แหล่งจ่ายไฟสลับ 12 V อันทรงพลังที่ต้องทำด้วยตัวเอง

ขอให้เป็นวันที่ดีเพื่อน ๆ ที่รักในบทความนี้ฉันต้องการแบ่งปันประสบการณ์ของฉันในการสร้างอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง เราจะพูดถึงวิธีการประกอบแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งโดยใช้ชิป IR2153 ด้วยมือของคุณเอง

ชิป IR2153 เป็นตัวขับเกตไฟฟ้าแรงสูง มีวงจร แหล่งจ่ายไฟ เครื่องชาร์จ ฯลฯ มากมาย แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟแตกต่างกันไปตั้งแต่ 10 ถึง 20 โวลต์ กระแสไฟในการทำงานคือ 5 mA และอุณหภูมิในการทำงานสูงถึง 125 องศาเซลเซียส

นักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่กลัวที่จะประกอบแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งตัวแรกและมักจะหันไปใช้หน่วยหม้อแปลงไฟฟ้า ครั้งหนึ่งฉันก็กังวลเช่นกัน แต่ฉันก็ยังพยายามรวบรวมสติและตัดสินใจลอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากมีชิ้นส่วนเพียงพอที่จะประกอบ ตอนนี้เรามาพูดถึงโครงการกันสักหน่อย นี่คือแหล่งจ่ายไฟฮาล์ฟบริดจ์มาตรฐานที่มี IR2153 อยู่บนบอร์ด

รายละเอียด

ไดโอดบริดจ์ที่อินพุต 1n4007 หรือชุดไดโอดสำเร็จรูปที่ออกแบบมาสำหรับกระแสอย่างน้อย 1 A และแรงดันย้อนกลับ 1,000 V

ตัวต้านทาน R1 มีอย่างน้อยสองวัตต์หรือ 5 วัตต์ 24 kOhm ตัวต้านทาน R2 R3 R4 ที่มีกำลัง 0.25 วัตต์

ตัวเก็บประจุไฟฟ้าด้านสูง 400 โวลต์ 47 uF

เอาท์พุต 35 โวลต์ 470 – 1,000 ยูเอฟ ตัวเก็บประจุกรองฟิล์มที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 250 V 0.1 - 0.33 µF ตัวเก็บประจุ C5 – 1 nF เซรามิก, ตัวเก็บประจุเซรามิก C6 220 nF, ตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม C7 220 nF 400 V. ทรานซิสเตอร์ VT1 VT2 N IRF840, หม้อแปลงไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์เก่า, ไดโอดบริดจ์ที่เอาต์พุตที่เต็มไปด้วยไดโอด HER308 ความเร็วสูงพิเศษสี่ตัวหรือตัวอื่นที่คล้ายคลึงกัน

แผงวงจรพิมพ์ทำจากแผ่นลามิเนตไฟเบอร์กลาสด้านเดียวเคลือบฟอยล์โดยใช้วิธี LUT เพื่อความสะดวกในการเชื่อมต่อพลังงานและการเชื่อมต่อแรงดันไฟเอาท์พุต บอร์ดมีแผงขั้วต่อสกรู

วงจรจ่ายไฟสวิตชิ่ง 12 V

ข้อดีของวงจรนี้คือวงจรนี้ได้รับความนิยมอย่างมากและนักวิทยุสมัครเล่นหลายคนทำซ้ำโดยเป็นวงจรจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งครั้งแรกและมีประสิทธิภาพและมากกว่าเดิมหลายเท่า ไม่ต้องพูดถึงขนาด วงจรนี้ใช้พลังงานจากแรงดันไฟหลัก 220 โวลต์ ที่อินพุตจะมีตัวกรองซึ่งประกอบด้วยโช้คและตัวเก็บประจุแบบฟิล์มสองตัวที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 250 - 300 โวลต์ที่มีความจุ 0.1 ถึง 0.33 μF สามารถทำได้ นำมาจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์

ในกรณีของฉันไม่มีตัวกรอง แต่แนะนำให้ติดตั้ง ถัดไป แรงดันไฟฟ้าจะจ่ายให้กับไดโอดบริดจ์ที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันย้อนกลับอย่างน้อย 400 โวลต์และกระแสไฟฟ้าอย่างน้อย 1 แอมแปร์ คุณยังสามารถจัดหาชุดประกอบไดโอดสำเร็จรูปได้ ถัดไปในวงจรจะมีตัวเก็บประจุแบบปรับให้เรียบซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน 400 V เนื่องจากค่าแอมพลิจูดของแรงดันไฟหลักอยู่ที่ประมาณ 300 Vความจุของตัวเก็บประจุนี้ถูกเลือกดังนี้ 1 μF ต่อกำลัง 1 วัตต์ เนื่องจากฉันจะไม่สูบกระแสขนาดใหญ่ออกจากบล็อกนี้ ในกรณีของฉันมีตัวเก็บประจุ 47 μF แม้ว่าจะสามารถสูบออกได้หลายร้อยวัตต์ก็ตาม ของวงจรดังกล่าว แหล่งจ่ายไฟสำหรับไมโครวงจรนั้นนำมาจากแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งมีการจัดเรียงแหล่งพลังงานไว้ที่นี่ตัวต้านทาน R1 ซึ่งให้การหน่วงกระแสไฟฟ้าขอแนะนำให้ตั้งค่าให้มีพลังมากกว่าอย่างน้อยสองวัตต์เนื่องจากถูกให้ความร้อนจากนั้น แรงดันไฟฟ้าจะถูกแก้ไขด้วยไดโอดเพียงตัวเดียวและไปที่ตัวเก็บประจุแบบปรับให้เรียบแล้วไปที่วงจรขนาดเล็ก พิน 1 ของไมโครเซอร์กิตคือกำลังบวกและพิน 4 คือกำลังลบ

คุณสามารถประกอบแหล่งพลังงานแยกต่างหากและจ่ายไฟ 15 V ตามขั้ว ในกรณีของเรา microcircuit ทำงานที่ความถี่ 47 - 48 kHz สำหรับความถี่นี้วงจร RC จะจัดประกอบด้วย 15 kohm ตัวต้านทาน R2 และฟิล์มหรือตัวเก็บประจุเซรามิก 1 nF ด้วยการจัดเรียงชิ้นส่วนนี้ microcircuit จะทำงานอย่างถูกต้องและสร้างพัลส์สี่เหลี่ยมที่เอาต์พุตซึ่งจ่ายให้กับเกตของสวิตช์สนามอันทรงพลังผ่านตัวต้านทาน R3 R4 พิกัดของพวกมันสามารถเบี่ยงเบนจาก 10 ถึง 40 โอห์ม ต้องติดตั้งทรานซิสเตอร์ N channel ในกรณีของฉันคือ IRF840 ที่มีแรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการจากแหล่งเดรน 500 V และกระแสเดรนสูงสุดที่อุณหภูมิ 25 องศา 8 A และการกระจายพลังงานสูงสุด 125 วัตต์ ถัดไปในวงจรคือพัลส์หม้อแปลงหลังจากนั้นมีวงจรเรียงกระแสเต็มรูปแบบที่ทำจากไดโอดสี่ตัวของแบรนด์ HER308 ไดโอดธรรมดาจะไม่ทำงานที่นี่เนื่องจากจะไม่สามารถทำงานที่ความถี่สูงได้ดังนั้นเราจึงติดตั้งแบบพิเศษ - ไดโอดเร็วและหลังจากสะพานแรงดันไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังตัวเก็บประจุเอาต์พุต 35 โวลต์ 1,000 μF แล้ว เป็นไปได้และ 470 uF โดยไม่จำเป็นต้องใช้ความจุขนาดใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

กลับไปที่หม้อแปลงซึ่งสามารถพบได้บนบอร์ดจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ซึ่งระบุได้ไม่ยากในภาพที่คุณเห็นอันที่ใหญ่ที่สุดและนั่นคือสิ่งที่เราต้องการ ในการกรอหม้อแปลงกลับคุณจะต้องคลายกาวที่กาวครึ่งหนึ่งของเฟอร์ไรต์เข้าด้วยกันในการทำเช่นนี้ให้ใช้หัวแร้งหรือหัวแร้งแล้วค่อยๆ ทำให้หม้อแปลงอุ่นขึ้นคุณสามารถใส่ลงในน้ำเดือดได้สักครู่ นาทีและแยกครึ่งหนึ่งของแกนอย่างระมัดระวัง เราไขลานพื้นฐานทั้งหมด และเราจะไขลานเอง จากข้อเท็จจริงที่ว่าฉันต้องได้รับแรงดันไฟฟ้าประมาณ 12-14 โวลต์ที่เอาต์พุต ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงประกอบด้วยลวด 0.6 มม. 47 รอบในสองแกน เราทำฉนวนระหว่างขดลวดด้วยเทปธรรมดา เทปรอง ขดลวดประกอบด้วยลวดเดียวกัน 4 รอบใน 7 คอร์ สิ่งสำคัญคือต้องหมุนไปในทิศทางเดียว หุ้มแต่ละชั้นด้วยเทป ทำเครื่องหมายจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของขดลวด มิฉะนั้นจะไม่มีอะไรทำงาน และหากเป็นเช่นนั้น หน่วยจะไม่สามารถส่งกำลังทั้งหมดได้

บล็อคเช็ค

ทีนี้มาทดสอบแหล่งจ่ายไฟของเรากันดีกว่า เนื่องจากเวอร์ชันของฉันใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ ฉันจึงเชื่อมต่อกับเครือข่ายทันทีโดยไม่ต้องใช้ไฟนิรภัย

ลองตรวจสอบแรงดันไฟเอาท์พุตตามที่เราเห็นอยู่ที่ประมาณ 12 - 13 V และไม่ผันผวนมากนักเนื่องจากแรงดันตกในเครือข่าย

ในส่วนของโหลดหลอดไฟรถยนต์ 12 V ที่มีกำลัง 50 วัตต์จะไหลกระแส 4 A หากหน่วยดังกล่าวได้รับการเสริมด้วยการควบคุมกระแสและแรงดันไฟฟ้าและมีการจ่ายอิเล็กโทรไลต์อินพุตที่มีความจุมากขึ้นคุณสามารถประกอบได้อย่างปลอดภัย ที่ชาร์จในรถยนต์และแหล่งจ่ายไฟในห้องปฏิบัติการ

ก่อนเริ่มจ่ายไฟคุณต้องตรวจสอบการติดตั้งทั้งหมดและเชื่อมต่อกับเครือข่ายผ่านหลอดไส้นิรภัยขนาด 100 วัตต์ หากหลอดไฟไหม้ที่ความเข้มเต็มที่ให้มองหาข้อผิดพลาดเมื่อติดตั้งน้ำมูก ฟลักซ์ไม่ได้ ล้างออกหรือส่วนประกอบบางส่วนชำรุด เป็นต้น เมื่อประกอบถูกต้องแล้วหลอดไฟควรกระพริบเล็กน้อยแล้วดับลงเป็นการบอกเราว่าประจุตัวเก็บประจุอินพุตแล้วและไม่มีข้อผิดพลาดในการติดตั้ง ดังนั้นก่อนที่จะติดตั้งส่วนประกอบบนบอร์ด จะต้องตรวจสอบส่วนประกอบเหล่านั้นแม้ว่าจะเป็นของใหม่ก็ตาม จุดสำคัญอีกประการหนึ่งหลังจากการสตาร์ทคือแรงดันไฟฟ้าบนไมโครวงจรระหว่างพิน 1 และ 4 ต้องมีอย่างน้อย 15 V หากไม่เป็นเช่นนั้น คุณจะต้องเลือกค่าของตัวต้านทาน R2

ดูวิดีโอ