Alimentation à découpage 220/15 volts 70 watts sur la puce KA2S0880. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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En contournant les modulateurs PWM obsolètes standard, commençons peut-être par des circuits d'alimentation plus avancés qui utilisent la commutation de l'interrupteur d'alimentation à un courant d'inductance nul, ou en termes étrangers - un interrupteur hors ligne. De tels circuits diffèrent des circuits conventionnels par un très haut rendement, un faible niveau de bruit et, lors du choix de la base d'éléments appropriée, par une simplicité de conception et une facilité de réglage.

La figure 1 montre un circuit d'alimentation de 70 W pour alimenter un amplificateur stéréo à moins de 2x20 W. Le convertisseur de puissance est construit sur la puce KA2S0880, qui comprend tous les composants nécessaires à la construction de la partie primaire de l'alimentation. Il convient de noter que Fairchild Corporation, ayant développé ce microcircuit, a fait un excellent travail - le microcircuit est très stable en fonctionnement et dispose de toutes les protections nécessaires. Le bloc d'alimentation assemblé sur la base de ce microcircuit dispose d'une véritable protection contre les surcharges et les courts-circuits, d'une protection de la charge en cas de tension d'urgence dépassant les limites autorisées et de la possibilité d'introduire un mode veille. Un inconvénient évident de ce circuit est que l'unité ne s'allume pas à pleine charge. Vous devez d'abord l'allumer séparément, puis le charger.

Caractéristiques:

   Tension d'alimentation : 200…240V Tension de sortie : Sans charge. . . . . . . . . . . . . . . . . ±16,5 V à pleine charge. . . . . . . . . . . . . . ±15…±15,5V Puissance de sortie maximale à long terme, elle est également limitée par un microcircuit. . . . . . . Fréquence de fonctionnement 70W. . . . . . . . . . . . . . . . . Efficacité de l'appareil de 20 kHz. . . . . . . . . . . . . . . . . 90…93%

L'alimentation est conçue pour une charge symétrique, dans laquelle les courants consommés sont égaux en plus et en moins - amplificateurs de basse. Une charge inégale provoque une surtension sur l'un des bras et le bloc peut passer en protection. Lors de la sélection des pièces, nous n'oublierons pas les exigences relatives à leurs paramètres et à la conception de l'appareil. Les diodes de redressement doivent être avec une tension inverse d'au moins 200 volts, les condensateurs C11 et C12 sont volontairement sélectionnés pour une tension de 50 volts, c'est-à-dire de grande taille - le fait est qu'ils vont chauffer, à des fréquences d'environ 20 à 30 kHz, ils ont une impédance minimale, à laquelle les surtensions sont efficacement supprimées et, par conséquent, ils sont chauffés. Faites attention à l'apparence des composants, en particulier du microcircuit et des diodes de redressement - un boîtier rayé, indescriptible et laid indique soit une fabrication de mauvaise qualité de la pièce, soit une production "à gauche". N'utilisez pas de condensateurs de la série K73-17, ils échouent souvent. La puce peut être produite par Fairchild ou Samsung (SEC)

Les circuits qui ont des transformateurs sont très critiques pour la mise en phase de leurs enroulements. Lors de la mise en phase des enroulements, il est nécessaire de s'assurer que les débuts et les fins des enroulements sont connectés à leurs points dans le circuit. Si la mise en phase est incorrecte, les enroulements seront déphasés, ce qui perturbera le circuit et pourrait endommager les composants. Les débuts des enroulements dans le schéma sont marqués d'un point sur l'un des enroulements de sortie. C'est comme les orateurs - les conclusions sont marquées d'avantages. Il est préférable pour vous et moi d'enrouler les enroulements comme sur la figure 2 - soit comme option 1, soit comme option 2, mais sans mélanger ces options .

Il nous sera donc plus facile de déterminer quelle conclusion sera le début et quelle sera la fin. Un exemple de phasage des enroulements est représenté sur la figure 3, les points indiquent le début des enroulements.

Le transformateur est enroulé sur un noyau Sh12X12 en ferrite M2000, avec un entrefer dans le circuit magnétique de 0,2 mm. L'enroulement primaire est de 36 tours, divisés en deux parties égales. Une partie est enroulée dans la première couche, la seconde - dans la dernière. Les enroulements secondaires sont situés entre eux: sortie - 7 + 7 tours en deux fils chacun, enroulement de puissance du microcircuit - 7 tours. Tous les enroulements sont enroulés avec un fil d'un diamètre de 0,6 mm. Nous faisons l'écart avec du papier, le collons aux extrémités de la ferrite, assemblons le tout avec la bobine et collons le circuit magnétique avec de la superglue.

Un bloc assemblé sans erreurs d'installation commence à fonctionner immédiatement et sans problèmes. Néanmoins, afin de nous protéger d'éventuelles erreurs, nous allons d'abord allumer l'appareil étape par étape.

Au lieu d'un fusible, allumons une lampe ordinaire 220V 100W. Cela évitera d'éventuels dommages au microcircuit. Nous soudons les diodes Zener des thyristors. Connectez la charge à la sortie de l'alimentation entre "+" et "-" - une spirale nichrome de 30-40 ohms avec une puissance d'au moins 100 watts. Nous l'utiliserons uniquement pour vérifier l'alimentation. De telles spirales sont vendues dans les magasins pour la réparation de radiateurs électriques, soit une spirale séparément, soit dans un tube de verre. Nous n'avons besoin que d'une partie de la spirale. Nous mesurons la résistance requise avec un testeur et la connectons à la sortie de l'alimentation. N'oubliez pas que la spirale est connectée entre le "+" et le "-" de la source, et nous allons mesurer la tension du fil commun (GND). Connectez le testeur à la sortie "+" de l'alimentation et branchez l'appareil sur une prise de courant. Après une seconde, la sortie doit être réglée sur +16,5 volts. Nous attendons 5 secondes, éteignons l'appareil et surveillons le chauffage des pièces. S'il y a des éléments chauffants suspects - ne négligez pas !!! N'oubliez pas que vous venez d'assembler une alimentation RÉSEAU, qui a une puissance destructrice "cachée", mais puissante :) Si la tension de sortie est supérieure à 16 volts, par exemple 20, 30 volts, le circuit de rétroaction ne fonctionne pas travail. Cela peut être dû à des erreurs dans le circuit ou à des pièces défectueuses. Faudra vérifier. Si la tension est inférieure à 16 volts et que le microcircuit est devenu très chaud en 5 secondes, les enroulements secondaires sont mal mis en phase par rapport au primaire.

Il peut s'avérer que lorsque l'unité est connectée au réseau, il n'y a rien à la sortie :( Dans ce cas, nous vérifierons la tension sur le condensateur du réseau - environ 300 volts, la tension sur la troisième jambe du microcircuit relatif au fil commun primaire (broche 2).Il devrait sauter dans les 12-15 volts - ce microcircuit essaie de démarrer, mais quelque chose l'en empêche.Vérifions son circuit d'alimentation - l'enroulement auxiliaire et son redresseur, la mise en phase de l'enroulement.Si tout est correct, le microcircuit est peut-être passé en protection en raison d'un court-circuit dans la charge, de diodes de redressement défectueuses, d'une surcharge Éteignez l'appareil et attendez que le condensateur du secteur se décharge en dessous de 30 volts et essayez de le rallumer avec le câble connecté. bobine non pas 30-40 ohms, mais 50-60.Il est également possible que les diodes D 4 et D 5 ne puissent pas fonctionner à des fréquences élevées, c'est-à-dire qu'elles ne conviennent pas à ce circuit.Dans ce cas, le transformateur siffle, se fatigue , pauvre :( Si cela n'a pas fonctionné de toute façon, rappelons-nous combien de tours nous avons enroulés et comment :). Si la tension à la troisième sortie du microcircuit dépasse largement 20 volts, par exemple 30, 40 volts, alors on a trop de spires enroulées sur l'enroulement auxiliaire, ou cet enroulement est à nouveau mal phasé par rapport au primaire.

L'étape suivante consiste à vérifier le fonctionnement de l'unité sans charge. Il s'agit d'un test de la boucle de rétroaction pour la stabilisation. Elle est réalisée par un optocoupleur. La tension de sortie requise est définie par la diode zener D 6, cependant, elle sera supérieure d'un volt et demi à la diode zener :) Si nous mesurons exactement la tension requise sur la spirale, c'est-à-dire 15-16 volts, puis éteignez la charge. La tension ne doit pas changer, eh bien, un volt et demi ne nous dérange pas. Nous serons prêts à déconnecter immédiatement l'appareil de la prise si la tension augmente brusquement sans charge, sinon les diodes de redressement, les condensateurs et l'optocoupleur peuvent être tués.

Ensuite - nous vérifions la protection de la charge lorsque la tension de sortie est dépassée. La protection fonctionne en mode d'urgence, sans tenter de redémarrer l'unité. Il y a une protection à la fois sur les épaules plus et moins, et elles fonctionnent indépendamment, mais l'effet est commun :) Le principe de fonctionnement est qu'un court-circuit est disposé à la sortie, grâce auquel le microcircuit passe en protection. Les thyristors ont une bonne vitesse et, en cas d'accident, l'alimentation est coupée de la charge en quelques millisecondes seulement. Si soudainement à l'avenir ce circuit fonctionne, vous devez vérifier l'alimentation depuis le tout début en utilisant la même méthode. Pour vérifier, augmentez de force la tension de sortie de quelques volts. Pour ce faire, en série avec la diode zener, on en allume une autre pour quelques volts - 4,7 ou 5,1 ou 6,2V. Nous le court-circuitons avec un cavalier et allumons l'appareil. Nous mesurons la tension de sortie - normale. Nous ouvrons le cavalier, le transformateur doit "cocher" et l'appareil doit s'éteindre. Nous attendons la décharge du condensateur réseau, remettez le cavalier et allumez-le. Les tensions de sortie doivent être réglées sur la normale.

Si le bloc a réussi tous les tests sans problème, nous y accrochons une charge de 15 ohms et la laissons pendant une demi-heure. Après cela, l'appareil est reconnu apte au service de la patrie. :)

Assemblage de circuits imprimés

La carte de circuit imprimé est développée séparément pour la conception spécifique du châssis du transformateur et de son brochage.

Lors de la conception d'une carte de circuit imprimé, les points suivants doivent être pris en compte :

Ne déplacez pas les pièces connexes éloignées les unes des autres. Des courants pulsés circulent le long des pistes, rayonnant des interférences dans l'espace environnant, et plus la piste est longue, plus elle génère d'interférences. Maintenez une distance suffisante entre les voies de la partie réseau. Si la tension entre les pistes adjacentes est de 200-300 volts, la distance entre elles doit être d'au moins 4-5 mm. Gardez également la distance entre les voies et les parties du réseau et la partie secondaire. Le seul composant avec lequel nous ne pouvons rien faire est l'optocoupleur. Elle a une distance entre les jambes d'environ un centimètre, toutes les autres distances entre le réseau et la partie secondaire doivent être d'au moins 1 cm. Du côté secondaire, le chemin de l'optocoupleur doit être connecté le plus près possible de la diode D 4. Pour que la piste puisse supporter des courants élevés, elle est souvent remplie de soudure. Mais vous ne pouvez pas faire cela avec chaque piste. Si possible, rendez-le plus large qu'épais, sinon il y aura une connexion parasite entre les pistes épaisses, ce qui peut donner du bruit à la sortie et faire beaucoup plus de sales tours. Les condensateurs C15, C 16 doivent être connectés plus près des diodes et non des électrolytes C11, C 12. TRÈS IMPORTANT !!!! Voir figure 4.

La piste va de la diode D1 au condensateur céramique C1, de celui-ci à l'électrolyte C2, de celui-ci à la bobine L1 - donc à droite.
Figure 5 - si mal.

Une piste à laquelle plusieurs éléments sont suspendus doit les contourner, et non les dépasser. Dans la technologie des impulsions, les distances millimétriques sont souvent très importantes. Par exemple : Illustration 6.

Si le point de connexion du condensateur céramique C1 est éloigné de 5 mm de la diode D1, la stabilisation se détériorera d'un demi-volt, le rendement chutera de 1%.

Et voici des photos du prototype assemblé :

Publication : radiokot.ru

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