Obwód SMPS 2 x 50 V 350 W do wzmacniaczy mocy audio

W tym artykule przedstawiono prostą procedurę tworzenia nieregulowanego, symetrycznego zasilacza impulsowego 50 V o mocy 350 W. To urządzenie można zastąpić standardowym zasilaczem wzmacniacza audio, aby zmniejszyć koszty, a także wagę. Proponowany zasilacz działa jako półmostek bez regulacji.

Napisane i przesłane przez: Dhrubajyoti Biswas

Mosfety jako urządzenia mocy

Mój zasilacz opiera się na dwóch N MOSFET i jest prowadzony przez układ scalony IR2153. IR2153 jest zasilany przez rezystor mocy 27K 6W. Tętnienia przy pełnym obciążeniu są rejestrowane poniżej 2 V.

Użycie diody Zenera (15V) zapewnia stabilizację napięcia, a częstotliwość pracy jest ustawiona na 50 kHz (ok.).

W punkcie wejścia umieściłem termistor, aby wymusić sprawdzenie prądu szczytowego podczas ładowania kondensatora.

To samo zjawisko można znaleźć w zasilaczu AT / ATX komputera. Ponadto, aby zapewnić niską indukcyjność upływu i pełne napięcie wyjściowe, pierwsza połowa uzwojenia pierwotnego jest nawijana po 20 zwojach, a następnie wtórna.

Aby zapewnić bezpieczeństwo w systemie, należy upewnić się, że wyjście (środkowy kran 0V) jest podłączone do uziemienia.

Dławiki do filtrowania RF

Zastosowane w konstrukcji dławiki ułatwią usuwanie tętnień wyjściowych RF. Liczba zwojów i rdzeń, który znajduje się w dostawie komputera, nie są krytycznym czynnikiem.

Dodatkowo rezystory 6k8 w sekcji wyjściowej służą do rozładowania kondensatorów po wyłączeniu, co zapobiega wzrostowi napięcia w stanie bez obciążenia.

Proponowany zasilacz impulsowy 2x 50V 350W pracuje w topologii z pojedynczym przełącznikiem do przodu. Ma częstotliwość roboczą 80-90 kHz i ma obwód sterujący IRF2153, który jest bardzo podobny do tego z US3842. Jednak cykl pracy jest mniejszy i ograniczony do 50%.

Przewijanie ATX Trafo

Transformator Tr1 został opracowany przez przewinięcie transformatora SMPS ATX, a jego pierwotna indukcyjność wynosi 6,4 mH (w przybliżeniu).

Rdzeń systemu nie ma szczeliny powietrznej, a indukcyjność pierwotna jest dodatkowo podzielona na dwie części: pierwsza połowa to wiatr, a druga to uzwojenie.

Co więcej, możliwe jest również rozmieszczenie pierwotnej dolnej połowy pierwotnej bez przewijania. Ten typ zasilacza doskonale nadaje się do zastosowań we wzmacniaczach mocy.

W razie potrzeby można go również zabezpieczyć przed przeciążeniem lub zwarciem oraz ustabilizować napięcie na wyjściu. Sprzężenie zwrotne systemu można włączyć za pomocą transoptora.

Należy zwrócić uwagę, że przy mocy 350W należy zwrócić uwagę, aby w stanie przewodzenia typowa rezystancja nie przekraczała więcej niż 0,8R. MOSFET można również wykorzystać do obniżenia punktu oporu.

Co ciekawe, im mniejszy opór, tym lepiej z systemem.

Tolerancja napięcia mieści się w zakresie 900-1000 V. W najgorszym przypadku można zastosować 800V. Biorąc to pod uwagę, najlepszym tranzystorem MOSFET, jaki znalazłem, były tranzystory IGBT SPP17N80C3 lub 900 V.

Schemat obwodu

Szczegóły uzwojenia cewki:

1. Główny transformator SMPS, który można zobaczyć jako zintegrowany z tranzystorami MOSFET, może być nawinięty na standardowym zespole ferrytowego rdzenia cewki o wymiarach 90 na 140 mm kwadratowych.
2. Uzwojenie boczne pierwotne składa się z 40 zwojów emaliowanego drutu miedzianego o grubości 0,6 mm.
3. Pamiętaj, aby zatrzymać się po 20 zwojach, nałożyć warstwę izolacyjną taśmą izolacyjną i nawinąć uzwojenie wtórne, po nawinięciu uzwojenia wtórnego zaizolować je ponownie i kontynuować przez pozostałe 20 zwojów.
4. Oznacza to, że uzwojenie wtórne zostaje wciśnięte pomiędzy pierwotne 20 + 20 zwojów.
5. Środkowy zaczep tego 20 + 20 może być połączony z korpusem zasilacza impulsowego, aby poprawić stabilizację i czystsze wyjścia pod względem tętnień lub brzęczących zakłóceń.
6. Część wtórna składa się z centralnie gwintowanych zwojów o wymiarach 14 x 2 nO wykonanych przez uzwojenie 0,6 mm super emaliowanego drutu miedzianego.
7. Cewki filtrów wejściowych i wyjściowych mogą być nawinięte na ferrytowych rdzeniach toroidalnych. Uzwojenie sparowane musi być nawinięte na tych samych pojedynczych rdzeniach toroidalnych za pomocą 0,6 mm super emaliowanego drutu miedzianego z 25 zwojami na każdym ramieniu odpowiednich zacisków zasilania.

Aktualizacja:

Powyższy projekt 350-watowy obwód SMPS został dodatkowo ulepszony przez jednego z oddanych członków tej witryny, pana Ike Mhlanga. Pełny schemat tego samego można zobaczyć na poniższym rysunku: