Ein anderes Ladegerät wird gemäß dem Schema eines Schlüsselstromstabilisators mit der Einheit zum Überwachen der Spannung, die an der Batterie erreicht ist, montiert, um sicherzustellen, dass sie am Ende des Ladens getrennt wird. Zur Steuerung des Schlüsseltransistors wird ein weit verbreiteter spezialisierter Chip TL494 (KIA491, K1114UE4) verwendet. Das Gerät bietet eine Ladestromregelung innerhalb der Grenzen von 1 ... 6 A (10A max) und eine Ausgangsspannung von 2 ... 20 V.

Der Schlüsseltransistor VT1, die Diode VD5 und die Leistungsdioden VD1 - VD4 durch Glimmerdichtungen müssen auf einem gemeinsamen Heizkörper mit einer Fläche von 200 ... 400 cm2 installiert werden. Das wichtigste Element in der Schaltung ist die Drossel L1. Die Effizienz der Schaltung hängt von der Qualität ihrer Herstellung ab. Als Kern können Sie verwenden impulsübertrager  aus der Stromversorgung von Fernsehgeräten 3USTST oder ähnlichem. Es ist sehr wichtig, dass der Magnetkreis einen Spaltabstand von ca. 0,5 ... 1,5 mm hat, um eine Sättigung bei hohe Ströme. Die Anzahl der Umdrehungen hängt vom spezifischen Magnetkreis ab und kann im Bereich von 15 ... 100 Windungen des PEV-2-Drahtes von 2,0 mm liegen. Wenn die Anzahl der Umdrehungen redundant ist, dann wenn die Schaltung in dem Modus arbeitet nennlast  ein leises Pfeifton wird zu hören sein. In der Regel tritt das Pfeifton nur bei mittleren Strömen auf, und bei hoher Last nimmt die Induktivität der Drosselklappe aufgrund der Magnetisierung des Kerns ab und die Pfeife hört auf. Wenn ein Pfeifgeräusch bei kleinen Strömen hält und mit einem weiteren Anstieg des Laststroms beginnt abrupt Ausgangstransistor aufwärmen, dann wird der magnetische Kernbereich nicht ausreicht, um bei der ausgewählten Frequenz Generation zu arbeiten - die Arbeit notwendig, um die Frequenz-Auswahlschaltung des Widerstands R4 zu erhöhen und C3 Kondensator eine Drossel oder größere Größe herzustellen. In Abwesenheit eines Leistungstransistors der p-n-p-Struktur, leistungsfähige Transistoren struktur von n-p-n, wie in der Abbildung gezeigt.

Wie zuvor Diode VD5 Induktor L1 ist wünschenswert, alle verfügbaren Schottky-Dioden zu verwenden, auf dem Strom berechnet von mindestens 10A und 50B Spannung im Extremfall kann verwendet werden Mitteltöner Dioden KD213, KD2997 oder ähnliche Bedeutung. Für den Gleichrichter können Sie beliebige leistungsstarke Dioden mit einer Stromstärke von 10A oder eine Diodenbrücke, beispielsweise KBPC3506, MP3508 oder dergleichen, verwenden. Der Shuntwiderstand in der Schaltung sollte vorzugsweise auf den erforderlichen Wert eingestellt werden. Der Einstellbereich des Ausgangsstroms hängt von dem Verhältnis des Widerstands der Widerstände in der Ausgangsschaltung des Chips ab. In der unteren Position des Motors des Regelwiderstands mit variablem Strom muss die Spannung an Pin 15 des IC mit der Spannung an dem Shunt übereinstimmen, wenn er durch diesen fließt Überstrom. Der WeR3 kann mit jedem nominalen Widerstand installiert werden, aber es wird notwendig sein, einen konstanten Widerstand R2 benachbart zu wählen, um die erforderliche Spannung an Pin 15 des Chips zu erhalten.
Der Einstellwiderstand R9 für die variable Ausgangsspannung kann auch eine große Variation des Nennwiderstands von 2 ... 100 kΩ haben. Wählen Sie den Widerstand des Widerstands R10 und stellen Sie die obere Grenze der Ausgangsspannung ein. Die untere Grenze wird durch das Verhältnis der Widerstände der Widerstände R6 und R7 bestimmt, es ist jedoch unerwünscht, sie auf weniger als 1 V einzustellen.

Der Chip ist auf einer kleinen Leiterplatte 45 x 40 mm installiert, die restlichen Elemente der Schaltung sind auf der Basis der Vorrichtung und dem Strahler installiert.

Das Schaltbild der PCB-Verbindung ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

PCB-Optionen in lay6

Für die Abzüge sagen wir Danke in den Kommentaren Demo

Die Schaltung verwendete einen rückgesponnenen Leistungstransformator TS180, aber abhängig von der Größe der erforderlichen Ausgangsspannungen und des Stroms kann die Leistung des Transformators geändert werden. Wenn genug Ausgangsspannung 15 V und Strom 6A, dann genug leistungstransformator  Leistung von 100 Watt. Die Fläche des Heizkörpers kann auch auf 100 .. 200 cm2 reduziert werden. Das Gerät kann als verwendet werden laborblock  Netzteil mit einstellbarer Ausgangsstrombegrenzung. Mit wartungsfähigen Elementen beginnt die Schaltung sofort zu arbeiten und erfordert nur eine Abstimmung.

Quelle: http://shemotehnik.ru

TL494 in einem vollen Netzteil

Mehr als ein Jahr ist vergangen, seit ich mich ernsthaft mit dem Thema Stromversorgung beschäftigt habe. Lesen Sie wunderbare Bücher Marty Brown "Power Sources" und Semenov "Power Electronics". Als Ergebnis habe ich viele Fehler in den Schemata aus dem Internet bemerkt, und in letzter Zeit habe ich nur einen grausamen Spott über meinen Lieblings-TL494-Chip gesehen.

Ich liebe TL494 wegen seiner Vielseitigkeit, wahrscheinlich gibt es kein solches Netzteil, das man unmöglich implementieren könnte. In diesem Fall möchte ich die Implementierung der interessantesten Topologie "Halbbrücke" betrachten. Die Ansteuerung der Transistoren der Halbbrücke ist galvanisch getrennt, dies erfordert viele Elemente, im Prinzip einen Konverter innerhalb des Konverters. Trotz der Tatsache, dass es viele Halbbrückentreiber gibt, ist es zu früh, die Verwendung eines Transformators (GDT) als Treiber abzuschreiben, diese Methode ist am zuverlässigsten. Bootstrap-Treiber explodierten, aber ich habe die Explosion von GDT noch nicht beobachtet. Der Treibertransformator ist ein herkömmlicher Impulstransformator, der nach den gleichen Formeln wie der Leistungstransformator unter Berücksichtigung der Treiberschaltung berechnet wird. Oft sah ich den Gebrauch von leistungsfähige Transistoren  im Aufbau von GDT. Chip-Ausgänge 200 mA Strom im Falle von gut gebauten Fahrer geben kann, ist sehr persönlich geschwungen I bei einer Frequenz von 100 kHz und sogar IRF740 IRFP460. Schauen wir uns das Schema dieses Treibers an:

T
Diese Schaltung ist in jeder Ausgangswicklung GDT enthalten. Die Tatsache, dass zum Zeitpunkt der Totzeit des Primärwicklung des Transformators offen ist, und die Sekundär nicht geladen wird, so dass nach der sehr verwinkelt Ausgabeklappe wieder eine extrem lange Einführung gehen, wird der Entladewiderstand Schnelladung Tor verhindern und essen viel Energie verschwendet wird. Das Diagramm in der Figur ist frei von diesen Nachteilen. Die Fronten, die auf einem realen Layout gemessen wurden, nahmen um 160 ns zu und 120 ns fielen auf das Gate des IRF740-Transistors.

In ähnlicher Weise werden brückenbildende Transistoren im Aufbau-GDT aufgebaut. Anwendung Drehbrücke aufgrund der Tatsache, dass, bevor der Auslöser TL494 Kraft 7 Volt erreicht, wird die Ausgangstransistoren in Chip Fall geöffnet werden, um die Aufnahme des Transformators als Push-pull auftreten kurzschluss. Die Brücke funktioniert stabil.

Die VD6-Diodenbrücke richtet die Spannung von der Primärwicklung gleich und wenn sie die Versorgungsspannung übersteigt, wird sie zu dem Kondensator C2 zurückgeführt. Dies liegt an dem Auftreten einer Sperrspannung, aber die Induktivität des Transformators ist nicht unendlich.

Die Schaltung kann über einen gedämpften Kondensator gespeist werden, jetzt werden 400 Volt für k73-17 bei 1,6 uF verwendet. Dioden von kd522 oder viel besser als 1n4148, ist es möglich, durch leistungsfähiger 1n4007 zu ersetzen. Die Eingangsbrücke kann auf 1n4007 aufgebaut werden oder das fertige xc407 verwenden. Auf der Platine fälschlicherweise kc407 als VD6, es ist in keinem Fall ratsam, es zu sagen, diese Brücke sollte auf HF-Dioden hergestellt werden. Der Transistor VT4 kann bis zu 2 Watt Wärme abgeben, spielt aber eine rein schützende Rolle, Sie können kt814 anwenden. Die verbleibenden Transistoren sind kt361, und es ist äußerst unerwünscht, sie durch niederfrequentes kt814 zu ersetzen. Der Hauptoszillator tl494 wird hier mit einer Frequenz von 200 Kilohertz eingestellt, was bedeutet, dass wir im Gegentaktmodus 100 Kilohertz erreichen. Wir mahlen GDT auf einem Ferritring von 1-2 Zentimetern Durchmesser. Der Draht ist 0,2-0,3 mm. Die Windungen sollten zehnmal größer als der berechnete Wert sein, dies verbessert die Form des Ausgangssignals erheblich. Je mehr namotato - desto weniger müssen Sie den GDT-Widerstand R2 laden. Ich wickelte auf einen Ring mit einem Außendurchmesser von 18 mm 3 Windungen von 70 Windungen. Die Überschätzung der Windungszahl und der obligatorischen Belastung mit einer Dreieckskomponente des Stromes ist verbunden, sie nimmt mit zunehmender Windung ab und die Belastung reduziert lediglich deren prozentuale Wirkung. Die Platine ist geschlossen, aber sie entspricht nicht ganz der Schaltung, aber die Hauptblöcke darauf sind plus ein Bodykit mit einem Fehlerverstärker und einem sequentiellen Stabilisator für die Stromversorgung vom Transformator. Die Platine ist für den Einbau in den Bereich der Power-Section-Platine vorgesehen.

Nun, dann. Wir haben bereits die Platine des Halbbrückenwechselrichters betrachtet, es ist Zeit, sie in der Praxis anzuwenden. Nimm die ein typisches Schema  Halbbrücke, besondere Komplikationen bei der Montage, verursacht es nicht. Die Transistoren sind mit den entsprechenden Anschlüssen der Platine verbunden, die Bordnetzversorgung beträgt 12-18 Volt. Durchgängig eingeschaltet 3 Diode, die Spannung über die Gates wird um 2 Volt fallen und wir werden genau die richtigen 10-15 Volt bekommen.

Betrachten Sie das Schema:
Der Transformator wird vom Programm berechnet oder vereinfacht durch die Formel N = U / (4 * pi * F * B * S). U = 155B, F = 100.000 Hertz mit Nenn RC 1nF und 4.7kOm, B = 0,22 T, der mittleren Ferrit nicht abhängig von der Durchlässigkeit des variablen Parameters ist nur S - Schnittfläche Bochin Ringe oder magnetisches Medium Bahn W in Quadratmetern.

Die Drossel wird berechnet durch die Formel L = (Upeak-Ustab) * Tmert / Imin. Die Formel ist jedoch nicht sehr praktisch - die Totzeit hängt von der Differenz in der Spitze und der stabilisierten Spannung ab. Die stabilisierte Spannung ist der Mittelwert der arithmetischen Abtastung aus den Ausgangsimpulsen (nicht zu verwechseln mit den Effektivwerten). Für eine geregelte Stromversorgung im vollen Bereich kann die Formel wie folgt umgeschrieben werden: L = (Upek * 1 / (2 * F)) / Imin. Es ist ersichtlich, dass im Falle einer Vollspannungsregelung die Induktivität umso mehr benötigt wird, je kleiner der minimale Stromwert ist. Was passiert, wenn das Netzteil weniger als das aktuelle Imin geladen wird. Und alles ist sehr einfach - die Spannung tendiert zum Spitzenwert, es scheint den Choke zu ignorieren. Im Falle der Rückkopplungssteuerung kann die Spannung nicht ansteigen, stattdessen werden die Pulse zerkleinert, so dass nur ihre Fronten verbleiben, die Stabilisierung wird auf die Erwärmung der Transistoren zurückzuführen sein, in der Tat ein linearer Stabilisator. Ich halte es für richtig, Imin so zu nehmen, dass die Verluste des linearen Regimes gleich den Verlusten bei maximaler Belastung sind. Somit bleibt die Einstellung in vollem Umfang und ist für die Stromversorgung nicht gefährlich.

Der Ausgangsgleichrichter ist nach einem Vollwellenschema mit einem Durchschnittspunkt aufgebaut. Ein solcher Ansatz ermöglicht es den Spannungsabfall über den Gleichrichter zu halbieren und mit einer gemeinsamen Kathode, die als odinichnogo Diode Kosten nicht mehr erlaubt bereit Diodenanordnung anzuwenden, oder beispielsweise MBR20100CT 30CTQ100. Die erste Ziffer der Markierung zeigt einen Strom von 20 bzw. 30 Ampere und die zweite Spannung ist 100 Volt. Es sollte beachtet werden, dass die Dioden eine doppelte Spannung haben. Ie. wir bekommen 12 Volt am Ausgang, und auf den Dioden wird 24 gleichzeitig sein.

Transistoren Halbbrücke .. Und hier ist es notwendig zu denken, was wir brauchen. Relativ low-Power-Transistoren Typ IRF730 oder IRF740 kann bei sehr hohen Frequenzen arbeiten, 100 Kilohertz für sie ist nicht die Grenze, außerdem riskieren wir kein Kontrollschema basierend auf nicht sehr mächtigen Details. Zum Vergleich wird die Transistor-Gate-Kapazität 740 insgesamt 1,8nf und IRFP460 ganze 10nF, das 6 mal mehr Leistung bedeutet, dass auf die Transfusion von jedem Halbzyklus Kapazität gehen. Plus, es wird die Fronten straffen. Für statische Verluste können wir P = 0,5 * Rotkr * Imp ^ 2 für jeden Transistor schreiben. Wörter - Widerstand des offenen Transistors multipliziert mit dem Quadrat des durch ihn fließenden Stroms, geteilt durch zwei. Und diese Verluste sind normalerweise ein paar Watt. Ein andere Sache ist die dynamischen Verluste sind Verluste an der Front, wenn der Transistor durch all das verhasste Regime von A geht, und das bösartige Regime verliert etwa wie die maximale Leistung, die durch das Verhältnis der Dauer der beiden Fronten auf die Dauer der Halbperiode, geteilt durch 2. Für jeden Transistor multipliziert beschrieben. Und diese Verluste sind viel mehr als nur statisch. Daher, wenn wir einen Transistor leistungsfähiger nehmen
sie können mit einer einfacheren Option tun, Sie können sogar in der Effizienz verlieren, also nicht überbeanspruchen.

Mit Blick auf die Ein- und Ausgabekapazität, können Sie sie zu groß setzen, und es ist ganz logisch, denn trotz der Betriebsfrequenz der Stromversorgung in der 100 kHz, wir alle gleich sind, um die Netzspannung von 50 Hz begradigen, und im Falle unzureichender Kapazität haben wir am Ausgang bekommen wir das gleiche Gleichgerichteten Sinus wird es bemerkenswert moduliert und zurück demoduliert. Pulsieren lohnt sich also mit einer Frequenz von 100 Hertz. Diejenigen, die Angst vor "HF-Lärm" haben, versichere ich Ihnen, sie sind nicht da, ein Tropfen, der mit einem Oszilloskop geprüft wird. Eine Erhöhung der Kapazität kann jedoch zu großen Startströmen führen, und sie wird notwendigerweise eine Beschädigung der Eingangsbrücke und aufgeblähte Ausgangskondensatoren auch zur Explosion der gesamten Schaltung verursachen. Um die Situation zu korrigieren, habe ich einige Zusätze in die Schaltung eingeführt - das Ladungssteuerrelais der Eingangskapazität und den Sanftanlauf am selben Relais und Kondensator C5. Für Bewertungen sagen beantworten kann nicht nur, dass C5 über den Widerstand R7, geladen wird und die Ladezeit abschätzen kann aus der Formel T = 2pRC, die gleiche Geschwindigkeit, um die Ausgangskapazität auflädt sein, steady Strom beschriebenen U Lade = I * t / C, wenn auch nicht genau, aber Sie können den aktuellen Anstieg abhängig von der Zeit schätzen. Übrigens, ohne Gas ist das nicht sinnvoll.

Mal sehen, was nach der Revision passiert ist:

Stellen wir uns vor, dass das Netzteil stark belastet und gleichzeitig ausgeschaltet ist. Wir schalten es ein, und das Laden der Kondensatoren passiert nicht, nur der Widerstand auf der Ladung brennt und das war's. Das Problem, aber es gibt eine Lösung. Die zweite Kontaktgruppe des Relais ist normalerweise geschlossen, und wenn der 4-Eingang der Mikroschaltung mit einem integrierten Stabilisator von 5 Volt am 14. Bein geschlossen ist, wird die Impulsdauer auf Null sinken. Der Chip wird ausgeschaltet, die Leistungsschalter sind verriegelt, die Eingangskapazität ist geladen, der Schalter klickt, der Kondensator C5 beginnt zu laden, die Pulsbreite steigt langsam auf die Arbeitsbreite, das Netzteil ist vollständig betriebsbereit. Bei einem Spannungsabfall im Netzwerk wird das Relais getrennt, was zur Unterbrechung des Steuerkreises führt. Durch die Wiederherstellung der Spannung wird der Startvorgang erneut wiederholt. Es scheint, dass ich es richtig gemacht habe, wenn ich etwas vermisse, werde ich mit irgendwelchen Kommentaren zufrieden sein.

Die Stabilisierung des Stromes spielt hier eine eher schützende Rolle, obwohl es möglich ist, den variablen Widerstand einzustellen. Implementiert über einen Stromwandler, weil es an eine Stromversorgung mit einem bipolaren Ausgang angepasst wurde, und dann ist es nicht so einfach. Die Berechnung dieses Transformators ist sehr einfach: der Shuntwiderstand in R ohm wird übertragen auf sekundärwicklung  mit der Anzahl der Windungen N als der Widerstand Rn = R * N ^ 2, ist es möglich, die Spannung aus dem Verhältnis der Anzahl der Windungen und der Abfall auf einem äquivalenten Shunt auszudrücken, muss es größer als der Diodenspannungsabfall sein. Der Stromstabilisierungsmodus wird gestartet, wenn die Spannung am Eingang des Operationsverstärkers die Spannung am Eingang übersteigt. Basierend auf dieser Berechnung. Die Primärwicklung ist der durch den Ring gedehnte Draht. Es sollte berücksichtigt werden, dass der Lastbruch des Stromwandlers zu dem Auftreten von großen Spannungen an seinem Ausgang führen kann, zumindest ausreichend für den Ausfall des Fehlerverstärkers.

Die Kondensatoren C4 C6 und die Widerstände R10 R3 bilden einen Differenzverstärker. Aufgrund der Kette R10 C6 und des Spiegels R3 C4 erhalten wir einen dreieckigen Abfall der Amplituden-Frequenz-Charakteristik des Fehlerverstärkers. Es sieht aus wie eine langsame Änderung der Breite der Impulse in Abhängigkeit von dem Strom. Dies reduziert einerseits die Geschwindigkeit feedbackAuf der anderen Seite macht das System stabil. Hier ist die Hauptsache, die Sorgfalt eines acx unter 0 Dezibel bei einer Frequenz von nicht mehr als 1/5 der Shim-Frequenz sicherzustellen, diese Rückkopplung ist schnell genug, anders als die Rückkopplung vom Ausgang des LC-Filters. Die Abschaltstartfrequenz von -3 dB wird berechnet als F = 1 / 2pRC wobei R = R10 = R3; C = C6 = C4, ich antworte nicht für die Bezeichnungen in dem Schema, ich tat es nicht. Selbstverstärkung

schaltung wird als das Verhältnis der maximal möglichen Spannung (Totzeit neigt zu Null) an dem Kondensator C4 zu der Spannung des eingebauten Chips des Sägegenerators betrachtet und in Dezibel übersetzt. Es hebt das geschlossene System nach oben. In Anbetracht der Tatsache, dass unsere kompentsisuyuschie Ketten um den Rückgang von 20 dB pro Dekade zu machen, da die Frequenz von 1 / 2pRC und diesen Anstieg zu wissen, ist einfach, den Schnittpunkt zu finden, mit 0 dB, was nicht mehr als 1/5 der Frequenz der Betriebsfrequenz sein sollte, das heißt, 20 kilogerts.Stoit darauf hingewiesen, dass der Transformator soll nicht eine große Reserve der Macht, im Gegenteil Fehlerstrom sollte nicht besonders groß verschleudern oder sogar als Hochfrequenzschutz wird nicht rechtzeitig arbeiten, gut und plötzlich kA Pop-up .. also, dass diese nicht missbrauchen .

Für heute alles, ich hoffe, dass das Schema nützlich sein wird. Er kann an den Schraubereinzug angepasst werden, oder um einen bipolaren Ausgang zur Speisung des Verstärkers zu machen, ist es auch möglich, die Batterien mit einem stabilen Strom zu laden. Auf die komplette Umreifung tl494 richten wir uns im letzten Teil, von den Hinzufügungen zu ihm nur der sanfte Startkondensator C5 und die Relaiskontakte darauf. Nun, eine wichtige Anmerkung - die Spannungsregelung an den Halbbrückenkondensatoren zwang die Steuerschaltung dazu, an die Stromversorgung angeschlossen zu werden, so dass es zumindest mit Brückengleichrichtung nicht möglich wäre, die Stromversorgung mit einem gedämpften Kondensator zu verwenden. Eine mögliche Lösung ist ein Einweggleichrichter, typischerweise eine Diodenhalbbrücke oder ein Transformator im Nutzraum.

ID: 1548

Wie gefällt dir dieser Artikel?