Carico di impulsi elettronici basato su TL494
Il generatore di impulsi viene utilizzato per la ricerca di laboratorio durante lo sviluppo e la messa in servizio dispositivi elettronici. Il generatore funziona in un intervallo di tensione compreso tra 7 e 41 volt e ha un'elevata capacità di carico a seconda del transistor di uscita. L'ampiezza degli impulsi di uscita può essere uguale al valore della tensione di alimentazione del microcircuito, fino al valore limite della tensione di alimentazione di questo microcircuito +41 V. La sua base è nota a tutti, spesso utilizzata in.
Analoghi TL494 sono microcircuiti KA7500 e il suo clone domestico - KR1114EU4 .
Valori limite dei parametri:
Tensione di alimentazione 41V
Tensione di ingresso dell'amplificatore (Vcc+0,3)V
Voltaggio uscita collettore 41V
Corrente di uscita del collettore 250 mA
Dissipazione di potenza totale in modalità continua 1W
Intervallo di temperatura operativa ambiente:
-c suffisso L -25..85С
-con suffisso С.0..70С
Intervallo di temperatura di stoccaggio -65…+150С
Schema schematico del dispositivo
Circuito generatore impulsi rettangolari
Circuito stampato del generatore TL494 e gli altri file sono in un file .
La regolazione della frequenza viene effettuata dall'interruttore S2 (approssimativamente) e dal resistore RV1 (in modo uniforme), il ciclo di lavoro viene regolato dal resistore RV2. L'interruttore SA1 modifica le modalità operative del generatore da in fase (ciclo singolo) a antifase (due cicli). Il resistore R3 seleziona l'intervallo di frequenza ottimale da coprire; l'intervallo di regolazione del ciclo di lavoro può essere selezionato utilizzando i resistori R1, R2.
Parti del generatore di impulsi
I condensatori C1-C4 del circuito di temporizzazione sono selezionati per l'intervallo di frequenza richiesto e la loro capacità può variare da 10 microfarad per il sottointervallo infrabasso a 1000 picofarad per la frequenza più alta.
Con un limite di corrente medio di 200 mA, il circuito è in grado di caricare il gate abbastanza rapidamente, ma
È impossibile scaricarlo con il transistor spento. Anche scaricare il gate utilizzando un resistore messo a terra è insoddisfacentemente lento. A tal fine viene utilizzato un ripetitore complementare indipendente.
- Leggi: "Come farlo da un computer".
Il Signore dei Draghi (2005)
Compito: Costruisci un generatore di impulsi rettangolare facile da usare e estremamente versatile. Un prerequisito è garantire che i fronti di salita e di discesa del segnale siano quanto più ripidi possibile. È inoltre auspicabile coprire la più ampia gamma possibile di frequenze e cicli di lavoro. Secondo il compito, attraverso gli sforzi comuni dei partecipanti al progetto "sito", è nato uno schema, con il quale siete invitati a familiarizzare di seguito.
Schema schematico e grafica:
Foto del generatore finito: Nel processo di lavoro con questo generatore, è stato periodicamente migliorato, le caratteristiche del circuito sono state perfezionate. In relazione a ciò, il generatore ha subito due aggiornamenti. Presentiamo tutte le versioni del generatore in ordine. La prima versione, subito assemblata, si distingueva per il fatto di non avere la fonte di alimentazione “a bordo”.
Durante il funzionamento è diventato chiaro che tale condensatore di grandi dimensioni non necessario. I condensatori sono stati installati direttamente sulla scheda del generatore insieme ad uno stabilizzatore di tensione. Un trasformatore e un interruttore di alimentazione sono integrati su una base comune.
Più recentemente, al fine di espandere la gamma disponibile di frequenze coperte, è stato effettuato un altro aggiornamento e nel circuito è stato integrato un interruttore aggiuntivo per cambiare rapidamente il condensatore nella catena di temporizzazione, di cui parleremo più dettagliatamente di seguito.
 |
| Versione 3.0. (2009) la gamma di frequenze disponibile è stata ampliata |
Descrizione dello schema: Il microcircuito TL494 può funzionare sia in modalità a ciclo singolo (così è mostrato nello schema sopra) sia in modalità push-pull, lavorando alternativamente su due carichi. Di seguito ti dirò come convertire il circuito in un circuito push-pull, ma ora diamo un'occhiata a un circuito a corsa singola.
Un circuito a ciclo singolo è caratterizzato principalmente dal fatto che possiamo modificare il ciclo di lavoro del segnale da zero a 100% (il canale è sempre aperto). La catena di impostazione del ciclo di lavoro si trova sulla seconda gamba del microcircuito. Cercare di mantenere i valori indicati: 20K - resistenza di trimming e limitazione di 12K. Il condensatore tra la 2a e la 4a gamba del microcircuito è 0,1 µF.
La gamma di frequenza è regolata da due elementi: in primo luogo, da una catena di resistori sulla sesta gamba del microcircuito e, in secondo luogo, dalla capacità del condensatore sulla quinta gamba. Installiamo resistori: 330K - tuning e 2,2K costante. Quindi, guarda il grafico che ho fornito all'inizio. Abbiamo limitato i grafici orizzontalmente ai valori dei resistori. Sinistra e destra. Per un condensatore sul 5° ramo con una capacità di 1000 pF = 1 nF = 0,001 μF (retta superiore nel grafico), l'intervallo di frequenza risultante va da 4 KHz al limite del microcircuito (in realtà è 150.. 200 KHz, ma potenzialmente fino a 470 KHz, sebbene tali frequenze non siano ottenute con gli stessi metodi). Nell'ultimo aggiornamento del generatore, nel circuito è stato introdotto un interruttore che sostituisce il condensatore di temporizzazione sulla 5a gamba del microcircuito da un valore nominale di 1000 pF a un altro con un valore nominale di 100 nF = 0,1 µF, il che lo rende possibile coprire la gamma di frequenze più bassa (la seconda linea retta dal basso nel grafico). La seconda gamma è la seguente: da 40Hz a 5KHz. Di conseguenza, abbiamo ottenuto un generatore che copre la gamma da 40Hz a 200KHz.
Ora qualche parola sullo stadio di uscita che controlliamo. Come tasto è possibile utilizzare uno qualsiasi dei tre tasti (transistor ad effetto di campo), a seconda dei parametri richiesti sul carico. Eccoli: IRF540 (28A, 100V), IRF640 (18A, 200V) e IRF840 (8A, 500V). Le gambe di tutti e tre sono numerate allo stesso modo. Per un bordo d'uscita più nitido, utilizzare il transistor KT6115A. Il ruolo di questo transistor è ridurre drasticamente il potenziale di gate dell'interruttore di campo a meno. Per collegare questo transistor aggiuntivo (driver) vengono utilizzati un diodo e un resistore da 1K. La resistenza da 10 ohm sul gate elimina direttamente possibili squilli ad alta frequenza. Inoltre, per combattere il tintinnio, consiglio di mettere un piccolo anello di ferrite sulla base dell'otturatore del cannone da campo.
Se necessario, il circuito può essere convertito in push-pull e pompare alternativamente due carichi. Le principali differenze della modalità push-pull sono, in primo luogo, una riduzione della frequenza di uscita su ciascun canale della metà di quella calcolata e, in secondo luogo, il ciclo di lavoro del segnale in ciascun canale verrà ora regolato dallo 0 al 50%. Per commutare il circuito in modalità push-pull, è necessario applicare potenza positiva all'ottava gamba del microcircuito (come all'undicesima gamba). È inoltre necessario collegare la tredicesima gamba con 14 e 15. Di conseguenza, collegare uno stadio di uscita simile all'uscita della gamba 9, come vediamo sulla decima gamba del microcircuito.
Segnalo infine che il chip TL494 funziona con un range di alimentazione compreso tra 7 e 41V. Non puoi fornire meno di 7 Volt: semplicemente non si avvia. Per transistor chiave di questo tipo è sufficiente un'alimentazione di 9 volt. È meglio realizzare 12 V, ancora meglio 15 V (si aprirà più velocemente, cioè il bordo anteriore sarà più corto). Se non trovi il KT6115A, puoi sostituirlo con un altro transistor KT685D meno potente (o con qualsiasi lettera). Le gambe del transistor 685, se è rivolto verso di te, sono da sinistra a destra: K, B, E. Ti auguro esperimenti di successo!
Descrizione generale e utilizzo
TL 494 e le sue versioni successive sono il microcircuito più comunemente utilizzato per la costruzione di convertitori di potenza push-pull.
- TL494 (sviluppo originale di Texas Instruments) - CI convertitore di tensione PWM con uscite single-ended (TL 494 IN - pacchetto DIP16, -25..85C, TL 494 CN - DIP16, 0..70C).
- K1006EU4 - analogo domestico di TL494
- TL594 - analogo di TL494 con migliore precisione degli amplificatori di errore e del comparatore
- TL598 - analogo del TL594 con un ripetitore push-pull (pnp-npn) in uscita
Questo materiale è una generalizzazione sull'argomento del documento tecnico originale Strumenti texani, pubblicazioni International Rectifier (“Dispositivi di potenza semiconduttori International Rectifier”, Voronezh, 1999) e Motorola.
Vantaggi e svantaggi di questo microcircuito:
- Inoltre: circuiti di controllo sviluppati, due amplificatori differenziali (possono eseguire anche funzioni logiche)
- Contro: le uscite monofase richiedono un montaggio aggiuntivo (rispetto a UC3825)
- Contro: Nessun controllo corrente disponibile, ciclo relativamente lento feedback(non critico nella PN automobilistica)
- Contro: La connessione sincrona di due o più circuiti integrati non è comoda come nell'UC3825
1. Caratteristiche dei chip TL494
Circuiti di protezione ION e sottotensione. Il circuito si accende quando la tensione raggiunge la soglia di 5,5..7,0 V (valore tipico 6,4V). Fino a questo momento i bus di controllo interni vietano il funzionamento del generatore e della parte logica del circuito. Attuale velocità al minimo alla tensione di alimentazione +15 V (i transistor di uscita sono disabilitati) non più di 10 mA. ION +5 V (+4,75..+5,25 V, stabilizzazione dell'uscita non peggiore di +/- 25 mV) fornisce una corrente fluente fino a 10 mA. Lo ION può essere potenziato solo utilizzando un inseguitore di emettitore NPN (vedere TI pp. 19-20), ma la tensione all'uscita di tale "stabilizzatore" dipenderà in gran parte dalla corrente di carico.
Generatore genera una tensione a dente di sega di 0..+3.0V (l'ampiezza è impostata dallo ION) sul condensatore di temporizzazione Ct (pin 5) per il TL494 Texas Instruments e 0...+2.8V per il TL494 Motorola (cosa possiamo aspettarsi dagli altri?), rispettivamente, per TI F =1.0/(RtCt), per Motorola F=1.1/(RtCt).
Sono accettabili frequenze operative da 1 a 300 kHz, con il range consigliato Rt = 1...500 kOhm, Ct = 470pF...10 μF. In questo caso la tipica deriva termica della frequenza è (ovviamente senza tener conto della deriva dei componenti collegati) del +/- 3%, mentre la deriva della frequenza in funzione della tensione di alimentazione è entro lo 0,1% nell'intero intervallo consentito.
Per spegnere il generatore a distanza, è possibile utilizzare un tasto esterno per cortocircuitare l'ingresso Rt (6) verso l'uscita dello ION, oppure cortocircuitare Ct a terra. Naturalmente, quando si seleziona Rt, Ct è necessario tenere conto della resistenza di dispersione dell'interruttore aperto.
Ingresso di controllo della fase di riposo (ciclo di lavoro) attraverso il comparatore di fase di riposo, imposta la pausa minima richiesta tra gli impulsi nei bracci del circuito. Ciò è necessario sia per impedire il passaggio di corrente negli stadi di potenza esterni all'IC, sia per il funzionamento stabile del trigger: il tempo di commutazione della parte digitale del TL494 è di 200 ns. Il segnale di uscita viene abilitato quando la sega supera la tensione sull'ingresso di controllo 4 (DT) di Ct. A frequenze di clock fino a 150 kHz con tensione di controllo zero, la fase di riposo = 3% del periodo (bias equivalente del segnale di controllo 100..120 mV), ad alte frequenze la correzione incorporata espande la fase di riposo a 200. .300 n.
Utilizzando il circuito di ingresso DT è possibile impostare una fase di riposo fissa ( Divisore R-R), modalità di avvio graduale (R-C), spegnimento remoto (tasto) e utilizza anche DT come ingresso di controllo lineare. Il circuito di ingresso è assemblato utilizzando transistor PNP, quindi la corrente di ingresso (fino a 1,0 μA) fluisce fuori dal circuito integrato anziché al suo interno. La corrente è piuttosto elevata, quindi è necessario evitare resistori ad alta resistenza (non più di 100 kOhm). Vedere TI, pagina 23 per un esempio di protezione da sovratensione utilizzando un diodo zener a 3 conduttori TL430 (431).
Amplificatori di errore- infatti amplificatori operazionali con Ku = 70..95 dB a tensione costante (60 dB per le prime serie), Ku = 1 a 350 kHz. Circuiti di ingresso sono assemblati su transistor PNP, quindi la corrente di ingresso (fino a 1,0 μA) fuoriesce dal circuito integrato e non vi fluisce. La corrente è piuttosto elevata per l'amplificatore operazionale, anche la tensione di polarizzazione è elevata (fino a 10 mV), quindi è necessario evitare resistori ad alta resistenza nei circuiti di controllo (non più di 100 kOhm). Ma grazie all'uso degli ingressi PNP, l'intervallo di tensione in ingresso va da -0,3 V a Vsupply-2 V.
Le uscite dei due amplificatori sono combinate tramite diodo OR. L'amplificatore la cui tensione di uscita è maggiore assume il controllo della logica. In questo caso il segnale di uscita non è disponibile separatamente, ma solo dall'uscita del diodo OR (anche dall'ingresso del comparatore di errori). Pertanto, in modalità linea è possibile collegare in loop solo un amplificatore. Questo amplificatore chiude il circuito di feedback lineare principale sulla tensione di uscita. In questo caso, il secondo amplificatore può essere utilizzato come comparatore, ad esempio in caso di superamento della corrente di uscita, o come chiave per un segnale di allarme logico (surriscaldamento, cortocircuito, ecc.), spegnimento remoto, ecc. gli ingressi del comparatore sono collegati allo ION e sul secondo OR segnali di allarme è organizzato un segnale logico (ancora meglio - segnali di stato logico E normale).
Quando si utilizza un sistema operativo RC dipendente dalla frequenza, è necessario ricordare che l'uscita degli amplificatori è in realtà single-ended (diodo in serie!), quindi caricherà la capacità (verso l'alto) e impiegherà molto tempo a scaricarsi verso il basso. La tensione su questa uscita è compresa tra 0..+3,5 V (leggermente superiore all'oscillazione del generatore), quindi il coefficiente di tensione diminuisce bruscamente e a circa 4,5 V all'uscita gli amplificatori sono saturati. Allo stesso modo, si dovrebbero evitare resistori a bassa resistenza nel circuito di uscita dell'amplificatore (circuito di retroazione).
Gli amplificatori non sono progettati per funzionare entro un ciclo di clock dalla frequenza operativa. Con un ritardo di propagazione del segnale all'interno dell'amplificatore di 400 ns, sono troppo lenti per questo e la logica di controllo del trigger non lo consente (all'uscita apparirebbero impulsi laterali). Nei circuiti PN reali, la frequenza di taglio del circuito OS è selezionata nell'ordine di 200-10000 Hz.
Logica di controllo del trigger e dell'uscita- Con una tensione di alimentazione di almeno 7 V, se la tensione della sega sul generatore è maggiore di quella sull'ingresso di controllo DT e se la tensione della sega è maggiore di uno qualsiasi degli amplificatori di errore (tenendo conto delle soglie integrate e offset) - l'uscita del circuito è consentita. Quando il generatore viene ripristinato dal massimo a zero, le uscite vengono disattivate. Un trigger con uscita parafase divide la frequenza a metà. Con 0 logico all'ingresso 13 (modalità uscita), le fasi di trigger vengono combinate tramite OR e fornite contemporaneamente ad entrambe le uscite, con 1 logico vengono fornite in fase separatamente a ciascuna uscita;
Transistor di uscita- Darlington npn con protezione termica incorporata (ma senza protezione corrente). Pertanto, la caduta di tensione minima tra il collettore (solitamente chiuso al bus positivo) e l'emettitore (sul carico) è 1,5 V (tipico a 200 mA), e in un circuito con un emettitore comune è leggermente migliore, 1,1 V tipico. La corrente di uscita massima (con un transistor aperto) è limitata a 500 mA, la potenza massima per l'intero chip è 1 W.
2. Caratteristiche dell'applicazione
Intervenire sul gate di un transistor MIS. Ripetitori di uscita
Quando si opera su un carico capacitivo, che convenzionalmente è il gate di un transistor MIS, i transistor di uscita del TL494 vengono attivati da un inseguitore di emettitore. Con un limite di corrente medio di 200 mA, il circuito è in grado di caricare rapidamente il gate, ma è impossibile scaricarlo con il transistor spento. Anche scaricare il gate utilizzando un resistore messo a terra è insoddisfacentemente lento. Dopotutto, la tensione attraverso la capacità del gate diminuisce in modo esponenziale e, per spegnere il transistor, il gate deve essere scaricato da 10 V a non più di 3 V. La corrente di scarica attraverso il resistore sarà sempre inferiore alla corrente di carica attraverso il transistor (e il resistore si surriscalda parecchio e ruba la corrente chiave quando si sposta verso l'alto).
Opzione A. Circuito di scarica tramite un transistor pnp esterno (preso in prestito dal sito web di Shikhman - vedere "Alimentazione dell'amplificatore Jensen"). Quando si carica il gate, la corrente che scorre attraverso il diodo spegne il transistor PNP esterno; quando l'uscita IC è disattivata, il diodo è spento, il transistor si apre e scarica il gate a terra. Meno: funziona solo con piccole capacità di carico (limitate dalla riserva di corrente del transistor di uscita IC).
Quando si utilizza il TL598 (con uscita push-pull), la funzione del lato bit inferiore è già cablata sul chip. L'opzione A non è pratica in questo caso.
Opzione B. Ripetitore complementare indipendente. Poiché il carico di corrente principale è gestito da un transistor esterno, la capacità (corrente di carica) del carico è praticamente illimitata. Transistor e diodi: qualsiasi HF con bassa tensione di saturazione e Ck e sufficiente riserva di corrente (1 A per impulso o più). Ad esempio, KT644+646, KT972+973. La "massa" del ripetitore deve essere saldata direttamente accanto alla fonte dell'interruttore di alimentazione. I collettori dei transistor del ripetitore devono essere derivati con una capacità ceramica (non mostrata nello schema).
Il circuito da scegliere dipende principalmente dalla natura del carico (capacità di gate o carica di commutazione), dalla frequenza operativa e dai requisiti di tempo per i fronti degli impulsi. E loro (i fronti) dovrebbero essere il più veloci possibile, perché è durante i processi transitori che l'interruttore MIS si dissipa maggior parte perdite di calore. Consiglio di ricorrere alle pubblicazioni della collana International Rectifier per un'analisi completa del problema, ma mi limiterò ad un esempio.
Un potente transistor - IRFI1010N - ha una carica totale di riferimento sul gate Qg = 130 nC. Questo è molto, perché il transistor ha un'area del canale eccezionalmente ampia per garantire il massimo bassa resistenza canale (12 mOhm). Queste sono le chiavi richieste nei convertitori a 12 V, dove ogni milliohm conta. Per garantire l'apertura del canale è necessario fornire al gate Vg = +6V rispetto a massa, mentre la carica totale del gate è Qg(Vg) = 60 nC. Per scaricare in modo affidabile un gate carico a 10V, è necessario sciogliere Qg(Vg)=90nC.
2. Implementazione della protezione corrente, avvio graduale, limitazione del ciclo di lavoro
Di norma, un resistore in serie nel circuito di carico deve fungere da sensore di corrente. Ma ruberà preziosi volt e watt all'uscita del convertitore e monitorerà solo i circuiti di carico e non sarà in grado di rilevare cortocircuiti nei circuiti primari. Soluzione - sensore induttivo corrente nel circuito primario.
Il sensore stesso (trasformatore di corrente) è una bobina toroidale in miniatura (il suo diametro interno dovrebbe, oltre all'avvolgimento del sensore, far passare liberamente il filo dell'avvolgimento primario del trasformatore di alimentazione principale). Passiamo il filo dell'avvolgimento primario del trasformatore attraverso il toro (ma non il filo “di terra” della sorgente!). Impostiamo la costante di tempo di salita del rilevatore a circa 3-10 periodi della frequenza di clock, il tempo di decadimento a 10 volte di più, in base alla corrente di risposta del fotoaccoppiatore (circa 2-10 mA con una caduta di tensione di 1,2-1,6 V).
Sul lato destro del diagramma ce ne sono due soluzioni standard per TL494. Il divisore Rdt1-Rdt2 imposta il duty cycle massimo (fase di riposo minima). Ad esempio con Rdt1=4,7kOhm, Rdt2=47kOhm all'uscita 4 tensione costante Udt=450mV, che corrisponde ad una fase di riposo del 18..22% (a seconda della serie di circuiti integrati e della frequenza operativa).
All'accensione Css è scarico e il potenziale all'ingresso DT è pari a Vref (+5V). Css viene caricato tramite Rss (noto anche come Rdt2), riducendo gradualmente il potenziale DT a limite inferiore, limitato dal divisore. Questo è un "avvio morbido". Con Css = 47 μF e i resistori indicati, le uscite del circuito si aprono 0,1 s dopo l'accensione e raggiungono il ciclo di lavoro operativo entro altri 0,3-0,5 s.
Nel circuito, oltre a Rdt1, Rdt2, Css, ci sono due perdite: la corrente di dispersione del fotoaccoppiatore (non superiore a 10 μA a alte temperature, circa 0,1-1 µA a temperatura ambiente) e la corrente di base del transistor di ingresso IC che fluisce dall'ingresso DT. Per garantire che queste correnti non influenzino in modo significativo la precisione del divisore, Rdt2=Rss viene selezionato non superiore a 5 kOhm, Rdt1 - non superiore a 100 kOhm.
Naturalmente la scelta di un fotoaccoppiatore e di un circuito DT per il controllo non è fondamentale. È anche possibile utilizzare un amplificatore di errore in modalità comparatore e bloccare la capacità o il resistore del generatore (ad esempio, con lo stesso fotoaccoppiatore), ma si tratta solo di uno spegnimento, non di una limitazione graduale.
Dopo aver navigato in Internet, non ho trovato un singolo circuito del regolatore di tensione e, soprattutto, un regolatore di corrente, su una base di elementi moderna. Tutti quanti
erano analogici o con transistor bipolari, in una connessione chiave. Ne ho provato uno.
Non ho ricevuto una corrente superiore a 2,5 A, senza un riscaldamento significativo del transistor KT818. Durante il tentativo di rimuovere circa 4 ampere, il transistor e il diodo Schottky si sono bruciati. Dovrebbe essere chiarito: erano senza radiatori. Il che, però, non cambia la situazione. Pensando a come utilizzare un interruttore di campo a canale P in questo contesto, mi sono imbattuto in una descrizione del suo funzionamento. Rilascio di calore dovuto a alta resistenza su un incrocio aperto, troppo grande, potresti dimenticare la buona efficienza. Si è deciso di utilizzare interruttori di campo a canale N controllati da un driver del tasto superiore.
Sebbene il circuito funzioni e abbia una buona efficienza, non è esente da inconvenienti. Riguardava il suo utilizzo nella ricarica delle batterie. Erano collegati al fatto che la chiave inferiore è sempre aperta quando quella superiore è chiusa. Se l'energia dell'acceleratore si esaurisce, la corrente della batteria fluirà attraverso l'acceleratore nella direzione opposta e brucerà la chiave inferiore. Quello superiore si brucerà se aperto con quello inferiore in cortocircuito.
Si è deciso di abbandonare la chiave sincrona e di utilizzarla alla vecchia maniera diodo potente colpi.
Come risultato di lunghe ricerche, tentativi ed errori, microcircuiti bruciati e lavoratori sul campo, è nato questo schema
Caratteristiche principali.
1. Funziona stabilmente.
2. Mantiene perfettamente corrente e tensione.
3. Ha un'efficienza di circa il 90%. A volte fino a 94!
4. Tutte le parti giacciono in una discarica.
5. Praticamente nessuna configurazione richiesta.
6. Molto semplice e ripetibile.
7. La corrente è regolabile da zero a quanto desiderato dall'utente.
8. La tensione è regolabile da 2,5 V.
Delle caratteristiche.
La corrente di uscita è controllata da uno shunt.
La sua resistenza è di circa 0,01 ohm. La generazione di calore su di esso è relativamente piccola. La corrente è regolabile su un ampio intervallo. Da 0 ampere.... fino a quanto consentito dal diodo chiave e dallo starter. Limite massimo di regolazione della corrente (e cortocircuito) è impostato dal resistore R6. Faccio subito una prenotazione che sconsiglio di impostarlo sotto i 4 ampere. Una caratteristica del controllo corrente è l'uso di uno "shunt di aumento di tensione" implementato sul diodo D4. Questo permette al TLke di funzionare correttamente con correnti prossime allo zero e di impostare (con la resistenza R9) una corrente di cortocircuito.... diciamo a 1 mA. Il diodo D5 serve per la stabilizzazione termica del circuito di controllo corrente.
Lo shunt era originariamente un pezzo di filo di rame lungo circa 4,5 cm e con un diametro di 0,4 mm. Poiché il rame è molto instabile dal punto di vista termico e la corrente fluttua via quando viene riscaldato, si è deciso di scegliere un multimetro cinese. Lo shunt estratto da lì è stato accorciato della metà e saldato alla scheda.
Acceleratore
è stato avvolto su un anello giallo-bianco dall'alimentatore di un computer. Contiene circa 24 spire di filo da 2 mm di diametro. Il filo è stato avvolto da un trasformatore UPS di un computer.
Solo con un filo del genere è stato possibile eliminare il riscaldamento eccessivo dell'induttore a correnti superiori a 5 A.
Il clou è il driver chiave del trasformatore. Grazie a LiveMaker dal sito Web Microsmart per questo. È costituito da quasi tutti gli anelli di ferrite. Idealmente - 2000 francobolli da 2 cm di diametro. Funziona anche l'anello rimosso dal filo del filtro a impulsi (sebbene si osservi un riscaldamento quasi impercettibile). Ho già due schede che funzionano su anelli rimossi dai cablaggi che collegano le schede della fotocopiatrice. L'unico aspetto negativo che non ha ancora portato a conseguenze negative sono le emissioni ai confini dei trapezi dei segnali di commutazione. Non sono grandi (2-3V) e non influiscono sulle prestazioni del dispositivo. Non c'è niente di complicato nell'avvolgimento. Pende intorno all'occhio, gira dopo gira. Cerca di distribuire uniformemente le spire delle due bobine attorno all'anello. L'avvolgimento primario contiene 9 spire di filo. Secondario: 27 giri di filo. Avvolgo un normale cavo a doppino intrecciato residenziale. La tensione di gate è limitata da due diodi zener da 12-15 volt. Il driver scarica facilmente il dispositivo da campo IRF3205. Il fronte iniziale degli impulsi di gate è di circa 168 nS.
Come diodo inverso è stato utilizzato un potente diodo Schottky dell'alimentatore di un computer. Lui e transistor ad effetto di campo tramite guarnizioni isolanti si posiziona sul dissipatore di calore della CPU del computer.
L'ho inciso e testato. Nota: i resistori R14 e R12 sono in realtà costituiti da un resistore e un condensatore. Sono semplicemente troppo pigro per riprodurmi.
Dato che le modalità di regolazione corrente sono fortemente influenzate dalla resistenza di shunt, l'unità richiede una regolazione iniziale. Consiste nell'impostare la resistenza richiesta R6. È necessario selezionare una resistenza tale che quando si gira la manopola di regolazione della corrente (R9), il circuito produca la corrente massima necessaria (4-20A). Se è necessario modificare frequentemente la corrente di uscita massima, è possibile utilizzarla invece di quella costante resistore variabile. C'è un posto e dei contatti sul forum per questo.
Si prevede di sostituire lo stabilizzatore lineare LM7815 con un regolatore a commutazione MC34063 poiché l'LM7815 diventa molto caldo con tensioni di alimentazione superiori a 24 V, riducendo l'efficienza.
Foto. È stato molto battuto dai test di saldatura.
Ho assemblato un alimentatore per caricare e testare le batterie alcaline. Da alimentatori di PC guasti. Corrente massima(Ho deciso che questa corrente mi sarebbe bastata per ora) - 20A. Di solito utilizzo fino a 10 A, 18 V. Totale: 180 watt. Con flusso d'aria medio. Funziona 24 ore su 24 ormai da una settimana.
- < Назад
- Avanti >
Commenti
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 »
0 #203 Michele 19/04/2017 22:46
In generale, ho notato che anche con un film funzionante, al massimo riempimento, i diodi zener si riscaldavano leggermente (fino a 50 gradi). Ho riavvolto il trasformatore del cancello (gira da 15 a 35), il riscaldamento è andato via, lo stabilizzatore funziona, finora il volo è normale) Grazie all'autore per lo schema e per il consiglio!
L'anello che ho utilizzato è stato rimosso dal monitor o dalla stampante (dal cablaggio), non ricordo, ma è di dimensioni maggiori rispetto a quello presente nella foto nell'articolo.
0 #202 Superutente 17/04/2017 22:45
Bene, se pensi in modo logico, il 7815 può essere ucciso superando la tensione di ingresso o superando la corrente di uscita. Non è possibile superare la tensione di ingresso con una tensione di alimentazione di 27 volt (se la stampa è rigorosamente secondo il mio schema). La corrente in uscita rimane eccessiva. Tu stesso hai indicato che il guasto è stato osservato a tensioni massime o correnti. Ciò significa che il riempimento dell'impulso è stato massimo. Forse il nucleo (di dimensioni o materiale inappropriati) sembra normale a un piccolo Kzap, ma quando il riempimento aumenta, il nucleo si satura e la corrente aumenta bruscamente. Anche se non l'ho mai visto prima. Pubblica foto di sigilli di buona qualità Puoi caricare foto sul forum.
0 #201 Michail 15/04/2017 09:24
Questa è la quarta volta che lo stabilizzatore lineare fallisce. Non riesco a capire il motivo, ho già spento due lm7815 e due lm317t, i sintomi sono sempre gli stessi, all'inizio funziona tutto bene, dopo un po' noto che quando imposto la massima tensione o corrente, i diodi zener nel circuito del cancello iniziano a fumare. Misuro la tensione di alimentazione del tl494 e vedo che è pari ai 25 volt in ingresso, e lo stabilizzatore è sfondato, lo cambio e dopo poco è tutto nuovo.
La tensione in ingresso è di 25-27 volt, il lm non si surriscalda, è posizionato su un radiatore.
Solo le cose più importanti.
Tensione di alimentazione 8-35 V (sembra possibile fino a 40 V, ma non l'ho testato)
Capacità di operare in modalità corsa singola e push-pull.
Per la modalità a ciclo singolo, la durata massima dell'impulso è del 96% (non meno del 4% del tempo morto).
Per la versione a due tempi la durata del tempo morto non può essere inferiore al 4%.
Applicando una tensione di 0...3,3 V al pin 4 è possibile regolare il tempo morto. Ed effettuare un lancio regolare.
È presente una sorgente di tensione di riferimento stabilizzata integrata di 5 V e una corrente fino a 10 mA.
È presente una protezione integrata contro la bassa tensione di alimentazione, che si spegne al di sotto di 5,5...7 V (più spesso 6,4 V). Il problema è che a questa tensione i mosfet entrano già in modalità lineare e si bruciano...
È possibile spegnere il generatore di microcircuito chiudendo a massa con una chiave il pin Rt (6), il pin della tensione di riferimento (14) o il pin Ct (5).
Frequenza operativa 1…300 kHz.
Due amplificatori operazionali di “errore” integrati con guadagno Ku=70..95dB. Ingressi - uscite (1); (2) e (15); (16). Le uscite degli amplificatori sono combinate da un elemento OR, quindi quello la cui tensione di uscita è maggiore controlla la durata dell'impulso. Uno degli ingressi del comparatore è solitamente collegato alla tensione di riferimento (14) e il secondo - dove è necessario... Il ritardo del segnale all'interno dell'amplificatore è di 400 ns, non sono progettati per funzionare entro un ciclo di clock.
Gli stadi di uscita del microcircuito, con una corrente media di 200 mA, caricano rapidamente la capacità di ingresso del gate di un potente mosfet, ma non ne assicurano la scarica. in un tempo ragionevole. Pertanto è necessario un driver esterno.
Pin (5) condensatore C2 e pin (6) resistori R3; R4: imposta la frequenza dell'oscillatore interno del microcircuito. Nella modalità push-pull viene diviso per 2.
Esiste la possibilità di sincronizzazione, attivazione tramite impulsi di ingresso.
Generatore a ciclo singolo con frequenza e ciclo di lavoro regolabili
Generatore a ciclo singolo con frequenza e duty cycle regolabili (rapporto tra la durata dell'impulso e la durata della pausa). Con driver di uscita a transistor singolo. Questa modalità viene implementata collegando il pin 13 a un bus di alimentazione comune.
Schema (1)
Poiché il microcircuito ha due stadi di uscita, che in questo caso funzionano in fase, possono essere collegati in parallelo per aumentare la corrente di uscita... Oppure non inclusi... (in verde nello schema) Inoltre, il resistore R7 non è sempre installato.
Misurando la tensione sul resistore R10 con un amplificatore operazionale, è possibile limitare la corrente di uscita. Il secondo ingresso è alimentato con una tensione di riferimento dal partitore R5; R6. Bene, vedi, l'R10 si surriscalda.
Catena C6; R11, sulla gamba (3), è posizionato per una maggiore stabilità, la scheda tecnica lo richiede, ma funziona senza. Il transistor può essere utilizzato anche come struttura NPN.
Schema (2)
Schema (3)
Generatore a ciclo singolo con frequenza e ciclo di lavoro regolabili. Con due driver di uscita a transistor (ripetitore complementare).
Cosa posso dire? La forma del segnale è migliore, i processi transitori nei momenti di commutazione sono ridotti, la capacità di carico è maggiore e le perdite di calore sono inferiori. Anche se questa può essere un'opinione soggettiva. Ma. Ora utilizzo solo un driver a due transistor. Sì, il resistore nel circuito di gate limita la velocità dei transitori di commutazione.
Schema (4)
E qui abbiamo il circuito di un tipico convertitore single-ended boost (boost), regolabile, con regolazione della tensione e limitazione della corrente.
Il circuito funziona, l'ho assemblato in più versioni. La tensione di uscita dipende dal numero di spire della bobina L1 e dalla resistenza dei resistori R7; R10; R11, che vengono selezionati durante la configurazione... La bobina stessa può essere avvolta su qualsiasi cosa. Dimensioni: a seconda della potenza. Anello, Sh-core, anche solo sulla canna. Ma non dovrebbe saturarsi. Pertanto, se l'anello è realizzato in ferrite, deve essere tagliato e incollato con uno spazio vuoto. Andranno bene gli anelli grandi degli alimentatori dei computer, non c'è bisogno di tagliarli, sono fatti di “ferro polverizzato”; Se il nucleo è a forma di W, non installiamo un traferro magnetico; vengono forniti con un nucleo corto e medio: questi hanno già un traferro. In breve, avvolgiamo con rame spesso o filo di installazione(0,5-1,0 mm a seconda della potenza) e il numero di giri è 10 o più (a seconda della tensione che vogliamo ottenere). Colleghiamo il carico alla tensione pianificata di bassa potenza. Colleghiamo la nostra creazione alla batteria tramite una potente lampada. Se la lampada non si accende alla massima intensità, prendete un voltmetro e un oscilloscopio...
Selezioniamo i resistori R7; R10; R11 e il numero di spire della bobina L1, ottenendo la tensione prevista sul carico.
Choke Dr1 - 5...10 giri con filo grosso su qualsiasi nucleo. Ho anche visto opzioni in cui L1 e Dr1 sono avvolti sullo stesso nucleo. Non l'ho controllato personalmente.
Schema (5)
Si tratta anche di un vero e proprio circuito convertitore boost che può essere utilizzato, ad esempio, per caricare un laptop batteria per auto. Il comparatore agli ingressi (15); (16) monitora la tensione della batteria “donatrice” e spegne il convertitore quando la tensione su di esso scende al di sotto della soglia selezionata.
Catena C8; R12; VD2 - il cosiddetto Snubber, è progettato per sopprimere le emissioni induttive. Un MOSFET a bassa tensione risparmia, ad esempio IRF3205 può sopportare, se non sbaglio, (drain - source) fino a 50V. Tuttavia, riduce notevolmente l'efficienza. Sia il diodo che il resistore diventano piuttosto caldi. Ciò aumenta l'affidabilità. In alcune modalità (circuiti), senza di essa, un potente transistor si brucia semplicemente immediatamente. Ma a volte funziona senza tutto questo... Bisogna guardare l'oscilloscopio...
Schema (6)
Generatore principale push-pull.
Varie opzioni di progettazione e regolazione.
A prima vista, l'enorme varietà di circuiti di commutazione si riduce a un numero molto più modesto di quelli che funzionano davvero... La prima cosa che faccio di solito quando vedo un circuito "astuto" è ridisegnarlo secondo lo standard che mi è familiare per me. In precedenza si chiamava GOST. Al giorno d'oggi non è chiaro come disegnare, il che rende estremamente difficile la percezione. E nasconde gli errori. Penso che spesso questo venga fatto apposta.
Oscillatore master per semiponte o ponte. Questo è il generatore più semplice. La durata e la frequenza dell'impulso vengono regolate manualmente. Puoi anche regolare la durata utilizzando un fotoaccoppiatore sulla gamba (3), ma la regolazione è molto netta. L'ho usato per interrompere il funzionamento del microcircuito. Alcuni "luminari" affermano che è impossibile controllare utilizzando il pin (3), il microcircuito si brucerà, ma la mia esperienza conferma la funzionalità di questa soluzione. A proposito, è stato utilizzato con successo in un inverter di saldatura.
Schema (10)
Esempi di implementazione della regolazione di corrente e tensione (stabilizzazione). A me è piaciuto ciò che ho fatto nella Figura 12. Probabilmente non è necessario installare condensatori blu, ma è meglio averli.
Schema (11)
