Zasilacz impulsowy - budowa
Zasilacz impulsowy - budowa
Witam. Chciałbym sobie zbudować zasilacz impulsowy ze stałymi wyjściami 3,3V, 5V, 12V o prądzie do 2A oraz z regulacją napięcia i prądu 0-24V 3A. Jak się zabrać za budowę? Codam że transformatorki chcę użyć, ze starych zasilaczy komputerowych. Na co zwrócić uwagę przy budowie? I jak go wogule zbudować? Proszę i z góry dziękuję za pomoc.
Jeśli o takie rzeczy pytasz, podejrzewam że jesteś amatorem w dziedzinie elektroniki (nie wiem jak z elektryką i energetyką).
Jeśli mam rację, to radzę nie budować zasilacza impulsowego od podstaw, to zadanie zbyt trudne dla początkującego. Lepiej taki zasilacz podzielić na 4 bloki:
- gotowy zasilacz komputerowy dający napięcia +3v3, +5v, +12v, -12v
- gotowy zasilacz impulsowy dowolny np. komputerowy dający 12V 6A lub laptopowy 18V 4A
- wykonana przez Ciebie przetwornica impulsowa step-up pozwalająca osiągnąć regulację Uwy w zakresie Uwe .. nawet 50V
- wykonana przez Ciebie przetwornica impulsowa step-down pozwalająca osiągnąć regulację Uwy w zakresie 1V .. Uwe
W tej wersji używasz dwóch bezpiecznych zasilaczy oraz dwóch zasilaczy własnej produkcji w obrębie których nie występują śmiercionośne napięcia.
A jeśli koniecznie chcesz grzebać, to zastosuj dwa zasilacze AT/ATX, jeden da napięcia ustalone a drugi po przeróbce obwodu sprzężenia da możliwość dowolnej regulacji napięcia wyjściowego.
Jeśli mam rację, to radzę nie budować zasilacza impulsowego od podstaw, to zadanie zbyt trudne dla początkującego. Lepiej taki zasilacz podzielić na 4 bloki:
- gotowy zasilacz komputerowy dający napięcia +3v3, +5v, +12v, -12v
- gotowy zasilacz impulsowy dowolny np. komputerowy dający 12V 6A lub laptopowy 18V 4A
- wykonana przez Ciebie przetwornica impulsowa step-up pozwalająca osiągnąć regulację Uwy w zakresie Uwe .. nawet 50V
- wykonana przez Ciebie przetwornica impulsowa step-down pozwalająca osiągnąć regulację Uwy w zakresie 1V .. Uwe
W tej wersji używasz dwóch bezpiecznych zasilaczy oraz dwóch zasilaczy własnej produkcji w obrębie których nie występują śmiercionośne napięcia.
A jeśli koniecznie chcesz grzebać, to zastosuj dwa zasilacze AT/ATX, jeden da napięcia ustalone a drugi po przeróbce obwodu sprzężenia da możliwość dowolnej regulacji napięcia wyjściowego.
Bezpośrednio tych transformatorów nie da się wykorzystać, tak jak zwykłych transformatorów. Aby zbudować zasilacz musisz zdecydować się na określony projekt lub zakupić odpowiedni zestaw do samodzielnego montażu. Unikniesz dodatkowych czynności takich jak projektowanie i wykonanie płytki drukowanej.abator97 pisze:Codam że transformatorki chcę użyć, ze starych zasilaczy komputerowych.
Na początek proponuję budowę prostego zasilacza na układzie LM317. Przykładowe schematy takiego zasilacza.
Stabilizatory 78xx to nie to samo co LM317, choć pewne podobieństwa są. Jeśli ma to być bardziej rozbudowany zasilacz to może ten projekt będzie odpowiedni.
Tak LM317 nie jest to samo co 78XX ale bardzo podobne różnica bo w tym LM317 mam już regulacje. Zasilacz z electronics-lab również już wykonałem i działający układ z wieloma modyfikacjami jak np regulacja dokładna leży w warsztacie choć nadal bez obudowy. Ale nadal kusi mnie zasilacz impulsowy choćby jako pierwszy wykonać tylko 12V na wyjściu to będzie do zasilania oświetlenia w warsztacie.
Widzę że moje przypuszczenia się potwierdziły, nie masz pojęcia jak działa zasilacz impulsowy i chcesz go od tak zbudować.
Pomyśl, jak działa zasilacz na LM317 i inne zasilacze regulowane. Z napięcia bezpiecznego powiedzmy 20V AC prostujesz napięcie 26V DC, dalej napięcie DC jest obniżane na jednym tranzystorze przy odpowiednim sterowaniu. Czasem do tego dochodzi przełącznik uzwojeń by zminimalizować straty. Wszystko łatwo, prosto i przyjemnie. A jeśli chcesz w układzie znaleźć napięcie niebezpieczne, to musisz sięgnąć do obwodu wtyczka-transformator-wyłącznik-bezpiecznik, raptem kilka punktów lutowniczych które łatwo można zaizolować i zapomnieć.
Ty chcesz zrobić zasilacz impulsowy gdzie transformator jest kluczowany przez jeden lub dwa tranzystory mocy. Do tego dochodzi sterownik oraz obwód prostujący napięcie sieciowe wraz z kondensatorami elektrolitycznymi i napięciem ponad 300V. Razem kilkadziesiąt punktów których nie da się idealnie zaizolować. Do tego każdy błąd w układzie może się zakończyć efektownym wybuchem kilku elementów. A to tylko strona pierwotna, jeszcze jest strona wtórna i sprzężenie zwrotne, gdzie również nie ma żartów.
Moim zdaniem, nie masz szans na stworzenie działającego zasilacza impulsowego już za pierwszym podejściem.
Co proponuję w zamian? Budowę przetwornicy impulsowej, w której napięcia niebezpieczne nie występują. Wyszukaj jak działa przetwornica step-down i zbuduj działającą o niewielkiej mocy, byle dawała na wyjściu stabilne napięcie. Napięcie wejściowe musi być zawsze wyższe od wyjściowego, możesz w tym celu zastosować zwykły transformator lub dowolny zasilacz. Na kontroler przetwornicy dość dobrze nadaje się popularny (zabytkowy) TL494.
Następny krok to przetwornica o większej mocy i regulowana.
Dopiero jak się nauczysz na błędach i dojdziesz do mocy 50W, warto zacząć myśleć o eliminacji 'kupnego' zasilacza i budowie własnego zasilacza impulsowego.
Pomyśl, jak działa zasilacz na LM317 i inne zasilacze regulowane. Z napięcia bezpiecznego powiedzmy 20V AC prostujesz napięcie 26V DC, dalej napięcie DC jest obniżane na jednym tranzystorze przy odpowiednim sterowaniu. Czasem do tego dochodzi przełącznik uzwojeń by zminimalizować straty. Wszystko łatwo, prosto i przyjemnie. A jeśli chcesz w układzie znaleźć napięcie niebezpieczne, to musisz sięgnąć do obwodu wtyczka-transformator-wyłącznik-bezpiecznik, raptem kilka punktów lutowniczych które łatwo można zaizolować i zapomnieć.
Ty chcesz zrobić zasilacz impulsowy gdzie transformator jest kluczowany przez jeden lub dwa tranzystory mocy. Do tego dochodzi sterownik oraz obwód prostujący napięcie sieciowe wraz z kondensatorami elektrolitycznymi i napięciem ponad 300V. Razem kilkadziesiąt punktów których nie da się idealnie zaizolować. Do tego każdy błąd w układzie może się zakończyć efektownym wybuchem kilku elementów. A to tylko strona pierwotna, jeszcze jest strona wtórna i sprzężenie zwrotne, gdzie również nie ma żartów.
Moim zdaniem, nie masz szans na stworzenie działającego zasilacza impulsowego już za pierwszym podejściem.
Co proponuję w zamian? Budowę przetwornicy impulsowej, w której napięcia niebezpieczne nie występują. Wyszukaj jak działa przetwornica step-down i zbuduj działającą o niewielkiej mocy, byle dawała na wyjściu stabilne napięcie. Napięcie wejściowe musi być zawsze wyższe od wyjściowego, możesz w tym celu zastosować zwykły transformator lub dowolny zasilacz. Na kontroler przetwornicy dość dobrze nadaje się popularny (zabytkowy) TL494.
Następny krok to przetwornica o większej mocy i regulowana.
Dopiero jak się nauczysz na błędach i dojdziesz do mocy 50W, warto zacząć myśleć o eliminacji 'kupnego' zasilacza i budowie własnego zasilacza impulsowego.
Wiadomo bezpieczeństwo najważniejsze dlatego już jakiś czas temu przewinąłem sobie trafo na transformator separacyjny dodatkowo z żarówką przez co już nie mam takiej obawy przy wysokich napięciach a kiedyś trzeba zacząć rozumieć jak to wszystko działa a jak najszybciej się tego nauczyć jak nie w praktyce.
Zrobienie zasilacza impulsowego tak jak podpowiadają koledzy to nie jest prosta sprawa. W dodatku, że będziesz pracował od razu z napięciami sieci. Nie zaczynaj przygody z przetwornicami impulsowymi zasilanymi bezpośrednio z sieci. Kup na początek układ: LM2576R-ADJ, przetwornica napięcia step-down, 1.2÷37V, 3A, TO-263 + dodatkowe elementy, zaprojektuj PCB (gdzie to też nie jest takie oczywiste) i dołącz go do dowolnego zasilacza liniowego, który posiadasz w domu. Jeżeli już uruchomisz układ stabilizatora impulsowego to sprawdź jak zmieniają się jego parametry np po zmianie indukcyjności cewki itp. Wykonaj pomiary oscyloskopem przed zmianą i po niej. Zasilacze impulsowe kuszą dużą sprawnością ale i stopień komplikacji jest spory w stosunku do zasilacza liniowego. W dużej mierze ma się do czynienia z przepięciami, rezonansami, dużą ilością generowanych śmieci itp. Krótko mówiąc tematyka jest złożona. Jak już opanujesz "gotowca" możesz pokusić się o coś bardziej rozbudowanego. W internecie możesz poszukać transformatorów impulsowych (np takich co dobrze przenoszą 20kHz) do tego dołożyć tranzystor np BUZ11A i generator przebiegu prostokątnego o regulowanym wypełnieniu. Oczywiście ten test rób również na zasilaczu liniowym gdzie występują bezpieczne napięcia. Na uzwojeniu wtórnym transformatora dołącz żarówkę tak abyś miał sygnalizację, że coś jest na wyjściu lub do układu dołóż szybką diodę prostowniczą np UF5408, dioda ultra-szybka 3A, 1000V, 75ns, DO-201 i kondensator nisko impedancyjny LOW ESR 100uF na końcu podłącz miernik napięcia wraz z jakimś np 100 om 5W rezystorem obciążającym. Reguluj tak współczynnikiem wypełnienia aby uzyskiwać coraz większe napięcie wyjściowe. Jak już dojdziesz do tego momentu to może się okazać, że tranzystor BUZ11A ulegnie uszkodzeniu po pewnym czasie testów i konieczne będzie dołożenie tłumika przepięć. Temat długi jak rzeka. Sprawdź najpierw to co napisałem. Dodatkowa wiedza nie zaszkodzi.