Perustyö
Joten tämä asia toimii säilyttämällä ja polttamalla energiaa. Erilainen kuin muut muuntimet, jotka vain kulkevat virran muuntajan läpi, tämä yksi tallentaa ensimmäisen energian ytimeen, kun kytkin on päällä ja kun se sammuu, se heittää kaiken, joka tallentaa energian ulostuloon.
Mitä tapahtuu askel askeleelta?
Verkko AC tulee, korjataan ja suodatetaan:
Meillä on verkkovirta, eikö niin? Se kulkee sillan tasasuuntaajan läpi, muuttuu sitten tasavirtaksi ja sitten iso kondensaattori tasoittaa sen.
DC -jännite korjauksen jälkeen:
Vdc = √ (2) * VAC - vdiodi
Joten jos meillä on 230 V AC, tämä asia antaa meille suunnilleen 325 V DC.
Kytkentä ja energian varastointi:
UC2842 ajaa MOSFET-kytkimen (sanotaan sanotaan IRF840 230 V: n verkkoon) jollain korkealla taajuudella, kuten 50-100 kHz.
Kun MOSFET on päällä, virta virtaa muuntajan ensisijaisessa käämityksessä ja myöhemmin energia varastoidaan magneettiseen ytimeen.
Energian vapauttaminen ja lähtökorjaus:
Mosfet sammuu ja nyt kaikki, mikä tallennettu energia hyppää toissijaiselle puolelle.
Siellä on nopea diodi (UF4007, MUR460 jne.), Jotka korjaavat sen ja kondensaattori tasoittaa sen.
Nyt meillä oli vakaa DC -lähtö valmis.
Palautteen hallinta ja jännitesäätely:
Me tunnistamme lähtöjännite Optocoppler- ja TL431 -säätimen avulla.
UC2842 säätää käyttöjaksonsa pitämään lähtöjännite tasaisena.
Mitä osia tarvitsemme?
Pääasiat piirissä:
- UC2842 PWM IC - Suorittaa koko näyttelyn, vaihtamalla MOSFET.
- MOSFET - (kuten IRF840) kytkee muuntajan päälle ja pois päältä.
- Flyback-muuntaja-räätälöity, alaspäin suuntautuva jännite.
- Nopea diodi - (UF4007, MUR460 jne.) Lohkot käänteisen jännitteen.
- Lähtökondensaattori - Tallenna varaus, suodattimet lähtö.
- SNUBBER CIRICIO-Pysäyttää Mosfetin korkeajännitepiikit.
- OptoCopper (PC817) - Isolaatit ja lähettää palautetta.
- TL431 - Ohjaa palautejännitettä.
Yksityiskohtainen työ
Viitaten nyt UC2842 220V: n - 12 V: n SMPS -muunninpiirekaavioon, se vie 85 V - 265 V AC, muuntaa sen 12 V: n tasavirtaan 4A: lla. Tämä on laaja-alainen eristetty virtalähde, mikä tarkoittaa, että syöttö ja lähtö erotetaan kokonaan muuntajalla. Se on täydellinen sovittimille, akkulatureille ja pienitehoisille SMP: ille.
Joten katsotaan, mitä piirissä tapahtuu askel askeleelta.
AC: n tasavirtakorjaus ja suodatus
Ensin meillä oli AC -verkko (85 V - 265 V).
Tämä menee sillan tasasuuntaajaan (d_bridge), joka muuntaa AC: n sykkivään tasavirtaan.
Sitten iso kondensaattori (C_IN, 180µF) tasoittaa sen ja antaa meille tasajännitettä (jonnekin välillä 120 V DC - 375 V: n tasavirta tulon AC -jännitteellä).
DC -jännitteen kaava korjauksen jälkeen:
V_dc = √ (2) × v_ac - v_diodi
230 V: n AC: lle saamme 325 V DC.
UC2842 IC: n virtaaminen
UC2842 tarvitsee noin 10 V - 30 V juoksua varten.
Se saa virtaa R_START: n (100 kΩ) kautta, joka pudottaa jännitteen korkeajännitteisestä DC: stä.
Sitten on d_bias (diodi) ja c_vcc (120µF), jotka pitävät jännitteen stabiilina VCC -nastalla (nasta 7).
Kun UC2842 alkaa vaihtaa, niin se on itsevoimaa käyttämällä apulaitetta n_a.
Flyback Transformer -toiminto
Tämä muuntaja on pääosa tässä.
Siinä on kolme käämiä:
Ensisijainen käämi (N_P) - kytketty MOSFET -viemäriin.
Apukäyttäminen (N_A) - Powers UC2842 käynnistyksen jälkeen.
Toissijainen käämi (N_S) - tarjoaa 12 V -lähtöä.
Kun MOSFET (Q_SW) kytkeytyy päälle, virta virtaa N_P -käämityksen ja energian läpi.
Kun MOSFET sammuu, tämä tallennettu energia työnnetään toissijaiseen käämitykseen (N_S) ja tässä se korjataan D_out.
Muuntajasuhteet:
N_P: N_S = 10: 1
N_p: n_a = 10: 1
Tämä tarkoittaa, että toissijainen jännite on noin 12 V ja apulaite, joka pitää UC2842: n käynnissä.
Palaute ja asetus
Lähtöjännite (12 V DC) havaitaan TL431 -ohjelmoitavalla referenssillä.
Se säätää virran optocopler -palvelun kautta, joka lähettää palautetta UC2842: n VFB -nastalle (nasta 2).
UC2842 säätää MOSFET: n käyttöjaksoa pitämään lähtöjännite vakaana.
MOSFET -kytkentä ja suojaus
MOSFET (Q_SW) kytkentä korkealla taajuudella (~ 50–100 kHz).
Porttivastus (R_G 10Ω) ohjaa portin käyttövirtaa.
Snubber -verkko (D_CLAMP, C_SNUB, R_SNUB) Absorboi suurimman osan jännitekohista MOSFET: n suojaamiseksi.
Virtatunnistusvastusta (R_CS, 0,75Ω) käytetään huippuvirran rajoittamiseen vaurioiden estämiseksi.
Kaava huippuvirran rajalle:
I_peak = 1v / r_cs
Tässä R_CS = 0,75Ω, joten i_peak ≈ 1,33a.
Lähtökorjaus ja suodatus
Kun energia siirtyy toissijaiseen käämitykseen (N_S), se kulkee D_OUT: n läpi, joka on nopea palautus diodi.
C_out (2200µF) tasoittaa värejä, jolloin meille on tasainen 12 V: n tasavirta.
R_LED ja R_TLBIAS auttavat hallitsemaan TL431: tä.
Lähtövälijännitekaava:
V_ripple = (i_out × d_max) / (f_sw × c_out)
Turvallisuus ja eristäminen
Optocoppler (PC817 tai ekvivalentti) varmistaa, että korkeajännite-puolen ja matalan jännitteisen puolen välillä ei ole suoraa yhteyttä.
Snibber -piiri suojaa IC: tä jännitekeisiin.
Palautesilmukka TL431: llä varmistaa, että lähtö pysyy vakaana ja säänneltynä.
Kuinka laskemme kaiken
Tehonlaskenta:
Lähtöteho:
Pout = vout * iout
Syöttövoima (mukaan lukien tappiot):
PIN = POUT / tehokkuus (ETA)
Tehokkuus on yleensä noin 75-85%.
Ensisijaiset sivut:
DC -jännite tasasuuntaajan jälkeen:
VDC = √ (2) * VAC - VDIODI 230 V AC, saamme 325 V DC.
Ensisijainen virta:
IPrimary = (2 * nasta) / (vdc * dmax) dmax on yleensä 50-60%.
Muuntajan käämityslaskelma:
Käännössuhde:
Npri / nsec = (vdc * dmax) / (vout + vdiodi)
Ensisijainen induktanssi:
Lprimary = (vdc * dmax * ts) / iPrimaryts
= 1 / FSW (FSW on kytkentätaajuus).
Lähtökondensaattorin koko:
Kondensaattorin arvo, joka perustuu Ripple -jännitteeseen:
Cout = (iout * dmax) / (fsw * vripple)
