Den här artikeln kommer att illustrera ett enkelt förfarande för att utforma en oreglerad 50V-switchad SMPS symmetrisk strömförsörjning på 350W. Denna enhet kan bytas ut mot standardförstärkaren för ljudförstärkare för att minska kostnaderna och även vikten. Den föreslagna strömförsörjningen fungerar som en halvbro utan reglering.

Skriven och skickad av: Dhrubajyoti Biswas

Mosfets som kraftenheter

Min strömförsörjning är beroende av två N MOSFET och drivs av IR2153 integrerad krets. IR2153 drivs av ett effektmotstånd på 27K 6W. Krusningen vid full belastning registreras under 2V.

Användningen av Zener-diod (15V) säkerställer spänningsstabilisering och arbetsfrekvensen är inställd på 50 kHz (ungefär).

Vid ingångspunkten har jag placerat en termistor för att tvinga en kontroll av toppströmmen när kondensatorn laddas.

Samma fenomen finns i AT / ATX strömförsörjningsenhet på en dator. Dessutom, för att säkerställa låg läckinduktans och full spänningsutgång, skadas den första halvan av primären i 20 varv följt av den sekundära såret.

För att garantera säkerheten i systemet, var noga med att ansluta utgången (mittkran 0V) till jorden.

Drosslar för filtrering av RF

Drosslarna som används i konstruktionen underlättar avlägsnandet av RF-utgående krusning. Antalet varv och kärnan som finns i PC-leveransen är inte en kritisk faktor.

Dessutom används 6k8-motstånden vid utgångssektionen för att ladda ut kondensatorer efter att den stängts av och på detta sätt hjälper den till att förhindra att spänningen ökar utan belastning.

Den föreslagna strömförsörjningsenheten 2x 50V 350W fungerar i en enda framåt topologi. Den har en arbetsfrekvens på 80-90 kHz och har IRF2153-styrkrets som mycket liknar US3842. Dock är arbetscykeln mindre och är begränsad till 50%.

Spola tillbaka en ATX Trafo

Tr1-transformatorn utformades genom att spola tillbaka SMPS ATX-transformatorn och dess primära induktans är 6,4 mH (ungefär).

Systemets kärna har inget luftspalt och den primära induktansen bryts vidare i två delar: Den första halvan är vinden och den andra är lindningen.

Dessutom är det också möjligt att distribuera den ursprungliga primära bottenhalvan utan att spola tillbaka. Denna typ av strömförsörjning passar lämpligt för effektförstärkartillämpningar.

Vid behov kan det också skyddas mot överbelastning eller kortslutning och utspänningen kan stabiliseras. Systemets återkoppling kan aktiveras med hjälp av optokopplare.

Det är viktigt att notera att när det gäller 350W effekt, bör man vara försiktig med att det typiska motståndet inte ska korsa mer än 0,8R i ledande tillstånd. MOSFET kan också användas för att sänka motståndspunkten.

Intressant är att ju mindre motståndet är bättre med systemet.

Spänningstoleransen ligger i intervallet 900-1000V. I värsta fall kan 800V användas. Med tanke på detta var den bästa MOSFET jag hittade SPP17N80C3 eller 900V IGBT.

Kretsschema

Spollindningsdetaljer:

Den huvudsakliga SMPS-transformatorn som kan ses integrerad med MOSFET: erna kan lindas på en standard 90 x 140 kvadrat mm ferrit-spolkärnanhet.
Den primära sidolindningen består av 40 varv 0,6 mm super emaljerad koppartråd.
Kom ihåg att stanna efter 20 varv, sätt ett isoleringsskikt med ett isoleringstejp och lind sekundärlindningen, när sekundärlindningen är lindad, isolera den igen och fortsätt med de återstående 20 varv över den.
Det betyder att sekundärlindningen kläms fast mellan de primära 20 + 20 varv.
Mittkranen på denna 20 + 20 kan vara ansluten till kroppen av SMPS för en förbättrad stabilisering och renare utgångar när det gäller krusningar eller surrande störningar.
Den sekundära består av ett centrum avlyssnat 14 x 2 nos varv gjord av lindning 0,6 mm super emaljerad koppartråd.
In- och utgående filterspolar kan lindas på ferrit torroidala kärnor. Den ihopparade lindningen måste lindas på samma enskilda torroidala kärnor med 0,6 mm superlackerad koppartråd med 25 varv på varje arm i de relevanta försörjningsterminalerna.

Uppdatering:

Ovanstående design 350 watt SMPS-krets förbättrades ytterligare av en av de dedikerade medlemmarna på denna webbplats, Ike Mhlanga. Den fullständiga schematiska av samma kan bevittnas i följande bild: