Bom dia, queridos amigos, neste artigo quero compartilhar com vocês minha experiência na criação de fontes chaveadas. Falaremos sobre como montar uma fonte de alimentação chaveada usando o chip IR2153 com suas próprias mãos.
O chip IR2153 é um driver de porta de alta tensão, muitos circuitos diferentes, fontes de alimentação, carregadores, etc. são construídos nele. A tensão de alimentação varia de 10 a 20 volts, a corrente operacional é de 5 mA e a temperatura operacional é de até 125 graus Celsius.
Os radioamadores iniciantes têm medo de montar sua primeira fonte chaveada e muitas vezes recorrem a unidades transformadoras. Houve um momento em que também fiquei apreensivo, mas mesmo assim me recompus e resolvi tentar, principalmente porque havia peças suficientes para montá-lo. Agora vamos falar um pouco sobre o esquema. Esta é uma fonte de alimentação padrão meia ponte com IR2153 integrada.
Detalhes
Ponte de diodos na entrada 1n4007 ou um conjunto de diodos pronto projetado para uma corrente de pelo menos 1 A e uma tensão reversa de 1000 V.
O resistor R1 tem pelo menos dois watts, ou 5 watts 24 kOhm, resistor R2 R3 R4 com potência de 0,25 watts.
Capacitor eletrolítico no lado alto 400 volts 47 uF.
Saída 35 volts 470 – 1000 uF. Capacitores de filtro de filme projetados para uma tensão de pelo menos 250 V 0,1 - 0,33 µF. Capacitor C5 – 1 nF. Cerâmica, capacitor cerâmico C6 220 nF, capacitor de filme C7 220 nF 400 V. Transistor VT1 VT2 N IRF840, transformador de uma fonte de computador antiga, ponte de diodos na saída cheia de quatro diodos HER308 ultrarrápidos ou outros similares.
No arquivo você pode baixar o circuito e a placa:
A placa de circuito impresso é feita em um pedaço de laminado de fibra de vidro de um lado revestido com folha usando o método LUT. Para facilitar a conexão da alimentação e da tensão de saída, a placa possui blocos de terminais de parafuso.
Circuito de alimentação comutada de 12 V
A vantagem deste circuito é que este circuito é muito popular em seu tipo e é repetido por muitos rádios amadores como sua primeira fonte de alimentação chaveada e eficiência e vezes maior, sem falar no tamanho. O circuito é alimentado por uma tensão de rede de 220 volts; na entrada há um filtro que consiste em uma bobina e dois capacitores de filme projetados para uma tensão de pelo menos 250 - 300 volts com capacidade de 0,1 a 0,33 μF; eles podem ser retirado de uma fonte de alimentação de computador.
No meu caso não há filtro, mas é aconselhável instalá-lo. Em seguida, a tensão é fornecida a uma ponte de diodos projetada para uma tensão reversa de pelo menos 400 Volts e uma corrente de pelo menos 1 Ampere. Você também pode fornecer um conjunto de diodo pronto. A seguir no circuito está um capacitor de suavização com tensão de operação de 400 V, já que o valor de amplitude da tensão de rede está em torno de 300 V.A capacitância deste capacitor é selecionada da seguinte forma, 1 μF por 1 Watt de potência, já que não vou bombear grandes correntes para fora deste bloco, no meu caso há um capacitor de 47 μF, embora centenas de watts possam ser bombeados de tal circuito. A alimentação do microcircuito é retirada da tensão alternada, aqui é disposta uma fonte de alimentação, o resistor R1, que fornece amortecimento de corrente, é aconselhável configurá-lo para um mais potente de pelo menos dois watts já que é aquecido, então a tensão é retificada por apenas um diodo e vai para um capacitor de suavização e depois para o microcircuito. O pino 1 do microcircuito é mais potência e o pino 4 é menos potência.
Você pode montar uma fonte de alimentação separada para ele e alimentá-lo com 15 V de acordo com a polaridade. No nosso caso, o microcircuito opera a uma frequência de 47 - 48 kHz. Para esta frequência, é organizado um circuito RC composto por um circuito de 15 kohm resistor R2 e um filme de 1 nF ou capacitor cerâmico. Com esse arranjo de peças, o microcircuito funcionará corretamente e produzirá pulsos retangulares em suas saídas, que são fornecidos às portas de poderosas chaves de campo através dos resistores R3 R4, suas classificações podem divergir de 10 a 40 Ohms. Os transistores devem ser instalados no canal N, no meu caso são IRF840 com tensão de operação dreno-fonte de 500 V e corrente máxima de dreno na temperatura de 25 graus de 8 A e dissipação de potência máxima de 125 Watts. Em seguida no circuito há um transformador de pulso, depois dele há um retificador completo feito de quatro diodos da marca HER308, diodos comuns não funcionarão aqui, pois não poderão operar em altas frequências, então instalamos ultra -diodos rápidos e após a ponte a tensão já é fornecida ao capacitor de saída 35 Volt 1000 μF , é possível e 470 uF, especialmente grandes capacitâncias na comutação de fontes de alimentação não são necessárias.
Voltemos ao transformador, ele pode ser encontrado nas placas das fontes de alimentação dos computadores, não é difícil identificá-lo, na foto vocês podem ver o maior, e é disso que precisamos. Para rebobinar esse transformador é preciso afrouxar a cola que une as metades da ferrita, para isso pegue um ferro de solda ou um ferro de solda e aqueça lentamente o transformador, pode colocá-lo em água fervente por alguns minutos e separe cuidadosamente as metades do núcleo. Damos corda em todos os enrolamentos básicos e daremos corda aos nossos. Com base no fato de que preciso obter uma tensão em torno de 12-14 Volts na saída, o enrolamento primário do transformador contém 47 voltas de fio de 0,6 mm em dois núcleos, fazemos isolamento entre os enrolamentos com fita comum, o secundário o enrolamento contém 4 voltas do mesmo fio em 7 núcleos. É IMPORTANTE enrolar em uma direção, isolar cada camada com fita, marcando o início e o fim dos enrolamentos, caso contrário nada funcionará e, se funcionar, a unidade não conseguirá fornecer toda a potência.
Verificação de bloqueio
Pois bem, agora vamos testar nossa fonte de alimentação, como minha versão está funcionando perfeitamente, conecto-a imediatamente à rede sem lâmpada de segurança.
Vamos verificar a tensão de saída, pois vemos que ela está em torno de 12 - 13 V e não oscila muito devido a quedas de tensão na rede.
Como carga, uma lâmpada de carro de 12 V com potência de 50 Watts flui uma corrente de 4 A. Se tal unidade for complementada com regulação de corrente e tensão, e um eletrólito de entrada de maior capacidade for fornecido, então você pode montar com segurança um carregador de carro e uma fonte de alimentação de laboratório.
Antes de iniciar a alimentação é necessário verificar toda a instalação e conectá-la à rede através de uma lâmpada incandescente de segurança de 100 watts; se a lâmpada queimar em intensidade total procure erros na instalação do ranho; o fluxo não foi lavado ou algum componente está com defeito, etc. Quando montada corretamente, a lâmpada deve piscar levemente e apagar, isso nos indica que o capacitor de entrada está carregado e não há erros na instalação. Portanto, antes de instalar componentes na placa, eles devem ser verificados, mesmo que sejam novos. Outro ponto importante após a inicialização é que a tensão no microcircuito entre os pinos 1 e 4 deve ser de no mínimo 15 V. Caso contrário, é necessário selecionar o valor do resistor R2.
