воскресенье, 4 мая 2014 г.

Импульсный блок питания своими руками.

Импульсные источники питания, по сравнению с линейными, имеют меньшие размеры и больший КПД однако они гораздо сложнее в изготовлении и часто перегорают из за неправильного расчёта трансформатора или разводки платы (или чего либо ещё неправильного). Маломощный импульсный источник питания можно сделать своими руками если использовать одну из микросхем:
TNY263 на 7.5 Вт,
TNY264 на 9 Вт,
TNY265 на 11 Вт,
TNY266 на 15 Вт,
TNY267 на 19 Вт,
TNY268 на 23 Вт (мощности для источников в открытом исполнении);
использовать программу, свободно распространяемую программу, PI Expert которую можно скачать (для скачивания нужна регистрация) с официального сайта www.powerint.com фирмы Power Integrations и развести плату согласно рекомендациям в документации или программе PI Expert. Установочник данной программы занимает около 78МБ памяти. На момент написания данной статьи для скачивания надо перейти на Design Support-PI ExpertTM Design Software-PI Expert  Download - заполнить поля и нажать кнопку "Submit"(перед всем этим конечно надо зарегистрироваться и войти в свой аккаунт). Схему источника питания генерирует программа но можно использовать такую:
Рисунок 1 - Импульсный блок питания на 9В, 1А

Данный источник питания является импульсным понижающим обратноходовым преобразователем. В микросхему TNY266 встроен полевой транзистор который открывается с частотой 132кГц, когда этот транзистор открыт ток через первичную обмотку нарастает и в трансформаторе накапливается энергия, когда этот транзистор закрывается во вторичной обмотке возникает ЭДС, диод VD3 открывается и ток идёт в нагрузку. Диод VD3 должен быть мощным диодом Шоттки или обычным, с p-n переходом, но быстрым. Элементы C3, R2, VD2 нужны для того чтобы в случае отсутствия достаточной нагрузки защитить микросхему от высокого напряжения т.к. трансформатор всё равно выведет энергию наружу. Несмотря на наличие защиты данный блок питания без нагрузки лучше не включать или можно на выход поставить резистор с большим сопротивлением на всякий случай. Короткое замыкание или слишком большую нагрузку на выходе тоже лучше не делать т.к. от большого тока диод VD3 перегорит. Конденсатор C2 нужен для питания микросхемы в те моменты когда полевой транзистор этой микросхемы открыт, т.к. частота большая (132кГц) достаточно 0.1мкФ. На входе стоит резистор с сопротивлением 11Ом для ослабления бросков тока через диодный мост. Оптрон U2, стабилитрон VD4 и резисторы R3-R5 создают обратную связь для правильной работы микросхемы U1, сопротивления этих резисторов и напряжение стабилизации стабилитрона определяет программа PI Expert. Если требуется источник с другим напряжением на выходе и током то достаточно пересчитать только трансформатор и резисторы R3-R5, если ток на выходе больше 3А то VD3 подобрать с большим током, остальное можно оставить как есть. Начать лучше с трансформатора, для него нужно найти сердечник с зазором, можно например взять сердечник из трансформатора от телевизора:
Тип сердечника определяется по его длине например если длина 28мм то это сердечник EE28.
Есть также сердечники: EE16, EE19, EE20, EE22 и.т.д. от EE5 до ЕЕ320 (или может ещё какие либо есть). Трансформатор обязательно должен иметь зазор и подходить по мощности. Если программа выведет сообщение об ошибке то нужно сделать необходимые исправления. При первом запуске программы выбираете в меню файл-создать
 выбираете в поле "Линейка продуктов" TnySwitch нажимаете "Далее"
выбираете Диап. 230V нажимаете "Далее"
нажимаете "Добавить..." выбираете напряжение и ток нажимаете "ОК"
нажимаете "Далее"
нажимаете "Готово"
теперь выберите с какого сердечника будут начинаться доступные сердечники в вашем проекте и на каком они будут заканчиваться, нажмите "ОК" на
Нажмите "Выбрать"
Перед вами появится схема, нажмите два раза на трансформатор, выберите сердечник и нажмите "ОК"
Перейдите по вкладке "конструкция трансформатора" и сделайте трансформатор как написано в инструкции
Мотать обмотки надо ровно виток к витку
Очень важно не ошибиться с фазировкой
Перейдите по вкладке "Схема"
 Можете поставить такой стабилитрон и резистор как на схеме, можете выбрать другой стабилитрон (аналогично тому как сделано с трансформатором) в этом случае программа добавит последовательно стабилитрону резистор, также можно собрать блок питания по схеме в программе. Рекомендуемый пример разводки печатной платы появится если перейти по вкладке "Макет"
Лучше скачать программу на русском языке.
Плату можно сделать надфилем из фольгированного стеклотекстолита:
Главное делать аккуратно и не сломать надфиль.
Подробнее пример сборки и испытания блока можно увидеть на видео:
Дорожка от вывода 5 микросхемы TNY266 до трансформатора должна быть как можно короче.
Диодный мост DB107 на фотографии выше перевёрнут. TNY266PN можно недорого заказать по ссылке http://ali.pub/txdeu, трансформатор бесплатно вынут (потом перемотан) из платы от телевизора, остальные детали не очень дорогие и большую их часть тоже можно вынуть из телевизора или заказать недорого.
Блок питания готов! Напоследок напоминаю что такие (обратноходовые) источники нельзя перегружать и нельзя недогружать. Хотя в схеме имеются защиты но лучше ими не злоупотреблять.
КАРТА БЛОГА (содержание)

8 комментариев:

  1. А как создать БП под уже имеющуюся микросхему? например уже есть TOP243YN.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Я как раз на TOP243YN уже делал БП и статью написал: http://electe.blogspot.ru/2015/03/top243.html. Ничего сложного всё тоже самое только в программе "PI Expert" в меню "линейка продуктов" в выпадающем списке нужно выбрать "TOP switch" и дальше делать аналогично. Выбрать необходимые параметры и делать придерживаясь инструкций программы.

      Удалить
  2. Толщина провода трансформатора на данную схему?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. На первичной примерно 0.2мм на вторичной примерно 0.4мм и двойной (т.е. 2 провода параллельно) - это я так делал но можно и по другому главное чтобы по мощности подходили и равномерно были распределены.

      Удалить
  3. На рисунке 1 ошибка,pc817 нарисовано правильно,а цоколевка перепутана pin 3<->4

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Да, действительно. Спасибо что предупредили! Картинку изменил.

      Удалить
  4. Трансформатор ЕЕ28 большой для данной мощности. Достаточно ЕЕ16 ну в крайнем случае ЕЕ20. На ЕЕ28 можно вытянуть ватт 70 спокойно

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Да! Если есть подходящий поменьше то лучше поставить его.

      Удалить