Главная Карта сайта Контакты Ссылки Авторам

Яндекс.Метрика
Главная arrow Радиолюбительские схемы arrow Импульсный источник питания (SMPS) 3-60V, 40A, 2400W

Популярное

Импульсный источник питания (SMPS) 3-60V, 40A, 2400W

(11 голосов)

Импульсный источник питания (SMPS) 3-60V 40A
кликните покартинке чтобы увеличить изображение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Это импульсный источник питания был сделан, потому что мне был необходим мощный регулируемый источник питания для лабораторных целей. Линейный источник питания не подходит  для мощности  в 2400W. Поэтому я выбрал полумостовую схему  импульсного преобразователя. Переключение IGBT транзисторов управляется схемой  на UC3845. Схему источника питания вы можете увидеть выше. Напряжение сети проходит через фильтр ЭМС. Затем выпрямляется и фильтруется на конденсаторе С4. В связи с большим пусковым током, применена схема плавного включения  на реле Re1 и  резисторе R2. Катушка реле и вентилятор  питаются от  напряжения 12В, которое получается с помощью гасящего резистора R2 из входного напряжения U2 17V. Вспомогательная схема питания построена на TNY267. R27 обеспечивает защиту от понижения напряжения вспомогательного источника - не включается, когда менее 230 В постоянного напряжения. Схема управления на UC3845 имеет выходную частоту 50 кГц и 47% рабочего цикла. Питание  микросхемы осуществляется через стабилитрон, который уменьшает напряжение питания 17В-5.6В= 11,4V а также сдвигает пороги UVLO до 13,5 В и 14,1 В. Преобразователь запускается при 14.1 V и отключается при напряжении  ниже 13,5 V, тем самым  защищая от насыщения транзисторы IGBT.. Управление  MOSFET транзисторами, осуществляется через трансформатор TR2, обеспечивая гальваническую развязку. Обратная связь по напряжению подключена с выхода на контакт 2 IO1. Выходное напряжение блока питания регулируется с помощью потенциометра Р1.  В гальванической развязке нет необходимости, потому что цепь управления подключена к вторичной стороне SMPS и, таким образом отделена от сети. Обратная связь по току подается через трансформатор тока ТР3 на вывод 3 IO1. Пороговый ток токовой защиты регулируется Р2.
Транзисторы Т5 и Т6, диоды D5, D5, D6, D6, D7, D7, и диодный мост должны быть установлены на радиаторе. Диод D7, конденсаторы С15 и защитные цепи R22 + D8 + C14 должены быть размещены как можно ближе к IGBT. LED 1 указывает наличие напряжения сети, LED 1 показывает текущий режим (перегрузка / короткое замыкание) или ошибку. Силовой трансформатор Tr1 я использовал от источника питания PowerFULL 56V. Коэффициент трансформации составляет около 3: 2 до 4: 3, сердечник (EE формы) без воздушного зазора (для расчета своего трансформатора можно воспользоваться программами Владимира Денисенко ) . Tr2, имеет три обмотки по 16 витков каждая. Все обмотки намотаны за один раз, тремя изолированными проводами. Для TR2 использован ферритовый сердечнике EI (EE) без воздушного зазора. Я сделал его из трансформатора блока питания ПК ATX или AT. Сердечник  имеет поперечное сечение от около 80 до 120 мм2. Трансформатор тока TR3 намотан на кольцевом сердечнике из феррита. Первичная обмотка 1 виток, вторичная 68 витков.  Размер и число витков не является критическим. В  случае ошибки, требуемая регулировка производится с помощью R15. Вспомогательный силовой трансформатор TR 4 наматывается на ферритовом сердечнике EE с воздушным зазором и сечением приблизительно от 16 до 25 мм2. Его можно изготовить  из вспомогательного силового трансформатора БП ATX. Начала обмоток трансформатора (отмечены точками) должны быть соблюдены. Дроссель выходной фильтра взят  из микроволновой печи. Максимальная входная мощность этого источника около 2600W, эффективность при полной нагрузке более 90%. В этом импульсном источнике питания использованы IGBTs типа STGW30NC60W. Они могут быть заменены на IRG4PC40W, IRG4PC50W, IRG4PC50U, STGW30NC60WD или аналогичные достаточной мощности. Выходные диоды : HFA25PB60 / DSEI30-06A или один  DSEI60-06A / STTH6010W / HFA50PA60C (верхняя половина); DSEI60-06A / STTH6010W / HFA50PA60C или четыре HFA25PB60 / DSEI30-06A (нижняя половина). Радиатор диодов должен рассеивать потери примерно 60 Вт.  Для IGBT транзисторов, это значение около 50 Вт. Потребление источника питания  в режиме ожидания составляет всего 1 Вт.

Внимание!!! большинство цепей блока питания подключены к сети. Конденсаторы сохраняют опасное напряжение даже после отключения. Выходное напряжение может быть не безопасно. Источник питания имеет высокую мощность, поэтому вход переменного тока должен иметь соответствующий предохранитель, розетки и кабель, в противном случае существует риск возникновения пожара. Все, что вы делаете, вы делаете это на свой страх и риск.



  Перевод статьи: High power adjustable switching power supply (SMPS) 3-60V 40A

  Источник: http://danyk.cz




 

Комментарии 

 
#1 august33 13.03.2017 23:03
Странно что нет откликов...
Пытаюсь повторить данную схему. Загвоздка оказалась в согласующем трансформаторе Тр2. Автор не верно указал какой должен быть трансформатор и по-моему не верное кол-во витков в первичной обмотке. Перепробовал все возможные способы. Греется очень сильно стабилитрон ZD4 на 24В и бывает вылетал диод D2, пришёл к выводу методом тыка, что обмоточные данные не верны, очень мало витков впервичке, и так же вычитал что в похожих схемах должен быть воздушный зазор в сердечнике, но у автора его нет. Соответственно транс входит в насыщение. Буду пробовать другие варианты. Если кто подскажет по этому узлы, милости прошу.
 
 
#2 сергей 19.05.2017 07:17
Если ещё актуально, могу помочь.Тоже интересует данная схема, но времени пока нет собрать её.
 
 
#3 august33 19.05.2017 08:27
Да я тоже пока забросил её, нет времени. Собрал на макетной плате, всё красиво, но перепайки уже подпортили её. Самые заморочки были с согласующим трансформатором питания затворов силовых транзисторов. Думаю проще прямо на дежурке сделать ещё один источник питания и развязку сделать на оптике.
 
 
#4 сергей 19.05.2017 16:28
можно и на оптике,но проще выкинуть zd4 и d2 а на согласующем трансформаторе намотать доп. обмотку размагничивания . Как это делается в сварочных инверторах. Картинку прицепить здесь не получится.
 
 
#5 august33 21.05.2017 12:20
Сергей, не понял зачем убирать эту цепочку, они убирают выбросы эдс с трансформатора, иначе помехи и может вылететь транзистор запросто!...и что за такая хитрая обмотка размагничивания ? впервые слышу))))...если что можно на почту кинуть картинки:
 
 
#6 сергей 22.05.2017 13:57
zd4 и d2 это не помехоподавляющ ая цепь. Это размагничивающа я цепочка, которая в паузе между импульсами размагничивает согласующий трансформатор ТГР. По сути данный БП это маломощный сварочный инвертор, Косой мост его называют в простонароде.Только заведена обр. связь по напряжению. Я по такой топологии делаю сварочные инверторы. И ещё. Силовой трансформатор здесь должен иметь небольшой зазор в сердечнике. Схемку кинул сюда s018.radikal.ru/.../...
Обмотку мотаю сразу четырьмя изолированными проводами, конец одной соединяем с началом другой, это будет первичка. Соединение этой первички на +U2, остальное по схеме.
 
 
#7 august33 22.05.2017 18:32
Первый раз встречаю такое нестандартное решение...
по сути схема у меня рабочая, только нужно правильно подобрать и намотать этот трансформатор управления затворами мосфет.
Есть похожая схема, этот товарищ сварочный инвертор делал, там этот транс намотан у него на ферритовых чашках. Ссылка: danyk.cz/svar_en.html
 
 
#8 сергей 22.05.2017 19:42
Цитирую august33:
Первый раз встречаю такое нестандартное решение...

Напротив, очень часто встречается не только в самодельных но и в промышленных сварочных инверторах. Погуглите СВАРОЧНЫЙ КОСОЙ МОСТ.
Цитирую august33:
только нужно правильно подобрать и намотать этот трансформатор управления затворами мосфет.

Вот именно--нужно правильно подобрать и намотать этот трансформатор управления. А для меня проще намотать доп. обмотку и забыть про нагрев диода со стабилитроном.Да кстати. На чём мотаете данный ТГР?. Я обычно на двух сложенных колечках К20-12-6 витков 20-25. Импульсы на затворах отличные. Прицепил файл. Если интересно, обратите внимание на стр. 10 верхнее фото. Этот загиб должен быть. Иначе транзисторам кирдык. Жаль что в описи к данной схеме об этом ничего не сказанно. Удачи. d.zaix.ru/3FeS.pdf
 
 
#9 august33 23.05.2017 14:35
Спасибо за схемку, буду пробовать...
Но пока некогда, как получится отпишусь.
Обзову так: GDT, Gate Drive Transformer. Сначала надеялся что подойдёт готовый транс из похожей схемы, но по вторичке он начал выдавать очень большое напряжение и сильно грелись резисторы R19 и диоды D3-D4. Потом наматывал на Ш-образном феррите.
Надеюсь тем, кто захочет повторить данную схему будет полезна наша переписка.
 

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи

< Пред.   След. >
Загрузка...