продовжуємо тему Стаття 1. Імпульсний джерело живлення на UC3842 .
У цій статті спробуємо розрахувати елементи імпульсного джерела живлення на UC3842 під необхідні параметри. Для початку визначимося навіщо він нам потрібен.
А потрібен мені імпульсний джерело живлення в лабораторно - випробувальних цілях. В майбутньому, цей ПІП буде трохи видозмінений і доповнений можливістю регулювання вихідної напруги і сили струму, а поки розрахуємо ПІП на UC3842 під максимально можливі необхідні параметри.
Перша умова - потрібне напруження - 32 В (більше використовувати не доводилося, так, що буду наїдяться, що цього вистачить). Друга умова - сила струму - природно, чим більше, тим краще. Однак будемо виходити з реалій: зварювальний апарат мені не потрібен, а значить подивимося, що є у мене з деталей. Як випрямних діодів VD1 - VD4 буду використовувати діодний міст DB207S з максимальним пропускним струмом 2 А. В якості ключа встановиться наявний IRF840, по датасшіту максимальний комутований їм струм до 8 А, але якщо врахувати, що він китайський, то до максимуму краще не підходити . З силою струму розберемося по ходу.
Найважливішим елементом у всій схемі ПІП на UC3842 є трансформатор. Для його розрахунку скористаємося програмою Flyback. Відразу наведу скрін програми з уже заповненими параметрами, а після роз'ясню, що звідки брати.
Основні параметри, які необхідно ввести:
Харчування. Встановлюємо точку навпроти AC, і вводимо значення змінного струму мережі. Якщо встановити точку навпроти DС, необхідно буде ввести параметри вже випрямленого струму після діодного моста.
Частота перетворення. Обрана 60 кГц. Чим більше частота перетворення, тим більше енергії можна передати через один і той же трансформатор, але потрібно пам'ятати, що і ключ встановлювати потрібно могутніше. А чим потужніший ключ, тим більше ємність його затвора буде, яку необхідно зарядити, що б відкрився транзистор. А чим більше ємність, тим довше час її заряду. Вибравши занадто велику частоту перетворення, може трапиться так, що транзистор ще не встигне відкритися, так як ємність затвора не встигне зарядиться повністю, а драйвер його почне вже закривати.
Максимально допустима напруга на ключі - 500 В, Опір каналу Rds - 0,85 Ом. Ці значення беремо з датасшіта на наявний у вас польовий транзистор. Ось приклад для транзистора IRF840:
Не забуваємо, що в датасшіте напруга і сила струму вказані максимальні, до яких краще не наближатися!
Йдемо далі. Гранична напруга датчика струму - встановлено 1 В. Це таке напруга, що формується на 3 виведення драйвера UC3842, при перевищенні якого він закриває транзистор. Надходить воно з датчика струму R13.
Тепер задаємо вихідні параметри. Напруга мені потрібно 32 В, проте, я вказав дві обмотки по 16 В, щоб після сформувати на виході двох полярне харчування з середньою точкою (може коли згодиться). Там же вказуємо потрібний струм Iном. У мене Iном = 5 А, трохи пізніше поясню чому саме таке значення вибрав.
Так само тут вказуємо напруга обмотки харчування драйвера як на скріншоті на початку.
Справа, в програмі, задаємо параметри сердечника, на якому будемо мотати трансформатор. У базі програми вже є параметри найбільш поширених сердечників. Я використовувати буду сердечник від трансформатора з комп'ютерного ПІП, власне його розміри і вибрав.
Після введення всіх даних тиснемо кнопку «Розрахувати». І дивимося, вийшло.
Параметри, які потрібні для виготовлення ПІП на UC3842.
Величина немагнітного зазору - зазор між частинами магнітопровода трансформатора. Програма розраховує повний мінімальний зазор. Вийшов 2,071 мм. Беремо трохи більше. Ділимо його навпіл, отримуємо прокладки толoіной трохи більше 1 мм. При складанні трансформатора встановлюємо їх так як показано на зображенні.
Тепер дивимося параметри обмоток.
Первинна обмотка. Необхідно мотати 42 витка в два дроти діаметром 0,335 мм. Тут так само бачимо амплітуду струму транзистора 4,488 А - це ток який повинен «тримати» транзистор. Саме з цього параметра обраний ток вторинних обмоток 5 А. Нагадаю, що використовується ключ IRF840 китайського виробництва. Максимальний струм по датасшіту 8 А. У програмі, в графі «вторинні обмотки, Iном» я проставляв різну силу струму, тиснув кнопку розрахувати і дивився, що вийде в графі амплітуда струму транзистора. Дивився, щоб він був нижче максимального струму по датасшіну, на відсотків 25-30. Так, методом наукового тику, і було отримано струм вторинних обмоток 5 А.
З розрахунків беремо значення опору датчика струму 0,201 Ом - це опір R13 і мінімальну ємність буферної ємності 201 мкФ С3 і С4, замість яких буду ставити один конденсатор на 220 мкФ.
Вторинні обмотки вийшли по 6 витків кіскою по 9 проводів діаметром 0,335 мм в кожній.
Обмотка харчування драйвера 7 витків одним проводом діаметром 0,335 мм.
У розрахунках вторинних обмотках звертаємо увагу на параметр Ud - мінімальне зворотна напруга випрямних діодів.
C трансформатором розібралися. Розрахуємо RCD клампер, ланцюжок С6 - R6 - VD4 - служить для згладжування «викидів» з трансформатора.
Ставимо точу навпаки наявного конденсатора (в моєму випадку 10 нФ) і тиснемо розрахувати. Отримуємо резистор опором 10,3 кОм потужністю не менше 2,259 Вт і діод FR307.
Розрахуємо частоту задають елементи R9 і С10.
Вибираємо «Зворотний розрахунок. Задані F і С ». Вказуємо частоту роботи 60 кГц і наявний конденсатор. Тиснемо розрахувати. Міняємо ємність конденсатора до тих пір, поки опір резистора не опиниться найбільш підходящим. У мене вийшло С10 = 15 нФ і R9 = 1,5 кОм.
Начебто все. Якщо щось забув запитуємо в коментарях / на форумі.
У наступній статті опишу намотування трансформатора.
П.С. Окреме спасибі автору програм нікому "старички". Не знаю хто ти, але пророблена робота дійсно заслуговує на повагу!
