Дек 172017
 

Долго меня волновала тема того, как можно использовать блок питания от компьютера в качестве питания усилителя мощности. Но переделывать блок питания — то ещё развлечение, особенно импульсный с таким плотным монтажом. Хоть я и привычный ко всяким фейерверкам, но домашних пугать очень не хотелось, да и опасненько это и для самого.

В общем, изучение вопроса привело к довольно простому решению, не требующему никаких особенных деталей и практически никакого налаживания. Собрал-включил-работает. Да и хотелось попрактиковаться в вытравливании печатных плат с помощью фоторезиста, так как в последнее время современные лазерные принтеры стали жадными до тонера, и привычная лазеро-утюжная технология не задалась. Результатом работы с фоторезистом я остался очень доволен, — для эксперимента на плате вытравил надпись линией толщиной 0,2мм. И она прекрасно получилась! Итак, довольно прелюдий, опишу схему и процесс сборки-наладки блока питания.

Простой импульсный блок питания на IR2153(D) для усилителя и не только.

Блок питания на самом деле очень прост, собран практически весь из деталей, оставшихся после разборки не самого хорошего импульсника от компьютера, — из тех, в которые «не докладывают» деталей. Одна из этих деталей — импульсный трансформатор, который можно использовать без перемотки в блоке питания на 12В, или пересчитать, что тоже очень просто, на любое напряжение, для чего я использовал программу Москатова.

Схема блока импульсного блока питания:

Простой импульсный блок питания на IR2153(D) для усилителя и не только.

В качестве компонентов были использованы следующие:

драйвер ir2153 — микросхема, используется в импульсных преобразователях для питания люминесцентных ламп, её более современный аналог — ir2153D и ir2155. В случае использования ir2153D диод VD2 можно исключить, так как он уже встроен в микросхему. У всех микросхем серий 2153 в цепи питания уже стоит встроенный стабилитрон на 15,6В, поэтому не стоит сильно заморачиваться с устройством отдельного стабилизатора напряжения для питания самого драйвера;

VD1 — любой выпрямительный с обратным напряжением не ниже 400В;

VD2-VD4 — «быстродействующие», с малым временем восстановления (не больше 100нс) например — SF28; На самом деле VD3 и VD4 можно исключить, я их не ставил;

в качестве VD4, VD5 — использован сдвоенный диод от компьютерного блока питания «S16C40″ — это диод «Шоттки», можно поставить любой другой, менее мощный. Нужна эта обмотка для питания драйвера ir2153 после того, как запустится импульсный преобразователь. Можно исключить и диоды и обмотку, если не планируется снимать мощность более 150Вт;

Диоды VD7-VD10 — мощные диоды «Шоттки», на напряжение не ниже 100В и ток не меньше 10 А, например — MBR10100, или другие;

транзисторы VT1, VT2 — любые мощные полевые, от их мощности зависит выходная, но сильно тут увлекаться не стоит, как и снимать с блока более 300Вт;

L3 — намотан на ферритовом стержне и содержит 4-5 витков провода 0,7мм; Эту цепочку (L3, C15, R8) можно вообще исключить, она нужна, чтобы немного облегчить режим работы транзисторов;

Дроссель L4 намотан на кольце от старого дросселя групповой стабилизации того же блока питания от компьютера, и содержит по 20 витков, мотается сдвоенным проводом.

Конденсаторы на входе можно поставить и меньшей ёмкости, их ёмкость можно примерно подобрать исходя и снимаемой мощности блока питания, примерно как 1-2мкФ на 1 Вт мощности. Не стоит увлекаться конденсаторами и ставить на выход блока питания ёмкости больше 10000 мкФ, так как это может привести к «салюту» при включении, так как они при включении требуют значительного тока для зарядки.

Простой импульсный блок питания на IR2153(D) для усилителя и не только.

Теперь пару слов о трансформаторе. Параметры импульсного трансформатора определены в программе Москатова и соответствуют Ш-образному сердечнику со следующими данными: S0 = 1,68 кв.см; Sc = 1,44 кв.см; Lср.л. = 86см; Частота преобразования — 100кГц;

Получившиеся расчётные данные:

Обмотка 1 — 27 витков 0,90мм; напряжение — 155В; Намотана в 2 слоя проводом, состоящим из 2 жил по 0,45мм; Первый слой — внутренний содержит 14 витков, второй слой — наружний содержит 13 витков;

обмотка 2 — 2 половины по 3 витка проводом 0,5мм; это — «обмотка самопитания» на напряжение около 16В, мотается проводом так, чтобы направления намотки были в разную сторону, средняя точка выводится наружу и подключается на плате;

обмотка 3 — 2 половины по 7 витков, намотана так же многожильным проводом, сначала — одна половина в одну сторону, потом через слой изоляции — вторая половина, в противоположную сторону. Концы обмоток выведены наружу в «косу» и подключаются в общую точку на плате. Обмотка рассчитана на напряжение около 40В.

Простой импульсный блок питания на IR2153(D) для усилителя и не только.

Таким же образом можно рассчитать трансформатор на любое нужное напряжение. У меня собраны 2 таких блока питания, — один — для усилителя на TDA7293, второй — на 12В для питания всяческих поделок, — используется в качестве лабораторного.

Блок питания для усилителя на напряжение 2х40В:

Простой импульсный блок питания на IR2153(D) для усилителя и не только.
Простой импульсный блок питания на IR2153(D) для усилителя и не только.

Импульсный блок питания на 12В:

Простой импульсный блок питания на IR2153(D) для усилителя и не только.
Простой импульсный блок питания на IR2153(D) для усилителя и не только.
Простой импульсный блок питания на IR2153(D) для усилителя и не только.

Блок питания в сборе в корпусе:

Простой импульсный блок питания на IR2153(D) для усилителя и не только.
Простой импульсный блок питания на IR2153(D) для усилителя и не только.

Фото испытаний импульсного блока питания, — того, что для усилителя с помощью эквивалента нагрузки из нескольких резисторов МЛТ-2 по 10Ом, включаемых в разной последовательности. Целью было получить данные о мощности, падении напряжения и разности напряжений в плечах +/- 40В. По итогам у меня получились такие параметры:

Мощность — около 200Вт (больше не стал пытаться снимать);

напряжение, в зависимости от загрузки — 37,9-40,1В во всём диапазоне от 0 до 200Вт

Температура на максимальной мощности 200Вт после тестового прогона в течение получаса:

трансформатора — около 70град.цельсия, радиатора диодов без активного обдува — около 90 град.цельсия. С активным обдувом — быстро приближается к комнатной и практически не греется. В итоге радиатор был заменён, и на следующих фото блок питания уже с другим радиатором.

При разработке блока питания были использованы материалы сайта vegalab и radiokot, на форуме «Веги» очень подробно описан этот блок питания, так же есть варианты блока с защитой от КЗ, что есть неплохо. У меня например при случайном КЗ мгновенно сгорела дорожка на плате во вторичной цепи :)

QR Code - Take this post Mobile!
Use this unique QR (Quick Response) code with your smart device. The code will save the url of this webpage to the device for mobile sharing and storage.
Понравилось? Поделитесь:

:

Sorry, the comment form is closed at this time.