Nejčtenější

EZP - Elektronický Zářivkový Předřadník

DIM2151 - PWM stmívač s IR2151

Napájení LED

DCUP12 - BOOST měnič napětí z 12V

DCUP12 je BOOST měnič napětí z 12V. Toto zapojení vzniklo (pokud to tak můžu napsat) jako jedna z částí projektu svítilny osazené šesti kusy LED SSC P7, ale využít se dá třeba jako nabíječka pro notebook do auta. Stačí jen změnit výstupní napětí. Svítilnu si chtěl vyrobit Filuta a mě požádal, zda bych mu nepomohl s návrhem elektronické části. Byla to zajímavá výzva a tak jsem souhlasil. Za příliš dlouhou dobu realizace se tímto Filutovi omlouvám. Přistupme tedy k popisu.

Schéma

Klikněte na obrázek.


Popis zapojení
Jedná se o klasické zapojení step-up měniče s obvodem UC3843. Těchto zapojení jsou na internetu mraky, jedno však mají všechna společné. Pokulhává u nich účinnost. Mým cílem bylo dosáhnout maximální možné účinnosti a docílit minimálních tepelných ztrát. V návrhu jsou zohledněny zkušenosti získané zdlouhavým výzkumem. Nejdůležitější změnou proti jiným internetovým verzím zdroje, je použití budiče mosfetů UCC27322 (FAN3122). Tento budič je při vysokých výkonech nezbytně nutný. S budičem se mi podařilo dosáhnout účinnosti 94.6% při 70W výkonu. Pro nižší výkony je možno schéma zjednodušit a budit mosfet přímo z vývodu č.6 UC3843. V tomto případě je třeba vynechat rezistor 47R v napájení UC3843. Takto se dá dosáhnout účinnosti až 90% pro výkon do 45W. Při 60W už účinnost klesá na 88%.
V publikovaném zapojení nejsou žádné záludnosti. Popisovat celé zapojení nemá příliš velký význam. Popíšu tedy jen nejvýznamnější části zapojení. Zdroj měl být napájen z olověného akumulátoru 12V a proto bylo třeba "vyrobit" nějakou ochranu před podbitím. Při vybití akumulátoru pod 9.6V dochází k nevratným změnám na elektrodách a akumulátor se ničí. K zabránění podbití je využita vlastnost UVLO obvodu UC3843. Ten se automaticky vypne v případě, že napájecí napětí poklesne pod 7.9V a zapne se při napájení minimálně 8.5V. Tato hranice je nízká a tak jsou v napájení IO zařazeny křemíkové diody Dcut. Úbytek na diodách (cca 2V) se přičítá k hranici UVLO a obvod tak pracuje od napájení 10.5V po minimum cca 10V. Takto je akumulátor spolehlivě ochráněn. Další důležitou částí je rezistor 47R, který spolu s kondenzátorem 100u tvoří dolní propust v napájecím napětí a zabraňuje průniku rušivých signálů ze spínání mosfetu. Mezní kmitočet je při daných hodnotách cca 34Hz. Spínací frekvence se nastavuje rezistorem Rt 10k a kondenzátorem Ct 2n2 a pohybuje se kolem 62 kHz. Proudová limitace je zajištěna rezistorem Rs. Na něm je snímán procházející proud a úbytek 1V vypíná řídící obvod. Rs je výkonový rezistor, protože je značně namáhán. Pokud není proudová limitace třeba, je možno použít propojku. V tom případě bude na vstupu č.3 UC3843 samplovaný signál z časovacího kondenzátoru Ct vydělený děličem 24k/1k8 a proudová limitace bude vypnutá. Rezistor 4R7 omezuje proud do gejtu mosfetu. Mosfet Q je třeba použít rychlý výkonový s krátkými spínacími časy. Já použil SUP70N06. Blokovací dioda pochází z PC zdroje a je to typ SBL1040 dvojitá schottky dioda. C1 a C2 jsou paralelní kombinace deseti kusů elektrolytických kondenzátorů 470uF s nízkou impedancí. Odporový dělič (R1, Pv, R2) nastavuje výstupní napětí. Při hodnotách R1 18k, Pv 740R a R2 2k2 je možno nastavovat napětí rozsahu 18V - 23V. Trimr Pv je zapojen tak, aby při jeho poruše (odpojení jezdce od dráhy) došlo k poklesu napětí na výstupu na minimum. Kondenzátor 22n přispívá ke stabilitě zapojení.

Tlumivka
Tlumivka je nejdůležitější součástkou zdroje. Musí být navinuta na železoprachovém jádře, protože železoprach proti feritům obsahuje tzv. distribuovanou mezeru v jádře a ta je u tohoto typu měniče dost podstatným detailem. Použil jsem jádro T106-26 z PC zdroje AL=93 [nH/Z2]. Žlutý kroužek s bílým okrajem průřezu cca 70 mm2. Navinuto je 30 závitů 5ti vodiči průměru 0.7mm paralelně. Paralelní vinutí je použito kvůli eliminaci skin efektu při vysoké spínací frekvenci. Vodiče jsem nejprve zkroutil do lanka a pak navinul na jádro. Celková indukčnost tlumivky je cca 83 uH.

Autor: Choze [2011-10-30]   Přečteno: 7142x

Novinky

ALCD - Proudový zdroj pro LD

VUtiny44 - AVR VU metr

HotWire - Řezačka polystyrenu

ASTRE85 - PWM antistres do akvária

Kontakt
187367