13,8 v _ 15 a partir de uma fonte de alimentação pc comutação

20/7/2014 13,8 V / 15 A partir de uma fonte de alimentação PC comutação

http://www.qrp4u.de/docs/en/powersupply/index.htm 1/4

13,8 V / 15 A partir de uma fonte de alimentação PC comutação

Nota de segurança

Perigo de morte: O circuito a seguir opera a 230 VAC de alimentação de corrente alternada. Devido à rectificação de alguns dos componentes de

uma tensão contínua de uma maior do que 322 VDC. O trabalho no circuito deverão ser executadas somente quando desenergizado. Note-se que

os capacitores levar no lado primário, mesmo depois de desligar a tensão de alimentação por alguns segundos tensões elevadas.

Uma desvantagem das fontes de alimentação linear atuadores convencionais é a perda de potência elevada, o grande volume e peso apropriados.A eficiência da interrupção, as fontes de alimentação é de 70% a

90% a uma densidade de potência de até 0,2 W / cm. Porque homebrewing falta de tempo não era uma opção, eu tentei uma vez com a modificaçãode uma fonte de alimentação de comutação PC. Fontes de alimentação para placas soquete 7 são produzidos em massa e está disponível paramenos de 50 DM.

Figura 1: Diagrama de blocos de um poder modo de alimentação do interruptor principal

Breve descrição da fonte de alimentação de comutação PC

Fontes de alimentação de PC são concebidos de acordo com o modelo de uma fonte de 150-240 W. saída Para o fornecimento de placas-mãesoquete 7 eles têm quatro diferentes tensões de saída de +5 V, +12 V, -12 V e -5 V. Normalmente existem clocking principalmente fontes dealimentação, em que o Q1 interruptor e Q2 são organizados como um meia-ponte. As saídas dos habituais 20 Uma alimentação (+5 V), 8 A (12 V) e0,5 A (12V,-5V). Em uma eficiência média de 75% e cerca de 205 W de potência de saída resultante apenas 68 W de dissipação de energia. O Ireconstruiu a placa de alimentação (sem nome do produto) tem as dimensões de 140 x 100 x 5 mm (L, W, H) e um peso de 350 g de circuitos,trabalhando a maioria dos fontes de alimentação PC com o mesmo princípio (configuração meia-ponte) . A modificação descrito a seguir deve,portanto, ser transferidos para fontes de alimentação de PCs de outros fabricação.

Figura 2: disjuntor em uma configuração de meia-ponte

Operação geral

Depois de aplicar o poder, o circuito funciona durante um curto período de tempo como um oscilador de corrida livre. Este comportamento éconseguido por uma força aplicada ao transformador T2, o enrolamento de realimentação. No entanto, logo que o Uaux tensão auxiliar construída érealizada pelo circuito PWM controlo TL494CN Texas Instrument e sincroniza o "oscilador". do beschaltetet como um amplificador operacional do controlador PI em TL494 compara a tensão na saída de +5 V (valor real) com uma tensão dereferência ( valor nominal) e as formas de a variável manipulada analógico para o modulador de largura de pulso IC (ver Figura 6). O modulador éalternadamente controlar impulsos para o Q5 transistores do motorista e Q6. A duração dos impulsos é inversamente proporcional à variável decorrecção. Sob carga os cinco VAusgangs os pulsos se tornar mais amplo e mais estreito na alta. Uma vez que apenas um número finito de pulsosestreitos são possíveis, um mínimo de corrente de carga de 0,1 A é necessária para a saída. Sem carga, existe o perigo de destruição da fonte dealimentação. O de sempre para a freqüência de comutação PC-alimentação é de cerca de 33 kHz. Ele é definido com o pino 5 e 6 de componentesIC1 conectado.

Figura 3: retificador Lado primário, interruptores e motoristas

Procurando uma alternativa, eu decidi usar uma fonte de alimentação de comutação.

Texto original

Auf der Suche nach einer Alternativen entschied ich mich für denEinsatz eines Schaltnetzteils.

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A fonte de alimentação do PC original tem vários monitoramento. Corrente primária excessivo, devido a uma corrente secundária muito alta na saídade T3 é produzido para uma tensão alternada de alta. Se a tensão for superior a um limiar fixo, o controlo IC imediatamente e vai para uma operaçãointermitente. O circuito ea carga também estão protegidos contra sobretensão na saída de +5 V ou um curto-circuito em -12 V e -5 V saída. Executadoatravés da entrada de protecção H-sinal (pino 4) do IC1 está desativado. quedas em uma placa de PSU um KA7500 ou IR3MO2 controle IC mostra-se, é uma segunda fonte compatível pino para TL494CN. IC3 é um tipocomparadores LM339. Algumas fontes de alimentação não estão equipados com o presente IC, mas com um circuito de monitorização doistransistores discretos com a mesma funcionalidade.

Modificação do circuito retificador secundário

O objectivo da modificação é proporcionar mais, se possível, para diminuir a potência total de 205 W ou a torneira V 12 do transformador T1. Umabreve análise revelou que estes enrolamento felizmente tinha o mesmo tamanho do fio que o da torneira +5 V. Primeiramente dessoldar todos dispostos no lado secundário dos componentes do transformador para retificação, filtragem e regulação das quatrotensões de saída. Restam nesta parte do conselho de administração, apenas os três elementos RC RC1 a RC3 e os componentes para produzir atensão auxiliar Uaux.

Figura 4: circuitos de retificação secundária na fonte de alimentação PC original

Reconstrução do lado secundário.

Os dois traços entre o elemento RC1/RC2 RC e ambos 5 V enrolamento de T1 secundário.

Choke L4 por 20 amperes. L4a, L4B e L4C do toróide (voltas de L4C esta contagem). L4_neu agora recebeapenas uma camada tendo os (dois fios enrolados de 1 mm de diâmetro bifilar) do mesmo número de voltascomo antes * L4, no entanto, 2,5 vezes a seção transversal do cabo.

Dois baixos ESR capacitores eletrolíticos de 2200 uF cada um, e os 100 ohm resistor de carga para carga debase de solda.

Como bases para L4 *, a 100 ohm resistor e os dois capacitores de 2200 uF, as antigas faixas PCB da seçãode +5 V e GND faixas são usadas. L4 * no lado do componente de solda não, o L4B enrolamento foi ligado.

O resfriamento existente do D5 diodos retificadores, é insuficiente. Solução de um dissipador de calor comaletas de 70 x 50 x 30 mm (L, W, H) em vez de folha de alumínio de metal.

D5 isolado estragar tudo em um fin de refrigeração e estender os três terminais com fios 4 cm de comprimento.D5 carrega em algumas placas o SKD abreviação.

O dissipador de calor "despojado" de cerca de 4 cm acima T1 e as peças do tabuleiro (ver foto), com a ajudade espaçadores de plástico e parafusos longos M3.

Conecte os dois terminais ânodo de D5A e D5b cada um com uma rede RC (RC1, RC2). Os catodos ligadosao ponto nodal de RC1, RC2 e conectar L4.

Com short, fios grossos criar duas conexões entre os 12 V terminais do transformador T1 e os elementos deRC. D5 será alimentado por 12 V enrolamento para fora.

De acordo com a "remoção" e os resultados "recuperação" em uma estrutura simples e clara do circuito retificador de lado secundário.

Figura 5: Reestruturado secundário para Ua = 13,8 V



Modificações do controle e circuito de proteção

Na área do circuito responsável pela regulação e supervisão precisa ser redimensionada em três lugares. Os componentes adicionais podem sercolocados free-standing no lado dos componentes da placa.

R24 * é calculado para uma tensão de 13,8 V de saída. No estado regulamentado deve, no (+) de entrada dosPO regulador metade da tensão de referência (Vref / 2 = 2,5 V) estão presentes. * R24 = 20 ohms = 2 x 10kOhm em série

Na série com um segundo diodo 1N4148 D16 Universal e um diodo zener 8.2V devem ser organizadas. Utot =8.2V + 2 x 0,7 V = 9,6 V

Simplifique consistindo de R36, R42, R45 e divisor de tensão D14 do monitoramento de curto-circuito. Conectea extremidade livre do R42 para a terra (GND). R45 assim dimensionado que, em funcionamento normal não édesligado. A tensão através R42 deve ser inferior a 1,7 V (I escolheu 1,2 V). R45 * = 15 kohms

Os quadros pontilhadas nas seguintes áreas mostram os componentes modificados ou adicionados recentemente para uma tensão de 13,8 V. saída

Figura 6: Controle e circuito de proteção, incluindo as modificações

Outras modificações

Com relação à interferência de alta freqüência que parecia após a entrada em funcionamento da primeira placa modificada, o transceptor muito ruim.Toda a gama de recepção de 3,5 MHz a 30 MHz foi perturbado por harmônicos da freqüência de comutação; cada de 33 kHz foi um transportadorinterferente. No 80 m banda S5 leituras S-metro indicado e nos 10 m para S2. Uma vez que a placa para o teste já foi instalado em uma caixa de metaltotalmente fechada, a radiação RF só poderia acabar com o cabo de alimentação ou o cabo de alimentação DC. Um filtro padrão adicional no lado de230 V e um self-made pi-filtro na saída 13,8 V tornou a medida interferência inaudível.

A instalação de um filtro de entrada adicional para 230 V / 2A no lado primário onde o cabo de 230 V decorrente entra diretamente no caso.

A instalação de um filtro de PI para Ia = 20 A na saída DC, atrás de onde o cabo DC sai da caixa.

O gabinete de alimentação deve necessariamente consistem em folhas de ferro para proteger camposmagnéticos; Placas de alumínio proteger apenas os campos elétricos.

Opcional no lado primário: Substitua a 220 uF suavização capacitor 470 uF provoca uma redução do ladoprimário Brummpannung; que tem um efeito particularmente positivo com grandes cargas no controle.

Comissionamento dos 13,8 V fonte de alimentação de rádio-

O primeiro teste a ser realizado a uma tensão de alimentação baixa DC para destruir quaisquer componentes em caso de erros. A saída de 13,8 V écarregado com uma lâmpada de halogéneo de 12 V / 50 W e conectado a uma fonte de alimentação DC 15 V / 1 para GND e Uaux. O TL494 é



substituído pela sua tensão de operação, e gera impulsos de controlo com a largura máxima de pulso. Na base de Q3 e Q4 agora um sinal de ondaquadrada limpa deve ser visível. Durante a segunda parte do teste de galvanicamente isolado lado primário do circuito é também fornecido a partir do abastecimento de laboratório.Estes dois fios curtos entre Uaux e U + e GND e U-set. O IC está se esforçando para trazer a saída para 13,8 V, mas não pode fazê-lo devido à baixatensão de alimentação. Os sinais medidos com um osciloscópio no ponto de teste TP1 (emissor Q1 para Q2 emissor) e no ponto de teste TP2 (D5cátodo para GND) deve ficar assim:

Figura 7: sinais nos pontos de teste

Na terceira seção do poder laboratório oferta de teste é novamente + e U-separada de U e, em vez fornecida a entrada de AC de um transformador de230/48 VAC. A tensão na carga capacitores C1 e C2 é, então, cerca de 60 VDC e, portanto, ainda é considerada uma tensão perigosa. A 48 VCA naentrada provocar um aumento da tensão de saída de 6 V CC.

Se até então tudo está em ordem, você pode ter tudo pronto para a prova emocionante em 230 VAC. A fonte de alimentação de laboratório e todos oscabos conectados para o teste deve, obviamente, ser removido. A lâmpada de 12 V / 50 W como uma carga e testes funcionais ainda necessário. Sea lâmpada brilha intensamente após a aplicação de 230 V tensão de rede, a tensão de saída é de 13,8 V e sem ruídos ou odores indefinidos são umnotável ganhou o primeiro round. Se no circuito, um não-reconhecível pelo erro pré-teste tem se arrastado em, os dois transistores de comutação eSchottky adeus geralmente com um estrondo mais ou menos alto.

Para o agora seguinte teste de estresse vários resistores de alta potência são necessárias com uma resistência total de cerca de um ohm eodesempenho correspondente. A corrente que circula na referida corrente de carga não deve causar aquecimento excessivo do díodo rectificador e ostransistores de comutação, durante um período de teste de 5 minutos.

Nota: Verifique a temperatura dos componentes em estado desligado.

Para uma corrente contínua de 15 A deve, em qualquer caso o arrefecimento do transistores de comutação Q1 e Q2 podem ser melhoradas. Deve serobservado quando trocar os pequenos dissipadores de calor que esta em algumas placas formam a conexão elétrica entre os troços de viacondutores. Falta de ligação serão substituídas por pedaços de arame. Como pode ser visto na fotografia, omiti a medida para aumento de potência.

Experiência operacional

A placa modificada encontrou o seu lugar final na SP120 orador estação. A parede traseira da caixa transporta o interruptor de energia, filtros de AC,fusíveis, tomada de energia DC, a bota e um pequeno ventilador de 12 V. Para o indicador de alimentação (LED verde), o painel frontal foi dado umfuro a 5 mm. Descobriu-se que o ventilador embutido precaução é desnecessária por causa da operação de rádio prático (SSB / CW) apenas ligeiroaquecimento dos componentes. A fonte de alimentação está funcionando normalmente desde anos mehrern.

Figura 8: placa de alimentação Modificado na caixa do alto-falante SP120 construído

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