Двухполярный импульсный блок питания: МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СЕТЕВОЙ ДВУХПОЛЯРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Содержание

МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СЕТЕВОЙ ДВУХПОЛЯРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Всем привет! После сборки усилителя на ТДА7294, сделал еще и инвертор, чтобы можно было питать от 12 В, то есть автомобильный вариант. После того как все сделал в плане УНЧ, был поставлен вопрос: чем теперь его питать? Даже для тех же тестов, или чтобы просто послушать? Думал обойдется все АТХ БП, но при попытке «навалить», БП надежно уходит в защиту, а переделывать как-то не очень хочется… И тут осенила мысль сделать свой, без всяких «прибамбасов» БП (кроме защиты разумеется). Начал с поиска схем, присматривался к относительно не сложным для меня схем. В итоге остановился на этой:

Схема ИБП для УМЗЧ

Нагрузку держит отлично, но замена некоторых деталей на более мощные позволит выжать из неё 400 Вт и более. Микросхема IR2153 — самотактируемый драйвер, который разрабатывался специально для работы в балластах энергосберегающих ламп. Она имеет очень малое потребление тока и может питаться через ограничительный резистор.

Сборка устройства

Начнем с травления платы (травление, зачистка, сверление). Архив с ПП скачайте тут.

Сначала прикупил некоторые отсутствующие детали (транзисторы, ирка, и мощные резисторы).

Кстати, сетевой фильтр полностью снял с БП от проигрывателя дисков:

Далее внимательно распаиваем детали на плате согласно схеме и ПП.

Теперь самое интересное в ИИП — трансформатор, хотя ничего сложного тут нету, просто надо понять, как его правильно мотать, и всего то. Для начала нужно знать, чего и сколько наматывать, для этого есть множество программ, однако самая распространённая и пользующаяся популярностью у радиолюбителей это –

ExcellentIT. В ней мы и будем рассчитывать наш трансформатор.

Как видим, получилось у нас 49 витков первичная обмотка, и две обмотки по 6 витков (вторичная). Будем мотать!

Изготовление трансформатора

Так как у нас кольцо, скорее всего грани его будут под углом 90 градусов, и если провод мотать прямо на кольцо, возможно повреждение лаковой изоляции, и как следствие межвитковое КЗ и тому подобное. Дабы исключить этот момент, грани можно аккуратно спилить напильником, или же обмотать Х/Б изолентой. После этого можно мотать первичку.

После того как намотали, еще раз заматываем изолентой кольцо с первичной обмоткой.

Затем сверху мотаем вторичную обмотку, правда тут чуть сложней.

Как видно в программе, вторичная обмотка имеет 6+6 витков, и 6 жил. То есть, нам нужно намотать две обмотки по 6 витков 6 жилами провода 0,63 (можно выбрать, предварительно написав в поле с желаемым диаметром провода). Или еще проще, нужно намотать 1 обмотку, 6 витков 6 жилами, а потом еще раз такую же. Что бы сделать этот процесс проще, можно, и даже нужно мотать в две шины (шина-6 жил одной обмотки), так мы избегаем перекоса по напряжению (хотя он может быть, но маленький, и часто не критичный).

По желанию, вторичную обмотку можно изолировать, но не обязательно. Теперь после этого припаиваем трансформатор первичной обмоткой к плате, вторичную к выпрямителю, а выпрямитель у меня использован однополярный со средней точкой.

Расход меди конечно больше, но меньше потерей (соответственно меньше нагрева), и можно использовать всего одну диодную сборку с БП АТХ отслуживший свой срок, или просто нерабочий. Первое включение обязательно проводим с включённой в разрыв питания от сети лампочкой, в моем случае просто вытащил предохранитель, и в его гнездо отлично вставляется вилка от лампы.

Если лампа вспыхнула и погасла, это нормально, так как зарядился сетевой конденсатор, но у меня данного явления не было, либо из-за термистора, или из-за того, что я временно поставил конденсатор всего на 82 мкФ, а может все месте обеспечивает плавный пуск. В итоге если никаких неполадок нету, можно включать в сеть ИИП. У меня при нагрузке 5-10 А, ниже 12 В не просаживалось, то что нужно для питания авто усилителей!

Примечания и советы

  1. Если мощность всего около 200 Вт, то резистор, задающий порог защиты R10, должен быть 0,33 Ом 5 Вт. Если он будет в обрыве, или сгорит, сгорят все транзисторы, а также микросхема.
  2. Сетевой конденсатор выбирается из расчета: 1-1,5 мкФ на 1 Вт мощности блока.
  3. В данной схеме частота преобразования примерно 63 кГц, и в ходе эксплуатации, наверное, лучше для кольца марки 2000НМ, частоту уменьшить до 40-50 кГц, так как предельная частота, на которой кольцо работает без нагрева – 70-75 кГц. Не стоит гнаться за большой частотой, для данной схемы, и кольца марки 2000НМ, будет оптимально 40-50 кГц. Слишком большая частота приведет к коммутационным потерям на транзисторах и значительных потерях на трансформаторе, что вызовет его значительный нагрев.
  4. Если у вас на холостом ходу при правильной сборке греется трансформатор и ключи, попробуйте снизить емкость конденсатора снаббера С10 с 1 нФ до 100-220 пкФ. Ключи нужно изолировать от радиатора. Вместо R1 можно использовать термистор с БП АТХ.

Вот конечные фото проекта блока питания:

Всем удачи! Специально для Радиосхем — с вами был Alex Sky.

   Форум по ИБП

   Форум по обсуждению материала МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СЕТЕВОЙ ДВУХПОЛЯРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Импульсный двухполярный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт

Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт — тест и обзор

 Тест, обзор, осциллограммы


Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт — тест и обзор
 

Обзор посвящен двухполярному импульсному блоку питания для аудиотехники мощностью 300 Вт с основными напряжениями выхода ±24 В и с дополнительными напряжениями ±15 В, а также гальванически изолированным напряжением 12 В.

В обзоре будут приведены технические характеристики блока питания, кратко разобрана его схемотехника, показаны осциллограммы работы усилителя, а также сделаны полезные выводы и критические замечания.


(Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт; изображение со страницы продавца на  официальном сайте AliExpress; реальный внешний вид отличается в отношении шасси)

Тестируемый двухполярный блок питания выпускается в трёх модификациях в зависимости от «основных» напряжений: ±24 В, ±36 В или ±48 В. Их параметры приведены в следующей таблице:

Импульсный двухполярный блок питания 300 Вт — технические характеристики:

Выходные напряжения и допустимые токи
±24 В (5 А)
,
±15 В (1 А),
12 В (1 А)
±36 В (3. 5 А),
±15 В (1 А),
12 В (1 А)
±48 В (2.6 А),
±15 В (1 А),
12 В (1 А)
Пульсации на выходе, не более

150 мВ

Диапазон регулировки выходного напряжения

10%

Запуск, подъем, время удержания

2 s, 500 ms, 20 ms

Напряжение изоляции

Вход-выход 1,5 KVAC; Вход-шасси 1,5 KVAC; Выход-шасси: 500VAC

Сопротивление изоляции Вход-выход, вход-шасси 100 МОм @500 VDC
Допустимое входное напряжение

88 ~ 264 VAC

Габариты

127*82*38 мм

Масса

400 г

Цена блока питания на Алиэкспресс — $37. 3 с учётом доставки, приобрести можно здесь.

Примечание: возможен заказ кастомного блока, цена — $43.3.

Теперь — углубимся в практику и обратимся к внешнему виду тестируемого двухполярного блока питания.
 

Внешний вид, конструкция и схемотехника двухполярного блока питания

Двухполярный источник питания пришел упакованным в добротную коробку из гофрокартона; внутри коробки дополнительно был проложен пористый материал. Никаких повреждений в пути не было.

«Основные» напряжения тестируемого варианта блока составляют ±24 В.

Внешний вид блока питания отличался от того, который был на изображении на странице продавца. Вместо ребристого шасси прямоугольной формы было использовано гладкое шасси из толстого алюминия (2. 5 мм) в форме перевёрнутой «лодочки»:


(кликнуть для увеличения, откроется в новом окне)

На фото выше заметим, что силовые элементы сетевой части (диодный мост и транзистор) прижаты к шасси через дополнительную прокладку (электробезопасность!).

Следующий ракурс:


 

С одного торца расположены клеммники для подключения напряжения питания:

Здесь контакты L и N предназначены для собственно подачи питания, контакт FG — заземляющий.

На этом фото видно, что для повышения электробезопасности между платой и шасси находится прокладка из тонкого гибкого пластика.

Поскольку плата блока содержит доступные для прикосновения части, находящиеся под сетевым напряжением, его эксплуатация без корпуса не допускается.

С другого торца расположены клеммники для выходных напряжений:

Клеммники для «основного» напряжения (±24 В) заметно солиднее, чем клеммники для дополнительных напряжений.

Теперь посмотрим на «голую» плату биполярного блока питания, извлеченную из шасси:

На ближней стороне слева расположены силовые элементы сетевой части блока: выпрямительный мост (600 В, 10 А) и ключевой (во всех смыслах) MOSFET-транзистор SVF12N65F (650 В, 12 А).

Силовой транзистор — только один, т.е. схема — «однотактная», работает на «обратном ходу» транзистора.

Входная цепь сетевой части оформлена грамотно: имеются катушки защиты от помех, помехоподавляющие конденсаторы, термистор серии MF-72 типа 3D15 (для защиты от бросков тока в момент включения). Также, предположительно, в схеме имеется самовосстанавливающийся предохранитель (расположен вблизи термистора).

Посмотрим с противоположной стороны:

Здесь на ближней стороне слева видны диоды Шоттки, отвечающие за выпрямление «основных» напряжений ±24 В. Тип диодов — MBR20200CTG, это сдвоенные диоды на 200 В, ток 2*10 А.

Таким образом, силовые элементы платы соответствуют заявленным параметрам блока питания и могут их обеспечить.

Также на ближней стороне около середины платы находятся фототранзистор марки «817» (передача сигнала обратной связи с выхода на вход) и микросхема UC3842AL (формирователь ШИМ для импульсных блоков питания).

Осмотрим плату сверху:

Беглый анализ схемы показывает, что в этом двухполярном блоке питания стабилизация осуществляется только по выходному напряжению +24 В (ведущее), а все остальные напряжения не стабилизируются, а получаются как пропорция от того напряжения, которое стабилизируется.

Отсюда проистекает вывод, что они могут «гулять» в зависимости от нагрузки. Величину этого «гуляния» пренепременно проверим!

Основным элементом, отвечающим за стабилизацию, является «управляемый стабилитрон» TL431. Он внешне похож на маленький полукруглый транзистор и едва заметен вблизи крепёжного отверстия в левом нижнем углу на фото.

Подрегулировать напряжения можно подстроечником, расположенном вблизи этого стабилитрона. Но надо помнить, что изменяться будут сразу все напряжения, и без крайней необходимости лучше его не крутить.

Что касается применённых электролитических конденсаторов, то со стороны сетевой части они применены лишь на минимальном уровне: 2 шт. параллельно 82 мкФ * 400 В.

Со стороны низковольтной части ёмкость и количество электролитов — на неплохом уровне. На «основных» напряжениях (+24 В и -24 В) стоят на каждом из них по 2 шт. 1000 мкФ * 50  В, на напряжениях ±15 В и 12 В — по 1 шт. 470 мкФ * 50 В.

Номинал напряжений электролитов имеет хороший запас на случай «косых» нагрузок, бабахнуть не должно. 🙂

Интересно, что на плате нет SMD-компонентов (для поверхностного монтажа), что объясняется, вероятно, больших разнообразием типов и мощностей применённой элементной базы.
 

Испытания импульсного двухполярного блока питания

Сначала проверяем выходные напряжения на холостом ходу, результаты — в таблице:

Номинал напряжения, В Факт
+24 +24. 3
-24 -24.3
+15 +14.7
-15 -14.7
12 12.0

Далее даём на каналы + 24 В и -24 В нагрузку в 4.6 А, близкую к предельно-допустимой 5 А (остальные каналы — без нагрузки). Нагружать радиоэлектронную аппаратуру до предельно-допустимых значений даже по одному параметру не рекомендуется.

Номинал напряжения, В Факт
+24 24.2
-24 24. 2
+15 24.4 (!)
-15 23.6 (!)
12 24.1

Как и подсказывала теория, в случае стабилизации по одному напряжению, остальные могут «гулять». Вот они и «нагуляли».

Теперь на каналы +24 В и -24 В по-прежнему даём нагрузку 4.6 А, но теперь добавляем ещё нагрузку 0.5 А на каналы +15 В и -15 В (посмотреть, как они на неё отреагируют):

Номинал напряжения, В Факт
+24 24.2
-24 24. 1
+15 16.1
-15 15.9
12 23.4

Добавление нагрузки на 15-вольтовые каналы благотворно отразилось на их приближении к номинальному напряжению.

Далее совершаем с блоком питания сущее издевательство: даём несимметричную нагрузку на «основные» каналы (+24 В и -24 В).

Для начала нагружаем канал +24 В током 4.4 А, остальные каналы — без нагрузки:

Номинал напряжения, В Факт
+24 24. 2
-24 29.8
+15 20.2
-15 20.2
12 18.3

 

Видно, что в опорном для стабилизации канале (+24 В) напряжение нисколько не изменилось (хотя он нагружен!), зато в остальных каналах — «гуляет».

Теперь — обратная операция, нагружаем канал -24 В током 3.7 А, остальные каналы — без нагрузки:

Номинал напряжения, В Факт
+24 24. 3
-24 20.3
+15 16.0
-15 15.8
12 13.5

Здесь так же в опорном канале +24 В напряжение не изменилось; в остальных каналах произошли более-менее существенные «гуляния».

Теперь посмотрим на пульсации на выходе при нагрузке в первом варианте — симметричная нагрузка 4.6 А на оба основных канала. Пульсации проверяем на полном напряжении двух каналов (от -24 В до +24 В, т.е. 48 В).

Если учитывать только основные пульсации (без «игольчатых» выбросов), то они составляют около 500 мВ; но это, как только что указывалось, их двойная величина. Для одиночного канала пульсации составят 250 мВ, что всё равно превышает данные, заявленные производителем (150 мВ).

Мораль: крайне желательно, чтобы в устройстве, которое питается от этого блока, стояли бы дополнительные электролиты, и побольше! Кроме того, не помешают ещё и керамические конденсаторы (для подавления «иголок»).

По этой же осциллограмме можно определить частоту преобразования, она составляет 70 кГц (нормально).

В заключение этой главы — о нагреве блока питания.

Нагрев при максимальном варианте нагрузки был значительным, если она продолжалась длительное время. Для такого варианта применения следует считать обязательной принудительную вентиляцию.

 

Окончательный диагноз импульсного двухполярного блока питания

По результатам испытаний можно определить сильные и слабые стороны этого блока питания, назвать варианты применения и дать рекомендации.

Итак, сильные стороны: работа с симметричной нагрузкой по «основным» каналам (+24 В и -24 В), а также с несимметричной нагрузкой с использованием только канала +24 В (без превышения допустимого среднего тока 5 А). В этих случаях обеспечивается отличная стабилизация выходного напряжения.

Благодаря этому свойству возможно использование блока питания и как однополярного с напряжением 48 В, приняв контакт «-24 В» за землю. Правда, в этом случае придётся отказаться от вспомогательных напряжений ±15 В, поскольку они окажутся приподнятыми относительно такой «земли» на 24 В.
   При этом никаких препятствий к использованию гальванически-развязанного напряжения 12 В не будет.

Слабая сторона протестированного двухполярного блока питания — это работа с несимметричной нагрузкой по основным каналам (+24 В и -24 В). В этом случае остальные напряжения (кроме +24 В) могут значительно уходить от своего номинала; и их использование может создать непредвиденные проблемы.

Рекомендации

Изначально напряжения +15 В и -15 В в этом блоке предназначены для питания каскадов предварительного усиления в аудиоаппаратуре. Но есть нюанс: без дополнительной стабилизации эти напряжения с данной целью ни в коем случае нельзя использовать.

Эти напряжения будут «прыгать» в такт с нагрузкой «основных» каналов (т.е. в такт с музыкой), что крайне отрицательно скажется на качестве работы предварительного усилителя, темброблока и т.п.

Для дополнительной стабилизации можно использовать классические линейные стабилизаторы или импульсные DC-DC преобразователи.

Где купить: например, у этого продавца на AliExpress. Если у другого продавца этот же двухполярный блок питания будет стоить дешевле, то тоже можно брать (убедитесь, что товар одинаковый и следите за стоимостью доставки!).

Вступайте в группу SmartPuls.Ru  Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

   Искренне Ваш,
   Доктор
  
03 октября 2020 г.

 

                Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам                      

 

 

При копировании (перепечатке) материалов активная ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна!

Двуполярный ИИП для УМЗЧ — Меандр — занимательная электроника

Предлагается схема простого двуполярного импульсного источника питания для УМЗЧ. В основе данного источника питания находится специализированная микросхема — драйвер IR2153.

IR2153 – улучшенная версия драйвера IR2155 и IR2151, которая содержит драйвер высоковольтного полумоста с генератором аналогичным промышленному таймеру NE555 (К1006ВИ1). IR2153 отличается лучшими функциональными возможностями и более прост в использовании по сравнению с предыдущими микросхемами. Функция выключения в данном устройстве совмещена с выводом СТ, при этом выключение обоих каналов происходит при подаче управляющего сигнала низкого уровня.

Кроме того, формирование выходных импульсов связано с моментом пересечения увеличивающегося напряжения на Vcc порога схемы блокировки от понижения напряжения, тем самым была достигнута более высокая стабильность импульсов при запуске.

Стойкость к шумам была значительно улучшена за счет уменьшения скорости изменения тока драйверов (di/dt) а также за счет увеличения гистерезиса схемы блокировки от понижения напряжения (до 1В). Наконец, существенное внимание было уделено повышению стойкости защелок и обеспечению всесторонней защиты от электростатических разрядов на всех выводах.

Документация на микросхему IR2153

Принципиальная схема импульсного источника питания представлена на рис. 1.

Рис. 1

Детали подобраны так, что частота импульсов генерируемых микросхемой составляет 40 кГц.

Мощность источника в основном зависит от параметров трансформатора. При использовании трансформатора ETD39 можно получить около 400 Вт мощности.

Печатная плата показана на рис. 2.

Рис. 2

Детали для сборки источника питания:

Конденсаторы 0.47 мкф 400В Переменка 1шт
0.15 мкф 400B Переменка 1шт
0.68 мкф 400в Неполярный 1шт
470 мкф 200в Электролит 2шт
100 мкф 16в Электролит 1шт
910 пф 50в Многослойный 1шт
0.47 мкф 50в Многослойный 3шт
1000 пф 50в Многослойный 1шт
1.0 мкф 250в Неполярный 1шт
2200 мкф 50в Электролит 2шт
Резисторы 100 кОм 1Вт 2шт
18 кОм 1Вт 3шт
27 Ом 1Вт 2шт
100 Ом 2Вт 1шт
Транзисторы IRF740 2шт
Микросхема IR2153 1шт
Диоды FR207 2шт
MBR20200CT 2шт
GBU25M 1шт
Трансформатор ETD 39 или любой другой из БП ATX

Печатная плата в формате . lay:

[hidepost] Скачать [/hidepost]

Сервис объявлений OLX: сайт объявлений в Украине

2 800 грн.

Договорная

Вертеевка Сегодня 04:49

200 грн.

Договорная

Харьков, Киевский Сегодня 04:48

400 грн.

Договорная

Харьков, Киевский Сегодня 04:48

3 900 грн.

Договорная

Харьков, Немышлянский Сегодня 04:47

Одесса, Киевский Сегодня 04:47

Импульсный блок питания для усилителя на SG3525+ТГР.

Добавлена версия ИИП от  февраля 2020 года без стабилизации напряжения:

Рисунок платы:

Скачать архив платы: DA-Power-300w-02.2020.zip (8373 Загрузки)

Описание прошлых версий.

Предлагаю вашему вниманию достаточно простой и надежный импульсный блок питания для усилителей. (ИИП)

Схема ИИП.Блок питания в сборе.

Печатная плата:

Характеристики:

— напряжение питания 220в;

— мощность 300вт;

— защита от короткого замыкания, защита от постоянного напряжения на выходе усилителя;

— частота преобразования 48-50кГц;

— напряжение питания +-50в ( может быть любым).

ИИП основан на продвинутом ШИМ контроллере SG3525, который имеет мощный выход и без проблем тягает тяжелые затворы полевиков без применения дополнительных драйверов.

Плата ИИП со стабилизацией выходного напряжения: 

Схема:

Рисунок печатной платы:

Скачать файл платы ИИП со стабилизацией: DA-Power-300w-25-03-2019-1. zip (1735 Загрузок)

Фото собранного ИИП.

3-й вариант платы — это стабилизированный однополярный блок питания 14,4в, можно использовать как зарядник для автомобильного аккумулятора.

Схема:

Многие спрашивают, как можно добавить регулировку тока заряда, при использовании ИИП  в качестве зарядного устройства аккумулятора. Для этого достаточно добавить ещё одну оптопару в цепь обратной связи, параллельно U1. Ток заряда проходит через шунты 4*0.1ом 1вт, на базу транзистора 2n5551 подано напряжение смещения, чтобы он оставался закрытым, при превышении тока, который регулируется переменным резистором 1кОм, напряжение на базе транзистора увеличивается, и светодиод отпопары начинает светится, что ведёт к уменьшению заполнения импульса ШИМ SG3525. Схема не проверена, но работать должна!!! Кто собрал, отпишитесь в комментариях!!!!

Рисунок печатной платы:

Скачать файл печатной платы в lay: DA_Power_300w_220-14v.zip (1729 Загрузок)

Фото готовой платы:

Блок питания самой последней версии:

DA-Power-300w-1212-v-04. 2019.lay6_.zip (Одна Загрузка)

Характеристики:
— питание 210-230в;
— мощность долговременная 330вт, кратковременная 550вт.
— выходное напряжение +36в/-36в ( может быть любым)
— дополнительные сервисные напряжения +15/-15в 100мА, +12в 100мА.
— защита от короткого замыкания в нагрузке;
— светодиодная сигнализация работы ИИП.

Общая информация по сборке блоков питания:

ТГР.

( Трансфоматор гальванической развязки) один из отпугивающих элементов схемы. Он необходим для того, чтобы обычный не полумостовой драйвер мог управлять полевыми транзисторами,так как между затворами большое напряжение. Сложного в нем ничего нет, он состоит из маленького колечка с тремя одинаковыми обмотками из тонкого провода. Фазировка первичной обмотки не играет роли, а вот вторичные обмотки должны подсоединяться зеркально, для того чтобы происходило по очередное открывание полевых транзисторы, в противном случае откроются одновременно, что приведёт к короткому замыканию и выходу их из строя.

Намотан на колечке 16*10*4,5мм PC 40 сразу 3 проводами, перчика  45 витков, вторички по 37 витков.

ТГР.

Первичка одним цветом вторички другим, необходимо перед монтажем прозвонить выводы и вставить согласно расположению, т.е. я плату развел так, что выводы симметрично вставляются, каждый со своей стороны.

ТГР на плате.

Форма импульсов на ТГР примерно такая:

Если мы недостаточно намотаем витков, то генерация может срываться, это сопровождается шипением силового трансформатора при работе. Вот такой некрасиво работает ТГР с 22 витками на том же колечке, видимо, насыщение играет роль. Лучше перемотать, чем недомотать)) Также ТГР спасает шимку при пробое ключей.

Срыв генерации.

Питание SG3525.

Одной из проблем в построении ИИП- это сложность обеспечить драйверы необходимым питанием 12 в от сети 220в. Способов существует множество, для слабых драйверов ставят мощный резистор, либо резистор послабее, выпрямляя лишь полуволну сетевого напряжения с помощью однополупериодного выпрямителя. Некоторые вообще ставят отдельный трансформатор 50Гц, либо же обратноходовый преобразователь, все это очень усложняет схему. Я пошёл очень простым путём, не стал гальванических отделять силовую и управляющую цепь, так как используется ТГР, а применил простейший конденсаторный блок питания. Он способен обеспечить питанием 12 в и током до 60мА, что достаточно для драйвера SG2525. Для уменьшения пульсаций 50Гц поставил конденсатор 1000мкф 25в. Для более тяжёлых ключей, нужно увеличивать ток блока питания увеличив ёмкость конденсатора 1мкф. Таким образом сильно выигрываем в КПД, греется лишь стабилитрон 13в, на нем выделяется 13в*0.06А= 0.78Вт, берём с запасом 1-ваттный.

Защиты.

Для токовой защиты использовал токовый шунт, состоящий из резистора 0,22ом, при КЗ напряжение на нем становиться достаточно , чтобы засветился светодиод оптопары, ну а открывшийся транзистор включает защелку. На 10-й ноге SG3525 появляется положительный потенциал, модуляция прекращается мгновенно. Дальнейшая работа возможна при обесточивании ИИП на 10 секунд.

Защита от постоянки срабатывает при появлении +0.5в и -2.5в на выходе любого из каналов и практически мгновенно отключает генерацию импульсника. Нужно лишь подключить тонким проводом выходы каналов усилителя к ИИП.

Силовой трансформатор.

Пример упрощенного расчета для усилителя 2*100Вт ( +-35в):

Самое сложное в построении усилителя — это изготовление импульсного трансформатора питания , но если следовать простым шагам, то получится намотать его с первого раза. Для начала надо понять, как вообще работает ИИП. Сетевое напряжение 220в выпрямляется до амплитудного значения синусоиды (220*1,41=310в). ИИП построен по полумостовой схеме, соответственно к трансформатору будет прикладывается половина напряжения питания (310/2=155в). В программе старичка ExeellentIT считаем минимальное количество витков первичной обмотки, для кольца 31*19*13 нужно намотать ровно 50 витков. Толщину провода считаем вручную, для меня так проще, допустим, в наличии имеется провод толшиной 0. 7мм по лаку, если убрать лак и замерить еще раз, то получися 0.6мм по меди. Площадь будет соответственно 0.6*0.6*3.14/4=0.3мм². Для импульсного трансформатора допустимый ток через медный повод может быть 5-10А/мм², в зависимости от типа трансформатора и условий охлаждения. Я обычно беру значение 8А/мм², мой провод площадью 0.3мм² может пропустить через себя (0.3*8=2.4А), тогда мощность первичной обмотки будет (2.4А*155=372вт). Теперь самое интересное, рассчитываем вторичные обмотки, но сначала надо определиться с выходным напряжением. Оно будет зависеть от того, сколько мощности мы хотим получить от усилителя.
Пример: нам нужно запитать 2 канала усилителя мощностью по 100ватт, а чтобы получить эту соточку нужно приложить напряжение 20в к нагрузке 4 Ом на выходе. Но 20в — это среднеквадратичное значение напряжения (RMS), амплитудное будет в 1.41 раза больше, 20*1.41=28.2в. Иными словами, для того чтобы получить 100ватт на нагрузку 4 ома, необходимо усилитель питать напряжением +-28в, но это справедливо лишь для стабилизированого источника (не в нашем случае), а также мы же хотим получить 100 чистых ватт, смело добавляем пару вольт, чтобы усилитель давам мало искажений при 100вт, ещё надо учитывать что нестабилизированное напряжение ИИП падает под нагрузкой примерно на 10%. В итоге, чтобы получить 100 чистых ватт нужно (28в+2в)*1.1=33в.
Считаем количество витков вторичной обмотки. Для начала определяем количество вольт на 1 виток:155в/50= 3.1вольт/виток. Для +-33в надо 33/3.1=10,64 витка , берём с запасом 11 витков, напряжение ХХ при этом будет 11*3.1= +-34.1в.
Сам феррит имеет свойство проводить элекричество, сопротивление кольца из материала PC40 обычно бывает в районе 10кОм, поэтому необходимо обмотать кольцо термостойкой лентой, в моём случае это будет доступный всем лейкопластырь, он очень эластичен и хорошо клеится.

Первичка 50 витков для колечка 31*19*13 PC40.

Первичная обмотка.

А вот так выглядят 4 вторички для питания +-50в ( разом 16 витков).

Вторичные обмотки.

Для удобства фазировки я маркирую концы вторички так: ровно, срез под углом, загиб, и большой загиб ( чтобы потом не вызванивать)

Маркировка.

Сфазировать очень просто, на плате я указал выводы ( В- обмотки сверху, Н — снизу, ну или начало или конец, как угодно). Фазировать первичку не нужно!

Фазировка

Силовой трансформатор имеет 4 одинаковые обмотки для того, чтобы использовать всего лишь 2 диода Шоттки с общим катодом. Большие радиаторы им не нужны, так как они имеют малое падение напряжение, которое ещё и уменьшается с нагревом.

Небольшие радиаторы диодов Шоттки.

Прочее:

Дроссели питания мотаются на таких же кольцах, что и ТГР. Но для правильной работы во избежание насыщения необходимо сделать немагнитный зазор, который легко пропилить обычной болгаркой. Нужно намотать примерно 25 витков:


Дроссели после диодов сглаживают пульсации и ограничивают ток через полевые транзисторы в момент пуска преобразователя. Сама микросхема в момент старта на затворы пускает тонкие иголки ( режим мягкого старта), которые расширяются со временем, тем самым осуществляется плавный пуск ИИП. Например IR2153 сразу полностью открывает полевики, в момент пуска они часто горят, тем более если во вторичке высокое питание и большие емкости электролитов ( считай, кратковременное КЗ при пуске). SG3525 в щадящем режиме приоткрывает полевые транзисторы, с ней даже работает китайский левак.  Ёмкость конденсатора после сетевого выпрямителя берем из расчёта 1мкф на 1вт мощности, в моём случае это 330мкф 400в, т.е с запасом.

Очень важно! Первый запуск ИИП ( чтобы в космос не улетел)!!!!!

Вот хороший способ безопасно проверить работоспособность преобразователя после сборки:
Ставим перемычку на конденсатор 1мкф, который питает SG3525, вместо 220в продаём питание 12в, если все собрано верно, то на ТГР будет происходить геренация, а на выходе блока питания появится постоянное напряжение около 1-2вольта ( зависит от количества витков вторички). Главное потом убрать перемычку перед включением в сеть, сначала через резистор 100-200ом, затем напрямую. Делаеться это во избежание поломки ИИП в результате какой-либо ошибки.

Вот этот конденсатор 10мкф в цепи защиты нужен для того, чтобы не было ложных срабатываний токовой защиты в момент пуска с большими емкостями питания ( справедливо для 8000 мкф и +-35в в плече). Не стоит злоупотреблять емкостями во вторичке, от этого плохо полевикам в момент пуска, а бесконечно замедлять защиту нельзя увеличивая емкость конденсатора  С8 10мкф, иначе при КЗ может не успеть сработать.

Снабберы я не ставлю, без них меандр на силовом трансформаторе хороший:

Заземление.

Внизу платы есть отверстие под болт, так вот это точка соединения блока питания с корпусом, чтобы избавится от наводок шума и прочее. Данный блок питания успешно применяю в своих усилителях, шума и наводок нет!! Высоковольтные конденсаторы 2,2нф 2кВ создают виртуальную землю,  они применяются во всех импульсных промышленных устройствах. Больше на корпус никакие дополнительные земли и нули кидать не нужно.

Фото процесса и готового ИИП.

Изготовление плат.Травление в растворе перекиси и лимонной кислоты с солью.

 

Подготовка.ЛУТ — лазерный принтер + утюг.

Драйвер очень умный, при желании можно прикрутить стабилизацию выходного напряжения.

Двуполярный сетевой импульсный блок питания

Схема блока питания
   Стандартная схема импульсного блока питания, с питанием от сети 220 вольт. Построена на микросхеме IR2153, работает в полумостовом режиме.
   Выходная мощность 70 ватт, но можно и поднять до 400. Обеспечивает выходное двуполярное напряжение 18 вольт, идеально подойдёт для питания усилителя мощности звука. Входной фильтр собран на элементах С1, С2 и Др1, он защищает блок питания и сеть от высокочастотных и импульсных помех. Конденсаторы должны выдерживать переменное напряжение не менее 250В, или постоянное не менее 400В. Резистор R2 разряжает конденсаторы С1 и С2 после отключения блока питания от сети. При включении сети начинается зарядка конденсатора С3. Ток заряда может достигать сотен ампер. Для защиты диодного моста необходимо этот ток ограничить. С этой целью в схему устанавливается либо резистор, либо термистор. При мощности блока питания от 200 до 300 Вт сопротивление R1 должно быть 1-1.5 ом, либо термистор 3.3-4.7 ом. Предохранитель также приходится выбирать такой, чтоб он выдерживал первоначальный бросок тока. При мощности до 100 Вт предохранитель должен быть примерно 1.5-2 ампер, при мощности 200-300 Вт – 3-5 ампер. Питание схемы осуществляется через выпрямитель на диодном мосту Br1 и конденсаторе С3. Мост должен быть на обратное напряжение не менее 400В, так же возможно применение мостов из серии RS406-RS408. Конденсатор С3 также должен быть на 400В или более. Емкость конденсатора выбирается из расчета примерно 1 мкФ на 1 ватт выходной мощности. Питание микросхемы IR2153 осуществляется от переменного напряжения через цепь из сопротивления R3 и диода D1. Причем наличие диода не обязательно. Удаление диода из схемы снизит ток выдаваемый цепочкой примерно на 1…3 %, что для большинства случаев не имеет большого значения. Диод можно использовать любой выпрямительный на обратное напряжение не менее 400В. При мощности блока питания до 100 ватт можно применить в схеме транзисторы типа IRF830. Применение в схеме транзисторов IRF840/IRF740 (или аналогичных) позволит поднять выходную мощность до 250-300 ватт при использовании одного транзистора на плечо. Под словом аналогичные подразумевается, что напряжение исток-сток будет не менее 400 вольт, сопротивление открытого канала не более 1 ом, емкость затвора не более 1400 пикофарад, допустимый продолжительный ток не менее 8А. Однако, вполне вероятно, что на одной паре IRF830 (один транзистор в плечо) можно выжать из блока питания до 500 Вт, а на одной паре IRF840/IRF740 (также один транзистор в плечо) до 1000 Вт. Управление транзисторами осуществляется через резисторы R5 и R6, их сопротивление может быть от 27 до 47 Ом. Для увеличения выходной мощности в каждое плечо можно установить параллельно по два транзистора. Затвор каждого транзистора подключается к IR2153 через резистор 47-62 ом. Дроссели L1и L2 мотаются на незамкнутом сердечнике (стержень, гантелька), либо на кольце из специального феррита (обычно имеют желто-синий окрас). Мотать на кольце из обычного феррита нельзя. При намотке на одном сердечнике нескольких дросселей необходимо соблюдать фазировку – движение тока вокруг сердечника у всех обмоток должно быть в одном направлении. Дроссели рассчитываются программой, исходя из максимального выходного тока. В схеме применена так называемая “икающая” защита по току потребления. Она собрана на элементах T1, LED1, D7, R10-R13 и C16. Датчиком тока является резистор R10. В случае превышения допустимого тока увеличившееся напряжение на этом резисторе через R11 поступит на базу транзистора Т1 и откроет его. При этом через диод D7 будет заземлен вывод 3 IR2153. Это приведет к остановке работы микросхемы и запиранию выходных транзисторов. Также загорится светодиод LED1. Прекращение работы выходного каскада приведет к уменьшению потребляемого тока, напряжение на R10 снизится, транзистор Т1 закроется, микросхема опять начнет работать. Если причина для повышения потребляемого тока выше допустимого не исчезнет, то процесс повториться снова. Блок питания так и будет работать в старт-стопном (икающем) режиме пока причина высокого потребления тока не исчезнет, либо пока он не сгорит. Наиболее ответственным элементом защиты является резистор R10. В случае его обрыва сгорят Т1, D7, IR2153 и оба выходных транзистора. Без этого резистора схему нельзя включать в сеть. Все силовые детали, то есть полевые транзисторы и выходные диоды установлены на радиаторе через термопрокладки. Так как блок питания импульсный, он будет излучать помехи, поэтому желательно его установить в металлический корпус, с отверстиями для его охлаждения. Не стоит забывать так же, что блок питания работает от сети, не имеет гальванической развязки с ней, при наладке следует соблюдать осторожность.

Двух-полярный лабораторный блок питания своими руками — Блоки питания — Источники питания

 

автор DDREDD.

 

 

Решил пополнить свою лабораторию двух-полярным блоком питания. Промышленные блоки питания с необходимыми мне характеристиками довольно дороги и доступны далеко не каждому радиолюбителю, поэтому решил собрать такой блок питания сам.

За основу своей конструкции, я взял распространенную в интернете схему блока питания. Она обеспечивает регулировку по напряжению 0-30В, ограничение по току в диапазоне 0,002-3А.

Для меня это пока более чем достаточно, поэтому я решил приступить к сборке. Да, кстати схема этого блока питания одно-полярная, так что для обеспечения двух-полярности — придётся собирать две одинаковые.

 

 

Сразу скажу, что силовой транзистор Q4 = 2N3055 в данном блоке питания ( в этой схеме) не подходит. Он очень часто выходит из строя при коротком замыкании и ток в 3 ампера практически не тянет! Лучше всего и гораздо надёжнее, поменять его на наш родной совковый КТ819 в металле. Можно поставить и КТ827А, этот транзистор составной и в этом случае надобность в транзисторе Q2 отпадает и его, а так же резистор R16 можно не ставить и базу КТ827А подключить на место базы Q2. В принципе можно транзистор и резистор и не удалять (при замене на КТ827А), всё работает и с ними и не возбуждается. Я сразу поставил наши КТ827А и не удалял  транзистор Q2 (схему не менял), а заменил его на BD139 (КТ815), теперь и он не греется, правда вместе с ним надо заменить R13 на 33к. Выпрямительные диоды у меня с запасом по мощности. В исходной схеме стоят диоды на ток 3 А, желательно поставить на 5 А (можно и поболее), запас лишним никогда не будет.

 

     

Блок питания;

R1 = 2,2 кОм 2W
R2 = 82 Ом 1/4W
R3 = 220 Ом 1/4W
R4 = 4,7 кОм 1/4W
R5, R6, R20, R21 = 10 кОм 1/4W
R13 = 10 кОм (если используете транзистор BD139 то номинал 33кОм) R7 = 0,47 Ом 5W
R8, R11 = 27 кОм 1/4W
R9, R19 = 2,2 кОм 1/4W
R10 = 270 кОм 1/4W
R12, R18 = 56кОм 1/4W
R14 = 1,5 кОм 1/4W
R15, R16 = 1 кОм 1/4W
R17 = 33 Ом 1/4W
R22 = 3,9 кОм 1/4W
RV1 = 100K триммер
P1, P2 = 10KOhm линейный потенциометр (группы А)
C1 = 3300 uF/50V электролитический
C2, C3 = 47uF/50V электролитический
C4 = 100нФ полиэстр
C5 = 200нФ полиэстр
C6 = 100пФ керамический
C7 = 10uF/50V электролитический
C8 = 330пФ керамический
C9 = 100пФ керамический
D1, D2, D3, D4 = 1N5402,3,4 диод 2A — RAX GI837U
D5, D6 = 1N4148
D7, D8 = 5,6V зенеревский
D9, D10 = 1N4148
D11 = 1N4001 диод 1A
Q1 = BC548, NPN транзистор или BC547
Q2 = 2N2219 NPN транзистор (можно заменить на BD139)
Q3 = BC557, PNP транзистор или BC327
Q4 = 2N3055 NPN силовой транзистор (заменить на КТ819 или КТ 827А и не ставить Q2, R16)
U1, U2, U3 = TL081, опер. усилитель
D12 = LED диод.

Индикатор;

Резистор = 10K триммер — 2 шт.
Резистор = 3K3 триммер — 3 шт.
Резистор = 100кОм 1/4W
Резистор = 51кОм 1/4W — 3 шт.
Резистор = 6,8кОм 1/4W
Резистор = 5,1кОм 1/4W — 2 шт.
Резистор = 1,5кОм 1/4W
Резистор = 200 Ом 1/4W — 2 шт.
Резистор = 100 Ом 1/4W
Резистор = 56 Ом 1/4W
Диод = 1N4148 — 3 шт.
Диод = 1N4001 — 4 шт. (мост) или любые другие на ток не менее 1 А. (лучше 3 А)
Стабилизатор = 7805 — 2 шт.
Конденсатор = 1000 uF/16V электролитический
Конденсатор = 100нФ полиэстр — 5 шт.
Операционный усилитель МСР502 — 2 шт.
C4 = 100нФ полиэстр
Микроконтроллер ATMega8
LCD 2/16 (контроллер HD44780)



Печатную плату автора я повторять не стал, а перерисовал её по своему и сделал, как мне кажется, гораздо удобней (не говоря о том что я на треть уменьшил её в размерах).

В качестве измерителя (индикаторов), после поисков в просторах «инета», было принято решение использовать схему на микроконтроллере Atmega8, позволяющую реализовать два вольтметра и два амперметра с использованием одного дисплея.

За основу корпуса блока питания, был взят корпус от нерабочего ИБП, который мне подарили друзья из сервисного центра. Ну а дальше немного терпения, и пилил, точил, кромсал. Процесс сборки блока питания запечатлел, и некоторые подробности предоставляю Вашему вниманию.

Да, кстати печатные платы которые я собрал, немного отличаются от печатки, которую я выложил в архиве. Просто после сборки передвинул детали и «положил» на плату конденсатор, это как оказалось, может быть очень полезно для экономии места в корпусе.

Так как, у меня силовые транзисторы прикреплены к радиатору просто через термо-пасту, то потребовалось изолировать их радиаторы друг от друга и от корпуса. Для этого я в авто-магазине прикупил пластмассок, через которые и прикрепил радиаторы к корпусу БП.

Потом конечно же всё проверил и прозвонил, всё оказалось замечательно, ничего, нигде не касается и не коротит.

Для обеспечения температурного режима элементов блока питания, разметил и высверлил в корпусе вентиляционные отверстия для отвода тепла, потом немного покрыл корпус грунтовкой, чтобы выявить какие остались косячки.

Под чутким руководством Кирилла (Kirmav) прошил микроконтроллер и проверил работу индикатора, пока что без калибровок.

Вольтметры работают нормально, амперметры нагрузить было нечем, но скорее всего тоже работают, так как касаюсь пальцами контактов на плате, значения на индикаторе меняются.

День как говорится, закончился для меня очень удачно.

Потом перемотал (вернее домотал) силовой трансформатор. Раньше на нём была одна силовая обмотка на 24 В переменки, домотал ещё одну для второго канала БП, благо — тор, и разбирать ничего не нужно. Так же добавил ещё одну обмотку на 8,5 вольт переменки (примерно 12В постоянки), проводом 0,5 мм. Запитал от этой обмотки индикатор и куллер с регулятором оборотов, всё вроде нормально работает.

 

Имейте в виду, что для данного блока питания необходим трансформатор с двумя раздельными вторичными обмотками.

Трансформатор с вторичной обмоткой со средней точкой не подойдёт!

Стабилизатор 7805 греется, но в принципе рука держит, значит температура его около 35-40 С, с заменой радиатора думаю все станет лучше.

Регулировка для куллера была выдрана из комповского БП и в общем то работает нормально.

Немного греются диоды на плате индикатора (диодный мост), но думаю не так страшно.

Начал красить корпус, потом уже после того, как его покрасил, только на фотографии заметил, что не прокрасил заднюю часть лицевой панели, а она выглядывает из за корпуса и вид её не очень, придется заново её перекрасить.

Забыл сказать про индикатор, вольтамперметр. Автор этого вольтамперметра, пользователь [email protected] с сайта c2.at.ua. За основу моего индикатора, была выбрана та схема, где на одном дисплее реализуются два вольтметра и два амперметра.

Сначала я собрал эту схему, но в процессе наладки выявилось то, что данная схема хорошо работает там, где два источника с общим минусом, а вот в двух-полярном блоке питания она совершенно не желает отображать отрицательные величины.

Долго мне пришлось повозиться, прежде чем на появились положительные результаты.

И вот наконец, на основе наработанной другим человеком схемы, нескольких дней «плясок с бубном», работой с протеусом, кучей потраченного времени и нервов, я построил свою, которая способна показывать величину отрицательного плеча. Правда она показывает её в положительной полярности, но это не сильно печально, главное, что она уже работает, и я связался с автором прошивки и попросил его немного изменить прошивку так, чтобы ко второму каналу индикатора (U2 и А2), программа просто пририсовывала бы минусы к выводимым показаниям (надеюсь на его помощь). Но это уже так, просто эстетический момент, главное что схема уже работает.

Прошу знатоков посмотреть схему и оценить номиналы (в амперметре подобраны методом тыка, но погрешность очень мала и меня более чем устраивает).

Потом сделал печатку для индикатора, собрал всё в кучу и проверил. Вольтметры заработали оба и амперметр положительного плеча тоже. Плюс ко всему, сегодня твердо уяснил для себя, что все надо проектировать заранее, а потом уже пилить и вытачивать. Ну да ладно это все мелочи. В общем посидел, покипел и кое что дорисовал, потом проверил отрицательный амперметр — все работает. В связи с этим выкладываю свою печатку вольт-амперметра, может кому и сгодится.

Плату собирал из того, что было под руками. Для шунта взял 45 см. медного провода, диаметром 1мм и намотал его спиралью и впаял в плату. Я конечно понимаю, что медь не лучший материал для шунта (конечно же не в коем случае не прошу следовать моему примеру), но меня пока устраивает, а дальше будет видно.

В печатке которую я вытравил себе — немного «накосячил» с диодным мостом (видно на фото платы), но переделывать было уже лень — вышел из положения перекрестив диоды, после этого печатку поправил (в архиве исправленный вариант). Так же на схеме и на печатке есть разъём для подключения куллера.

Хочу сказать, что после того как схема заработал, я прямо таки полюбил протеус, не плохо оказывается работает, и уяснил для себя, что чтобы добиться желаемого результата, надо расширять свои познания в разных областях, и естественно учиться.

Ещё один вечер пришлось посвятить черчению передней панели. Дело это хоть и не сложное, но все же нудное и требует много терпения.

Для черчения, я в основном использую программу «Компас 3D». Не знаю кому как, но мне почему то проще сначала сделать 3D-модель, а уже потом на её основе изготовить чертёж. Мне как то в свое время стало просто интересно что нибудь в «Компасе» начертить, чтобы соблюсти все размеры и прочее, решил попробовать, и как то это всё затянуло. Я конечно не владею Компасом на ура, но на базовом уровне вполне себе ничего. Ну и помимо Компаса — некоторая доработка передней панели в фотошоп.

Я уже говорил, что попросил автора схемы и прошивки — немного переделать саму прошивку, и вот наконец-то при его поддержке (спасибо ему огромное), удалось изменить приветствие при включении блока питания, а так же дорисовать долгожданный минус в отрицательном плече второго канала индикатора (мелочь, а приятно). У меня это теперь выглядит вот так.

Ну, и специально для тех, кто решит повторить данную конструкцию, он сделал общий вариант приветствия при включении блока питания, который выглядит следующим образом (ну и конечно-же минусы в отрицательном плече).

Специально для тех кому интересно, выкладываю так же в прикреплённом архиве печатку платы контроля работы куллера. Я её перерисовал с готовой платы которая была изъята из комповского бп — должна работать.

P.S. Сам ещё её не собирал.

При испытании собранного БП — решил проверить усилочик, отданный мне в дар. Блок питания успешно справился со своей задачей (обеспечил требуемое напряжение и ток для проверки) правда больше полутора ампер усилок не потреблял в момент проверки.

Для тех, кто решит собирать данный блок питания, скажу, что схема проверенная, повторяемость 100%, при правильной сборке из исправных, проверенных деталей, в налаживании практически не нуждается.

Правда регулировка напряжения и тока раздельная для каждого канала, но это может и лучше с одной стороны.

В архиве установка FUSE (фузов), которые соответствуют работе от внутреннего генератора 4MHz, скрин установки для программы PonyProg.

Удачи в сборке!

Если у кого-то возникнут какие либо вопросы по конструкции блока питания, задавайте их ЗДЕСЬ на форуме.

Архив для статьи

 

Двухконтактный биполярный источник питания

Введение

2-квадрантный источник питания, который подает положительное или отрицательное напряжение на одни и те же выходные клеммы, можно легко создать с помощью 4-квадрантного контроллера LT8714. Показанный здесь двухквадрантный источник питания может использоваться в различных областях, начиная от тонирования окон, где изменение полярности меняет ориентацию молекул кристаллов, и заканчивая оборудованием для тестирования и измерения.

Лист данных LT8714 описывает работу 2-квадрантного источника питания в первом квадранте (положительный вход, положительный выход) и в третьем квадранте (положительный вход, отрицательный выход). Обратите внимание, что в обоих квадрантах источник питания является источником тока, таким образом создавая источник питания, а не приемник энергии. Второй квадрант и четвертый квадрант образуют приемник энергии.

Описание схемы и функциональные возможности

На рис. 1 показана электрическая схема LT8714 как двухквадрантного источника питания. Трансмиссия состоит из NMOS QN1, 2, PMOS QP1, 2, катушек индуктивности L1, L2, конденсатора связи CC, а также входных и выходных фильтров. Катушки индуктивности L1 и L2 представляют собой две дискретные, несвязанные катушки индуктивности, что позволяет снизить стоимость преобразователя.

Рисунок 1. Принципиальная электрическая схема блока питания на базе LT8714, работающего в двух квадрантах V IN 12 В, V O ± 5 ​​В при 6 A.

Правильный выбор активных и пассивных компонентов требует понимания напряжений и уровней тока в каждом квадранте. Для этого на рисунке 2 показаны функциональные топологии положительного выхода.

Рисунок 2. Топология 2-квадрантной операции с положительным выходом.

Когда баланс вольт-секунд находится в устойчивом состоянии, рабочий цикл может быть получен из выражения:

Для проверки конструкции демонстрационная схема DC2240A была переработана, чтобы соответствовать схеме, показанной на рисунке 1. Входное напряжение составляет номинальное 12 В, с выходным напряжением ± 5 В при максимальном токе 6 А для обоих.

Измеренный КПД конструкции показан на рисунке 3. Положительный выход превышает отрицательный, что соответствует результатам теоретических расчетов.Напряжение и ток на компонентах намного выше в конфигурации с отрицательным выходом, что увеличивает потери и снижает эффективность.

Рис. 3. Кривые КПД преобразователя при V IN 12 В, V OUT +5 В и –5 В и максимальном вводе-выводе 6 A.

На рис. 4 показана превосходная линейность зависимости выходного напряжения от управляющего напряжения V CTRL . Для этой конфигурации схема была нагружена резистором 1 Ом, а управляющее напряжение изменялось от 0.От 1 В до 1 В.

Рисунок 4. График зависимости выходного напряжения V OUT от управляющего напряжения V CTRL . Когда V CTRL изменяется с 0,1 В до 1 В, V OUT изменяется с –5 В на +5 В.

Используя две модели LTspice ® , мы смогли проанализировать работу LT8714 с показателем хорошей мощности в первой модели и с использованием несвязанных катушек индуктивности во второй модели.

Заключение

В этой статье демонстрируется простая двухквадрантная схема источника напряжения с использованием LTC8714.Конструкция была протестирована и подтверждена контроллером LTC8714 на отличную линейность.

Биполярные источники питания с одним выходом и регулируемые источники питания на основе понижающего преобразователя

Введение

Настольный источник питания (PS) обычно имеет четное количество клемм (без учета порта шасси) — с одной положительной клеммой и одной отрицательной клеммой. Использовать настольный источник питания для получения выхода с положительной полярностью очень просто: установите отрицательный выход на GND, а положительное выходное напряжение на положительном выходе.Так же легко создать отрицательное питание, изменив настройку в обратном направлении. Но как насчет создания биполярного источника питания, при котором на нагрузку поступают как положительное, так и отрицательное напряжение? Это тоже относительно просто — просто подключите положительный вывод одного лабораторного канала к отрицательному выводу другого канала и назовите его GND. Два других терминала, минус и плюс, являются соответственно положительным и отрицательным питанием. В результате получается трехконтактный биполярный источник питания с доступным заземлением, положительным и отрицательным уровнями напряжения.Поскольку используются три клеммы, после источника питания должен быть какой-то переключатель между положительным и отрицательным питанием.

Что делать, если приложение требует, чтобы одна и та же клемма источника питания была положительной или отрицательной — схема, в которой к нагрузке подаются только две клеммы? Это не чисто академический вопрос. Существуют приложения в автомобильной и промышленной среде, где требуются двухполюсные регулируемые источники питания с двумя выводами. Например, двухполюсные блоки питания с двумя выводами используются в самых разных приложениях — от тонирования экзотических окон до испытательного и измерительного оборудования.

Как отмечалось ранее, традиционный биполярный PS производит два выхода с использованием трех выходных клемм: положительный, отрицательный и GND. Напротив, источник питания с одним выходом должен быть оборудован только двумя выходными клеммами : одной GND и другой, которая может быть положительной или отрицательной. В таких приложениях выходное напряжение можно регулировать относительно заземления с помощью одного управляющего сигнала в полном диапазоне от минимального отрицательного до максимального положительного.

Существуют контроллеры, специально разработанные для реализации функции биполярного питания, такие как LT8714, синхронный контроллер с биполярным выходом. Тем не менее, для многих автомобильных и промышленных производителей тестирование и квалификация специализированной ИС требует определенных затрат времени и денег. Напротив, многие производители уже прошли предварительную квалификацию понижающих преобразователей и контроллеров, поскольку они используются в бесчисленных автомобильных и промышленных приложениях. В этой статье показано, как использовать понижающий преобразователь для создания биполярного источника питания, когда специальная биполярная ИС питания не подходит.

Описание схемы и функциональные возможности

На рисунке 1 показано решение на основе понижающего преобразователя для биполярного (двухквадрантного) регулируемого источника питания.Диапазон входного напряжения от 12 В до 15 В; выходное напряжение — любое напряжение в диапазоне ± 10 В, регулируемое блоком управления, которое поддерживает нагрузки до 6 A. ИС понижающего контроллера с двумя выходами является центральным компонентом этой конструкции. Один выход, подключенный по схеме понижающего-повышающего напряжения, генерирует стабильное напряжение –12 В (то есть отрицательная шина –12 В на Рисунке 1, с силовой цепью, состоящей из L2, Q2, Q3 и выходного фильтра C O2 ).

Рисунок 1. Электрическая схема двухполюсного регулируемого источника питания с двумя выводами.

Шина –12 В служит заземлением для второго канала, при этом контакты заземления контроллера также подключены к шине –12 В. В целом, это понижающий понижающий преобразователь, где входное напряжение равно разнице между –12 В и IN . Выход регулируется и может быть положительным или отрицательным относительно GND. Обратите внимание, что выходной сигнал всегда положительный по отношению к шине –12 В и включает силовую передачу, состоящую из L1, Q1, Q4 и C O1 . Резисторный делитель обратной связи R B –R A устанавливает максимальное выходное напряжение.Значение этого делителя регулируется схемой управления выходным напряжением, которая может регулировать выходное напряжение до минимального выходного напряжения (отрицательный выход), подавая ток в R A . Характеристики запуска приложения устанавливаются завершением контактов RUN и TRACK / SS.

Оба выхода работают в режиме принудительной постоянной проводимости. В схеме управления выходом источник тока от 0 мкА до 200 мкА, I CTRL , подключен к отрицательной шине, как это было проверено в лаборатории, но его также можно связать с заземлением.Фильтр нижних частот R F1 –C F снижает быстрые переходные процессы на выходе. Чтобы уменьшить стоимость и размер преобразователя, выходные фильтры сформированы с использованием относительно недорогих поляризованных конденсаторов. Дополнительные диоды D1 и D2 предотвращают развитие обратного напряжения на этих конденсаторах, особенно при запуске. В диодах нет необходимости, если используются только керамические конденсаторы.

Испытания и оценка преобразователя

Это решение было протестировано и оценено на основе LTC3892 и оценочных комплектов DC1998A и DC2493A.Преобразователь хорошо показал себя в ряде тестов, включая регулировку линии и нагрузки, переходные характеристики и короткое замыкание на выходе. На рис. 2 показан запуск при нагрузке 6 А с выходом +10 В. Линейность функции между управляющим током и выходным напряжением показана на рисунке 3. По мере увеличения управляющего тока от 0 мкА до 200 мкА выходное напряжение уменьшается с +10 В до –10 В. На рисунке 4 показаны кривые КПД.

Рис. 2. Формы сигналов при включении резистивной нагрузки. Рисунок 3.V OUT как функция управляющего тока I CTRL . Когда I CTRL увеличивается с 0 A до 200 мкА, выходное напряжение падает с +10 В до –10 В. Рисунок 4. Кривые КПД для положительного и отрицательного выхода.

Модель биполярного двухполюсного источника питания LTspice ® была разработана для упрощения внедрения этого подхода, позволяя разработчикам анализировать и моделировать описанную выше схему, вносить изменения, просматривать формы сигналов и изучать нагрузки на компоненты.

Основные формулы и выражения, описывающие эту топологию

Этот подход основан на отрицательной шине V NEG , создаваемой понижающе-повышающей секцией конструкции.

Где V OUT — абсолютное значение максимального выходного напряжения, а K m — коэффициент от 0,1 до 0,3. K m ограничивает минимальный рабочий цикл понижающего преобразователя. V NEG также устанавливает минимальное значение V IN :

Где V BUCK — входное напряжение для понижающей секции и, таким образом, представляет максимальное напряжение напряжения на полупроводниках преобразователя:

V BUCK (MAX) и V BUCK (MIN) — максимальное и минимальное напряжения понижающей секции этой топологии, соответственно.Максимальный и минимальный рабочий цикл и ток индуктора понижающей секции можно описать следующими выражениями, где I OUT — выходной ток:

Рабочий цикл понижающе-повышающей секции ПС:

Входная мощность понижающей секции и, соответственно, выходная мощность понижающей-повышающей:

Выходной ток промежуточно-повышающей секции и ток ее индуктивности:

Преобразователь мощности и входного тока.

Изменения выходного напряжения выполняются путем подачи тока в резисторный делитель обратной связи понижающей секции.Настройка управления выходным напряжением проиллюстрирована в разделе схемы управления выходным напряжением на Рисунке 1.

Если дано B , то

, где V FB — напряжение на выводе обратной связи.

Когда источник тока I CTRL подает нулевой ток в R A , выходное напряжение понижающего преобразователя имеет максимальное положительное значение (V BUCK (MAX) ) относительно отрицательной шины и максимальное выходное напряжение. (+ V OUT ) относительно GND.Чтобы создать отрицательное выходное напряжение на нагрузке (относительно GND), выходное напряжение уменьшается до минимального значения, V BUCK (MIN) , относительно отрицательного выходного напряжения (–V OUT ), вводя ΔI в резистор R A делителя напряжения понижающего.

Числовой пример

Используя предыдущие уравнения, мы можем рассчитать напряжение, ток через компоненты силовой передачи и параметры цепи управления для биполярного источника питания.Например, следующие расчеты относятся к источнику питания, генерирующему ± 10 В при 6 А при входном напряжении 14 В.

Если K m равно 0,2, то V NEG = –12 В. Проверка условий минимального входного напряжения V IN ≥ | V NEG |. Напряжение на полупроводнике V BUCK составляет 26 В.

Максимальное напряжение понижающей секции составляет V BUCK (MAX) = 22 В относительно отрицательной шины, устанавливая выходное напряжение +10 В относительно GND.Минимальное напряжение, V BUCK (MIN) = 2 В, соответствует выходному напряжению –10 В относительно GND. Эти максимальное и минимальное напряжения соответствуют максимальному и минимальному рабочим циклам, D BUCK (MAX) = 0,846, D BUCK (MIN) = 0,077 и D BB = 0,462.

Мощность можно рассчитать, приняв КПД 90%, производя P OUT (BB) = 66,67 Вт, I OUT (BB) = 5,56 A, I L (BB) = 10.37 A, а P BB = 74,074 Вт.

Для выходного напряжения +10 В (как показано на рисунке 1) ток цепи управления, ΔI, равен 0 мкА, тогда как для выходного напряжения –10 В, ΔI = 200 мкА.

Заключение

В этой статье представлена ​​конструкция биполярного двухполюсного источника питания. Обсуждаемый здесь подход основан на топологии понижающего преобразователя, который является основным элементом современной силовой электроники и, следовательно, доступен в различных формах, от простых контроллеров с внешними компонентами до полных модулей.Использование понижающей топологии дает проектировщику гибкость и возможность использовать предварительно аттестованные детали, что экономит время и деньги.

Применение биполярных источников питания | Tech

Мы будем предлагать приложения на основе достижения Matsusada.

Что такое биполярный источник питания?

Это четырехквадрантный биполярный источник питания для подачи и отвода энергии. Блок питания доступен с двумя режимами постоянного напряжения (CV) и постоянного тока (CC).Используя преимущества встроенных функциональных генераторов, некоторые серии биполярных источников питания также могут генерировать базовые входные сигналы, включая синусоидальную и прямоугольную.

Кроме того, доступны произвольные волны.
Для получения дополнительной информации посетите страницу «Технические знания» на нашем сайте.

ИНДЕКС

Автомобили и транспортные средства

Разработка и оценка двунаправленных инверторов и преобразователей

В последние годы источники питания, устанавливаемые на транспортные средства, были переведены с 12 вольт на 48 вольт.Чтобы не отставать от этой тенденции к более высоким напряжениям, в том числе в квазигибридизированных транспортных средствах, пришлось пересмотреть конструкцию различных автомобильных компонентов. Чтобы удовлетворить потребность в дополнительной экономии энергии, нам необходимо разработать такие двунаправленные устройства, как устройства постоянного / постоянного тока, чтобы повысить эффективность хранения регенерированной электроэнергии. Кроме того, по мере того, как компьютеризация автомобилей прогрессирует, быстро возрастает потребность в тестах на шум, включая кривые кривошипа электрических компонентов, установленных на транспортных средствах.Биполярные источники питания являются наиболее подходящими кандидатами для оценки шума, нагрева и отклика этих устройств и компонентов. Кроме того, использование высоких напряжений также важно для оценки электромобилей и сверхвысоких напряжений. Matsusada Precision предлагает широкий ассортимент биполярных источников питания для удовлетворения потребностей каждого пользователя.

Производительность, необходимая для этого приложения: Высокое напряжение Высокоскоростной Высокое напряжение

Вот почему выбираются биполярные блоки питания Matsusada

Matsusada предлагает 147 моделей биполярных источников питания, включая высоковольтные и высокомощные, которые не могут сравниться с нашими конкурентами. Это позволяет клиентам выбрать правильный источник питания, который лучше всего подходит для их индивидуальных применений. У нас есть блок питания, который может обеспечивать мощность до 2000 Вт от одного блока, что позволяет использовать компактную конфигурацию, когда требуется высокая мощность. Блоки питания конкурентов могут выдавать максимум около 400 Вт от одного блока.

Разработка и оценка магнитных материалов для двигателей

Биполярные источники питания также используются для оценки гистерезисных характеристик магнитных материалов.Гистерезис — это характеристика, которая сильно влияет на эффективность электромоторов. Для плавного и точного измерения гистерезисных характеристик необходимо использовать высокоскоростной биполярный источник питания.

Производительность, необходимая для этого приложения: Высокая скорость Высокое напряжение

Оценка катушек зажигания

Оценка формы сигнала запуска во время вращения стартера с помощью симулятора является важным методом проверки катушек зажигания. Высокоскоростной биполярный источник питания, способный выдавать различные формы волны, необходим для тестирования современных автомобилей, в которые сложным образом встроены различные электронные устройства. Некоторые из биполярных источников питания Matsusada Precision оснащены функцией памяти, так что необходимые формы сигналов могут быть предварительно сохранены в памяти и вызваны при необходимости для тестирования.

Производительность, необходимая для этого приложения: Высокая скорость

Оценка потерь меди и железа в реакторе большого трансформатора

Биполярные блоки питания часто используются для оценки больших трансформаторов, установленных на специальных транспортных средствах.Эти трансформаторы имеют медные обмотки. При использовании высокочастотного напряжения потери меди происходят из-за так называемого скин-эффекта. В небольших трансформаторах потери меди незначительны. Но более крупные трансформаторы могут сэкономить энергию за счет уменьшения этих потерь. Биполярные источники питания используются для выбора типа проводов для реакторов, чтобы уменьшить потери меди и железа.

Производительность, необходимая для этого приложения: высокая мощность

Разработка датчиков тока и шунтирующих резисторов

По мере роста популярности автомобилей HEV и EV, в том числе специальных транспортных средств, технология контроля электрического тока становится все более важной.Уменьшение потерь электрического тока становится необходимостью, чтобы увеличить расстояние и время в пути автомобилей. Для достижения этого важно улучшить характеристики датчиков электрического тока, которые контролируют ток, протекающий от аккумуляторов к различным электрическим и электронным устройствам в автомобилях. Биполярные источники питания хорошо подходят для оценки точности, скорости отклика и температуры датчиков электрического тока.

Производительность, необходимая для этого приложения: Высокое напряжение Высокоскоростной Высокое напряжение

Разработка и оценка двигателей и периферийного оборудования

При оценке двигателей, использующих переменный источник питания общего назначения, источник питания может быть поврежден или выйти из строя из-за противодействия электродвижущей силе при оценке некоторых элементов. Поэтому при разработке и оценке двигателей использовалась комбинация электронных нагрузок и регулируемого источника питания. Поскольку биполярный источник питания может выводить сигнал во всех четырех квадрантах, нет необходимости комбинировать электронные нагрузки. Однако до сих пор не было доступно двухполюсных источников питания большой мощности, поэтому можно было оценивать только двигатели с малой номинальной мощностью. Компания Matsusada Precision разработала компактный биполярный источник питания высокой мощности, который позволяет также оценивать большие двигатели.

Производительность, необходимая для этого приложения: Высокое напряжение Высокоскоростной Высокое напряжение

Оценка электромагнитных клапанов

Скорость работы электромагнитных клапанов влияет на расход топлива автомобилей. Наш биполярный источник питания способен обеспечивать высокую скорость реакции при проверке работы электромагнитных клапанов.

Производительность, необходимая для этого приложения: Высокоскоростной

Разработка и оценка разъемов

Автомобили с электронным управлением содержат большое количество кабелей и разъемов, расположенных сложным образом. Отсутствие оценки шума и тепла может привести к серьезной аварии. Биполярные источники питания используются для имитации различных источников шума.

Производительность, необходимая для этого приложения: Высокое напряжение Высокоскоростной

Моделирование кривых проворачивания двигателя на специальных транспортных средствах

Необходимо моделировать кривые проворачивания коленчатого вала различных автомобилей, в том числе специальных. С помощью мощного или высокоскоростного двухполюсного источника питания можно моделировать кривые запуска различных типов специальных транспортных средств.

Производительность, необходимая для этого приложения: Высокое напряжение Высокоскоростной

Общая электроника / электротехника

Разработка и оценка инверторов и преобразователей
Инверторы и преобразователи

широко используются в различных отраслях промышленности, включая бытовые электроприборы, промышленное оборудование и автомобили. Биполярные источники питания используются при оценке таких продуктов, например, при тестировании вариаций на входе и измерении эффективности.

Производительность, необходимая для этого приложения: Высокое напряжение Высокое напряжение

Разработка и оценка двигателей

Если двигатель оценивается с использованием переменного источника питания общего назначения, он может быть поврежден или выйти из строя из-за противодействия электродвижущей силе. Биполярные источники питания могут поглощать любую противодействующую электродвижущую силу, которая может возникнуть при оценке двигателей.

Производительность, необходимая для этого приложения: высокая мощность

Создание магнитного поля

Биполярные источники питания также используются для оценки магнитных датчиков, таких как устройства Холла, для измерения магнитных характеристик полупроводников с помощью памяти MRAM нового поколения и для проверки работы электромагнитных клапанов.

Производительность, необходимая для этого приложения: Высокое напряжение Высокоскоростной

Разработка и оценка светодиодов, мощных светодиодов и светодиодов
Биполярные источники питания

используются для включения и выключения светодиодных или лазерных устройств с высокой скоростью и для проведения долговременных испытаний на срок службы, предотвращая накопление тепла.

Производительность, необходимая для этого приложения: Высокоскоростной

Вот почему выбираются биполярные блоки питания Matsusada

Мощность, подаваемая на оптические полупроводники, относительно мала.Наш настольный биполярный источник питания, доступный только от Matsusada, может быть использован для этого приложения. Нет необходимости в большом энергоснабжающем оборудовании. Наш настольный биполярный источник питания позволяет проводить простые тесты, требующие 60 Вт или меньше.

Разработка и оценка разъемов

Растет число случаев, когда термический КПД соединителей может быть улучшен для экономии энергии. Биполярные блоки питания реагируют с высокой скоростью, что позволяет проводить тепловые оценки до и сразу после подачи напряжения.

Производительность, необходимая для этого приложения: Высокое напряжение Высокоскоростной

Разработка и оценка аккумуляторов и зарядных устройств

Биполярные источники питания, которые могут выводить сигнал в четырех квадрантах, широко используются для оценки производительности батарей, моделирования поведения батарей и оценки зарядных устройств батарей.

Производительность, необходимая для этого приложения: Высокое напряжение Высокоскоростной

Моделирование выходных сигналов

Периферийное оборудование, такое как бытовые электроприборы и другие электрические устройства, обычно требует определенных форм сигналов.Необходимо проверить, не будут ли бытовые электроприборы и другие электрические устройства нормально работать, если формы сигналов от внешних источников искажены. Биполярные источники питания отлично подходят для таких испытаний. Путем моделирования и вывода сигналов, которые могут вызвать сбои в работе, можно проверить надежность бытовых электроприборов и других электрических устройств.

Производительность, необходимая для этого приложения: Высокоскоростной

Гальваническая промышленность

Периодическое обратное (PR) гальваническое покрытие и анодирование
Гальваника

PR — это высокоточный метод нанесения покрытия.После первого нанесения покрытия подается отрицательное напряжение для удаления выступов или грязи с поверхности покрытия. Эта процедура повторяется для удаления любых краев с плакированной поверхности, что позволяет точно покрыть поверхность объекта. Поскольку биполярные источники питания могут выводить сигнал в четырех квадрантах, требуется только один источник питания вместо двух. Время цикла нанесения гальванических покрытий PR может быть уменьшено за счет использования мощных, высокоскоростных биполярных источников питания Matsusada.При анодировании, если к покрываемому объекту прикладывается низкое напряжение определенной частоты, скорость химической реакции может быть увеличена. Когда необходимо покрыть множество объектов, и поскольку каждый из разных объектов имеет свою частоту, с которой может усиливаться химическая реакция, использование соответствующей частоты увеличивает эффективность анодирования.

Производительность, необходимая для этого приложения: Высокая мощность Высокая скорость

Point Вот почему были выбраны биполярные блоки питания Matsusada

Наилучшая частота нанесения зависит от размера и площади поверхности покрываемых объектов.Matsusada Precision предлагает широкую линейку биполярных источников питания для удовлетворения почти всех потребностей в частоте.

Испытание конденсаторов на пульсацию

Широкополосные биполярные источники питания доступны для тестирования пульсаций, реагируя на более высокие частоты. Они полностью оснащены функциями безопасности, включая снижение тока. Кроме того, биполярные источники питания, которые могут добавлять переменный ток к постоянному, подходят для оценочных испытаний и старения.

Оценка ВАХ фотоэлектрических панелей

Биполярные источники питания используются для измерения ВАХ путем снижения тока, который подобен электронным нагрузкам, для контроля напряжения / тока в данный момент.Они также подходят для полевых испытаний с использованием солнечной энергии.

Усиление сигналов цифровых функциональных генераторов

Поскольку четырехквадрантные биполярные источники питания обеспечивают вывод усиленной формы волны, созданной функциональным генератором, без изменений, их можно применять для обработки, такой как нанесение импульсов и обработка поверхности.

Биполярные блоки питания Модельный ряд

Для получения дополнительной информации о наших линейках продуктов для высокого напряжения, пожалуйста, обратитесь к странице «Усилитель высокого напряжения».

Что такое биполярный источник питания? | Tech

Усилитель высокого напряжения

Усилитель высокого напряжения преобразует входное напряжение в форму волны высокого напряжения, как показано на рис. 1. В наши дни спрос на высоковольтные усилители все больше и больше растет, и теперь они становятся незаменимым инструментом для исследований и разработок, экспериментов и интеграции в системы для таких областей, как электроника, физика, биохимическая и медицинская промышленность. Благодаря технологиям высокого напряжения Matsusada Precision Inc.производит различные усилители высокого напряжения, чтобы удовлетворить все требования клиентов.

* У нас есть усилители, разработанные специально для электростатических патронов или PZT. За подробностями обращайтесь к нашим торговым представителям.

(рисунок 1)

Четырехквадрантный выходной диапазон

Усилитель высокого напряжения

обычно оснащен функцией «стока» для выходных токов, которая обеспечивает работу с постоянным напряжением независимо от типа нагрузки, емкостной или проводящей. (Инжир.2) Поскольку он обеспечивает быстрый отклик, это идеальный источник питания для приложений, требующих выхода переменного тока.

Matsusada Усилители высокого напряжения — все усилители биполярного типа и могут работать во всей четырехквадрантной области. (I, II, III и IV участки)

  • Vomax: Номинальное выходное напряжение
  • Iomax: Номинальный выходной ток
(рис.2) Рабочий диапазон напряжения и тока

Скорость нарастания

Ответственность за наш высокоскоростной усилитель определяется скоростью нарастания напряжения (SR).Пошаговая ответственность нашего усилителя показана на рис. 3.

SR = ΔV / мкСм

Если амплитуда выходного сигнала меньше, время отклика сокращается. Серия AMP достигает максимального значения SR = 700 В / мкСм.

(рис.3)

Время нарастания (ступенчатая характеристика)

Отклик на скачок может быть обозначен временем нарастания. (рис.4) Обычно время нарастания отклика усилителя (= ширина полосы) fc (Гц) определяется формулой, приведенной ниже.

тр 0. 35 / fc.

Время спада tf равно tr.

(рис.4)

Частотная характеристика

Отклик усилителей Matsusada описывается как «полоса частот». При качании выхода синусоидальной формы с номинальной резистивной нагрузкой размах выхода (амплитуда) уменьшается по мере увеличения входной частоты. Частотная характеристика в спецификации — это частота fc, при которой размах выходного сигнала составляет 70% (-3 дБ). (рис. 5)
Если требуется четкая форма выходного сигнала, выберите усилитель высокого напряжения, который имеет достаточно высокую полосу частот по сравнению с требуемой частотой.Обычно требуется от трех до пяти раз больше полосы частот для синусоидального сигнала и примерно в 10 раз больше для прямоугольного сигнала. В случае недостаточной ширины полосы частот размах выходного сигнала должен быть уменьшен, а разность фаз должна быть большой, поэтому потребуются некоторые решения, такие как контроль формы выходного сигнала.

(рис. 5) Отклонение размаха выходного сигнала от частоты

* Пожалуйста, избегайте непрерывного ввода высокочастотного сигнала, который снижает выходную частоту усилителя.Усилитель выйдет из строя из-за увеличения внутренних потерь.

Емкостная нагрузка

Когда к источникам питания подключена емкостная нагрузка 100 пФ или более (включая паразитную емкость выходного провода), выходное напряжение может колебаться. В этом случае установите последовательно на выходе высоковольтное сопротивление от 100 Ом (при 0,1 мкФ) до 1000 Ом (при 1000 пФ). Обратите внимание, что полоса частот будет ограничена в соответствии с формулой, записанной на правом рисунке, когда усилитель используется с емкостной нагрузкой.

Кроме того, когда усилитель используется для такого использования, как коронный разряд, будет течь ток, превышающий номинальный, и это плохо скажется на усилителе. В этом случае, а также время для использования усилителя с емкостной нагрузкой, установите выходное сопротивление и ограничьте ток.

* Пожалуйста, избегайте непрерывного ввода высокочастотного сигнала, который снижает выходную частоту усилителя. Усилитель выйдет из строя из-за увеличения внутренних потерь.

Важное примечание для использования всех характеристик высокоскоростного усилителя высокого напряжения

Выходной кабель усилителей высокого напряжения не экранирован. Если выходной кабель имеет некоторую паразитную способность относительно земли (заземление или металлические предметы), выходное напряжение будет синусоидальным или стоп-сигналом, и будет потребляться дополнительный ток. Поскольку этот ток идет параллельно нагрузке, может произойти следующее появление.

  1. Скорость нарастания или падение частоты отклика
  2. Форма волны искажена или изменена

При наличии паразитной емкости C на выходе ток утечки C будет таким, как показано ниже.

Решение

Убедитесь в правильности подключения, чтобы максимально снизить паразитную емкость высоковольтного кабеля.

  1. Следите за тем, чтобы выходной кабель был как можно короче.
  2. Не приближайте выходной кабель к полу, столам или металлическим предметам.
  3. Выходной кабель не имеет экранирования.

Информация о связанных статьях в разделе «Технические знания»

Биполярные источники питания, Источник питания постоянного тока, Источник питания постоянного тока, Источник питания постоянного тока, Источник постоянного тока в постоянный, в Дундигал, Хайдарабад, Ionics Power Solutions Pvt.Ltd.

Биполярные источники питания, Источник питания постоянного тока, Источник питания постоянного тока, Источник питания постоянного тока, Источник постоянного тока в постоянный, पावर в Дундигал, Хайдарабад, Ionics Power Solutions Pvt. ООО | ID: 4958054912

Описание продукта

Биполярные источники питания

Источники питания этой серии могут генерировать выходной сигнал от отрицательной до положительной полярности или наоборот в одном и том же источнике питания.

• Диапазон выходного напряжения: до 10 кВ постоянного тока
• Регулировка (линия и нагрузка): от 0,05% до 0,005%
• Пульсации (RMS): от 0,1% до 0,05%
• Количество выходов: один
• Полярность: от отрицательной к положительной или наоборот автоматически регулируется потенциометром

Заинтересовал этот товар? Получите последнюю цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта


О компании

Год основания 2010

Юридический статус компании с ограниченной ответственностью (Ltd. /Pvt.Ltd.)

Характер бизнеса Производитель

Количество сотрудников от 26 до 50 человек

Годовой оборот 2–5 крор

Участник IndiaMART с июня 2010 г.

GST36AACCI7518N1Z5

IONICS Power Solutions Pvt. Ltd специализируется на проектировании и разработке строго регулируемых источников питания высокого напряжения (до 250 кВ), импульсных источников питания, источников питания постоянного тока с высоким током (до 2000 А), миниатюрных высоковольтных модулей и генераторов ультравысокочастотного рентгеновского излучения.
Эти блоки питания основаны на новейшей технологии SMPS и считаются импортозамещающими.
Источники питания находят применение в высокотехнологичных исследовательских приложениях, EBW, EBM, XRD, XRF, исследованиях плазмы, медицинском оборудовании и промышленных приложениях.

Вернуться к началу 1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

Биполярные блоки питания — линейные и гибридные


Компания Kepco уже несколько десятилетий известна своими биполярными источниками питания, которые используются во многих приложениях, таких как управление пучком частиц, нейтрализация магнитного поля, моделирование и тестирование аккумуляторов, магнитные приложения, медицинская визуализация, тестирование солнечных панелей и многое другое. Биполярные источники питания Kepco работают в 4-х квадрантах и, таким образом, могут подавать и отдавать энергию в / от нагрузки вплоть до высоких частот.

Что такое четырехквадрантный биполярный источник питания

Нормальные Источники питания работают в одном квадранте, передавая питание на нагрузку. BOP (биполярные операционные усилители мощности) Kepco работают во всех четырех квадрантах оси напряжение-ток, поэтому их выходное напряжение может плавно изменяться от отрицательного к положительному напряжению, а выходной ток также может колебаться от положительного до отрицательного значения.Результатом этого является то, что противовыбросовый превентор будет функционировать как источник или приемник, что означает, что он будет либо подавать мощность на нагрузку, либо поглощать мощность от нагрузки. Для этого BOP построен как усилитель мощности с биполярным выходом, имеющий полосу частот намного больше, чем у обычного источника питания. Полоса частот зависит от модели и варианта.

Модели биполярных источников питания

Kepco предлагает 3 серии биполярных источников питания:

  • 1 кВт низковольтный импульсный режим с рекуперативным стоком
  • Линейные низковольтные линии мощностью 200 и 400 Вт
  • Линейный высоковольтный, 40 Вт

Изображение
BOP Серия
Описание
Высокая мощность
Рекуперативная раковина Switch-Mode 1 кВт
± 6, 10, 20, 25, 36, 50, 72, 100 Вольт
Цифровой контроллер с генератором сигналов произвольной формы
Линейный
Линейное аналоговое управление мощностью 100, 200 и 400 Вт
± 20, 35, 50, 72, 100, 200 Вольт
Опция интерфейса GPIB / RS232
Опция интерфейса Ethernet
Версия «L» для высокоиндуктивных нагрузок
Версия «C» для высокоемкостных нагрузок
Высокое напряжение
40 Вт линейный
± 500, 1000 В

Великолепные биполярные блоки питания в продаже.

Горячий выбор со скидкой 10% на Alibaba.com вы можете найти товары разных категорий, от одежды до лучших электронных устройств и гаджетов. На этой платформе вы найдете самые современные и инновационные. биполярный источник питания , который позволяет вашим электрическим устройствам работать дольше. Эти. Биполярные блоки питания доступны во множестве различных диапазонов и размеров в соответствии с вашими потребностями. Производители на этой платформе создают. биполярный источник питания направлен на снижение потребления электроэнергии и экономию энергии.

Эти. Биполярные блоки питания содержат лучшее качество, которое вы больше нигде не найдете. Вы можете использовать это. биполярные блоки питания в соответствии с вашими требованиями. Продукты на платформе соответствуют установленным стандартам, обеспечивая эффективное функционирование. Производители этих. Биполярные блоки питания имеют опыт производства и предоставляют продукты, которые адаптируются к меняющимся потребностям рынка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *