Перейти к содержанию

Функции генподрядчика | генеральное проектирование | генподряд | субподряд

Строительство

Строительная компания ООО "Ландорра" (г. Донецк) -
Функции генподрядчика

РадіоКот :: Проектуємо обратноходового ДБЖ програмою PI Expert

>>>>


Проектуємо обратноходового ДБЖ програмою PI Expert

У будь-якої конструкції самодельщиков при харчуванні від мережі є блок живлення. До недавнього часу його виконували на звичайному 50Гц трансформаторі. Але старі запаси трансформаторів у дідів на ринках виснажилися, а продається новодел сьогодні кусається за ціною. Конструкції стають менше розміром і часто класичний блок живлення займає непристойно багато місця.

Блок живлення 7,5 Ватт на м. Схемою TNY275

Займає місця, трохи більше ніж контролер Mega16.

Займає місця, трохи більше ніж контролер Mega16

Порівняння габаритів блоків живлення.

1. Класичний 3Вт + імпульсний стабілізатор.

2. обратноходового 28Вт + стабілізатор струму.

Габарити практично однакові. Пот-ть в 10 разів більше.

Пот-ть в 10 разів більше

В 28Вт блоці живлення були обмеження по висоті. Вона вийшла 21мм. Найвищою деталлю виявилися радіатори.

Найвищою деталлю виявилися радіатори

До останнього часу імпульсний блок живлення був досить складною конструкцією і спроектувати і зробити його самодельщиков було не так просто. Не хотілося витрачати час і гроші на непередбачувану конструкцію. Сьогодні ситуація змінилася. Імпульсний блок живлення можна спроектувати і зробити з першої спроби не піклуючись, що затратіш масу часу на розрахунок, настройку і покупку второго_третьего комплекту силових елементів, після феєрверку на робочому столі.

Для виготовлення імпульсноих блоків живлення в своїх Кострукцій я вибрав продукцію фірми Power Integrations. Мікросхеми для обратноходових ДБЖ

Причин кілька:

- величезна номенклатура спеціалізованих мікросхем з верхньою межею 250Вт

- інтеграція в одному корпусі силових і керуючих елементів

- вбудована, дуже розвинена захист практично на всі позаштатні ситуації

- і найголовніше, це фірмова, безкоштовна дуже зручна програма розрахунку російською мовою PI Expert. Завантажити її можна вільно на сайті фірми Power Integrations.

На розгляді цієї програми я зупинюся більш докладно.

Чому саме вона, а не інші програми розрахунків?

Програма розраховує не тільки конструкцію імпульсного трансформатора, а генерує цілий пакет документації. Вам не треба робити теплові розрахунки радіаторів силових елементів, піклується про фазировке трансформатора, його заповненні обмотувальним проводом, придумувати топологію плати, піклується про можливу заміну застосовуваних компонентів наявних, вишукувати в довідниках і даташітах параметри елементів. Все це є на борту програми. Ви змінюєте компоненти ,, програма перевіряє реальну можливість ваших замін і в разі помилки видає попередження та рекомендації щодо усунення неправильних дій. Величезним плюсом є велика бібліотека компонентів, починаючи від контролерів вторинного харчування, активних компонентів і закінчуючи резисторами. У бібліотеку дуже просто добивлять нові компонети маючи під руками даташит на них.

Розглянути програму я хочу на конкретному прикладі. Це імпульсний блок живлення для настільної Дриля. Описувати буду тільки основні моменти, так як програма велика і зрозуміла. Ті проблеми, які постануть перед любителем при першому проектуванні конструкції. Деякі кроки проектування я не буду розглядати так як вони зрозумілі і логічні. Треба тільки один вечір посидіти за компом і прорахувати одну конструкцію.

Параметри проектованого блоку живлення:

Вхідна напруга 180-265вольт. Вихід 12вольт 10ампер. 120Вт.

У мене був в запасі контролер ТОР247, і сердечник з каркасом ETD39 / 20/13. Спробуємо зібрати блок живлення на них.

1. Після введення основних вхідних параметрів я отримав ось таку картинку зі схемою і купою додатків.

Після введення основних вхідних параметрів я отримав ось таку картинку зі схемою і купою додатків

Мене не влаштовує таке рішення. Програма прорахувала схему з економічної ефективності, але мені цю конструкцію масово не робити і потрібні мої деталі. Клацаємо мишкою по контролеру і вибираємо ТОР247. Судячи з таблиці, його застосування можливе для цієї потужності. Точно також можна замінити будь-які компоненти. Я поміняв вихідні і вхідні діоди. Конденсатори випрямляча. Прибрав за непотрібністю дросель вторинки, поміняв TL431 на звичайний стабілітрон, навіть низькоомні опору в обв'язки контролера поміняв на наявні. Міняєте і дивіться за вікном рад. Немає зауважень, спокійно застосовуєте. Єдине це те, що програма іноді намагається повернути раніше відкориговані елементи по своєму розумінню. Тут треба стежити за нею і повертати ваші комплектуючі. Якщо що то незрозуміло в раді або зауваженні, мишкою клацаєте по графі рад і вискакує докладний опис проблеми і як її усунути. Пробуйте, писати можна довго, але практика краще, занадто все просто.

Звичайно, основна проблема при проектуванні обратноходового ПІП це трансформатор (хоча більш точно це не трансформатор, а двохобмотувальні дросель) і формування зазору в ньому.

На цьому зупинимося більш детально. Програма вибрала найдешевший сердечник ЕЕ35 і запропонувала оптимальний, але дикий зазор 0.597мм. Мене це не влаштовує. Клацаємо мишкою на схемі по трансформатору, випадає вікно трансформаторів і параметрів.

Клацаємо мишкою на схемі по трансформатору, випадає вікно трансформаторів і параметрів

Необхідно застосувати наявний в засіках сердечник ETD39 / 20/13, провід д.0,4мм і отримати зазор, який можна зробити. Вибираємо в табличці наш трансформатор, отримуємо такі значення

Зауважень немає, зазор такий просто зробити Зауважень немає, зазор такий просто зробити. Але якщо зазор нам не підходить, чи ні потрібного ізоляційного матеріалу для зазору можна підігнати його до бажаного, зараз це і спробуємо.

Натискаємо в лівій колонці "Основні параметри" Натискаємо в лівій колонці Основні параметри

І починаємо змінювати "Витків в головній вторинної обмотці" Тут поспішати не треба, постійно повертаємося до головного вікна і дивимося що виходить. Припустимо, що у нас є сердечник з заводським зазором 0.75мм. Збільшуємо кількість витків вторинної обмотки до 4 і отримуємо зазор рівний 0.77мм. Наблизилися до потрібного. Зрозуміло, що кількістю витків ми грубо міняємо зазор, переходимо до точного налаштування.

Йдемо в рядок "Напруга зворотного ходу" і методом тику, знаходимо таку напругу зворотного ходу, при якому зазор буде такий який нам потрібен.

Йдемо в рядок Напруга зворотного ходу і методом тику, знаходимо таку напругу зворотного ходу, при якому зазор буде такий який нам потрібен

Все, зазор ми маємо запланований, марка сердечника яку хотіли. Все просто і швидко, без масивної арифметики і виникаючих помилок. Я настійно рекомендую дуже прискіпливо вивчити всі пункти лівій панелі "Панелі навігації". Чим довше я вважаю блоки живлення в цій програмі тим більше дивуюся, як добре інженери Power Integrations її зробили. Будь-яку дрібницю можна знайти, подивитися і откоректіровать. Рекомендую вивчити її. Блок живлення не той вузол, що б з ним, з кожним паритися. Сердечники я теж рекомендую купувати з готовим зазором, це сьогодні не проблема. Проектні параметри і реально отримані збігаються з великою точністю. Не забувайте, що зазор робиться на заводі тільки в центральному керні, а саморобний виходить в основному прокладками. З цього прокладка повинна бути 12 від отриманого в програмі зазору. Так як зазор виходить і в центральному керні і в периферійних ребрах.

Що б закінчити з трансформатором, поправимо і перевіримо технологічні питання.

Відкоригуємо діаметр проводів за наявністю домашніх запасів.

Відкоригуємо діаметр проводів за наявністю домашніх запасів

Відкриємо сторінку "Параметри дизайну" і глянемо на "Фактичний коефіцієнт заповнення вікна ...." У нас все в порядку. Котушки займуть тільки 54% вікна.

Котушки займуть тільки 54% вікна

Ще дуже і дуже багато можна і потрібно зробити, але це описувати набагато довше ніж робити. Єдине, раджу з першого разу не пропустити і зробити фазировку проводів. При намотуванні трансформатора ви не будете ламати собі голову в який бік мотати котушки і до яких висновків що запаяні. Зробивши це в програмі, забудете назавжди про фазировке котушок цих блоків живлення. Для цього необхідно відкоригувати номери висновків згідно розробленої схеми, а намотування виробляти по докладної інструкції в програмі.

Для цього необхідно відкоригувати номери висновків згідно розробленої схеми, а намотування виробляти по докладної інструкції в програмі

При розведенні друкованої плати треба дотримуватися запропонованої в програмі топології і рекомендацій. Пристрій з імпульсними струмами, свої правила розводки не вигадували. Бути розумнішим інженерів фірми справа невдячна. Призведе це тільки до плачевного результату.

Призведе це тільки до плачевного результату

В результаті був зроблений ось такий невеликий блок живлення з досить солідними параметрами. На платі ще розлучений стабілізатор струму для 1вт світлодіода підсвічування робочої зони, і реле автопуск.

Основні проблеми проектування обратноходового ІБП я описав, це сердечник двохобмотувальні дроселя і зазор. Інша справа невеликої практики і бажання. На перший блок живлення ви витратите один-два вечори. Наступні будуть виходити за одну годину.

Головне не забувати, що програма виконує складний алгоритм проектування, а ваше завдання правильно їй пояснити, що ви від неї хочете. Одного разу, робив 100Вт блоки живлення для декоративного підсвічування і реклами. Замовник гарантував пристойну мережу. Прийшла зима, народ поврубал обігрівачі, мережа просіла, декоративне підсвічування і реклама згасла. Блоки живлення, як і було запроектовано, заблокувалися при зниженому напруги. Проблему вирішили, але простіше було не допустити її, задавши на початку програми потрібне вхідна напруга.

Мені джерела вторинного живлення фірми Power Integrations подобаються практично своєї неубіваємостью. Якщо виконані всі рекомендації програми, застосовані деталі не з мусорки, мікросхема сама себе захищає. Захищає від перевищення максимального струму через силовий кристал, пререгрева, короткого замикання на виході, великий ємнісний навантаження (софстарт), аварій в мережі. Всі вищеназвані захисту я перевірив спеціально на реальному залозі. Параметри саморобних трансформаторів, при акуратній намотуванні, виходять дуже гарні. Навіть індукція розсіювання не виходить за межі отриманої в програмі.

Конструкція ДБЖ виходить дуже маленькою з невеликою кількістю деталей і відносно дешевою. Основну вартість ДБЖ складають вхідні і вихідні конденсатори. Але вони в будь-якому блоці живлення присутні. Кілька десятків ДБЖ зроблених мною запустилися без проблем і найменшої настройки. Спаяв - включив - працює. Як і повинно бути. Блок живлення це вузол другорядний, і клопоту він не повинен доставляти.

Дякуємо за увагу.

https://www.power.com/


файли:


Всі питання в Форум .


Чому саме вона, а не інші програми розрахунків?

Строительная компания ООО "Ландорра": г. Донецк, ул Собинова, 151, тел. 385-66-14, тел. 385-66-15, e -mail: [email protected]

Главная | Проектирование | Строительство | Электроснабжение | Наши работы | Диспетчеризация | Аренда спецтехники | Контакты | Карта сайта


Назад к содержанию | Назад к главному меню