Buenos días queridos amigos, en este artículo quiero compartir con ustedes mi experiencia en la creación de fuentes de alimentación conmutadas. Hablaremos sobre cómo ensamblar una fuente de alimentación conmutada con sus propias manos usando el chip IR2153.
El chip IR2153 es un controlador de puerta de alto voltaje, en él se construyen muchos circuitos diferentes, fuentes de alimentación, cargadores, etc.. El voltaje de suministro varía de 10 a 20 voltios, la corriente de funcionamiento es de 5 mA y la temperatura de funcionamiento es de hasta 125 grados centígrados.
Los radioaficionados principiantes tienen miedo de montar su primera fuente de alimentación conmutada y, muy a menudo, recurren a unidades transformadoras. Hubo un tiempo en que yo también sentí aprensión, pero aun así me recompuse y decidí intentarlo, sobre todo porque había suficientes piezas para montarlo. Ahora hablemos un poco sobre el esquema. Esta es una fuente de alimentación estándar de medio puente con IR2153 a bordo.
Detalles
Puente de diodos en la entrada 1n4007 o un conjunto de diodos listo para usar diseñado para una corriente de al menos 1 A y un voltaje inverso de 1000 V.
La resistencia R1 tiene al menos dos vatios, o 5 vatios 24 kOhm, la resistencia R2 R3 R4 con una potencia de 0,25 vatios.
Condensador electrolítico en el lado alto 400 voltios 47 uF.
Salida 35 voltios 470 – 1000 uF. Condensadores de filtro de película diseñados para un voltaje de al menos 250 V 0,1 - 0,33 µF. Condensador C5 – 1 nF. Cerámica, condensador cerámico C6 220 nF, condensador de película C7 220 nF 400 V. Transistor VT1 VT2 N IRF840, transformador de una fuente de alimentación de computadora antigua, puente de diodos en la salida lleno de cuatro diodos HER308 ultrarrápidos u otros similares.
En el archivo puedes descargar el circuito y la placa:
La placa de circuito impreso se fabrica sobre una pieza de laminado de fibra de vidrio de una cara recubierta con papel de aluminio mediante el método LUT. Para facilitar la conexión de la alimentación y el voltaje de salida, la placa tiene bloques de terminales de tornillo.
Circuito de alimentación conmutada de 12 V.
La ventaja de este circuito es que es muy popular en su tipo y muchos radioaficionados lo repiten como su primera fuente de alimentación conmutada y su eficiencia es mucho mayor, sin mencionar el tamaño. El circuito se alimenta con una tensión de red de 220 voltios; en la entrada hay un filtro que consta de un estrangulador y dos condensadores de película diseñados para una tensión de al menos 250 - 300 voltios con una capacidad de 0,1 a 0,33 μF; pueden tomarse de la fuente de alimentación de una computadora.
En mi caso no hay filtro, pero es recomendable instalarlo. A continuación, el voltaje se suministra a un puente de diodos diseñado para un voltaje inverso de al menos 400 voltios y una corriente de al menos 1 amperio. También puede suministrar un conjunto de diodos ya preparado. A continuación en el circuito se encuentra un condensador de filtrado con una tensión de funcionamiento de 400 V, ya que el valor de amplitud de la tensión de red es de aproximadamente 300 V.La capacitancia de este condensador se selecciona de la siguiente manera, 1 μF por 1 vatio de potencia, ya que no voy a bombear grandes corrientes desde este bloque, en mi caso hay un condensador de 47 μF, aunque se pueden bombear cientos de vatios. de tal circuito. La fuente de alimentación para el microcircuito se toma del voltaje alterno, aquí se dispone una fuente de energía, la resistencia R1, que proporciona amortiguación de corriente, es recomendable configurarla a una más potente de al menos dos vatios ya que se calienta, luego el voltaje es rectificado por un solo diodo y va a un condensador de suavizado y luego al microcircuito. El pin 1 del microcircuito es potencia positiva y el pin 4 es potencia negativa.
Se puede montar una fuente de alimentación independiente y alimentarlo según la polaridad con 15 V. En nuestro caso, el microcircuito funciona a una frecuencia de 47 - 48 kHz. Para esta frecuencia se organiza un circuito RC que consta de 15 kohm. resistencia R2 y una película o condensador cerámico de 1 nF. Con esta disposición de piezas, el microcircuito funcionará correctamente y producirá pulsos rectangulares en sus salidas, que se suministran a las puertas de potentes interruptores de campo a través de las resistencias R3 R4, sus valores pueden desviarse de 10 a 40 ohmios. Se deben instalar transistores de canal N, en mi caso son IRF840 con un voltaje de operación drenaje-fuente de 500 V y una corriente de drenaje máxima a una temperatura de 25 grados de 8 A y una disipación de potencia máxima de 125 Watts. Luego en el circuito hay un transformador de pulso, después hay un rectificador completo hecho de cuatro diodos de la marca HER308, los diodos comunes no funcionarán aquí porque no podrán operar a altas frecuencias, por lo que instalamos ultra -diodos rápidos y después del puente ya se suministra voltaje al condensador de salida 35 voltios 1000 μF , es posible y 470 uF, especialmente no se requieren capacitancias grandes en fuentes de alimentación conmutadas.
Volvamos al transformador, se puede encontrar en los tableros de las fuentes de alimentación de las computadoras, no es difícil identificarlo, en la foto se puede ver el más grande, y es el que necesitamos. Para rebobinar un transformador de este tipo, es necesario aflojar el pegamento que une las mitades de la ferrita, para hacer esto, tome un soldador o un soldador y caliente lentamente el transformador, puede ponerlo en agua hirviendo durante unos minutos y separe con cuidado las mitades del corazón. Damos cuerda a todos los devanados básicos y daremos cuerda al nuestro. Partiendo del hecho de que necesito obtener un voltaje de alrededor de 12-14 voltios en la salida, el devanado primario del transformador contiene 47 vueltas de cable de 0,6 mm en dos núcleos, hacemos aislamiento entre los devanados con cinta ordinaria, el secundario El devanado contiene 4 vueltas del mismo cable en 7 núcleos. Es IMPORTANTE enrollar en una dirección, aislar cada capa con cinta, marcando el inicio y el final de los devanados, de lo contrario nada funcionará, y si lo hace, entonces la unidad no podrá entregar toda la potencia.
verificación de bloque
Bueno, ahora probemos nuestra fuente de alimentación, como mi versión funciona completamente, inmediatamente la conecto a la red sin lámpara de seguridad.
Comprobemos el voltaje de salida como vemos que ronda los 12 - 13 V y no fluctúa mucho por las caídas de voltaje en la red.
Como carga, una lámpara de automóvil de 12 V con una potencia de 50 vatios fluye una corriente de 4 A. Si dicha unidad se complementa con regulación de corriente y voltaje y se suministra un electrolito de entrada de mayor capacidad, entonces puede ensamblar de manera segura un cargador de coche y una fuente de alimentación de laboratorio.
Antes de iniciar el suministro eléctrico es necesario comprobar toda la instalación y conectarla a la red a través de una lámpara incandescente de seguridad de 100 vatios; si la lámpara arde a máxima intensidad, entonces buscar errores al instalar los mocos; el flujo no ha sido lavado o algún componente está defectuoso, etc. Cuando se ensambla correctamente, la lámpara debe parpadear levemente y apagarse, esto nos indica que el capacitor de entrada está cargado y no hay errores en la instalación. Por lo tanto, antes de instalar componentes en la placa es necesario revisarlos, incluso si son nuevos. Otro punto importante después del inicio es que el voltaje en el microcircuito entre los pines 1 y 4 debe ser de al menos 15 V. Si este no es el caso, es necesario seleccionar el valor de la resistencia R2.
