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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Convertidor AC/DC de un solo chip con PFM. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Convertidores de tensión, rectificadores, inversores La fuente de alimentación conmutada de ciclo único (SMPS) de potencia media presentada en el artículo se puede utilizar para reemplazar un adaptador de red convencional construido sobre la base de una fuente de alimentación lineal. Principales características técnicas
El diagrama esquemático de la fuente de alimentación se muestra en la fig. una.
El SMPS tiene aislamiento galvánico de los circuitos de entrada y salida. El componente principal del SMPS es un microcircuito especializado de la marca 1182EMZ de la empresa NPC SIT de Bryansk. La información de referencia sobre el microcircuito 1182EMZ se puede encontrar en el libro de referencia [1, p. 34, 35], que, en particular, dice que el microcircuito especificado no tiene análogos. Las ventajas del microcircuito de este SMPS son la presencia de protección incorporada contra sobrecargas de corriente de carga y sobrecalentamiento de su cristal semiconductor. El microcircuito funciona según el principio de modulación de frecuencia de pulso (PFM) con un rango de frecuencia de generación de 20 kHz a 70 kHz. El rango de frecuencia de funcionamiento de PFM se puede variar cambiando la inductancia del devanado primario del transformador de voltaje de pulso TV1. La amplitud de los pulsos de voltaje aplicados al devanado primario del transformador TV1 depende del voltaje de ruptura eléctrica del diodo zener VD1. Propósito y posible reemplazo de componentes. El componente de dos piezas SA1 es el interruptor de encendido y FU1 es el fusible que protege el generador de CA contra sobrecargas si falla DA1. El condensador cerámico de alto voltaje C1, que puede ser de las marcas K15-5, K15-U2, KSO-10, KSO-11 o KSO-13, suprime la ondulación generada por un convertidor que consta de un microcircuito DA1 y un pulso TV1. transformador. Este condensador debe tener los valores mínimos posibles de los parámetros parásitos de inductancia y resistencia, y además debe funcionar de forma fiable cuando se aplica tensión alterna a las placas. Un rectificador de media onda montado en un diodo VD2 y un filtro capacitivo en el condensador C2 garantiza el funcionamiento del microcircuito DA1. El diodo VD2 se puede sustituir por dispositivos de las marcas SF12, SF14, UF4002, US1D o KD212A, y el condensador C2 se puede utilizar de las marcas K73-11, K73-20, K73-15, K73-16, K73-22 o K73P-2. . El condensador electrolítico C3 está diseñado para suprimir la ondulación del voltaje de CC aplicado a la carga. Este condensador C3 se puede tomar como K50-6, K50-29, K50-31 o un condensador importado similar con las dimensiones más pequeñas posible. El diodo VD3 marca BYW80-200 rectifica la tensión pulsada inducida en el devanado III del transformador de tensión TV1. Es necesario asegurar el contacto térmico de este diodo con el refrigerador del chip DA1, lo que puede requerir el uso de un espaciador hecho de material aislante eléctrico como mica o cerámica de berilio. El diodo VD3 debe ser de alta frecuencia o pulsado; se puede sustituir por un dispositivo 15ETH03, MUR820, KD213A, KD213B o KD213V. El chip DA1 debe montarse en un refrigerador HS113, HS118, HS134, HS184 o similar utilizando pasta térmica KPT-8. El microcircuito está encerrado en una caja de metal y plástico "Multiwatt-9" y tiene las siguientes asignaciones de pines: 1 - la salida está destinada a la conexión del devanado primario del transformador; 2 y 3 - conclusiones para el suministro de tensión alterna de la red eléctrica; 4 - la salida es necesaria para conectar el devanado primario del transformador; 5, 6 y 9 - no utilizados; 7 - cable común local del microcircuito; 8 pines para conectar un diodo zener. La temperatura de funcionamiento para calentar el cristal semiconductor del microcircuito está en el rango de -40°C a +150°C. La resistencia térmica típica del chip (el cuerpo del chip) es de 4 °C/W, y la resistencia térmica del chip (el entorno) alcanza los 50 °C/W. El umbral de protección contra el sobrecalentamiento del cristal del microcircuito se encuentra en el rango de +135°C a +160°C. Además, el microcircuito puede soportar potencial estático con voltajes de hasta 2 kV. El transformador de tensión pulsada TV1 está fabricado sobre un núcleo de ferrita de tamaño estándar Ш12x15. El grado de ferrita puede ser 2500 NMS1, 2500 NMS2 o 3000 NMS. La longitud del espacio no magnético se selecciona hasta que la inductancia del devanado primario sea de 2,5 mH (en este caso, la frecuencia de conversión será de aproximadamente 30 kHz). El devanado I está formado por 47 vueltas, el devanado entre 11 y 14 vueltas y el devanado III por 24 vueltas de cable PEV, PEL o PELSHO. El diámetro del cable con aislamiento del devanado I es de 0,41 mm, del devanado de 11 a 0,14 mm y del devanado III de 0,89 mm. Aunque los alambres de bobinado de diámetro tan grande provocan mayores pérdidas debido a efectos superficiales, se puede vivir con esto o usar alambre Litz de una sección transversal equivalente. Cada devanado está aislado entre sí con tres capas de película Mylar, laca o teflón. La resistencia fija R1 y el LED HL1 forman un circuito que indica el estado encendido de la fuente de alimentación y también representan una pequeña carga no conmutable de un convertidor de un solo extremo. Está permitido utilizar la resistencia R1 de marca MLT, OMLT, C2-22, C2-23 o similar. El LED se puede utilizar bajo la marca KIPM05D-1ZH, KIPM05D1-1ZH, KIPM05E-1ZH, KIPM05E1-1ZH, KIPM06D-1ZH, KIPM07D-1ZH, KIPD35A-ZH o similares. diseño Al instalar SMPS, todas las conexiones deben realizarse con conductores lo más cortos posibles. Es aconsejable doblar las patas 2 y 3 del microcircuito DA1 en direcciones opuestas para evitar averías y cortocircuitos. Configuración y ajuste La fuente de energía debería comenzar a funcionar inmediatamente, sin ningún ajuste. Sin embargo, puede ser necesario seleccionar el número de vueltas del devanado III del transformador TV1 para configurar con mayor precisión la tensión de salida. Si escucha un chirrido u otros sonidos extraños durante el funcionamiento del SMPS, entonces debe cambiar la inductancia del devanado primario del transformador de voltaje de pulso TV1, ajustando así el rango de frecuencia del PFM. Literatura
Autor: E.Moskatov, Taganrog, moskatov.narod.ru
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