Aquest article il·lustrarà un procediment senzill per dissenyar una font d’alimentació simètrica SMPS de commutació de 50V no regulada de 350W. Aquesta unitat es pot substituir per la font d'alimentació estàndard de l'amplificador d'àudio per reduir les despeses i el pes. La font d'alimentació proposada funciona com un mitjà pont sense regulació.

Escrit i enviat per: Dhrubajyoti Biswas

Mosfets com a dispositius d’alimentació

La meva font d'alimentació depèn de dos N MOSFET i funciona amb un circuit integrat IR2153. L'IR2153 funciona amb una resistència de potència de 27K 6W. La ondulació a plena càrrega es registra per sota de 2V.

L'ús del díode Zener (15V) garanteix l'estabilització de la tensió i la freqüència de funcionament s'estableix a 50 kHz (aprox.).

Al punt de l'entrada, he col·locat un termistor per forçar una comprovació del corrent de pic quan es carrega el condensador.

Aquest mateix fenomen es pot trobar a la font d'alimentació AT / ATX d'un ordinador. A més, per garantir una inductància de fuita baixa i una sortida de voltatge complet, la primera meitat del primari es fa ferida en 20 voltes seguida de la ferida secundària.

També per assegurar la seguretat del sistema, assegureu-vos de connectar la sortida (aixeta central 0V) a la terra.

Estranguladors per filtrar RF

Els estranguladors utilitzats en el disseny facilitaran l’eliminació de les ondulacions de sortida de RF. El nombre de voltes i el nucli que es troba en el subministrament de PC no és un factor crític.

A més, les resistències 6k8 de la secció de sortida s’utilitzen per descarregar condensadors després d’apagar-se i d’aquesta manera ajuda a evitar l’augment de tensió si no hi ha càrrega.

La font d’alimentació commutada 2x 50V 350W proposada funciona en topologia d’interruptor senzill. Té una freqüència de funcionament de 80-90 kHz i té un circuit de control IRF2153 que és molt similar al del US3842. No obstant això, el cicle de treball és menor i es limita al 50%.

Rebobinar un ATX Trafo

El transformador Tr1 es va idear rebobinant el transformador SMPS ATX i la seva inductància primària és de 6,4 mH (aprox.).

El nucli del sistema no presenta cap bretxa i la inductància primària es trenca en dues parts: la primera meitat és el vent i la segona és el sinuós.

A més, també és possible desplegar la meitat inferior primària original sense rebobinar. Aquest tipus de font d’alimentació s’adapta adequadament a aplicacions d’amplificadors de potència.

Si cal, també es pot protegir contra la sobrecàrrega o el curtcircuit i es pot estabilitzar la tensió de la sortida. La retroalimentació del sistema es pot habilitar mitjançant l'ajuda d'optocoplador.

És important tenir en compte que, pel que fa a la potència de 350 W, s’ha de procurar que en estat conductor la resistència típica no superi els 0,8 R. MOSFET també es pot utilitzar per reduir el punt de resistència.

Curiosament, com més petita és la resistència del sistema.

La tolerància de la tensió oscil·la entre els 900-1000V. En el pitjor dels casos es pot utilitzar 800V. Tenint en compte això, el millor MOSFET que he trobat ha estat IGBT SPP17N80C3 o 900V.

Esquema de connexions

Detalls de bobina de bobina:

El transformador SMPS principal que es pot veure integrat amb els MOSFET es pot enrotllar en un conjunt estàndard de nucli de bobina de ferrita de 90 per 140 mm quadrats.
El bobinatge lateral principal consta de 40 voltes de filferro de coure super esmaltat de 0,6 mm.
Recordeu aturar-vos després de 20 voltes, posar una capa d’aïllament amb una cinta d’aïllament i enrotllar el bobinat secundari, un cop enrotllat el secundari, aïlleu-lo de nou i continueu amb les 20 voltes restants per sobre.
És a dir, l’enrotllament secundari queda entre els 20 + 20 girs primaris.
L'aixeta central d'aquest 20 + 20 es pot connectar amb el cos del SMPS per obtenir una millor estabilització i una sortida més neta en termes d'ondulacions o interferències brunzidores.
El secundari consisteix en un centre de 14 x 2nos girs realitzats mitjançant bobinatge de fil de coure super esmaltat de 0,6 mm.
Les bobines de filtre d’entrada i sortida es poden enrotllar en nuclis torroidals de ferrita. L’enrotllament aparellat s’ha d’enrotllar sobre els mateixos nuclis torroidals individuals mitjançant un fil de coure super esmaltat de 0,6 mm amb 25 voltes a cada braç dels terminals de subministrament corresponents.

Actualització:

El circuit SMPS de 350 watts de disseny anterior va ser millorat encara més per un dels membres dedicats d’aquest lloc web, el Sr. Ike Mhlanga. L'esquema complet del mateix es pot veure a la figura següent: