Данас смо направили корак корак више електрониканаиме, саставићемо синхрони исправљач. Уређај није нов, али још увек није баш популаран.
Аутор овог домаћег производа је Роман (аутор ИоуТубе канала „Опен Фриме ТВ“).
Као што знате, у сваком напајању излаз је исправљачка диода. У последње време су широко коришћене Сцхоттки диоде, јер имају мањи пад напона и самим тим се греју мање. Али грејање још увек постоји, а при великим снагама је импресивно.
Ако ставите ултрабрзу диоду, ситуација је још гора, јер је пад напона већи, а одавде се појављује један од најважнијих проблема - то су радијатори.
На добар начин, не можете да поставите високу и ниску страну на једном радијатору, јер може доћи до квара и високог напона доћи до излаза. Стога морате раздвојити топлу и хладну страну на различитим радијаторима. Али немају сви праву количину радијатора за хлађење свега. А при високим капацитетима се не може без присилног хлађења.
Паметни људи су почели да размишљају о овом проблему и пронашли су једноставан излаз - да користе транзисторе са ефектом поља уместо диода.
Отпор отвореног канала је врло мали и, према томе, струја која пролази кроз њих ће произвести мање топлоте. На први поглед све је једноставно, али не. За исправан рад, транзисторима је потребна одговарајућа контрола. Овде су паметни људи такође радили и креирали микровезу за контролу транзистора у синхроном исправљачу.
Морамо само саставити склоп и схватити како он функционише. Пред вама је сама шема:
Као што видите, овде нема ништа. Чип исправљача налази се само у пакету смд.
Из тога испада да шема управљања неће заузети много простора, а ефикасност ће се знатно повећати. Дакле, покушајмо да схватимо како то функционише. Прво што вам плијени пажњу је да ће средња тачка бити плус, а бочне тачке минус.
То је зато што се транзистори укључују у супротном смеру.
Исправљач ради на овај начин: на пример, током првог пулса имамо такве знакове на намотима.
Овај чип надгледа и отвара доњи транзистор.
Струја у овом тренутку тече дуж овог круга:
После тога следи други импулс.
Сада се горњи транзистор отвара и преноси струју до оптерећења.
Искусни инжењери електронике одмах ће упамтити унутрашњу диоду транзистора, али ако погледате поново напонске знакове, постаће јасно зашто је транзистор укључен у супротном смеру.
Док је један транзистор отворен, други је подржан високим напоном и диода а приори не може пролазити струју.
Али свака акција има последице, а у нашем се случају то манифестује чињеницом да се на транзистор примењују две амплитуде напона. Као што разумете то је лоше. Сазнајемо више о томе у стварном прорачуну.
Што се тиче преосталих елемената у кругу. Зенер диода је потребна како би се ограничило напајање микро круга, јер не би требало да прелази 20В.
Кондензатор заглађује напон напајања чипа.
Отпор који иде према земљи може се одабрати у опсегу од 25 до 150 кОхм, утиче на брзину отварања транзистора. Аутор је одабрао отпорник од 30 кОхм, што је довољно.
Такође, отпорник врата утиче на брзину отварања, његова оцена може бити од 10 до 30 Охма, више можете проширити ограничење, то је на вама.
Да бих тестирао оперативност овог кола, морао сам да нацртам потпис. Ово је чиста синхронска исправљачка плоча. Можете преузети склоп и потпис ОВДЕ.
Може се уградити у било које напонско напајање и заборавити на прегревање излазног дела. Као што видите, печат је испао компактан. Ширина напајања је мала, али као што је раније споменуто, ово је изглед.
Када је плоча једкана, лепите је. Потешкоће се могу појавити само код микроконтроле, али ако покушате, све ће успјети. Као резултат, добили смо тако леп уређај:
Сада разговарајмо детаљније о прорачуну. Пошто је ово пробна верзија аутора, а он није опремљен главним делом, користићемо спољни трансформатор из неког старог пројекта да бисте га покренули. Главни део овде је ИР2153. Излаз треба да прими око 24В.
Прорачуни овог блока пред вама:
Занима нас такав параметар као што је амплитудна вредност секундарног напона, имамо 28В. А сада ову вредност множимо са 2, зашто, као што је већ споменуто. А на примљеном напону морамо одабрати транзистор. Улазимо у каталог транзистора радио тржишта и почињемо да гледамо шта је на располагању.
И ту се појављују минуси синхроног исправљача, они се појављују у односу цене, напона транзистора и отвора отвореног канала.
Као што видите, што је напон већи, то је већи отпор, а ако је отпор низак, цена овог транзистора је прилично висока. Али тада ће свако одлучити да ли му је потребан такав исправљач или не.
Да би оптимално изабрали транзистор, морамо да разумемо колико ће снаге да расипа. Бакин Охмов закон ће нам помоћи у томе.
Изаберите транзистор двоструке амплитуде. Однос цене и отпора канала, избор је пао на 75нф75.
Након израчунавања струје од 10А, добијамо излазну снагу од 1,1 В. Сада упоредите синхрони исправљач са шокти диодом. Са истим 10А добијамо и 4В. Резултат је очигледан.
Опћенито, значење таквог исправљача је сљедеће, при малим напонима је неколико пута боље од диоде, али с порастом напона слика већ постаје не тако лијепа.
Цена компоненти је висока, а ефикасност неколико процената већа. Да видимо како уређај ради. Повезујемо секундарни круг жицама директно на плочу и гледамо излазни напон, износи око 24В, што одговара раније израчунатој.
То значи да плоча ради нормално. Није препоручљиво обављати тест грејања јер је возач слаб. Сада само проверавамо перформансе.
Сада, да покажемо дело, можемо поставити сонду осцилоскопа на капију транзистора и видети како се отвара.
Као што видите, замах је помало преплављен. То значи да ће се грејању додати пребацивања, али они нису толико значајни.
Да, и ипак, током израде овог исправљача, можете лако закорачити на грабље. Појављују се у облику неоригиналних транзистора, у којима је отпор отвореног канала знатно већи у листи података. Ово је сада веома релевантна тема.
Па, ово је време за крај. Хвала на пажњи. Видимо се ускоро!