Impusinis maitinimo saltinis 12VDC > 310 VDC 2011.09.13 at 11:07

Daromas vienas projektukas kurį suskaldžiau į keletą žingsnių, kad būtų lengviau. Pirmas žingsnis – aukštos įtampos šaltinis iš 12 VDC. Paprasčiausia, patikimiausia ir greičiausia – impulsinis maitinimo šaltinis su TL494 mikre. Didelis ačių Mindaugui už pagalbą su kai kuriais dalekais. Keletas vakarų prie Eagle iš Cadsoft ir schema nubraižyta:

Viskas čia labai paprasta. 12V kontaktai, automobilinis saugiklis (teko daryti LBR’ą pačiam, LBR – Eagle failiukas kuriuo aprašoma detalė), diodas. Jis nėra būtinas, čia tam atvejui jei bus sumaišytas poliarumas – jis padarys „trumpą“ ir sudegins saugiklį. LED’as su srovę ribojančia varža – tik indikacijai. Beje, pamiršau paminėti, kad dauguma detalių „šrotinės“ taigi, jei kartais kils klausimas kodėl panaudota būtent ta detalė nors tiktų ir kita, atsakau – todėl, kad tokią išlupau iš kokiu nors prietaiso arba turėjau „sandėliuke“. Važiuojam toliau. O toliau TL’as. Kairėje pusėje dalekai reikalingi tam, kad veiktų TL’as. C2 ir R4 nustato vidinio osciliatoriaus dažnį, mano atveju jis yra apie 100 KHz. Toliau dešinė pusė – išėjimas i galingus IRFZ’tus kurie šeria aukštinantį transformatorių. Jam LBR’ą irgi teko pasidaryti. Transformatorius išluptas iš ATX maisto (tas kur pats didžiausias jei ką 🙂 ). Išlupau tris transformatorius, skirtingų aukščių, iš skirtingų galingumų maitblokių. Vienas buvo paskerstas ir aprašytas, vienas panaudotas šioje schemoje, ir dar vienas laukia savo eilės. Panaudoti 5V išvadai – taip išėjime gaunama didesnė įtampa (apie 200V). Pajungus į 12V išvadus gaunama tik apie 80V įtampa. Ir pačiam gale – paprastas daugintuvas, padidinantis išėjimo įtampą dvigubai. Kondensatoriai – irgi iš ATX maitinimo bloko. Kaip is viskas, išėjime apie 310 V, nuolatinė įtampa ! Testui paprastos lempos nejungti, tik taupukę :). PCB gavosi tokia:

Čia jau antrasis, pataisytas variantas – teisingai nupaišytas saugiklio lizdas, truputi patraukti daugintuvo kondensatoriai ir diodai – realiai vienam iš jų pritrūko 2 mm, rėmėsi į transformatorių – kojytes palanksčius įlindo. Daugintuvo diodai kažkodėl su trim „kojom“ – taip jau buvo Eagle bazėje, tai įsivaizduojam kad vidurinio kontakto nėra. Toliau jau pagaminta PCB. Negaliu nepasidžiaugt – pagaliau CopperCAD’as susibendravo su CNC staklėm ir didelis dėkui Ramūnui už pagalbą. Taigi, viskas surinkta ir paruošta testui:

Taupukė iš Lemonos, 25 W. Pagal maitinimo šaltinį – taip ir yra – 1,9A · 12,7V = 24,13 W.

Radiatorius diodams kaip ir nereikalingas, bet uždėjau, tranzistoriai truputį šyla, su esamu radiatorium stabili temperatūra apie 36° C. Termonuotraukos po pusės valandos darbo:

Transformatorius kaista nesmarkiai – 43,6  ° C, TL494 šiltenė – 46,3 ° C, tranzistorių radiatorius – 36,1  ° C.

Lemputės korpuso plastikas – 45,5 ° C, karščiausia lemputės vieta – 110  ° C, transformatoriaus šonas – 33,5  ° C. Aplinkos temperatūra apie 25 ° C, jokių papildomų ventiliatorių.

Oscilogramos nuo abiejų tranzistorių (jauciu galima būtų bandyti mažinti atidaryto tranzistoriaus laiką – gal kada nors paeksperimentuosiu), beigi transformatoriaus išėjimo su dalikliu 10, taigi įtampa 158V.

TL494 išvado CT (5 koja) oscilograma. Viskas kaip ir aišku – 116 kHz… Antras paveiksliukas – išėjimas, irgi padalintas iš 10, taigi išėjime yra 312 VDC. Linija apačioje nes nepakeičiau oscilografo „sčiūpų“. Bet užtai idealiai lygu 🙂

Eagle failiukai yra čia.

2011.10.11 – pajungiau paprasta 150W kaitrinę lempą. Veikia. Maitinimo šaltinis rodo 13,1 V ir 14 A = 183,4W. Tranzistorių radiatorius kaista smarkokai, jei naudoti tai būtinai su papildomu apipūtimu. Visa kita normalu. 10A saugiklis įėjime atlaikė 14 A keletą sekundžių, po to nudegė. Pagal projektą schema turėtų laikyti daugiau Amperų, gal kada nors ir išbandysiu.

23 komentarai to “Impusinis maitinimo saltinis 12VDC > 310 VDC”

  1. Būtinai reikalingas feedbackas. Ji realizuoti labai lengva, juolab visos detalės yra ATX donore. Tada bus stabilizacija pagal apkrovą ir dar su kokiu kintamu rezistorium bus galima reguliuoti išėjimo įtampą.

  2. Reiktų, bet tuo metu skubėjau ir praleidau, o dabar šitas prietaisiukas jau padarytas… Reiks kada bent jau aprašyt ir nubraižyt schemulką kaip šitas dalykas turėtų būti padarytas. Nesunku te…

  3. su kuo termonuotraukos darytos?

  4. FLIR i7

  5. Dainius,liuxs daiktas, o klausyk TL-o 5 koja nustatei apie 116khz daznis, o koks jo min ir max daznis gali buti ir kuom jis skirsis pakeitus vienokiu ar kitokiu dazniu? Bei pas tave nematau trafo parazitinio daznio nufiltravimo, tau tranzu nekaitin?

  6. Pagal datašytą gali būti nuo 1 kHz iki 300 kHz. Kaip visada yra „bet“ – virš 150 kHz gali dirbti neteisingai (nors mikroschema turi apsaugą nuo to). Mažesniu dažniu lėčiau reaguoja į pokyčius. Tranzų kaitimas sėkmingai nuimamas radiatoriaus pagalba. Ir jį būtų galima sumažinti pridėjus feedbako grandinę. O reikalingus skaičiavimus ir schemų pavyzdžiui rasi čia:
    http://www.ti.com/lit/an/slva001e/slva001e.pdf

  7. Dekui uz nuoroda tikrai daug info. Bei pas teve pastebejau osilogramoje staciakampiu impulsai siekia 15.8v ar 13.0v zodziu pas tave bendras V-p-p apie 30, O pas mene jin tik 7.3v ar 8.5v o bendras V-p-p tik 17 sakyciau mazoka ir kame cia beda, kaip pakelti ta impulso itampa?

  8. Ar nesulydai dėl 15,8 V ? Čia, jei teisingai supratau, kalbi apie išėjimą iš transformatoriaus – tai čia ne 15,8 V, o 158 V – matuota per daliklį iš 10. Po to dar daugintuvas padvigubina šitą įtampą ir gale turim 312 V. Įdomu pagal kokią schemą jungei, bet iš esmės čia pagrindinis dalykas – paduoti įtampą į teisingas trafo kojas (turbūt žinai, kad transformatoriaus galioja apgrežiamumo principas), į tas kojas, kur originaliai išėjo 5 V paduodi 12 V, ir tada originaliam įėjime, kuris dabar patampa išėjimu turi gerokai padidintą įtampą. Visas sudėtingumas yra tik tame, kad atrasti teisingas kojas. Jei pas tave išėjime tik 17 V (be daliklio) tai ar nebus taip, kad ne į tas kojas pajungei ?

  9. Jo gerai sakai del daliklio kazkaip praziurejau kad 10/div. Esme tokia kad trafo net nejungiau dar, noriu sukalibruoti mikre, kad isduotu gerus impulsus siuo atvieju kaip pas tave tas pvz. 13v i viena puse na supranti, suskiaciavus langelius po 5v .O pas mane jie tik 7v su biskiu gaunasi, o prie tokios itampos mosfetai neatlaikys,O schema is detasyto pateikto, tik dazni pakoregavau 6 ir 5 kojai kita nominala dejau, o trafas bus toroidinis ne is kompo maitblokio, bet cia tas veliau…

  10. Nelabai supratau apie kalibravimą, papasakok plačiau. 13 V pas mane išduoda ne mikroschema, arba aš nesupratau ko klausi arba tu nesupratai kam ji skirta… Pažiūrėk dar į schemą – maitinimo pliusas paduotas tiesiai į transformatorių, minusas kapojamas tranzais. Kapojimą reguliuoja mikroschema. Niekas čia niekur nesukuria nei maniškių 13 V, nei tavo 7 V. Mikroschemą ir tranzistorius gali įsivaizduoti kaip paprastą, lempą įjungiantį jungiklį, taigi turim maitinimo šaltinį (mano atveju 13 V), kuris jungiklio pagalba prijungiamas arba atjungiamas nuo transformatoriaus (tarkim minusas, o pliusas pajungtas pastoviai prie transformatoriaus). Iš čia ir išvada – kokia įtampa šersi tokią ir turėsi ant transformatoriaus įėjimo. Tik jungiklis ją prijungs arba atjungs. Kodėl manai kad MOSFETai nelaikys ? Yra, žinoma, niuansų su visokiais talpumais, atsidarymo laikais ir energijom, bet kažkaip manau, kad čia per giliai kapstau… Ar esi įsitikinęs, kad tavo toroidiniam trafui patiks toks didelis dažnis? Jeigu jis skirtas dirbti 50 Hz dažniu tai prie keliasdešimt kHz (mano atveju beveik 60 kHz) iš jo bus nedaug naudos…

  11. Ko gero nesupratai manes, as suprantu kad mikre tera kaip generatorius generuojantis impulsus ir jungineja mosfetus ar tranzus, o kalbant apie kalibravima turejau omeni mikroschemos sureguliavima, daznio, isijungimo ir išsijungimo laika ziurint i 10, 9 kojas ar jungiant kitaip i 8, 11 su osilu. O dariau pagal detasito schema, cia pridedu nuoroda paziureti gal bus aiskiau, dariau pagal ja: http://www.part.lt/img/4cec4a55aa810c8caadc908520e335278.gif O apie trafus as nekalbu dabar, nes jo net nejungiau tik noriu sureguliuoti pacia schema tl494 kad grazus impulsai butu schemos isvaduose pagal sia nuoroda butu 8, 11 kojose

  12. O del MOSFETu nelaikimu turejau omeni jai nepakils auksciau 10v ziurint per osila, jie gali susprogti, del to ir klausiu taves kame beda gali buti nors i mikres 12 koja paduodu 12v nuo akumu auto, bet paziurejus uzkyla tik iki 8v kazkur.

  13. Aha… Dar patikslink su kuo matuoji, kad gauni 8 V, nes 4 V negali tiesiog nugaruoti. Pabandyk pamatuoti apkrovęs mikroschemos vidinius tranzistorius kokiais 100-150 mA. Jei turi galimybę – padaryk oscilogramas, jei oscilografas nemoka tai bent su telefonu nufotografuok, noriu pamatyti kokie ten pas tave negražūs impulsai. Įdomu, kas ten kaip… Mikroschemos dažnio reguliuot kažkaip ypatingai nėra reikalo – juk ji padaryta tam, kad su minimaliom pastangom gautum maksimalų rezultatą. Paimk bet kokius RC nominalus, kad gautum apytiksliai 100-200 kHz ir tiek (neperlenkiant lazdos, pagal aprašymo reikalavimus). Gali netgi 250 kHz daryt. Čia RC generatoriaus dažnis, išėjime turėsi 1/2 to dažnio push-pull schemoje. BET ! Jeigu tu neturi transformatoriaus tai negali nustatyti dažnio – juk jis turi būti toks koks skirtas tavo transformatoriui. Esant netinkamam dažniui transformatorius veiks neefektyviai, neteksi didžiosios dalies galingumo… Tai kokiu dažniu visgi reikės darinėti galinius tranzistorius ? Dar dėl galinių tranzistorių – kaip juos pajungei ? Tavo nuorodoje jų nėra, o ir schema geriau pažiūrėk čia:
    http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do?id=TL494
    ON Semiconductors žymiai geresnis ir naujesnis aprašymas nei Texas Instruments.

  14. Matavau su mini osiloskopu, pridedu osilogramas, bet be apkrovos nes truksta laiko, veliau idesiu su apkrova http://www.part.lt/img/685da36d76aa155c4be037cae3818037304.bmp Ne visi parametrai matosi kaip pas tave, kad. Surasau jo parodymus: Vrms-7.200v Vavg-6.800v Daznis-47.70kHz Cycle-3.922us Duty-57.20 procentu ir Vp-p -15.92v. Tik va keistas pastebejimas kai laikau dalikli ar lieciu miktuka reguliavimo meniu displejaus, zoziu lieciant oscila ir jo dalikli padideja kreives, patraukus rankas sumazeja,nejau jis gali gryba pjauti…

  15. Nujaučiu, kad „negražumas“ ir bus dėl oscilografo kokybės. Reaguoti šiaip turėtų, bet ne mygtukus liečiant… Ir, beje, nėra jau čia taip negražu. Bet vistiek keista, jei nugaruoja 4 V. Pas tave oscilografas kelių kanalų gal ? Uždėk vieną kanalą ant maitinimo (bus nuolatinė), o kitą kanalą ant tranzistorių išėjimo į transformatorių ir duok vaizdelį.

  16. Osilografas vieno kanalo. Na nzn ar tiek daug gali reguoti pvz nelieciant Vpp 15.6v ar 16v su biskiu, o imant dalikli is kart rodo 24v, o jai su ranka stipriu paimsi dalikli ir visu 28v parodo, kazkaip keista, tai kuris budas tikslesnis laikant normaliai dalikli ar jo nelieciant uzkabinant su kabliu? O del signalo staciakampiu nieko neskau tokie stabilus tik del tu 4v ir yra bedele.
    Cia imetu nuolatines itampos osilogramas ivairiu itampu matavimai:
    http://www.part.lt/img/9d80b110ae9c87c3a53291e7ba8e84cc740.JPG

  17. Su apkrova (uztruminus) isejimo 9 koja apie 200mA nelabai kas tepasikeicia tik Vpp rodo vienu voltu maziau.
    Pajungus MOSFETa su trafu ant Drain kontakto tokia osilograma:
    http://www.part.lt/img/90084c8486d318c013306592789368cb877.BMP
    Bei pajungus mosfeta ant gate isvado pasikeicia staciakampis signalas. Gate osilograma:
    http://www.part.lt/img/3588fbe57dd2190fa2fed9e26b45914d681.BMP
    Ir ant source osilograma:
    http://www.part.lt/img/25374192594f0110108f7b08ebc79fbc509.BMP

  18. Nu jo, pradžiai reiktų tinkamos matavimo įrangos…

  19. Tai va kaip matai ant gates ar gal itakoti signalo pasikeitima prijungus mosfeta? Be to ziauriai mosfetas kaista, keliom sekundem prijungus labai greit ikaista nors ir ant radiko prisuktas, na itariu del tos zemos itampos. Be ja gal zinai formule kaip apskaiciuotis, kiek paduoti mA i gate kontakta?
    Teks ziuretis normalu osila pa tave speju 1062 modelis, o ka manai apie Rigol DS1052E nors jis be loginiu analizatoriu ?
    Bei ka manai apie siuos ir ar verta tokius pirkt ar vis tik Rigola geresni?

    http://www.aliexpress.com/item/Hantek-DSO5202P-Digital-Oscilloscope-200MHz-2Channels-1GS-s-7-TFT-LCD-800×480-Record-Length-24K-USB/1583659554.html
    arba toki
    http://www.aliexpress.com/item/Siglent-SDS1202D-5-7-Display-200MHz-Digital-Storage-Oscilloscope-2-CH-1-EXT/911084473.html
    osilus:

  20. Kaista sakai? Blogai kažkas su tavo schema. Ypač jei net be apkrovos kaista. O jei turi tokia keptuvę tai gali būti, kad dėl to nukrenta akumuliatoriaus įtampa – nepaveža, ypač jeigu ten beveik trumpas jungimas. Tikrink savo schemą… Dėl žemos įtampos tai klysti, pažiūrėk MOSFETo aprašymą, jame rasi atsidarymo įtampas. Šiaip nedidelės jos 1-5 V, taip kad įtampos užtenka. Dėl mA tai painioji su PNP/NPN tranzistoriais – jie valdomi srove, todėl reikia rezistoriaus. FETai valdomi įtampa.
    Pas mane Rigol DS1062CA, man užtenka (nors kartais norėtųsi daugiau įėjimų). Kokio reikia tau – turi nuspręsti pats. Ypač dėl funkcijų, nes matavimo dažnius ir visas kitas charakteristikas nesudėtinga palyginti. Dar prikolas – kai kurių Rigol’ų geležis vienoda, skiriasi tik programinė įranga. Yra kas pasidarė iš pigesnio modelio į brangesnį vien persiūdami firmwarą. Taip gali truputį sutaupyti, tik pasibrowsink infos 🙂

  21. Na reiks perziureti bei akumo kritima paziureti nors sunkiai tiketina, kad akumo itampa nukristu vis del to akumas masininis 12v 62 Ah ikrautas na bet dekui uz pastaba reikes paziureti:)
    O del mosfeto maitinimo gates del to paklausiau, kad nete raso reikalingi draiveriai anot ju mosfetui reiki paskaiciuoti ar draiveris tinka siuo atvieju paduodama (mA) tipo del to ir klausiau uzmesk aki cia:
    http://www.vabolis.lt/2011/03/19/igbtmosfet-junginejimosi-parametrai/
    Sakai net 5v i gate uztektu jai parasyta detasyte.
    Tipo ziuri pagal si detasite: „VGS(th)-Gate Threshold Voltage“ ar pagal grafinius nubraizymus?

    Na kazkaip nesinoretu firmwares daryti ir isradinet kazko, geriau pirkt is karto gera,cia tas pat kai auto cypa deti lygiai tas pats, o paskui ziuri tas nelaiko anas… va kaip as pagalejau atliekamu pinigeliu, sakau uzteks ir tokio bet, bet…:)
    Speju kazkokioje imoneje cia dirbi ar tiesiog tiek namuose prisikroves turi , bent jau is foto primetus:)?

  22. Levas savas žmogus, bet turbūt praleidai esminę eilutę – „Taip galima įvertinti ar reikia papildomos tranzistorių pakopos ar net specialaus draiverio.“ Tai tau reikia specialaus draiverio ar ne ? Paskaičiuok ir turėsim rezultatus :).

  23. Jai atvirai ten kalbama apie mosfetus, o ne kaip apie tranzus ,nors zmogus raso paprastai juos vadindamas tranzais. 🙂 Jai butu apie tranzus galvos nesukciau, bet va su mosfetais nesiseka.
    Paziurek jo visi pavizdziai mosfetai, o ne kokie tranzai kaip pvz sis – 2n3055 ar dar kokie.
    Zodziu nelabai mum gaunas issiaiskinti:) Jai pagl tave tai ant TL mikres tarkim ant 9 kojos iseitu, kad galima belenkiek kabinti mosfetu del to kad jiem sroves nereikia tik laidumo…kazkaip neitikima:)

Leave a Reply

*