JLCPCB -- это крупнейшая фабрика PCB прототипов в Китае. Для более чем 600000 заказчиков по всему миру мы делаем свыше 15000 онлайн заказов на прототипы и малые партии печатных плат каждый день!

New register to get $20 coupons!
https://jlcpcb.com
Заказать печатную плату

Расчет импульсного трансформатора

Подписаться на новости Введите свой email адрес:

 

ИБП со стабилизированным выходом 12 Вольт

На днях заказал 10 мощных 10 ваттных светодиодов. Светодиоды уже едут из Китая, а тем временем задумался об их запитке. Светодиоды рассчитаны на напряжение 12 вольт. 
Для питания этих светодиодов было решено собрать импульсный блок питания на довольно известной микросхеме IR2153. Была найдена печатная плата в описании к видеоролику из цикла «импульсный блок питания для чайников» от АКА. Плата там немного недоделанная, не хватает пары дорожек, пришлось немного поправить, сделать толще дорожки, переделать под свои транзисторы в корпусе TO-247, переделать низковольтную (выходную) часть так же под свои нужды. 
 
Схема БП
ИБП со стабилизированным выходом 12 Вольт
 
Выход тут не стабилизирован никак, поэтому была добавлена стабилизация на стабилизаторе 278R12, но он ток всего 2 Ампера, поэтому он был умощнён PNP транзистором TIP36C, по даташитовской схеме:
ИБП со стабилизированным выходом 12 Вольт
Таким образом мы увеличиваем максимальный выходной ток в несколько раз. На выходе получаем вот такую схему
 
ИБП со стабилизированным выходом 12 Вольт
 
Под данную схему была поправлена печатая плата
 
ИБП со стабилизированным выходом 12 Вольт
 
Плата сделана под уже готовый трансформатор, свои транзисторы и радиаторы (видим площадки для припайки радиаторов). Плата имеет размеры 85х90мм
Собираем все компоненты для блока питания
 
ИБП со стабилизированным выходом 12 Вольт
 
Подготавливаем стеклотекстолит. Отрезаем прямоугольник 85х90мм.
ИБП со стабилизированным выходом 12 Вольт
 
У меня он двухсторонний, поэтому снимаем одну из сторон фольги.
ИБП со стабилизированным выходом 12 ВольтИБП со стабилизированным выходом 12 Вольт
 
Усаживаем транзисторы на радиаторы через подложки и термопасту
ИБП со стабилизированным выходом 12 ВольтИБП со стабилизированным выходом 12 Вольт
 
ИБП со стабилизированным выходом 12 ВольтИБП со стабилизированным выходом 12 Вольт
 
ИБП со стабилизированным выходом 12 ВольтИБП со стабилизированным выходом 12 Вольт
 
Мотаем трансформатор. 
 
Первичная обмотка – две полуобмотки по 20 витков каждая проводом 0.8мм, средняя точка никуда не паяется, сделаны две полуобмотки, чтобы между ними намотать вторичную обмотку, которая содержит 4 витка провода 1мм тремя жилами.
ИБП со стабилизированным выходом 12 Вольт
 
Теперь утюжим, травим плату, сверлим отверстия и лудим дорожки. Затем впаиваем компоненты и получаем такой блок питания 
ИБП со стабилизированным выходом 12 Вольт
 
Вид со стороны дорожек
ИБП со стабилизированным выходом 12 Вольт
 
Во время сборки кончился припой, пришлось растягивать, поэтому дорожки не до конца пропаяны. Конечно же будут утолщены позже.
После сборки внимательно проверяем монтаж. Теперь подключаем блок питания в сеть через лампу 220в 100вт. Я подключал не в сеть, а к самодельному преобразователю 12-220. Сделано это для того, чтобы схема не бабахнула при неверном монтаже. У меня обнаружилось 2 косяка (лампа горела процентов на 30), 1 – неверно спроектировал плату в районе стабилизатора (в архиве она исправлена и полностью рабочая) 2- ляпнул припоем между + и – выхода БП. После устранения неполадок схема завелась без  проблем. После  лампу можно отключить и подключить БП в сеть 220в напрямую.
На выходе БП имеем напряжение 12 вольт ровно, на выходе диодного моста после трансформатора в моём случае получилось 16 вольт, под нагрузкой в 60 ватт – 14.5 вольт, на выходе 11.8 вольт. Падение на 0.2 вольта в моём случае даже хорошо, будет проще жить светодиодам. Итак мы имеем падение напряжения на стабилизаторе в 2.5 вольта, при потреблении нагрузки 10А – это 25 ватт рассеиваемой мощности на стабилизаторе, что не совсем вкусно (меня не особо волнует), сократить эту рассеиваемую мощость можно уменьшением напряжения на выходе трансформатора (уменьшить на пол витка вторичку, либо увеличить на несколько витков первичку, либо понизить частоту ирки). Так же можно применить например импульсный стабилизатор, в таком случае моща, уходящая в тепло будет ничтожно мала.
Меня последнее не волнует, я буду юзать небольшой кулер. 
Так же тепловыделение наблюдается на резисторе по питанию микросхемы, в моём случае от 15 кОм 3Вт, будет заменён на 5Вт.
Если наблюдаются ритмичные включения-выключения схемы, то следует уменьшить номинал резистора например до 12кОм либо увеличить ёмкость электролита стоящего по питанию микросхемы, чт и было сделано в моём случае, до 470мкФ.
В итоге мы получаем простой и очень мощный БП, да ещё и с более-менее  стабилизированным выходом. 
Минусы – нагрев резистора по питанию микросхемы и отсутствие защиты, следовательно выход коротить никак нельзя. Кратковременно может и вытерпит стабилизатор, но в итоге бабахнет он, а за ним и ВВ транзисторы вместе с IR2153. Так что на всякий случай, от греха подальше, на выходе блока последовательно нагрузке втыкаем предохранитель ампер на 10-15, ну либо придётся переделывать плату, добавляя защиту, но это уже совсем другая история :)
 
Скачать плату в формате lay можно тут
 
 
 
С вами был Александр Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Дизайн :

Arduino

Программаторы

Радиоконструкторы

Прочее...