Diyfactory Forum
Основные форумы => Музыкальное оборудование => Тема начата: burd-ig от Апреля 17, 2012, 05:33:34 pm
-
Собрал блок по этой схеме.
Транс намотал на кольце 2000H.
Первичная обмотка 100 витков, вторичная - пробовал 10-15.
Напряжение получил от 13 до 20 вольт.
Мосфеты IRF840. Диоды какие были - FR207.
Но цель была - попробовать получить около 200 вольт.
Намотал 140 витков первички и 100 вторички. При коротком включении на пару секунд на выходе получилось 170 вольт (нагрузка 5 кОм). Обрадовался!
Решил погонять более длительное время. Диодный мост вспыхнул при следующем включении. Думаю, что я совсем не понимаю чего-то.
Помогите довести схему до ума на 200 вольт 100 mA. Можно ввести в схему дополнительное решение шумопонижения.
Почему на входе мост на 10 A? У меня был ток десяток милиампер во время испытания.
-
схема очень странная!! БП для анода? после входного моста 300V и сразу на полевики. А 150V с С1 и с С2 поперло на транс. надо даташиту пробывать.
коротко по виткам первичка 37 витков вторичка 45 витов примерно 180 вольта переменки и после диодов 200 будет.... это примерно на пальцах.
еще толщина провода важна.
100 витков первички афигеть. улет в космос.)))
-
После долгих доработок данной схемы (сгорело два диодных моста, два электролита и 6 мосфетов), остановился вот на этом варианте схемы.
Резистор R4 поменял на 20 кОм (частота 70 кГц). Сразу перестали греться мосфеты.
Все проблемы у меня были из-за использования древних феритовых колец.
Купил Epcos N87 28/16/9, сразу все заработало. Данные трансформатора рассчитала программа Lite-CalcIT. Первичка 56 витков.
Упростил - поставил два параллельно резистора 68 кОм 2 Вт для питания микросхемы.
R7, R8, L1, C13 можно убрать.
Блок попробую использовать для лампового предварительного усилителя.
Получены все напряжения анодное 200 В, накальное 6 В, фантомное питание 48 В.
Третий день тестирую на предмет наличия пульсаций ВЧ и НЧ. Особенно беспокоит пульсация после стабилизации фантомного питания 5 mV.
-
у этой схемы тоже защиты нет.
ну и хорошо что Epcos поставил, частота шима пойдет можно 55-60.
Дроссели на каждое напряжение обязательны и будет порядок. я мотал на кольцах из компютерных плат, но честно больше применяю просто на ферритак проще мотать и меньше помех- ХОТЯ ТОР типа классика от помех.
-будь добр вторичные витки на 200в 6в и 48в в студию! и толшина провода или скрутки какие.
R7, R8, L1, C13 можно убрать.- это снабберы защита от ВЧ помех
мне ирки нравились, хотя многие их цикалками ругали...)) нормальный шим.
я собирал наподобие только еще была защита выполненная на токовом трансике и тиристоре,
сейчас меня ОЧЕНЬ интересуют обратноходы -надежность на уровне обвязка минимум но есть мину с - зазор нужен (не люблю возиться)
например на TOP258EN
этот БП на ура в педальку ламповую покатит.
-
вот эту собирал.
а на фантомном питании пульсации большие? какой дроссель стоит?
обрати внимание на электронный дроссель на мосфете, на анодное всегда ставлю.
-
А можно про выходные дроссели поподробнее и, вообще, по борьбе с шумом.
Прилагаю намотку трансформатора. Взял две накальные по 6 вольт, так как
делаю восьмиканальный пред. на 16-ти лампах. Нагрузил пока не до конца 6 вольт, анодное же без проблем. Сегодня пробовал через электронный дроссель. Пульсаций нет вообще.
Импульсник сам по себе дает шум. Щуп осцилографа соединяю с корпусом, а там 70 кГц короткие выбросы. Поставил два кондера по 100 нФ от сети на землю. Стало гораздо меньше. Только пока все это лежит на столе в разложенном виде да еще навесным монтажем. Теперь буду монтажку травить.
P.S. 6 вольт получил с помощью четырех витков, а не трех. Интересно как их правильно равномерно распологать на сердечнике (намотал в одном месте пока).
-
ИБП для преда на лампах подход должен быть особый. Обычно ИБП в лампы не есть гуд. Личное мое мнение не так все страшно. (хотя уси ламповые паял с очень древних времен... и всегда как положено кенотрон.) Но с современной базой элементов все можно. И всегда делаю слушаю-и так пока не понравится.
Разводка платы ОЧЕНЬ ВАЖНА и все надо учитывать чтобы не было наводок, и снабберы не лишние, и общая экранировка, и правильное охлаждение.
по поводу дросселей я выше писал, от комповых желтеньких торах провод 1мм -1,5мм до заполнения, все это также считается и не критично -однако.
Импульсник сам по себе дает шум.
если все правильно "по науке" не должно быть шума.
6 вольт получил с помощью четырех витков, а не трех.
так это нормально провод потолще на 6 вольт и этих 4 витка равномерно по всему тору. в одном месте НЕЛЬЗЯ если намотать в одном месте КПД хуже и будут потери.
-
Ну а если на ферритовых кольцах мотать дроссели, или на том, что можно купить в магазине?
Какие и сколько витков?
Где-то прочитал кольцо 2000Н, 25-50 витков. Намотал, разницы никакой.
Может больше нужно или феррит другой?
Спасибо.
-
burd-ig проблема в чем? в преампе шумы из-за ИБП? у тебя схема на макете, не экранирована так ? делай хорошую разводку экранируй, не критично какие дроссели. возьми и все через мосфеты пропусти ) шума не должно быть все контролируемо...)
-
Ок!
-
Сегодня собрал уже на макетке. Шумов значительно меньше. По осцилографу шумят мои 70 кГц. Сетевого 50 и 100 Гц не наблюдается. А вот что то вроде "белого" высокачастотного шума слышно (- 50 дБ). Но я проверял с динамическим микрофоном с небалансным включением, так как пока не знаю что поставлю на вход - трансы или нет. Т.е. потерял уже 6 дБ. Когда опускаю записанный сигнал на это значение, то значение шума - 57 дБ. Да еще каскад явно с большим коэффициентом усиления, пока без переменника (убавить нечем), который тоже думаю куда поставить на выходе или между каскадами. Так обычно получалось добиться отношения сигнал-шум более - 60 дБ. С конденсаторным микрофоном думаю будет около - 70-75дБ.
-
К импульсникам нужен подход, и если это первый опыт с ним, то не надо торопиться… зато потом будешь спец. )
По осцилографу шумят мои 70 кГц.
ты где их меришь? До транса шим и должен такую частоту выдавать, но после него нет. А про 50 и 100 Гц не наблюдается
их и не должно быть. Попробуй после транса параллельно диодам поставь снабберы.они всю грязь сьедят.
На входе терморезистор NTC обязателен при включении шим и мосфеты сбережет, без входного дросселя нельзя это классика ИБП.
А чтобы сохранить при первом включении мосфеты и нервы, вместо предохранителя 95вт лампу. горит напортачил не горит схема удалась. :D
в преампе нужны небалансные и бапансные входа, и трансформатор на входе конечно хорошо, кстати тут на форуме есть спецы именно по этой теме.
и добиться тебе желаю отношения сигнал-шум - 99 дБ
-
Терморезистор NTC стоит 10 Ом, 5 А
Снабберы - просто кондеры или кондер резистор? Какие номиналы, если можно на все мои напряжения.
Да и еще вопрос какая индуктивность у входного дросселя. Перерыл все, нашел только 1.5 мГн с конденсаторами 100 нФ, перед дросселем и после него.
-
Делал уж два транса 220в-12в перевертыши на свой пред и не парился.
Снабберы - просто кондеры или кондер резистор?
это по буржуйски а по нашему демферы ) кондер и резистор С+R
на входе 100nF = 0.1uF нашел только 1.5 мГн с конденсаторами 100 нФ, перед дросселем и после него.
вот и ставь их, дроссель двойной на Ш образном феррите кондеры по U ~300 вольт запас должен быть. С компьютерного блока я обычно и беру, и транс Ш тоже использую.
Снабберы ставь номиналы по схеме, где D и S мосфета, По идее они тоже понижают КПД на 1-2% .
Забавное -кондеры как то случайно поставил на 50V сгорели 1 ватные сопротивления в снаббере. поставил 2 ватные, тот же результат -по не допер поменять кондерчики поставил 1кв для смеха но все холодное.так и оставил...
-
На митино купил за 280 руб 5 вольт блок питания с возможностью регулировки , выставил 6,3 в подстроечником, подключил к блоку с четырьмя лампами, без дросселя выбросы 600 мв короткие но звонкие , п-образный фильтр (дроссель и две емкости ) снизил уровень помех до 100 мв. Это я к тому, что может стоит использовать готовые блоки питания от компьютеров которых полно после апгрейда, незначительно изменив схему выходного каскада, а мне, так нравится вот этот вариант http://www.siliconray.com/audio-amateur/au...-amplifier.html (http://www.siliconray.com/audio-amateur/audio-power-supply-unit/rtp-15-switching-mode-power-supply-smps-for-tube-amplifier.html) хочу купить, надо только счет на PayPal пополнить
-
В принципе блок питания получился примерно по такой схеме.
Входной дроссель 3 мГн.
IR2153 запитал через госящий резистор.
Отсутствуют L1 и R8. Обмотка IV соответственно.
Снабер 220 нФ и 100 Ом.
Выпрямительные диоды долго подбирал, грелись сильно (например HER307 при токе 2,5 А), но не сгорали.
В итоге поставил MUR820 c маленькими радиаторами из алюминевых пластинок.
Грелись поменьше. Поставил компьютерный вентилятор от 6 вольт. Теплые.
Меня интересуют конденсаторы C3 и C4. Можно ли так их соединять с землей.
Хотя помех гораздо меньше.
P.S. Может кто-нибудь объяснить недостаток импульсного блока в ламповых усилителях. Речь я так понимаю идет о динамической нагрузке. И касается ли это предусилителей, где сигналы слабомощные. У меня интуитивно возникает мысль сделать на выходе транса не 200 вольт, а 100, которые умножить потом в два раза.
-
конденсаторы C3 и C4. стоят до дросселя это земля если есть у тебя в розетке заземление.
недостаток импульсного блока
это общепринятый миф о большом высокочастотном шуме это все убирается, о динамической нагрузке - у тебя преамп каскад с динамической нагрузкой (SRPP)?
Просто мы привыкли что к лампам подход через многокилограммовые трансы, честно говоря и у меня они лежат 20х20х20см до поры до времени, когда то и их припаяю... но не надо забывать что и ИИП не хило может держать нагрузку,кольца Epcos очень легко склеиваются 2-3шт и снимай мощь. у меня 30 ампер было делал преобразователь для камазистов 24-12в (но это другая тема)
burd-ig в схеме датогора в анодном даже нет дросселя, и видно людей устраивает. В твоем случае ток не больше 100мА поэтому электронный дроссель на мосфете на анодку и это решение твоих проблем. а этажерки не надо :P делать это же !современный! ИБП и взять после умножителем все испортить. овчинка выделки не стоит.
. Jansen многовато шума 100мв, для питания ламп, а сколько ват ИПБ? И 3.0А есть? цена то вообще хорошая.
у меня давно на ИИП потаенная любовь, сейчас заказали 6 уси стерео 100 ватных и у меня мысль не покупать торы , а взять пару 100ватных ИПБ 24в в кожухе + -24 двухполярку и запуздырить парочку со средней точкой , типа земля. размеры 200х100 вполне. И дешевле торов будет. извините за офтоп...старика...
-
кактус
Мощность 20 ватт, 4 ампера дает на выходе уже пару недель работает. Причем фильтр собрал из того , что валялось под ногами - дроссель (не знаю сколько, но по вмешнему виду как раз для преобразователя) и два конденсатора, Пока изучаю помехи в самом усилителе. Но есть идея повнимательнее изучть ИБП, и дело даже не торах и намотках, а в весе конечного блока питания. Мне хочется заменить блок питания который весит 5 кг, а в стереоварианте все 10.
Собственно блок питания левоватый, может потому и помехи, но я для пробы заказал блок от Meanwell скорее всего там с помехами будет гораздо лучше. Есть еще идея если уж стабилизация напряжения осуществляется до первичной обмотки выходнного трансформатора может использовать для этой цели блоки питания от компьютеров, перемотав выходные обмотки (маломощных много даже не сгоревших, после апгрейда) а 300 ватт это для лампового усилителя выше крыши. И нет необходимости изобретать велосипед, потому, что заставить работать схему это еще пол дела, еще надо грамотно сконструировать плату, чтобы помех не нахватать. А компьютерные блоки питания отработаны на миллионах экземпляров, и таких проблем там не должно быть Низкочастотная помеха которую выдают традиционные блоки питания слышна и легко устраняется , высокочастотная - не слышна, но может проявится в самом неожиданном месте.
-
Jansen да хороший прибор забабахал , большой!
И держишь мысли в правильном направлении! В том то и дело, что проблемы разные, там килограммы и 50 и 100герц, а тут легкость но ВЧ помехи – но плюсов больше есть стабильное напряжение и есть защита. И блин дешевле…и легче.Можно сказать так – сама частота преобразования в ШИМ контролере например 70 кГц , не влияет на сам звук ну высоковато для уха то. НО:
- первое это ВЧ шум от самого преобразования,
- и второе если плохо шум убрать , то появиться усталость и не приятие звукового материала. Но это чисто субъективная оценка примерно как при долгом прослушивании МР3.
если уж стабилизация напряжения осуществляется до первичной обмотки выходнного трансформатора может использовать для этой цели блоки питания от компьютеров
со стабилизацией напряжения и нет проблем, все решается в самом ШИМ TL494 встроенный компаратор ошибки подавая образцовое U с выхода блока через оптопару или еще есть такая микруха TL431. Держит напряжение четко.
Когда я разобрал 32 блока от компов и появилась горсть TL494, TL431, вот тогда и начал собирать и делать испытания, преобразователи 12 вольт +_36в для сабвуферов .Для авто и НЧ колонки 70 кГц как бы пофиК. В компьютерных блоках как правило от пыли все и случается, жарко однако, взрываются кондеры и мосфеты рассыпаются, а сами ШИМ целые.
Поэтому ИБП это не модное «нано» течение, это выручалка, и надо ими заниматься.
-
Сегодня собрал все в корпусе с одним каналом. На входе поставил трансик. Транс теперь не ловит сетевой шум от ранее использованного ТСА-180. Это основная причина изготовления импульсника.
Наконец-то балансный сигнал с микрофона. Уровень шумов в записанном треке -70 дБ. Это с динамическим микрофоном.
Шум на выходе просматривается осцилографом странный. Как бы промодулированный сигнал высокой частотой 70 кГц. Сам сигнал - частота 100 Гц с амплитудой 100 мВ, но его не слышно. Откуда лезет?
Это то, что я увидел на осцилографе (Shum.jpg).
P.S. Кто-нибудь может предложить простую схему с минимум деталей балансного входа для микрофона с фантомным питанием. Временная замена трансформатора на входе.
-
100гц это от плохой фильтрации напряжения на первом выпрямителе, жаль, чо я не могу свою опубликовать там только 70 кгц. И почему же всетаки пришлось разбирать блоки питания от компьютеров, а не использовать их с минимальными переделками
-
Я не понял вопроса, я свой собрал с нуля и к компьютерным блокам никакого отношения не имею.
-
Вопрос в том, почему нельзя использовать компьютерные блоки питания, перемотав выходные обмотки?
-
минимум деталей балансного входа для микрофона с фантомным питанием. Временная замена трансформатора на входе.
схемка взята с этого же форума. тема про микшеры - мне лень искать.
-
Ну и минимум деталей ;)
Я имею ввиду проще вот этого. Может на паре транзисторов.
P.S. Заметил в каскаде SRPP постоянно проявляет себя наводка на 15,5 кГц (острый пик на спектроанализаторе).
Это уже во втором устройстве. В первом предусилителе блок питания на трансах, во втором импульсный, т.е. дело я так понимаю не в питании или...
Наводка также наблюдается, если вход последнего лампового каскада на земле.
-
burd-ig без схемы не понятно,
если вход последнего лампового каскада на земле.
если просто вход на земле тишина должна быть. Посмотри, что бы не было петель по земляной шине, что на печатке что навесным . А еще лучше развести звездой . Лампы любят чтобы земля в одной точке сходилась, на С в блоке питания или у входа.
Про балансную схемку есть проще, в архивах надо копаться по памяти и не вспомню. Но собери и оставь в преде, пригодится. Все временно = постоянно.
JansenВопрос в том, почему нельзя использовать компьютерные блоки питания, перемотав выходные обмотки?
ну почему многие так и делают. Лично мне не нравиться по эстетики :D приходиться не только транс копать, но и всю обвязку после него. Еще транс высоковат в 1 юнит не залезет, его набок не очень кошерно на плате. А кольца легко. При разборке легко сломать феррит, помогает кипячение. Еще стабилизацию и защиту по новой надо формировать, раз напряжения другие. Возни достаточно.
-
Понятно, буду искать готовые блоки питания для ламповых приборов, один уже нашел, получу, отпишу. Много проектов а тратить время на блоки питания не хочется.
-
Кто-нибудь может предложить простую схему с минимум деталей балансного входа для микрофона с фантомным питанием. Временная замена трансформатора на входе.
Если надо простую и качественную замену, то SSM2019 и THAT1510/1512. Только по деньгам не сильно дёшево.
-
Как Вы думаете можно ли использовать в качестве входных трансов преда вот такие переходники?
http://www.ebay.com/itm/New-Hosa-MIT-435-M...#ht_3477wt_1163 (http://www.ebay.com/itm/New-Hosa-MIT-435-Microphone-Input-Transformer-MIT435-/160787088245?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item256fa84375#ht_3477wt_1163)
-
А смысл? Несимметрия в несимметрию, да и в такой размер приличный трансформатор не вставить
-
А смысл?
Гальваника весьма способствует устранению помех - особенно при несимметрии.
да и в такой размер приличный трансформатор не вставить
Вполне возможно - при правильной конструкции. есно. А тут - серьёзное промышленное изделие, ориентированное на профессиоенальное (студийное/сценическое) применение.
Вот только в пред его использовать - действительно смысла нет, поскольку не соответствует моточнми данными. Он хорош именно в том виде, который имеет - а всё остальное от лукавого...
-
Convert balanced mic to unbalanced and convert from low impedance to high impedance in one adapter.
-
Чудес не бывает . Пространное описание вариантов продажи и возврата денег, и ни слова о технических характеристиках.Это для караоке, судя по внешнему виду.
-
Может кто-нибудь подсказать какие нужны стабилитроны, если прилагаемую схему запитать от +-12 В.
В оригинале +-15 В, а стабилитроны на 6,8 В.
-
Стабилитроны здесь для защиты входа, к питанию не имеют никакого отношения, оставь все как есть.
-
Где-то прочитал и очень похоже на эту схему, как рассчитать напряжение на стабилитроне.
6.8 В + 0.7 В (падение на стабилитроне в режиме диода) х 2 = 15 В.
Умножить на два наверное - дифференциальный сигнал (не совсем понимаю).
15 В, т.е. не превышает напряжение питания.
Тогда из этих рассчетов получается мои 12 В / 2 = 6 В
6 - 0.7 = 5.3 В.
Т.е. напряжение стабилизации 5,3 В.
Если делать на одном стабилитроне, то существуют 5.1 В и 5.4 В.
Какой поставить?
Может я вообще не так считаю?
-
Причем здесь стабилизация, это защита по входу, она ограничит входной сигнал на уровне порядка 12 вольт с копейками, а так как это микрофоный усилитель, то совершенно не важно сколько точно это будет вольт, потому что входной сигнал на самом деле будет значительно ниже,и твои 12 вольт питания не имеют никакого к этому отношения, разве что уменьшится максимальная амплитуда неискаженного сигнала на выходе операционника.
-
Спасибо, думал, что все сложнее, о чем-то не подозреваю.
-
Сегодня сделал корпус из оцинкованного железа еще для одного проекта.
Подскажите пожалуйста, чем покрасить. Посоветовали автомобильную краску в баллончиках. Нужно ли подготавливать специально поверхность для такой покраски. Нужно ли полировать и чем.
-
После экспериментов с компьютерными блоками питания, пришел к выводу, что наверное это самый дешевый способ получить все нужные напряжения для лампового предусилителя. Причем переделал четыре разных блока от 200W до 300W. Везде одно и тоже: анодное напряжение 50 витков - 200 Вольт, фантомное питание 14 витков - 56 Вольт. Наматывал прямо поверх всех обмоток.
За стабилизаторами и электронным дросселем все в порядке.
Единственное, блоки приходиться выбирать по оставшемуся зазору в трансформаторе, чтобы домотать обмотки.
Под нагрузкой напряжения практически не проседают.
-
Вот это я и хотел услышать, надо будет попробовать, и развить эту тему, все таки серийно выпускаемые блоки переделывать легче, и блоков 200-300 ватт много после апгрейдов
-
Хотелось бы узнать более точно о соединении горячей и холодной земли через Y-конденсатор. На каком-то форуме кто-то, наоборот, выпаивал такие конденсаторы.
Вообщем я в замешательстве.
В собранном моем блоке питания идет небольшой гул 50 и 100 Гц.
Фильтры не помогают.
Завтра как вариант, попробую соединить земли через Y-конденсатор.
Отпишусь, что получится.
-
Ну просто чудеса!!! Сегодня поставил Y-конденсатор между горячей и холодной землей в блоке питания, и низкочастотный гул ушел до значения 5 мВ при полностью прибавленных фейдерах на предварительном ламповом усилителе. А было около 50 мВ!!!
При подключении конденсаторного микрофона фейдер как минимум на две трети убавлен и НЧ составляющая около 1-1,5 мВ.
Пробовал записать фортепиано четырьмя микрофонами (общий XY и локальные AB). Круто!!! Первый раз услышал такие внятные басы, каждую ноту слышно в отдельности и в тоже время очень ровно и вместе.
-
Нужна помощь!!! Сегодня бился над последней проблемой.
Не могу понять почему при включении анодного напряжения оно дает очень большой скачок. Выпрямление такое - диодный мост с конденсатором, электронный дроссель. Перед дросселем стоит тумблер включения. Так вот при включении, напряжение явно подскакивает под киловольт на диодном мосту. Сначала думал, что только на выходе дросселя. После этого где-то с 30 вольт начинается плавное нарастание до 200 вольт.
В момент включения также заметил снижаются обороты вентилятора, запитанного от соседней обмотки, такое ощущение, что там падает напряжение.
Вроде все работает, но эта неприятность дает не хилый скачок на выходе лампового каскада, а регулятор громкости между каскадами.
Может дроссель поставить, например, от сгоревшей энергосберегающей лампы?
-
Я как-будто сам с собой общаюсь!!!
Может хоть кому пригодится мое творчество.
Проблема броска решена очень просто.
Сегодня по дороге купил NTC-термистор на 47 Ом, поставил за включателем анодного напряжения, все стало на свои места. Электронный дроссель медленно заряжается до 200 Вольт. Скачок на выходе -6 дБ. Т.е. теперь не страшно за входа звуковой карты.
-
Я как-будто сам с собой общаюсь!!!
тык так есть.....
NTC-термистор во вторичной цепи последовательно с выкл. на анодке?????
а он разве у тебя не стоит на входе в БП ????
-
Прошло тригода!!! Как успехи друзи? Что там ваш анодный импульсник делает? Пишите... интересно же...
-
Хочу попросить администратора перенести эту тему: http://diyfactory.ru/forum/index.php?showtopic=1833 (http://diyfactory.ru/forum/index.php?showtopic=1833) в раздел "Музыкальное оборудование", это ведь блок питания для преампов и пр., с особыми требованиями. А в разделе "Схемы" есть чёткие правила, создавать темы с названием аппарата, схема которого ищется, или найдена, или есть по ней вопросы.
Как Вы считаете? Тут пользователи много чего поправить могут в ИБП и ответить на вопросы, но если тема будет новая, то потеряется куча информации из старой.
Просьба не только моя!
-
Делал пару лет назад импульсный блок питания. Кольцо для транса взял старое с советских времен. По он-лайн калькулятору рассчитал обмотки и... горел постоянно диодный мост на входе. Купил Epcos с теми же 2000H и размерами всё заработало.
Диодный мост на входе горит или сильно греется на диодах HER307 только из-за большого тока потребления. В исправном заводском ИБП по схеме "полумост" ток по первичной обмотке в 2А свидетельствует о потреблении нагрузкой порядка 300 Вт. Сомневаюсь, что преамп или аппарат, питающийся от такого ИБП столько реально берёт.
Так же это может возникнуть когда ключи не успевают закрываться, и в определённый момент проходит сквозной ток через оба ключа (если с ШИМ-контроллером проблемы и он не делает паузу между импульсами).
И последнее. Первичная обмотка имеет низкую индуктивность, и на частоте генератора имеет слишком малое сопротивление. По обмотке течёт повышенный ток. КПД такого "кривого" ИБП будет немногим больше 25%.
В ранее использованных Вами схемах почему-то нет разделительного плёночного конденсатора, что подключается последовательно с первичной обмоткой. Он ограничивает максимальный ток через обмотку.
Особые требования для звуковой аппаратуры
Известно, что минимально приемлемое качество записей это 16 Бит 44 кГц. Так вот, большинство конструируемых самодельщиками ИБП общего назначения имеют частоту генератора от 25 до 60 кГц. Эта несущая проникает в тракт записи по цепям питания и создаёт слегка ядовитое звучание высоких и средних частот. Полностью побороть несущую и её гармоники по шинам питания простому самодельщику не удаётся, поскольку и сам трансформатор и дроссели и даже дорожки на плате ИБП, расположенные неграмотным образом, лучат везде и всюду. Можно ставить фильтры-пробки, многозвенные фильтры, увеличивать ёмкости фильтров, ставить снабберы и шунты, и это может помочь, если подойти к делу серьёзно. Но я заметил такую вещь. Если тактовая частота генератора выбирается в 4 раза выше, чем верхний предел ВЧ звуковой карты, то этот ядовитый призвук становится незаметным, даже с простым CLC-фильтром на выходе. Период импульсов паразитной несущей настолько мал, что не вносит явных искажений в форму волны звуковых сигналов, т.е. их и не слышно и нет ощущения присутствия искажений. Таким образом, тактовая частота генератора должна быть от 200 до 500 кГц.
-
И жди в гости спецов из частотнадзора ...
-
И жди в гости спецов из частотнадзора ...
Эти ребята забеспокоятся только когда несущая будет подана в трансивер с мощностью в 100 Вт и выход трансивера подключен к антенне на крыше, с мачтой в 3-5 метров. Мощность импульсных помех снаружи металлического кожуха, в который помещён ИБП, стремится к нулю. Остальная часть проникает в шины питания и в питающую сеть, и там микроватты. Ткнитесь осциллографом в бытовую сеть и посмотрите, что там творится на СВЧ, пока никого не забрали. Поэтому надо немножко знаний. А так спасибо за хорошую шутку :)
-
ИИП-импульсный источник питания, так и будем писать, как принято...)) меня уже где то поправили.
Beermonza все верно, но тактовая частота генератора 200 кГц, а какие ШИМы работают на такой частоте?
-
Да уж какие там шутки...
Достаточно включить приемник, на средних волнах, и послушать эфир, засраный импульсниками разного рода... ( особенно самопальными, когда горе разработчика вообще не интересует какой уровень помех и в каком диапазоне будет выдавать его девайс... ему главное нужную мощность выкачать! )
А когда то, там музыка звучала...
А 500 кГц, это вообще частота для передачи сигнала бедствия, засирать её не просто кощунственно - это реально преступно!
Ничего личного. Просто высказываю свое имхо...
-
Да уж какие там шутки...
Достаточно включить приемник, на средних волнах, и послушать эфир, засраный импульсниками разного рода...
У меня дома, рядом с рабочим столом, стоит телевизор с ЭЛТ, от LG.
Когда я проверяю микрофоны и телевизор включен, то в микрофонах идёт треск. И, чем ближе микрофон к телевизору, тем громче треск.
-
Да уж какие там шутки...
Достаточно включить приемник, на средних волнах, и послушать эфир, засраный импульсниками разного рода... ( особенно самопальными, когда горе разработчика вообще не интересует какой уровень помех и в каком диапазоне будет выдавать его девайс... ему главное нужную мощность выкачать! )
А когда то, там музыка звучала...
А 500 кГц, это вообще частота для передачи сигнала бедствия, засирать её не просто кощунственно - это реально преступно!
Ничего личного. Просто высказываю свое имхо...
Вы преувеличиваете в сотни раз. У Вас в системном блоке компьютера стоит наверняка стандартный китайский ИБП АТХ мощностью в 300 Вт, в котором вместо синфазного дросселя стоит две перемычки, и так же отсутствует конденсатор дифференциальных помех, от чего несущая 50 кГц просто сливается в питающую сеть, или по-русски - откровенно гадит в сеть. Плюс к этому в таком ИБП АТХ нет активного импульсного корректора мощности, из-за чего с количеством таких пользователей в квартале синус сети питания с отгрызанными макушками, и это реально вредит всем активным нагрузкам, двигатели перегреваются, трансформаторы входят в насыщение и повышенно лучат. Так называемые "энергосберегающие" люминесцентные лампы гадят и в сеть и в эфир, вообще без экранов. Подсветка ЖК телевизоров аналогичным образом. Вот это реальное коллективное бессознательное преступление, но нам нет до этого дела, потому, что некогда или лень разбираться и понимать.
У Вас есть ноутбук? ...у меня лежит под столом, я на нём работаю ежедневно. В нём 4 импульсных преобразователя по схеме Step-Down, и работают они на частоте, ...угадайте с первого раза :) ...правильно, на 500 кГц. В таком случае я наверное реальный преступник, и ещё десяток-два тысяч таких в моём городе. Вызывайте полицию.
-
Beermonza все верно, но тактовая частота генератора 200 кГц, а какие ШИМы работают на такой частоте?
Ближайший "International Rectifier" ШИМ - IRS2795, от 25 до 500 кГц тактовая частота. Есть серия фирмы "Maxim", там и для fly-back преобразователей на частоте 250 кГц найдётся, например MAX17497A.
-
В сторону ушли. Немного.
-
В сторону ушли. Немного.
Надеюсь, нас услышали и перестанут уводить тему в сторону. Здесь мы (понимающие в ИБП) будем помогать желающим и ответственным людям, готовым считать по формулам точно и много, построить качественный ИБП по разным схемам, разной мощности, но с одинаково хорошими параметрами для звука. Будем уделять внимание и фильтрации несущей, чтобы она не сливалась варварским образом в питающую сеть.
-
Тему начал burd-ig, что цельное. Блоки строить ИИП надо делать. В наше время, \это самый простой и лучший вариант. Все помехи можно убрать. Блок питания получается дешевле и проще стандартного 2-3 кг железа. В ИИП самое главное намотать правильно транс, у меня случайно получилось с первого раза,и более 20 штук зафигарил, далее разводка это очень ответственный шаг, используя современную базу можно все преодолеть.
Некоторые особенности ИИП. На выходе простые диоды не катят, если напряжение небольшое пойдут и шоттки, если более ультрафасты. Я очень долго применял КД213А.
после КД2999 ,
Сейчас обратноходы интересуют, трансы с зазором, это проблема. Пилить шлифовать..бр
Снабберы обязательны в первичных цепях транса, грязь убирают,кондеры всегда ставьте на 1,5 кV. На выходе ставить несколько С , а не одну банку, например 470мкф штук 5 или по 1000мкф 3шт чем одну на 10 000 дроссели на выход обязательно.
Входные дроссели всегда ставил от БП АТХ, но от ТВ тоже подходят, грязь не лезет в сеть.
Правильная разводка, экранировка, хорошие дроссели на выходе, нет помех.
Ребята я не радиоинженер, но лет 10 подряд хотел получить второе образование и как-то не получалось. Практика это хорошая школа, я музыкант и знаю как должно звучать. В жизни ко мне радиотехники приходили за советом,что и как , сильная школа жизни практика. А образование это сила. Поэтому я Вас буду донимать и терзать.)))
-
кактус, я переговорил с автором темы ранее, поэтом она была перенесена и снова оживилась. Давайте постараемся компактнее, по существу, схемы узлов, формулы расчётов, ну и практических советов Вы сможете организовать. Возьму на себя теоретические и практические выкладки блочно, если Вы не против. Нужно немного времени на подготовку.
По поводу обратноходовых преобразователей, можно без микросхем обойтись, ключ-мосфет и два транзистора n-p-n, p-n-p структур. Я таким внешнюю видеокарту питаю на 75 Вт.
К ёмкостям на выходе тоже потом придём, сколько надо и что ещё полезно делать.
-
я готов
Тему разделить на пару блоков.
1 это ИИП для преампа со стабилизацией вых. напряжения, с защитой +6,3V или +12V 2А и +180-200V 0,1-0,15А для ламп, +-12V или +_15V для микросхем.
2 это ИИП для усилителей УНЧ где в принципе стабилизация и нафиг не нужна. Но защита требуется.
полумост, двухтактные трансы Ш без зазора или кольца желательно Эпкос. Для увеличения мощности легко склеить, Можно от ПК использовать.
Про обратноходы тема ОЧЕНЬ интересна. Нужен зазор, очень капризны при настройке.
-
Часть 1. Вход ИБП
Сразу отмечу, что мы будем стремиться построить ИБП для высококачественной звуковой аппаратуры, поэтому наличие заземления в сети питания обязательно. Частоту задающего генератора будем ставить не ниже 200 кГц. В этом случае частота преобразователя по первичной обмотке основного трансформатора будет в 2 раза ниже, и, соответственно, помехи от него на частоте 100 кГц. После выпрямления питания пульсации снова будут 200 кГц. На рисунке показаны формы напряжения генератора и первичной обмотки трансформатора с коэффициентом заполнения импульса 0,5:
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fdiyfactory.ru%2Fforum%2Fuploads%2Fimg-3722-59c3ac8649.gif&hash=87630cd3b90dee87bc060b9da62c95a737d5199f)
img-3722-59c3ac8649.gif (http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3722-59c3ac8649.gif)
Для такой частоты надо подобрать соответствующие ШИМ, например:
TL494 - до 300 кГц (нужен драйвер);
KA7500B - до 300 кГц (нужен драйвер);
IRS2795 - до 500 кГц;
КР1211ЕУ1 - до 5 МГц (нужен драйвер).
Расчёт ИБП начинается с определения мощности, потребляемой нагрузкой. Допустим, он будет питать предварительный усилитель на 8-ми лампах, 4 канала по 2 баллона на каждый. Лампы возьмём, например - 6Н23П при анодном питании +200В (учтём применение "электронного дросселя", или лучше - полноценного высоковольтного стабилизатора на полевом транзисторе, добавим 20В падения напряжения на нём). ТЗ:
Напряжение сети питания, Uп: ~220В (Uп_мин = ~175В, Uп_макс = ~240В);
Напряжение анодного питания, Uа: 200В (выпрямленное +220В);
Ток анодного питания, Ia: 0,18А (16 триодов по 10 мА на каждый = 0,16А);
Напряжение накала, Uн: 5,7В (выпрямленное +6,3В)
Ток накала, Iн: 3А (8 * 340 мА = 2,72А)
Напряжение фантомного питания, Uф: 46В (выпрямленное +50В, через стабилитроны +48В);
Ток фантомного питания, Iф: 0,05А (4 канала по 10 мА на канал = 0,04А).
Это минимальное ТЗ без прочей электроники, подсветки, индикации, т.е. чтобы работало в металлическом корпусе с элементарным управлением. По своему усмотрению можно добавить однополярные/двуполярные напряжения и токи для прочих узлов, пересчитать мощность. Мы же будем считать как проще и показательнее.
Мощность нагрузки:
Pн = Uа * Iа + Uн * Iн + Uф * Iф = (200 * 0,18) + (5,7 * 3) + (46 * 0,05) = 55,4 Вт (P~57 Вт, КПД 97%)
Теперь есть на что опереться и подобрать соответствующую элементную базу для проектирования. Дальше идёт расчёт фильтра питания и подавления помех.
Фильтр питания полумостового ИБП
Всегда нужно защищать питающую сеть от выбросов ИБП, иначе если в эту же розетку подключена другая аппаратура, классического типа на трансформаторах, она нахватает помех, особенно если это хай-гейн преамп. Можно конечно воспользоваться специальным фильтром для такого классического оборудования, но помехи просочатся по всей разводке сети питания с затуханием. Проще сразу отфильтровать помехи в месте их появления. Считаю (в отличие от ширпотребного сегмента Китая), что одно без другого быть не может, поэтому у меня всё вместе, одним блоком. Схема выпрямления и фильтрации помех для полумостового варианта:
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fdiyfactory.ru%2Fforum%2Fuploads%2Fimg-3732-b79b40f1b1.gif&hash=c7ed1d9fa098a8310fd4c1e31ff8c4b9f1cecaac)
img-3732-b79b40f1b1.gif (http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3732-b79b40f1b1.gif)
L1, L2, C1, C2 - элементы подавления дифференциальной помехи, действующей между фазой и нейтралью;
L3, L4, C3, C4 - элементы подавления синфазной помехи, действующей между заземлением и фазой/нейтралью;
FU1 - предохранитель, обязательно должен стоять в фильтре, на случай аварийного режима недопустимых токов или короткого замыкания в диодном мосте;
TН1 - терморезистор (термистор) с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (NTC), для ограничения зарядного тока электролитических конденсаторов большой ёмкости;
R1, R2 - резисторы для разряда конденсаторов фильтра помех;
VD1-VD4 - диодный мост, в виде сборки или на дискретных элементах;
С5, С6 - основные ёмкости фильтра питания;
R3, R4 - для задания половинного питания импульсного трансформатора и разряда ёмкостей;
С7 - конденсатор отсечения постоянной составляющей и ограничения тока трансформатора в аварийном режиме.
Расчёт ёмкости электролитических конденсаторов C5, C6 сводится к эмпирической формуле:
C5 = C6 = 1,5P = 1,5 * 57 = 85,5 мкФ
В процессе работы силовые ключи будут подключать первичную обмотку то к одному конденсатору, то к другому. 85,5 мкФ не найти, меньше брать не следует, возьмём ближайший больший номинал из стандартного ряда - 100 мкФ. Итого: в фильтре питания 2 электролита по 100 мкФ на 250В. Сейчас можно возразить "может хватит и 200В ?", нет, не хватит. Максимальное напряжение сети Uп_макс = ~240В (у меня постоянно ~235В, по вечерам ~237В, это технический непорядок, входящий в разброс +/-10% по ГОСТу в течение суток, но и к этому надо быть готовым). Запас по напряжению для электролитических конденсаторов нужно брать не менее 25%, учитывая их ухудшающиеся параметры со временем.
При питании в сети ~240В на составной ёмкости С5+С6 будет +338В (240 * 1,41). Запас 25% к +338В = 422В, т.е. на конденсаторах с запасом должно быть 211+211В соответственно. Ближайший номинал больше 200 - 250В, поэтому в фильтре питания 2 электролита по 100 мкФ на 250В.
Стартовый импульс зарядного тока через составную ёмкость С5+С6 огромен, несколько десятков ампер, а с большими ёмкостями и сотни ампер. Это практически короткое замыкание сети питания на тысячную долю секунды. Можно посмотреть паспорт на конкретный электролитический конденсатор и узнать какой импульс тока он способен выдержать, и как быстро он будет вырабатывать свой срок службы с такими стартовыми импульсами, учесть сопротивление проводов и моточных изделий фильтра, но это будет лишним. Поступим проще. Остановимся на конкретном выборе диодного моста, узнаем максимально допустимый импульс тока через него и уже с этими данными подберём термистор TН1 таким образом чтобы импульс зарядного тока электролитов был на 20% ниже допустимого для диодного моста.
Средний ток через диодный мост в самом худшем случае:
Iс = P / Uп_мин = 57 / 175 = 0,3257А (для диодов запас в 2 раза, Iд = 0,65А)
Для такого среднего тока потребления годится диодный мост или 4 диода с номинальным постоянным током 1А. По обратному напряжению у диодов и у мостовой сборки также должен быть запас:
Uд_обр = 1,5 * (Uп_макс * 1,41) = 1,5 * (240 * 1,41) = 507,6В
Ближайший номинал - 500В, меньше на 7В расчётного, но можно, если больше ~230В никогда не будет. Самый распространённый диод - 1N4007 (1А 1000В) или диодный мост DB105 (1А 600В). С такими стандартными выпрямительными диодами и сборками нужно будет дополнительно работать, ставить шунт плёночными конденсаторами для подавления пульсаций переключения, поскольку они слишком медлительны. Лучше использовать быстродействующие диоды (fast или ultrafast), например HER106, MUR160, S1J, SF18, UF4005, или их более мощных "старших братьев" на ток 2А и напряжения от 500В(600) до 1000В, какие найдутся. Можно применить импульсные диоды типа FR107, FR207, на 1000В, 1 и 2 ампера соответственно, которые почти во всех нерабочих ИБП АТХ есть на платах и остаются целыми. С другими диодными сборками - самостоятельно.
Рассмотрим HER106 (1А 600В), максимальный импульс тока для него Iи_макс = 30А, и превышать его нельзя (это частая причина прошивания диодов в выпрямителе). Следует снизить импульс на 25%, Iи = 22,5А.
Сопротивление термистора TН1 для ограничения импульса заряда:
Rт = (Uп_макс * 1,41) / Iи = (240 * 1,41) / 22,5 = 15 Ом.
С близким сопротивлением существует термистор MF72-16D7 или MF72-16D9, они изменяют свое сопротивление с 16 Ом до 1 Ом, максимальный постоянный ток 1А. У нас в худшем случае 0,32А, с Uп = ~220В ток 0,26А. Подойдёт любой термистор 16-25 Ом от 0,5 до 1А устоявшегося тока.
Резисторы R3 и R4 для разряда конденсаторов следует выбрать так, чтобы разряд до безопасного напряжения в 50В (25+25) осуществлялся за минуту или меньше. За это время термистор TH1 успеет восстановить часть своего сопротивления и, в случае переподключения ИБП в сеть питания, будет готов поглотить импульс тока, который будет значительно меньше при остаточном напряжении на электролитах. Одновременно, сопротивление резисторов R3 и R4 не должно быть слишком мало, иначе они будут отбирать и переводить полезную мощность преобразователя в тепло, кроме того порождая пульсации питания, это ведь дополнительная неотключаемая активная нагрузка.
Оттолкнёмся от рассеиваемой мощности резисторов в 0,5 Вт, каждый. Чтобы резисторы не перегревались реальная мощность, выделяемая на них должна быть в 3-4 раза меньше. Я не любитель греть резисторы, поэтому выберу в 4 раза меньше - 0,125 Вт.
Напряжение на конденсаторе С5 после остановки ИБП:
Uс = (Uп_макс * 1,41) / 2 = (240 * 1,41) / 2 = 169В
Ток через резистор R3 (R4 - такой же):
Ir = Pr / Uс = 0,125 / 169 = 0,739 мА
Сопротивление резистора по закону Ома:
R = Uс / Ir = 169 / 0,000739 = 228687 Ом (230К, можно 220К или 240К)
Когда на конденсаторе С5 остаётся +25В, ток через резистор R3 составляет 0,108 мА (25В / 230K). Разряжается конденсатор по экспоненциальному закону:
I(t) = Iо * e^(-t/T)
Iо - начальный ток разряда, он равен Ir. T - постоянная времени, равна произведению ёмкости конденсатора и сопротивления резистора разряда: T = RC. У нас постоянная времени: 230000 * 0,0001 = 23 с. Это означает, что через 23 секунды полностью заряженный конденсатор до напряжения Uс (169В) разрядится до напряжения в 2,718 раза меньше начального, т.е. в e раз.
Просчитаем по формуле промежутки времени t, через каждые 10 секунд и остановимся там, где остаточное напряжение на конденсаторе С5 составит 25В или меньше.
I(10) = 0,000739 * e^(-10/23) = 0,478 мА (U = IR = 0,000478 * 230000 = 109,94В)
I(20) = 0,000739 * e^(-20/23) = 0,309 мА (U = IR = 0,000309 * 230000 = 71,07В)
I(30) = 0,000739 * e^(-30/23) = 0,2 мА (U = IR = 0,0002 * 230000 = 46В)
I(40) = 0,000739 * e^(-40/23) = 0,129 мА (U = IR = 0,000129 * 230000 = 29,67В)
I(50) = 0,000739 * e^(-50/23) = 0,084 мА (U = IR = 0,000084 * 230000 = 19,32В)
Можно останавливаться. Подставив 45 секунд, на конденсаторе будет 24В. Разряд до безопасного напряжения за 45 секунд.
Предохранитель FU1 следует выбрать так, чтобы он не срабатывал при максимальном потреблении ИБП (25% запас по току) и одновременно был на ток ниже максимального постоянного для диодного моста. Максимальный ток при питании ~175В составляет 0,3257А, с запасом - 0,407А, а диодный мост на 1А (4хHER106). Выбираем предохранитель на 0,5А со средним быстродействием (имп. - Medium).
Дальше разберёмся с фильтром помех. Выбор ёмкости конденсаторов C3 и С4:
C(Y2) = Iз / (4 * Пи * f * Uп_макс)
Iз - ток заземления (для спец. аппаратуры - 0,2 мА);
f - частота синусоидального тока сети питания, 50 Гц.
CY = 0,0002 / (4 * 3,14 * 50 * 240) = 1,3 нФ (1 нФ)
C3 и С4 по 1 нФ (код 102), керамические класса Y2 (!), на напряжение ~250В (импульс 5 кВ), только вот такие:
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fdiyfactory.ru%2Fforum%2Fuploads%2Fimg-3733-e85e0ed37c.jpg&hash=28e4e70eea4a9ca598ab4318eff44c83b3ac7769)
img-3733-e85e0ed37c.jpg (http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3733-e85e0ed37c.jpg)
Никогда не используйте вместо Y2 обычные керамические дисковые конденсаторы! Здесь нужна повышенная надёжность и 100% гарантия, что не возникнет пробоя и/или замыкания фазы или нейтрали на заземление. Жизнь человека не измеряется в копеечных конденсаторах.
Индуктивность синфазного дросселя с обмотками L3 и L4:
L = Кп.н / (2 * CY) * (2 * Пи * fпр)^2 , мГн
Кп.н — коэффициент подавления синфазных помех, он связан с затуханием фильтра через следующую формулу: A = 20lg(Кп.н). Выберем хорошее затухание фильтра порядка 80 дБ. Тогда Кп.н = 10000. Fпр - частота преобразования ИБП (100 кГц).
L = 10000 / (2 * 0,000000001) * (2 * 3,14 * 100000)^2 = 12,67 мГн (12,5 мГн)
Синфазный дроссель 2х12,5 мГн на ток 1А (больше чем у предохранителя):
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fdiyfactory.ru%2Fforum%2Fuploads%2Fimg-3738-68e59cae8c.jpg&hash=c438116f18dd2a6ce6a09d9e3cd64a59bedabb7c)
img-3738-68e59cae8c.jpg (http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3738-68e59cae8c.jpg)
Ёмкость конденсаторов С1+С2:
CX = Кп.д / (2 * 0,01 * L) * (2 * Пи * fпр)^2 , мкФ
Кп.д — коэффициент подавления дифференциальных помех, 100 (20lg(100) = 40 дБ).
CX = 100 / (2 * 0,01 * 0,0125) * (2 * 3,14 * 100000)^2 = 1,014 мкФ (2х0,47 мкФ)
Конденсаторы С1 и С2 - 0,47 мкФ на 250 В (или больше), класса X2, помехоподавляющие, например вот такие:
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fdiyfactory.ru%2Fforum%2Fuploads%2Fimg-3739-092f04a867.jpg&hash=2a53cdf5212463beaa45abd0409bc89d5b4367e7)
img-3739-092f04a867.jpg (http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3739-092f04a867.jpg)
Разрядные резисторы R1 и R2 считать нет необходимости. Для сети ~220В их суммарное сопротивление находится в пределах от 800К до 1М. Примем 470К+470К, на мощность 0,25 Вт каждый. Так же остаётся подобрать дроссели L1 и L2 таким образом, чтобы они ослабляли дифференциальные помехи от 1МГц и выше. Это ферритовые кольца типоразмера R12х5х5 мм из низкопроницаемого материала 400НН или Мо-пермаллоя типа МП-250 на 10-15 витков проводом 0,5 мм.
Разделительный конденсатор С7. Я его показал как неотъемлемую деталь фильтра питания, но его ёмкость нужно считать в другой части проектирования, посвященной самому преобразователю.
-
Часть 1. Вход ИБП
Сразу отмечу, что мы будем стремиться построить ИБП для высококачественной звуковой аппаратуры...
Хм... как бы это помягче высказаться...( Что бы Бирмонза не обиделся)
ИМХО - Высококачественная аппаратура, может быть создана исключительно на безкомпромиссной основе - лучшие из возможных компоненты, схемотехника, реализация...Особенно если делаешь для себя, любимого...
Это правда, что сегодня очень многие бренды, с целью удешевления себестоимости своих приборов ( читай с целью наживы) начали пихать в них ИБП. Но действительно серьезное звуковое оборудование, все таки ТАК никто не делает. Что касается DIY оборудования, то действительно серьезные диайщики обычно делают (буржуи)собственноручно то, что нельзя просто так купить - клоны легендарных преампов например и т.п.
Применительно к нашим реалиям,понятно, что не всегда есть финансовая возможность реализовать какой то проект наилучшим образом, поэтому приходится идти на компромисс. Но одно дело когда экономишь на выходном трансе, и ставишь не бренд за 200 баксов, а мотаешь сам, или берешь более дешёвый вариант. А другое дело экономить на БП, который сделать то кстати, в классическом варианте гораздо проще. И не нужно всех этих извращений. Поэтому лично мне, ну никак не понятно желание засунуть в звуковой аппарат ИБП. Ну если есть такое желание - пожалуйста, ставьте.
Но, ИМХО, позиционировать подобные решения нужно как бюджетный вариант, возможность сэкономить ( а экономия в нашем деле обязательно вылезет в потерю качества ) но никак не говорить что это будет "высококачественный аппарат"... ИМХО
ЗЫ.
А так вообще, тема ИБП оч даже интересная... в зарядных устройствах, световых приборах, станках и т.п. им самое место. ИМХО
-
Андрей, получите замечание за оффтоп. Завтра пост удалю.
Топик посвящён ИБП.
PS: Всем - учимся проходить мимо чужих постов спокойно. ИБП не ваша тема? Проходим мимо. Тем более, что всем известны мнения относительно ИБП для лампы, высококачественного звуковоспроизведения и т.д. и т.п. Без обид, но высказываться в топике, где обсуждают конструктив, схемотехнику, в стиле - вы здесь ребята ерундой страдаете, по крайней мере странно.
-
Вопрос к знатокам в этой теме - что за компонент, встречал в ИБП мониторов и телевизоров, похоже на синфазный дроссель, но с одной стороны стоит магнит? (зачем?)
-
Без обид, но высказываться в топике, где обсуждают конструктив, схемотехнику, в стиле - вы здесь ребята ерундой страдаете, по крайней мере странно.
Ничего подобного, я не высказывал. Я не говорил что это ерунда или занятие ерундой или что тема эта не интересна, и т.п. - я всего лишь высказался о том, что ИБП это компромисс, с целью экономии средств, а не наилучшее бескомпромисное решение. И все.
Вы тут админ и модер, и вольны делать все что Вам угодно, но все же не нужно мне приписывать того, чего я не говорил.
-
У меня 24 кенотрона еще есть, лежат с древних времен, наверно с 70 годов могу год посмотреть. Иногда достаю заветную коробку и беру и ставлю в усилитель ламповый. Иногда диоды простые, зависит от настроения. И хочется иногда ИБП(исправился)
Тот самый звук. Да с той эпохи я и иду, с ламповой. И люблю.Тот самый звук. И альтернатива не обязательно дешевле, проще. Просто - а почему нет? И это естественно, мир не стоит на месте.
"Кенотроны в космос не отправляют".- подпись кактус, можно цитировать...разрешаю.
Современная база деталей позволяет сделать хороший, источник питания. С отличными характеристиками и с отличной фильтрацией. Что мешает выполнить эту задачу? Только мозг, который зомбирован и отформатирован традицией.
Таскал 60кг телевизоры ламповые, и было радостно принять импульсники в 2УСЦТ
В древних синтезаторах например dx7 Ямахе ИБП. Критично? Да отлично.
Никогда не спорю, что лучше аналог или цифра. У меня и то и другое. Так и тут Трансформатор или ИБП. В общем меня поняли. Идти вперед, и впустить в свою жизнь новое не забывая хорошее старое.
-
Вы тут админ и модер, и вольны делать все что Вам угодно, но все же не нужно мне приписывать того, чего я не говорил.
Андрей, бан на неделю за обсуждение действий модератора. Упражняться в риторике можете на других форумах. Я надеюсь я ясно свою позицию изложил в предыдущем посте. И на мой взгляд в довольно мягкой форме.
-
В чём ещё преимущества высокой частоты преобразования, кроме КПД и несущей за пределами звукового диапазона?
На основе закона Электромагнитной Индукции: чем выше частота, тем меньшим объёмом магнитопровода можно обойтись при проектировании основного импульсного трансформатора. Вот этот трансформатор на 40 Вт при частоте преобразования 100 кГц:
[img width=\\\'500\\\' src=\\\'http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3084-e6f661afc4.jpg[/img]
img-3084-e6f661afc4.jpg (http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3084-e6f661afc4.jpg)
Имея задачу поместить ИБП в рэк 1U, лучше обратить внимание на кольцевые магнитопроводы, поскольку кроме собственной высоты платы блока есть ещё металлический корпус ИБП и детали крепления. За счёт большого окна имеется возможность разместить вторичные обмотки с меньшими затратами на проводе.
Первичная обмотка импульсного трансформатора:
[img width=\\\'500\\\' src=\\\'http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3083-a371bfad8e.jpg[/img]
img-3083-a371bfad8e.jpg (http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3083-a371bfad8e.jpg)
Но, не бывает хорошо и всё сразу. С увеличением частоты преобразования сильнее проявляется скин-эффект, когда поток электронов вытесняется ближе к поверхности проводов, в результате чего внутренняя часть проводов становится "мёртвой", бесполезной. Сопротивление проводов высокочастотному току увеличивается. Одним из требований к обмоткам станет - точный расчёт эффективного сечения и обязательное применение многожильных проводов "литцендратов". Это также и небольшой минус в компактность, но приемлемый.
-
Часть 2. Блок преобразования
На данном этапе проектирования сперва нужно разобраться с нюансами работы полумостового ИБП. На рисунке показаны графики напряжений управления силовыми ключами:
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fdiyfactory.ru%2Fforum%2Fuploads%2Fimg-3856-41964cefd4.gif&hash=df0b258f2427bd76d9f36a3b88f5a162790a7886)
img-3856-41964cefd4.gif (http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3856-41964cefd4.gif)
T - период следования импульсов, мс;
tо - время, в течение которого открыт силовой ключ, мс;
tз - время, в течение которого силовой ключ закрыт, мс;
tп - длительность паузы между импульсами управления обоих ключей, мс.
При частоте преобразования 100 кГц, период следования импульсов T одного канала составит 0,01 мс. Длительность открывающего импульса:
tо = (T / 2) - tп, мс
Длительность паузы между импульсами управления tп всегда указывается в техническом паспорте на конкретную микросхему ШИМ. В зарубежных паспортах (datasheet) оно указывается как "dead time". Иногда эта величина показана в процентах от T, иногда фиксированным значением, например - 500 нс, а иногда специальной формулой, учитывающей значение ёмкости, выбранной для задания частоты генератора. Также бывает в виде графиков, с помощью которых проще определиться и с ёмкостью, и с сопротивлением в цепи генератора, и с длительностью паузы. Возьмём 500 нс в качестве примера.
Длительность открывающего импульса (для 100 кГц):
tо = (T / 2) - tп = (0,01 / 2) - 0,0005 = 0,0045 мс (4,5 мкс)
Коэффициент заполнения импульса:
kз = tо / T = 0,0045 / 0,01 = 0,45
Очевидно, что kз никогда не должен быть 0,5, иначе "медлительность" силовых ключей создаст сквозной ток через них, из-за наложения во времени фронтов и срезов импульсов на базах/затворах, что приведёт к перегреву и/или пробою. ШИМ-контроллер через управляющие входы будет изменять kз от 0 до 0,45, в зависимости от сигналов схемы контроля выходных напряжений:
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fdiyfactory.ru%2Fforum%2Fuploads%2Fimg-3850-da6fc3fafd.gif&hash=8b39578141f7662e8e7fbbbf9f53b864bef6633a)
img-3850-da6fc3fafd.gif (http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3850-da6fc3fafd.gif)
На рисунке видно как с уменьшением коэффициента заполнения импульсы становятся уже, т.е. уменьшается tо.
Независимо от применяемых конструктивных решений управления, трансформатор будет иметь одни и те же параметры, исходя из мощности ИБП и частоты преобразования. Во всех случаях удобно применять тип материала - феррит, с проницаемостью от 1500 до 2500. Подходящий отечественный тип - 2000НМ, с проницаемостью 2000 и стабильно работающий на частотах до 500 кГц. Один из распространённых импортных типов - N87 (Epcos) с начальной проницаемостью 2200. Нужно иметь в виду, что максимальная индукция Bm для 2000НМ составляет не более 0,38 Тл, а для N87 - 0,49 Тл. С этими различиями связаны некоторые особенности поведения трансформаторов, когда с ферритом 2000НМ ИБП работает нестабильно, с проблемами перегрева силовых ключей и самого трансформатора, а после смены на тип N87 эти проблемы иногда исчезают. Причиной чаще всего является неверный расчёт индукции для отечественного феррита, в то время как у N87 больший запас по индукции и проницаемости, и он способен выдержать неверный тяжёлый режим. Мы же будем считать для отечественного 2000НМ и его максимальной индукции, т.к. N87, само собой, сможет работать в таком "облегчённом" режиме без проблем в случае его использования.
Удобный и простой способ расчёта - через требуемую габаритную мощность:
Pгаб = 1,02 * P = 1,02 * 57 = 58,14 Вт
Магнитопровод подбирается из следующего уравнения на основе закона электромагнитной индукции:
Pгаб < 2 * kф * fпр * Sст * Sок * B * j * kзм * nu * 10
где,
kф - коэффициент формы напряжения в первичной обмотке;
fпр - частота преобразования, кГц;
Sст - площадь сечения магнитопровода, см^2;
Sок - площадь окна магнитопровода, см^2;
B - индукция в магнитопроводе, Тл;
j - плотность тока в обмотках, А/мм^2;
kзм - коэффициент заполнения окна медью (для тороидального типа kзм = 0,25);
nu - ню, КПД преобразователя (0,97).
Коэффициент формы напряжения в первичной обмотке kф для "меандра" равен 1. Частота преобразования в нашем случае выбрана 100 кГц (Fуп = 200 кГц). Максимальная индукция для феррита 2000НМ - 0,38 Тл, нужно выбрать в 2 раза меньше, учитывая перекос заполнения импульса в положительный и отрицательный полупериоды, когда ШИМ-контроллер управляет силовыми ключами и когда в сети повышенное напряжение Uп_макс. Индукцию B выберем 0,2 Тл. Плотность тока j для ИБП выгодно принять 5 А/мм^2 (как ориентир, после будет уточнение к выбору провода). Коэффициент заполнения окна медью kзм (отношение между площадью, занятой обмотками, и площадью окна магнитопровода), для тороидального типа можно выбрать 0,25, пока не зная точного заполнения окна.
Преобразуем уравнение в удобную форму:
Sст * Sок > Pгаб / 2 * fпр * B * j * kзм * nu * 10
Sст * Sок > 57 / 2 * 100 * 0,2 * 5 * 0,25 * 0,97 * 10
Sст * Sок > 0,117 см^4
Произведение Sст и Sок выбираемого ферритового кольца 2000НМ должно быть больше или равно 0,117 см^4. Такими габаритами обладает например типоразмер К16х8х6 мм:
a = 0,4 см
b = 0,6 см
r = 0,4 см
Sст * Sок = a * b * Пи * r^2 = 0,4 * 0,6 * 3,14 * 0,4^2 = 0,12 см^4
Примерное значение коэффициента трансформации для накальной обмотки (по ней же управление):
КТн = 1,5Uн / (Uп_мин * 1,41 / 2) = 1,5 * 5,7 / (175 * 1,41 / 2) = 0,0693
С таким коэффициентом трансформации в нестабилизированном преобразователе напряжение на вторичной обмотке будет в 1,5 раза выше чем требуется. Так и должно быть для эффективного регулирования, кроме того, для остальных обмоток напряжения так же должны быть больше в полтора раза. Может возникнуть вопрос "зачем? ...может пусть ИБП следит за напряжением для накала, а остальные будут держаться сами?". Такое может быть только в частном случае, когда ШИМ-контроллер держит ширину импульсов управления практически постоянной, при определенном токе нагрузки по управляемой шине питания. Что если число ламп изменится, или будут применены другие лампы с другими токами накалов, или напряжение питания изменится на 5-10В в какую либо сторону? ...очевидно, что ширина импульсов управления изменится, а вместе с ней и напряжения для анода и фантома. Поскольку в этом частном случае ШИМ управляет только накалом, остальные напряжения будут "болтаться" как угодно без стабилизации.
Забегая вперёд отмечу, что решение совместного регулирования по нескольким шинам существует - это дроссель групповой стабилизации (ДГС). О принципе его работы и расчёте обмоток позднее, в 3-й части.
Продолжим считать коэффициенты трансформации для остальных напряжений:
КТа = 1,5Uа / (Uп_мин * 1,41 / 2) = 1,5 * 200 / (175 * 1,41 / 2) = 2,4316
КТф = 1,5Uф / (Uп_мин * 1,41 / 2) = 1,5 * 46 / (175 * 1,41 / 2) = 0,559
Для определения точных коэффициентов трансформации нужно выбрать силовые ключи и учесть падение напряжения на них в открытом состоянии. В настоящее время существует масса различных, например, высоковольтных полевых МОП-транзисторов (MOSFET) с очень низким сопротивлением открытого канала, 1 Ом и меньше, и в данном случае, с двукратным запасом по выходным напряжениям, нет особого смысла пересчитывать коэффициенты трансформации, учитывая потери на транзисторах, это 1-2%, поэтому уточнение мы опустим.
Расчётный типоразмер К16х8х6 мм:
D = 16 мм
d = 8 мм
h = 6 мм
a = 4 мм
b = 6 мм
r = 4 мм
Средняя длина магнитопровода:
Lср = 2 * Пи * (r + (a / 2)) = 6,28 * (4 + (4 / 2)) = 37,68 мм
Сечение магнитопровода:
Sст = 24 мм^2
Число витков в первичной обмотке:
w1 = kз * Uпт / fпр * B * Sст
где,
kз - коэффициент заполнения импульса;
Uпт - минимальное напряжение питания трансформатора, В (Uп_мин * 1,41 / 2);
fпр - частота преобразования, МГц;
B - индукция в магнитопроводе, Тл;
Sст - сечение магнитопровода, мм^2.
Число витков:
w1 = 0,45 * 123,4 / 0,1 * 0,2 * 24 = 116 вит.
Чтобы подобрать правильный диаметр обмоточного провода нужно знать средний ток первичной обмотки:
Iср = P / (Uп_мин * 1,41 / 2) = 57 / (175 * 1,41 / 2) = 0,462А
Диаметр провода по меди (плотность тока обмоток j = 5 А/мм^2):
d1 = 1,13 * кв.корень(Iср / j) = 1,13 * кв.корень(0,462 / 5) = 0,34 мм (по эмали d1э = 0,4 мм)
В высокочастотной импульсной технике особое внимание уделяется снижению индуктивности рассеяния обмоток, которая влияет на форму импульсов и заставляет выбирать частоту преобразования много ниже чем требуется. Но есть одно решение которое минимизирует индуктивность рассеяния. Необходимо выполнить намотку первичной обмотки в 1 слой и как можно ближе к внутреннему диаметру магнитопровода. На фото показана разновидность такой намотки:
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fdiyfactory.ru%2Fforum%2Fuploads%2Fimg-3851-5aa282a657.jpg&hash=c2b3216e3f8568f2c693fe8f3a5b2e8f5ef22de7)
img-3851-5aa282a657.jpg (http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3851-5aa282a657.jpg)
Имея число витков и диаметр провода проверим магнитопровод К16х8х6 мм на это требование.
Длина обмотки:
Lw1 = w1 * d1э = 116 * 0,4 = 46,4 мм
Длина внутренней линии намотки:
Ld = Пи * (d - d1э) = 3,14 * (8 - 0,4) = 23,86 мм
Как видно Ld много меньше чем Lw1. Нужно взять такой типоразмер чтобы обмотка разместилась в 1 слой. Требуемый внутренний диаметр магнитопровода для размещения обмотки:
d = (Lw1 / Пи) + d1э = (46,4 / 3,14) + 0,4 = 15,2 мм
Нужно искать типоразмер с внутренним диаметром 16 мм. При этом, чтобы не изменилась индукция и число витков, сечение магнитопровода должно быть прежним - 24 мм^2. Под эти условия нужен типоразмер К24х16х6 мм, но найти такой сложно. Попробуем подобрать альтернативу, распространённую и доступную. Под каждый, отличный от расчётного, экземпляр нужно пересчитывать число витков и длину намотки, не забывая, что максимальная индукция Bm для 2000НМ - 0,38 Тл, а для N87 - 0,49 Тл.
Epcos N87 R22,1х13,7х6,35 мм (B64290L0638X087):
a = 4,2 мм
b = 6,35 мм
r = 6,85 мм
Sст = a * b = 26,67 мм^2
w1 = kз * Uпт / fпр * B * Sст = 0,45 * 123,4 / 0,1 * 0,25 * 26,67 = 84 вит.
Lw1 = w1 * d1э = 84 * 0,4 = 33,6 мм
d = (Lw1 / Пи) + d1э = (33,6 / 3,14) + 0,4 = 11,1 мм (< 13 мм, обмотка помещается в 1 слой)
Ферроприбор 2000НМ К20х10х7,5 мм:
a = 5 мм
b = 7,5 мм
r = 5 мм
Sст = a * b = 37,5 мм^2
Lср = 2 * Пи * (r + (a / 2)) = 6,28 * (5 + (5 / 2)) = 47,1 мм
w1 = kз * Uпт / fпр * B * Sст = 0,45 * 123,4 / 0,1 * 0,2 * 37,5 = 74 вит.
Lw1 = w1 * d1э = 74 * 0,4 = 29,6 мм
d = (Lw1 / Пи) + d1э = (29,6 / 3,14) + 0,4 = 9,83 мм (< 10 мм, обмотка помещается в 1 слой)
Кольцо феррита 2000НМ нужно обязательно предварительно обработать надфилем по острым кромкам и обмотать тонкой термостойкой лентой диэлектрика, толщиной порядка 0,05 мм в несколько слоёв так чтобы не уменьшить внутренний диаметр кольца больше 10 мм.
На этом выбор типоразмера магнитопровода и расчёт первичной обмотки можно было бы закончить, если бы не ещё один "подводный камень" - скин-эффект. Его сущность заключается в том, что поток электронов вытесняется к поверхности провода с ростом частоты тока. При этом внутренняя часть провода становится бесполезной, и его сопротивление увеличивается. Оценить эффективность использования обмоточного провода можно по следующей упрощённой формуле:
lскэ = 66 / кв.корень(fпр) = 66 / кв.корень(100000) = 0,2 мм
Эффективный диаметр провода (по меди):
dэфф = 2 * lскэ = 2 * 0,2 = 0,4 мм (расчётный 0,34 мм)
Если эффективный диаметр получается много меньше, то провод нужно заменить на литцендрат из нескольких жил с суммарным сечением равным расчётному, найденному по плотности тока j.
Например, средний ток первичной обмотки для более мощного ИБП оказался равным 1А, а частоту преобразования выбрали в 150 кГц:
dХ = 1,13 * кв.корень(1 / 5) = 0,5 мм
lскэ = 66 / кв.корень(150000) = 0,17 мм
dэфф = 2 * 0,17 = 0,34 мм
Площадь сечения расчётного провода:
Sрп = Пи * (dХ / 2)^2 = 3,14 * (0,5 / 2)^2 = 0,196 мм^2
Площадь сечения эффективного провода:
Sэп = Пи * (dэфф / 2)^2 = 3,14 * (0,34 / 2)^2 = 0,0907 мм^2
Минимальное число эффективных жил в литцендрате:
Nэфф = Sрп / Sэп = 0,196 / 0,0907 = 2,16
Таблица для имеющегося провода, для среднего тока 1А и частоты 150 кГц:
2 х 0,098 мм^2 - 2 х ПЭВ-2-0,4 мм
3 х 0,065 мм^2 - 3 х ПЭВ-2-0,33 мм
4 х 0,049 мм^2 - 4 х ПЭВ-2-0,3 мм
5 х 0,039 мм^2 - 5 х ПЭВ-2-0,27 мм
6 х 0,0326 мм^2 - 6 х ПЭВ-2-0,24 мм
7 х 0,028 мм^2 - 7 х ПЭВ-2-0,23 мм
8 х 0,0245 мм^2 - 8 х ПЭВ-2-0,22 мм
9 х 0,0217 мм^2 - 9 х ПЭВ-2-0,20 мм
...
40 х 0,005 мм^2 - 40 х ПЭВ-2-0,1 мм
Для другой частоты и на другой ток таблица будет с другими данными.
Вернёмся к нашему расчёту. Теперь нужно рассчитать число витков и диаметры провода для вторичных обмоток:
w2 = КТа * w1 = 2,4316 * 74 = 180 вит. (180+180)
w3 = КТф * w1 = 0,559 * 74 = 42 вит. (42+42)
w4 = КТн * w1 = 0,0693 * 74 = 5 вит. (5+5)
Все обмотки должны быть двухтактные со средней точкой, подключённой к минусовой шине, поэтому наматывать их нужно будет по 2 шт. для получения 200 кГц частоты на выходе.
Диаметры провода:
d2 = 1,13 * кв.корень(0,18 / 5) = 0,214 мм (по эмали d2э = 0,25 мм)
d3 = 1,13 * кв.корень(0,05 / 5) = 0,113 мм (по эмали d3э = 0,14 мм)
d4 = 1,13 * кв.корень(3 / 5) = 0,875 мм (по эмали d4э = 0,96 мм)
Как видно, проблемы со скин-эффектом будут у накальной обмотки с диаметром провода d4. Нужно взять несколько проводов 0,4 мм (мы уже знаем, что такому диаметру скин-эффект не вредит). Сечение по меди 0,4 мм = 0,126 мм^2. Понадобится 5 проводов 0,4 мм параллельно для такого же суммарного сечения как у провода диаметром 0,875 мм (0,6 мм^2).
Можно оценить заполнение первичной обмотки на ферритовом кольце 2000НМ выбранного типоразмера К20х10х7,5 мм, намотанной проводом ПЭВ-2-0,4 мм, и все остальные обмотки поэтапно с изоляцией:
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fdiyfactory.ru%2Fforum%2Fuploads%2Fimg-3852-db37b445d5.gif&hash=b0544f7b7d4789a194a24623682c808c56cdde0b)
img-3852-db37b445d5.gif (http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3852-db37b445d5.gif)
Если компактность ИБП не является приоритетом, то магнитопровод трансформатора можно взять гораздо крупнее. В этом случае, после пересчёта, число витков в обмотках будет меньше, а наматывать их будет проще и быстрее. В любом случае, изоляции обмоток нужно уделять особое внимание, ведь в анодной обмотке высокое напряжение, причём размах между половинами достигает 600В. Намотав слой анодной обмотки нужно обязательно изолировать начало чтобы продолжить наматывать. Крайние концы анодной обмотки должны выводиться через тефлоновые трубки и на расстоянии не менее 1 мм от среднего вывода и 2 мм друг от друга, т.е. соблюдая расстояние выводов.
В качестве изоляции следует применять тонкие термостойкие полимерные плёнки шириной около 5 мм, с хорошими диэлектрическими свойствами, например, полиимид Kapton:
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fdiyfactory.ru%2Fforum%2Fuploads%2Fimg-3853-de8202aa85.jpg&hash=0ac73434b7bd473cb4b94ac958cc09190c341446)
img-3853-de8202aa85.jpg (http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3853-de8202aa85.jpg)
Этот материал является отличным электрическим и термоизолятором. Не следует применять в качестве изоляции ПВХ-ленты или обычный бытовой скотч.
К выбору силовых ключей
Для тех, кому адекватный подбор деталей кажется лишним и лучше бы взять сразу мощнее и не считать эффективные, пиковые токи и тепловые потери, можно сделать рекомендации относительно данной мощности ИБП (57 Вт). Приведу список подходящих полевых МОП-транзисторов (MOSFET) c n-каналом (распространённых и доступных):
КП726А (600В, 2 Ома, 4А, 75 Вт)
КП726Б (600В, 1,6 Ома, 4,5А, 75 Вт)
КП751А (400В, 1,8 Ома, 3,3А, 50 Вт)
КП751Б (350В, 1,8 Ома, 3,3А, 50 Вт)
КП751В (400В, 2,5 Ома, 2,8А, 50 Вт)
КП780А (500В, 3 Ома, 2,5А, 50 Вт)
КП780Б (450В, 3 Ома, 2,5А, 50 Вт)
КП780В (500В, 4 Ома, 2,2А, 50 Вт)
2SK2543 (500V, 0.75 Ohm, 8A, 40W)
2SK2640 (500V, 0.9 Ohm, 10A, 50W)
2SK2876 (500V, 1.25 Ohm, 6A, 30W)
2SK3469 (500V, 0.5 Ohm, 12A, 50W)
IRF 730 (400V, 1 Ohm, 5.5A, 100W)
IRF 740 (400V, 0.5 Ohm, 10A, 125W)
IRF 830 (500V, 1.35 Ohm, 4.5A, 100W)
IRF 840 (500V, 0.85 Ohm, 8A, 125W)
STP 4NA40 (400V, 1.7 Ohm, 4A, 80W)
STP 5K50 Z (500V, 1.22 Ohm, 4.4A, 70W)
STP 9NK50 Z (500V, 0.75 Ohm, 7.2A, 110W)
...и ещё много какие в корпусе ТО-220. Можно также на напряжение 600, 700, 800 вольт, с малым сопротивлением открытого канала (1 Ом и меньше), но такие же быстрые и с большим постоянным током, чтобы не применять радиаторы. Далее будут расчёты более точные для выбора адекватных транзисторов по мощности и габаритам.
На рисунке показаны токи в первичной обмотке трансформатора и одного из силовых ключей:
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fdiyfactory.ru%2Fforum%2Fuploads%2Fimg-3854-c735d1d8b2.gif&hash=5be8533e57f10c23e974adea6647279188558fb8)
img-3854-c735d1d8b2.gif (http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3854-c735d1d8b2.gif)
Ток через первичную обмотку под нагрузкой имеет сложную трапециевидную форму, а на холостом ходу практически треугольную, и только за счёт намагничивания магнитопровода. Для нахождения максимального (пикового) тока силовых ключей, работающих поочерёдно, нужно знать индуктивность первичной обмотки. Её можно найти следующим образом:
L = (MU0 * MUн * n^2 * S) / l, мкГн
где,
MU0 = 0,001257 мкГн/мм - абсолютная магнитная проницаемость вакуума;
MUн - начальная магнитная проницаемость материала (2000);
n - число витков в обмотке;
S - площадь сечения магнитопровода, кв. мм;
l - длина средней линии магнитопровода, мм.
L = (0,001257 * 2000 * 74^2 * 37,5) / 47,1 = 10,961 мГн
Ток намагничивания первичной обмотки нарастает по линейному закону:
Iм = (Uп_мин * 1,41 / 2) * tо / L = (175 * 1,41 / 2) * 0,0000045 / 0,010961 = 0,05А
Это ток холостого хода при коэффициенте заполнения 0,45, т.е. при полном. На самом же деле ШИМ-контроллер отследит избыток нарастания напряжения на выходе и выставит наименьший коэффициент заполнения, управляющий импульс станет минимальной длины и ток намагничивания будет намного меньше. Но мы считаем для максимального заполнения и минимального напряжения сети. Ток через первичную обмотку имеет трапециевидную форму именно из-за тока намагничивания. Таким образом, максимальный ток силовых ключей (переход на намагничивание):
Iтп = (Pн / (2 * (Uп_мин * 1,41) * kз^2 * nu))
Iтп = (55,4 / (2 * (175 * 1,41) * 0,45^2 * 0,97)) = 0,57А
Пиковый ток силовых ключей:
Iс_макс = Iтп + Iм = 0,57 + 0,05 = 0,62А
Эффективный ток силового ключа (трапециевидной формы):
Iэфф = kз * ((Iтп^2 + Iтп * Iс_макс + Iтп^2) / 3)^0,5
Iэфф = 0,45 * ((0,57^2 + 0,57 * 0,62 + 0,57^2) / 3)^0,5 = 0,26А
Начальные требования к полевым МОП-транзисторам (MOSFET) c n-каналом:
Напряжение сток-исток, В: не менее Uп_макс * 1,41 (338,4В -> 350);
Максимальный постоянный ток стока, А: не менее 2Iэфф (0,5А и больше для исключения радиатора).
Выбор пал на IRFR310 в корпусе TO-252 для поверхностного монтажа:
(https://forum.diyfactory.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fdiyfactory.ru%2Fforum%2Fuploads%2Fimg-3855-3b3957c4c6.jpg&hash=75866047782c4d268ac03b98562ecfb7aa29eda7)
img-3855-3b3957c4c6.jpg (http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3855-3b3957c4c6.jpg)
Параметры IRFR310
Напряжение сток-исток: 400В;
Максимальный постоянный ток стока: 1,7А;
Пиковый ток стока: 6А;
Максимальная рассеиваемая мощность: 25 Вт;
Сопротивление открытого канала: 3,6 Ом;
Максимальное напряжение управления на затворе: +/- 20В;
Время включения: 18 нс;
Время выключения: 32 нс;
Мощность потерь на открытом переходе исток-сток:
Pr = Rис * Iэфф^2 = 3,6 * 0,26^2 = 0,24 Вт.
В таком режиме IRFR310 не требуется радиатор.
На этом вторую часть расчётов можно завершить. Следующая часть будет посвящена расчётам дросселей, ёмкостей, схеме управления и тонкостям режимов, чтобы максимально отфильтровать питание от паразитных выбросов и продлить срок службы электролитических конденсаторов.