Tápegységek

Félhidas, rezonáns, kapcsolóüzemű tápegység


Nagy hatásfokú, nagyon alacsony zavarkibocsátású, olcsó tápegység, melyet a Tranzisztoros, A-osztályú erősítőmhöz találtam ki, de bármi máshoz is használható, főleg statikusabb jellegű terhelésre (fénycsőelőtét, indukciós kemence, stb.) A táp fix frekvencián, 50%-os kitöltési tényezővel dolgozik, tehát nem PWM-szabályozott, amennyiben szabályozni akarjuk a kimeneti feszültséget, külön szabályozót, pl. LM317, LM350 vagy hasonló megoldást kell beszerelni. Megfelelően méretezett alkatrészekkel többszáz wattig is elmehetünk ezzel a félhidas megoldással, de találkoztam már néhány kilowattos megoldásokkal is a neten, pl. indukciós kemencéknél, tehát az IC-t elég széles körben lehet alkalmazni.

A kapcsolás megfelelő működéséhez beállítás szükséges, bár oszcilloszkóp nélkül is működőképesre építhető, de nem lesz feltétlenül tökéletes, tehát műszer kell hozzá. Fontos része a tápnak a félhíd két kondenzátora, valamint a T1 trafó és az előtte lévő induktivitás értéke a rezonáns működés szempontjából. A két, 22nF-os kondi jó minőségű, MKS vagy MKT típusú, Wima gyártmány, vagy hasonló paraméterű legyen, a T1 trafó primer tekercsének szórási induktivitása, plusz az előtte lévő soros induktivitás értéke összesen 90μH-re jöjjön ki, tehát egy kicsit játszani kell a tekercseléssel. A cél, hogy a félhíd kondenzátorokkal együtt egy rezgőkört alkosson ez az induktivitás. A primer szórását úgy mérhetjük le, hogy rövidre zárjuk a szekunder tekercset, és így mérünk primer tekercsre. Ha osztott tekercselést, szigetelő távtartót, stb. használunk a tekercselésnél, tehát nem tekerjük egymás közé, szoros induktív csatolásban a meneteket a két oldal között, elegendő szórt induktivitást kapunk, ha jól sikerül, akkor még a soros induktivitást sem kell berakni a primer elé. Ha mégsem, a sorosan kapcsolt induktivitással javíthatunk, ezt egy kisebb ferritrúdból, félbetört toroid magból alakíthatjuk ki, lényeg, hogy ne telítődjön túl, bírja a primer áramát.



A T2 egy apró, de lényeges alkatrész, egy áramváltó, ezen tudjuk a primeren átfolyó áramot beállítani. Ez egy kis, kb. 1cm átmérőjű, Al1000 körüli toroid magból, 1 menet primerből (ez a T1-el sorosan kötve) és 17 menet szekunderből áll.

A T3 egy egyszerű, szintén toroid magra tekert zavarszűrő, ezt készen is vehetünk-vagy kukázhatunk pl. rossz atx tápból. A T1 trafó huzaljai több szál kötegelésével, összesodrásával készüljenek, vagy litzéből, a skinhatás miatt.



Ha a primer minimális menetszámait számolgatjuk, érdemes egy minimális frekvenciával számolni. Ezt a 10000 x Uprimer/0,8frekvencia x vasmag keresztmetszet (cm2) képletből számolhatjuk ki, én 60kHz körül számoltam, de ezt növelni kellett a beállításnál. A szekunder menetszám természetesen a primer függvénye lesz. Konkrét vasmag leírást nem adok meg, mivel valami régi, szerintem már nem gyártott fazékmagot használtam hozzá, de teljesítményigénytől függően bármilyen típusú mag használható, esetleg bontott atx trafó is kompletten.



A táp beállítása röviden annyi, hogy a kimenetre rátesszük a kívánt terhelésünket, vagy műterhelést (ellenállás, izzó, stb.), majd szkóppal a T2 szekunderén lévő ellenálláson mért jelet a szinuszhoz legközelebbi alakra beállítjuk a 20k trimmerrel, illetve a T1 kimeneti feszültségét is figyeljük közben. Terheletlen állapotban az áramváltón egy szép háromszögjelet kell látnunk, terheléskor ez szinuszosodni kezd, nagy terhelésnél már szögletes felé torzul, illetve a T1 kimeneti feszültsége egyre jobban leesik. A feszültségesés nagyban csökkenthető a megfelelő, primer oldali puffereléssel, én a 600μF-ot több kondi párhuzamos kapcsolásával oldottam meg, de ezt a rajzon nem tüntettem föl az átláthatóság miatt. Optimális, rezonáns működés közben a szinusz megmarad, a táp körüli zavarok szinte tökéletesen megszűnnek, ezért különösen jól használható gerjedékeny erősítőkhöz, a kapcsolófetek pedig minimálisan melegednek, jó beállításnál, még akár 100W körül sem kell különösen nagy hűtőborda, elég csak egy kisebb alu vagy réz lemez. A kimeneti elkók low ESR típusúak, vagy több kondi párhuzamos kötege, normál kondi itt nem használható a nagyfrekvenciás áramok miatt.



A táp ebben a formájában egyszerű és kompakt, de számtalan lehetőség van a tuningolásra is, pl. az IC tápellátását áteresztő tranzisztorral, segédtáppal is megoldhatjuk az 56k ellenállás helyett, illetve túlterhelés elleni védelmet is kialakíthatunk az áramváltó és néhány plusz alkatrész segítségével, erről több információ az IR2153 adatlapjában található.

FIGYELEM!

A kapcsolás elkészítésekor fokozottan ügyelni kell a hálózati feszültség miatt az érintésvédelmi szabályok betartására!
Nézettség:

Szint:
   

Szavazat:

Készült:
2015. június 17. 14:15

Vélemény:
11

Szavazat:
9

Mai látogató:
42

Utolsó látogatás:
Ma 19:10:26

Bejelentkezés után használható funkció!
Értékeld a cikket!

Szavazatok
3,2
9
  2  ★★★★★
  1  ★★★★
  4  ★★★
  1  ★★
  1  ★

Legújabb írás

LED-es kapcsolások
     

VÉLEMÉNYEK, HOZZÁSZÓLÁSOK

Egy fontos adat kimaradt, a primer feszültség a pufferelt feszültség fele, mivel félhidas a táp, tehát kb. 150V. Ezzel számolhatunk a trafószámoló képletben.

zenobia88   2015. június 17. 18:21:18