Hôm nay chúng tôi tiến một bước cao hơn một bước trong điện tử, cụ thể là, chúng tôi sẽ lắp ráp một bộ chỉnh lưu đồng bộ. Thiết bị này không mới, nhưng chưa phổ biến lắm.
Tác giả của sản phẩm tự chế này là Roman (tác giả của kênh YouTube "Open Frime TV").
Như bạn đã biết, trong bất kỳ nguồn cung cấp nào, đầu ra là một diode chỉnh lưu. Gần đây, điốt Schottky được sử dụng rộng rãi, vì chúng có điện áp thấp hơn và do đó, chúng ít nóng hơn. Nhưng vẫn còn sưởi ấm, và ở cường độ cao, nó rất ấn tượng.
Nếu bạn đặt một diode cực nhanh, thì tình hình thậm chí còn tồi tệ hơn, vì sự sụt giảm điện áp lớn hơn và từ đây, một trong những vấn đề quan trọng nhất phát sinh - đó là những bộ tản nhiệt.
Theo một cách tốt, bạn có thể cài đặt phía cao và phía thấp trên một bộ tản nhiệt, vì sự cố có thể xảy ra và điện áp cao sẽ đến đầu ra. Vì vậy, bạn cần tách riêng mặt nóng và lạnh trên các bộ tản nhiệt khác nhau. Nhưng không phải ai cũng có lượng tản nhiệt phù hợp để làm mát mọi thứ. Và ở công suất cao, người ta không thể làm gì nếu không làm mát cưỡng bức.
Những người thông minh bắt đầu nghĩ về vấn đề này và tìm ra một lối thoát đơn giản - sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường thay vì điốt.
Điện trở kênh mở của chúng rất nhỏ và do đó, dòng điện chạy qua chúng sẽ tạo ra ít nhiệt hơn. Thoạt nhìn, mọi thứ đều đơn giản, nhưng không. Để hoạt động chính xác, bóng bán dẫn cần kiểm soát thích hợp. Ở đây, những người thông minh cũng đã làm việc và tạo ra các vi mạch để điều khiển bóng bán dẫn trong một bộ chỉnh lưu đồng bộ.
Chúng ta chỉ cần lắp ráp mạch và tìm ra cách nó hoạt động. Chương trình này ở phía trước của bạn:
Như bạn có thể thấy, không có gì ở đây cả. Chip chỉnh lưu chỉ có trong gói smd.
Từ đó, hóa ra sơ đồ điều khiển sẽ không chiếm nhiều không gian và hiệu quả sẽ tăng lên đáng kể. Vì vậy, chúng ta hãy cố gắng tìm ra cách nó hoạt động. Điều đầu tiên thu hút sự chú ý của bạn là điểm giữa sẽ là điểm cộng và điểm phụ sẽ là điểm trừ.
Đó là bởi vì các bóng bán dẫn bật theo hướng ngược lại.
Bộ chỉnh lưu hoạt động theo cách này: ví dụ, trong xung đầu tiên, chúng ta có các dấu hiệu như vậy trên cuộn dây.
Chip này theo dõi và mở các bóng bán dẫn thấp hơn.
Hiện tại tại thời điểm này chảy dọc theo mạch này:
Điều này được theo sau bởi một xung thứ hai.
Bây giờ các bóng bán dẫn trên mở và chuyển dòng điện đến tải.
Các kỹ sư điện tử có kinh nghiệm sẽ nhớ ngay lập tức các diode bên trong bóng bán dẫn, nhưng nếu bạn nhìn lại các dấu hiệu điện áp, nó sẽ trở nên rõ ràng tại sao bóng bán dẫn được bật theo hướng ngược lại.
Trong khi một bóng bán dẫn được mở, cái thứ hai được hỗ trợ bởi một điện áp cao và diode mà một tiên nghiệm không thể vượt qua dòng điện.
Nhưng mỗi hành động đều có hậu quả, trong trường hợp của chúng tôi, điều này được thể hiện trong thực tế là hai biên độ điện áp được áp dụng cho bóng bán dẫn. Như bạn hiểu nó là xấu. Chúng tôi tìm hiểu thêm về điều này trong tính toán thực tế.
Bây giờ, như đối với các yếu tố còn lại của mạch. Một diode zener là cần thiết để hạn chế việc cung cấp năng lượng của vi mạch, vì nó không được vượt quá 20V.
Các tụ điện làm mịn điện áp cung cấp của chip.
Điện trở đi xuống đất có thể được chọn trong phạm vi từ 25 đến 150 kOhm, nó ảnh hưởng đến tốc độ mở của bóng bán dẫn. Tác giả đã chọn một điện trở 30 kOhm, thế là đủ.
Ngoài ra, điện trở cổng ảnh hưởng đến tốc độ mở, đánh giá của nó có thể từ 10 đến 30 Ohms, bạn có thể mở rộng giới hạn hơn, điều này tùy thuộc vào bạn.
Để kiểm tra khả năng hoạt động của mạch này, tôi đã phải vẽ một dấu hiệu. Đây là một bảng chỉnh lưu đồng bộ thuần túy. Bạn có thể tải về mạch và dấu hiệu TẠI ĐÂY.
Nó có thể được tích hợp vào bất kỳ nguồn cung cấp nửa cầu nào và quên đi việc quá nóng phần đầu ra. Như bạn có thể thấy các dấu hiệu hóa ra là nhỏ gọn. Chiều rộng của các rãnh công suất nhỏ, nhưng như đã đề cập trước đó, đây là cách bố trí.
Khi bảng đã được khắc, hàn nó. Khó khăn chỉ có thể phát sinh với microcircuit, nhưng nếu bạn cố gắng, mọi thứ sẽ được giải quyết. Kết quả là, chúng ta có được một thiết bị đẹp như vậy:
Bây giờ hãy nói chi tiết hơn về tính toán. Vì đây là phiên bản dùng thử của tác giả và anh ta không được trang bị phần chính, chúng tôi sẽ sử dụng một máy biến áp bên ngoài từ một số dự án cũ để khởi động nó. Phần chính ở đây là IR2153. Đầu ra sẽ nhận được khoảng 24V.
Các tính toán của khối này trước mặt bạn:
Chúng tôi quan tâm đến một tham số như giá trị biên độ của điện áp thứ cấp, chúng tôi có 28V. Và bây giờ chúng tôi nhân giá trị này với 2, tại sao, như đã đề cập ở trên. Và trên điện áp nhận được, chúng ta cần chọn một bóng bán dẫn. Chúng tôi đi vào danh mục các bóng bán dẫn thị trường vô tuyến và bắt đầu xem xét những gì có sẵn.
Và ở đây, các nhược điểm của bộ chỉnh lưu đồng bộ xuất hiện, chúng xuất hiện trong tỷ lệ giá, điện áp bóng bán dẫn và điện trở kênh mở.
Như bạn có thể thấy, điện áp càng cao thì điện trở càng lớn và nếu điện trở thấp thì giá của bóng bán dẫn này khá cao. Nhưng sau đó mọi người sẽ quyết định liệu anh ta có cần chỉnh lưu như vậy hay không.
Để tối ưu chọn một bóng bán dẫn, chúng ta cần hiểu nó sẽ tiêu thụ bao nhiêu năng lượng. Bà Ohm Luật pháp sẽ giúp chúng tôi với điều này.
Chọn các bóng bán dẫn trong biên độ gấp đôi. Tỷ lệ giá-kháng của kênh, sự lựa chọn giảm trên 75nf75.
Sau khi tính toán cho dòng điện 10A, chúng ta thu được công suất 1.1W. Bây giờ so sánh bộ chỉnh lưu đồng bộ với một diode schottky. Với cùng 10A chúng ta có được 4W. Kết quả là rõ ràng.
Nói chung, ý nghĩa của bộ chỉnh lưu như sau, ở điện áp thấp, nó tốt hơn nhiều lần so với diode, nhưng với sự tăng điện áp, hình ảnh đã trở nên không đẹp lắm.
Giá của các thành phần cao, và hiệu quả cao hơn một vài phần trăm. Hãy xem cách thiết bị hoạt động. Chúng tôi kết nối mạch thứ cấp với dây trực tiếp vào bảng và xem điện áp đầu ra, nó là khoảng 24V, tương ứng với tính toán trước đó.
Điều này có nghĩa là bảng đang hoạt động bình thường. Không nên thực hiện một bài kiểm tra sưởi ấm vì trình điều khiển là yếu. Bây giờ chúng tôi chỉ kiểm tra hiệu suất.
Bây giờ, để chứng minh công việc, chúng ta có thể đứng đầu dò dao động trên cổng của bóng bán dẫn và xem nó mở như thế nào.
Như bạn có thể thấy, động lượng là một chút áp đảo. Điều này có nghĩa là tổn thất chuyển đổi sẽ được thêm vào hệ thống sưởi, nhưng chúng không quá đáng kể.
Vâng, tuy nhiên, trong quá trình xây dựng bộ chỉnh lưu này, bạn có thể dễ dàng bước lên cào. Chúng xuất hiện dưới dạng các bóng bán dẫn không phải là bản gốc, trong đó điện trở kênh mở được nêu rõ hơn nhiều trong biểu dữ liệu. Đây là một chủ đề rất phù hợp.
Vâng, đây là thời gian để kết thúc. Cảm ơn bạn đã quan tâm. Hẹn gặp lại