Trong bài viết này, bạn sẽ học cách Roman, tác giả của kênh YouTube Open Frime TV, tự làm lắp ráp một bộ nguồn flyback trên chip UC3842, và chúng ta sẽ cùng nhau hiểu tất cả những điều phức tạp của mạch điện.
Tác giả bắt đầu hành trình phát triển nguồn cung cấp năng lượng bằng các mạch kéo đẩy, vì chúng dễ hiểu hơn, và trong những chu kỳ đơn, khoảng cách và những điều vô nghĩa khác luôn làm anh sợ hãi. Vâng, tác giả đã đạt đến một khoảnh khắc của sự hiểu biết và bây giờ đã sẵn sàng để chia sẻ nó với chúng tôi. Vì vậy, hãy bắt đầu.
Và chúng ta sẽ bắt đầu lại từ đầu, tức là trực tiếp từ nguyên tắc hoạt động của bộ chuyển đổi chạy ngược. Thoạt nhìn, không có gì phức tạp, chỉ cần 1 bóng bán dẫn, mạch điều khiển và biến áp.
Nhưng nếu bạn nhìn kỹ hơn, bạn có thể thấy rằng hướng của cuộn dây của máy biến áp là khác nhau và nói chung nó không phải là máy biến áp, mà là một cuộn cảm trong đó có cùng một khoảng cách đã được đề cập ở trên, chúng ta sẽ nói về nó sau.
Nguyên lý hoạt động của nguồn cung cấp năng lượng này như sau: khi bóng bán dẫn mở và truyền điện áp cho cuộn dây, cuộn cảm sẽ lưu trữ năng lượng.
Trong mạch thứ cấp, dòng điện không chảy, vì diode được bật theo hướng ngược lại, thời điểm này được gọi là chuyển động về phía trước. Ở lần tiếp theo, bóng bán dẫn đóng lại và dòng điện qua cuộn sơ cấp không còn chảy nữa, nhưng do thực tế là cuộn cảm đã tích lũy năng lượng, nó bắt đầu cung cấp cho nó tải. Điều này là do điện áp tự cảm ứng có dấu hiệu phân cực khác và diode bật theo hướng thuận.
Bây giờ, thời gian để nói về lý do tại sao khoảng cách là thực sự cần thiết. Thực tế là ferrite có độ tự cảm rất lớn và nếu không có khe hở thì nó sẽ không truyền hết năng lượng cho tải trong hành trình quay trở lại, và khi bóng bán dẫn tiếp theo mở ra, cuộn cảm sẽ trở nên bão hòa và trở thành một miếng kim loại, và trong trường hợp này là bóng bán dẫn sẽ làm việc ở chế độ ngắn mạch.
Bây giờ hãy nhìn thẳng vào sơ đồ của thiết bị tương lai của chúng tôi.
Như bạn có thể thấy, đây là một mạch khá phổ biến trên chip UC3842.
Không có gì mới trong sơ đồ này - mọi thứ đều chuẩn trong đó. Nhiều khả năng, một mạch như vậy đã đến với bạn trên Internet hơn một lần, vì mạch này ổn định nhất, vì chúng tôi bỏ qua bộ khuếch đại lỗi bên trong (tl431) ở đầu ra của khối.
Ngoài ra trên sơ đồ không có xếp hạng của một số yếu tố, điều này là do thực tế là chúng cần được tính toán cụ thể cho nhu cầu và điều kiện của bạn.
Nhưng bạn không nên sợ, vì vậy, không có gì phức tạp, việc tính toán rất dễ dàng và được thực hiện ở chế độ bán tự động, vì vậy ngay cả người mới bắt đầu cũng có thể xử lý nó.
Trong hình bên dưới, các phần tử (R2, R3 và C1) được tô sáng màu đỏ, được tính toán trong chương trình Starichka, các chi tiết được đưa ra trước khi cuộn dây máy biến áp.
Điện trở R4 được tính cho một tần số cụ thể, cũng là một chương trình máy tính đặc biệt. Nó có mặt trong gói phần mềm cho chương trình này, bạn có thể tải xuống TẠI ĐÂY hoặc trong phần mô tả dưới video gốc của tác giả, liên kết "NGUỒN" ở cuối bài viết.
Các chip sau phù hợp cho sản phẩm tự chế này: UC3842, UC3843, UC3844 và UC3845. Sự khác biệt là trong các vi mạch UC3844 và UC3845, tần số máy phát được chia cho 2 và trong UC3842 và UC3843 không có, do đó, giá trị xung tối đa cho hai vi mạch đầu tiên là 50% và cho hai - 100% tiếp theo.
Cũng cần phải tính toán điện trở giới hạn dòng điện của bộ ghép quang, sao cho ở điện áp đầu ra định mức, dòng điện 10 mA chảy qua bộ ghép quang.
Bộ nguồn này phá vỡ hoạt động của rơle nếu không có tải ở đầu ra, do đó cần phải lắp đặt điện trở tải. Ở điện áp định mức, điện trở này phải tiêu tan 1W.
Và điều cuối cùng chúng ta có là một sự điều chỉnh thô của biến trở.
Biến trở này cùng với một hằng số tạo ra một bộ chia điện áp, và tại điện áp định mức tại điểm phân chia nên có một điện áp bằng 2,5V.
Ngay trước khi cài đặt nó lên bo mạch, điện trở biến phải được tháo ra để xấp xỉ điện trở mong muốn, sử dụng đồng hồ vạn năng.
Vâng, thực sự, toàn bộ tính toán. Bây giờ đi đến bảng mạch in.
Như bạn có thể thấy, ở đây tác giả đã cố gắng giảm thiểu mọi thứ càng sớm càng tốt, và cuối cùng đã hài lòng với kết quả, mặc dù hệ thống dây điện không hoàn hảo.
Trong ví dụ này, máy biến áp ETD29 được sử dụng, nhưng nếu bạn có sẵn một máy biến áp khác, chỉ cần thay đổi kích thước của máy biến áp, sau đó sao chép dấu vết của bảng tác giả.
Sau khi vẽ bảng, tác giả lần đầu tiên thực hiện, có thể nói, một mô hình sử dụng phương pháp LUT được biết đến rộng rãi.
Trên mô hình này, anh ta đã thử nghiệm mọi thứ, và sau đó anh ta đặt hàng một khoản phí từ một công ty Trung Quốc. Và bây giờ, sau một tháng, cuối cùng chúng ta cũng có những chiếc khăn như vậy:
Bây giờ chúng tôi tiến hành trực tiếp để niêm phong tất cả các bộ phận và các thành phần vào vị trí. Hãy bắt đầu với frizz.
Bây giờ chúng tôi có quanh co phía trước. Đầu tiên, bắt đầu nhỏ - đầu vào sặc. Độ thấm vòng ferrite 2000-2200 là phù hợp với nó. Trên vòng này, chúng tôi quấn 2 đến 10 vòng bằng một dây 0,5mm.
Thêm đầu ra choke. Độ tự cảm của nó không được lớn lắm để không tạo ra dao động cộng hưởng không cần thiết. Bạn có thể cuộn dây dẫn đầu ra cả trên một vòng sắt và trên một thanh ferrite. Tác giả đã quyết định quấn trên một chiếc nhẫn như vậy với độ thấm là 52.
Toàn bộ cuộn dây bao gồm 10 vòng dây 0,8 mm. Chà, bây giờ chúng ta có phần khó nhất trong công việc tự chế ngày nay - đây là cuộn dây của một cuộn cảm biến áp điện.
Ở đây, trước hết, cần xác định điện áp và dòng điện, có một số hạn chế, chẳng hạn như dòng điện tối đa không được vượt quá 3A mà không làm mát và 4A khi làm mát, vì đối với điốt Schottky hiện tại lớn hơn cần một bộ tản nhiệt có diện tích lớn hơn.
Điều này ngụ ý giới hạn của công suất đầu ra, ví dụ, với điện áp tối đa 12 V không thể vượt quá 48W và với điện áp 24 V, công suất có thể đạt tới 100W.
Để tính toán các máy biến áp, tác giả khuyên bạn nên sử dụng chương trình Starichka. Dưới đây là giao diện của chương trình này.
Trong các trường bắt buộc, chúng tôi mang tất cả các tham số cần thiết và chúng tôi nhận được dữ liệu để cuộn dây ở đầu ra, cũng như khoảng cách lõi cần thiết.
Ngoài ra, ngoài điều này, chương trình đã tính toán điện trở của điện trở R2 và giá trị tối thiểu của điện dung của tụ điện đầu vào C1.
Như bạn có thể thấy, tác giả đã chọn 20V để tự cung cấp năng lượng, vì vậy đây là giá trị phù hợp nhất.
Tác giả cũng lưu ý rằng một ưu điểm khác của chương trình này là nó có thể tính toán các tham số snubber cho chúng tôi, mà bạn thấy, rất thuận tiện.
Vì vậy, chúng tôi tiến hành cuộn dây máy biến áp. Để tạo điều kiện cho nhiệm vụ cho bản thân và không bị lạc trong quá trình quanh co, chúng tôi cuộn tất cả các cuộn dây theo một hướng. Bắt đầu và kết thúc được hiển thị trên bảng mạch.
Cuộn sơ cấp được chia thành 2 phần, nửa đầu của lớp sơ cấp, sau đó là lớp thứ cấp và lớp khác của lớp sơ cấp. Do đó, độ tự cảm rò rỉ giảm và liên kết từ thông được tăng lên.
Cuối cùng, chúng tôi tiến hành cuộn dây quanh co tự, vì nó không quá quan trọng. Một ví dụ về cuộn dây máy biến áp hiện đang ở trước mặt bạn:
Và hầu như mọi thứ đã sẵn sàng, vẫn chỉ là chọn một khoảng trống hoặc mua một máy biến áp với một khoảng trống sẵn sàng, trên thực tế, tác giả đã làm điều này.
Nếu bạn vẫn phải chọn khoảng cách, thì ít nhất một số dụng cụ đo độ tự cảm phải có trong tay, ví dụ, đồng hồ vạn năng có chức năng đo độ tự cảm.
Nếu độ tự cảm kết quả trùng với giá trị tính toán (xấp xỉ), thì máy biến áp của chúng tôi được quấn chính xác và bạn có thể cài đặt nó trên bảng.
Và cuối cùng, như mọi khi, chúng tôi sẽ làm một vài bài kiểm tra.
Đèn LED sáng lên, nguồn điện khởi động. Điện áp đầu ra lớn hơn một chút so với 12V, nhưng với sự trợ giúp của điện trở điều chỉnh, bạn có thể đặt giá trị chính xác hơn.
Bộ nguồn cung cấp năng lượng tự chế của chúng tôi đối phó với thử nghiệm tải dưới dạng đèn sợi đốt với tiếng nổ và điều này có nghĩa là chúng tôi đã tạo ra một thiết bị tuyệt vời.
Đó là tất cả. Cảm ơn bạn đã quan tâm. Hẹn gặp lại
Video: