30 Volt 5 Amper DCDC Güç Kaynağı TL494 (+ LM2576T)

İşin içinde tl494 olunca dikkatimi çeken bir dcdc güç kaynağı 1….30 volt arası gerilim 20ma..5 amper arası akım ayarı yapılabiliyor. Ayrıca bir çok uygulamada kullanılan LM2576T ADJ (ayarlı) entegresi ile yapılan dcdc 1…50v gerilim ve akım ayarlı devre de var tl494 ile şeması çok benziyor. Herhi güç kaynağının verimi %90 tl494 üzerine kurulu devrenin baskı devresi (index.lay) sprint layout ile hazırlanmış şematik çizimi ise splan ile..

Amaç: evrensel laboratuvar ayarlanabilir güç kaynağı, şarj ettikten sonra otomatik kapanmalı otomatik şarj cihazı.

Devrenin avantajları: % 90’ın üzerinde yüksekverimlilik , nispeten iyi stabilizasyon, akım korumasının yüksek dikliği (aküleri kelimenin tam anlamıyla sonuna kadar şarj ederken, ayarlanan akımın sabit bir değeri ile şarj olur), transistör için küçük radyatör, maks. 20W için, akım korumasının 10mA’dan 5A’ya kadar geniş bir aralıkta düzgün ayarlanması , çıkış voltajının 0,7V’den 30V’a ayarlanması , şarjdan sonra otomatik kapanma.

Devre nasıl çalışır: İki hata yükselticisine (OAP) sahip bir TL494 PWM denetleyicisi kullanılır. Biri voltaj stabilizasyonu için, diğeri akım koruması – sınırlaması için kullanılır. Bu IC, mevcut korumayı uygulamak için ek bir op-amp’e ihtiyaç duymama avantajına sahiptir, ancak dezavantajı, transistör Q1 ile harici bir sözde sürücü oluşturulmasını gerektiren yerleşik bir çıkış sürücüsüne sahip olmamasıdır.

Çipin diğer bir dezavantajı ise uçtan uca PWM regülasyon yapamaması ve çıkış inversiyonu kullandığı için P-kanalı MOSFET’ler sürüldüğü için stabilizatörün maksimum çıkış voltajı hiçbir zaman giriş voltajı kadar yüksek olamaz ve daha fazladır. yavaş yavaş yaklaşık 5-7V.

S1 anahtarı yalnızca akü şarj modunu ayarlamak için kullanılır ve normalde akım ve voltaj dengeleyici modunda açık konumdadır.

Voltaj Stabilizasyonu: TL494’ün iki yerleşik işlemsel amplifikatöründen (OPA’lar) birini kullanır. – girişi R7 veya =0.7V’a bağlanır ve + girişi devrenin çıkışındaki potansiyometre vasıtasıyla bağlanır, yani. dengeleyicinin minimum çıkış voltajı 0,7V’den büyük veya buna eşittir.

Mevcut Stabilizasyon: TL494’ün yerleşik op amplerinden diğerini ve pin 14’teki 5V referans voltaj kaynağını kullanır. Direnç bölücüler, 494 op amp’in – girişine bir referans voltajı uygular. 5A çıkış akımında, uçta 1,5V’luk bir düşüş olacaktır. yük direnci R16 – RP3 potansiyometresi ile ayarlanan akım koruma aralığı da öyle. R9-R10 bölücüdeki gerilim rölantide 2,5V olup, çıkışta tüketim olduğu zaman R16 yük direnci üzerindeki gerilim düşüşü, gerilimi R10’un altına düşürür ve bu fark, üzerindeki potansiyometrenin seçtiği gerilime eşit olduğunda + giriş, yerleşik op amp katsayıyı düşürmeye başlar. çıkış akımında bir azalmaya yol açan PWM’nin doldurulması. Yük direncini değiştirerek bu korumanın aralığı genişletilebilir, bu durumda R13=0,33Ω’da 5A olarak seçilir.

Devrenin ilk başlangıcındaki modların ayarlanması: Akım potansiyometresi RP3, minimum kısa devre akımı konumuna (devrenin son derece yukarı akışı) yerleştirilir. Bazı düşük dirençli yükler bir ampermetre aracılığıyla açılır ve RP1 düzenleyici ile minimum bir akım ayarlanır (örneğin, bir LED için 8 mA). Ayak 15’teki voltajın ayak 15’ten biraz daha düşük olması gerektiğini akılda tutarak TL494’ün bacak 15 ve bacak 16’daki (bir op-amp’in iki girişi) voltajlarını izleyin!!! çünkü bu voltajlar eşitlenirse, TL494 üretmeyi durdurur. Yukarıda bahsettiğim maksimum akım, R16 yük direnci düşürülerek arttırılabilir.

Akü şarjından otomatik bağlantı kesme:Kesme karşılaştırıcısı (güç kaynağı şarj cihazı olarak kullanıldığında) TL082 ile oluşturulmuştur. İki yerleşik OP’den yalnızca biri kullanılır. Otomatik modda, karşılaştırıcı, şarj akımı RP2 potansiyometresi ile ayarladığımız minimum değerin altına düştüğünde şarj işlemini durdurur. Şarj modu S1 anahtarı tarafından belirlenir. Kapalı ise otomatik kapanma modunda çalışır. Açıksa sistem sabit bir voltajla aküyü şarj etmeye devam eder, sadece akımı izler ve ayarladığımız minimum değerin altına düştüğünü LED üzerinden gösterir.

Çalışma prensibi: şarj akımı belirli bir değerin altına düştükten sonra, karşılaştırıcının – girişindeki voltaj, yük direnci boyunca voltaj düşüşündeki azalma nedeniyle + girişine göre azalır, karşılaştırıcı çalışır ve 5V sağlar. 3,5V’de DTC yönlendirme sınırını aşan ve denetleyici nesillerini kesintiye uğratan TL494’ün (DTC) 4. ayağı. Bunu yaparken LED1 söner ve şarj döngüsünün sonunu gösterir.

Çalışma sınırının ayarlanması:

1. S1 anahtarını açın, yüksüz çıkış voltajını RP4 potansiyometresi ile ayarlayın.

2. Bir yük ampermetresi (kısa devre) olarak açılır ve akım düzenleyici RP3 ile şarjı kapatması gereken akım ayarlanır. Örneğin ampermetreden 100mA akacak. Şarj LED’i yanar.

3. RP2 düzelticiyi LED sönene kadar döndürün. Bu aynı zamanda şarjdan otomatik bağlantı kesmenin mevcut açma eşiğidir.

Çalışma, kısa devre akımını, örneğin 101mA artırmak için RP3 akım düzenleyiciyi hafifçe döndürerek kontrol edilir, bu noktada LED yanmalıdır. RP3 daha sonra akımı azaltmaya geri döner ve 100mA’ya ulaştığında LED’in sönmesi gerekir.

Mosfet sürücüsü devredeki en önemli parçadır, bu durumda yerleşik olandan daha iyi değildir, ancak Schottky diyot sayesinde tipik olana yaklaşır.

Şemadaki en önemli şey, darbeli olduğu ve bu darbelerin harmonikleri ile tahtanın her yerinde “yürüdüğü”, normal çalışmayı, kendi kendini uyarmayı ve orada verimlilik önemli ölçüde düşer. Bu tip bir pano için hemen hemen tüm gereklilikleri yerine getirmeme rağmen, özellikle kapasitörler olmak üzere bazı elemanların yerleri deneysel olarak seçilmiştir. Elemanları kurtarmak, kararsız çalışmaya – kendi kendini uyarmaya ve düşük verimliliğe yol açacaktır. Levha üretimi doğru bir şekilde takip edilirse, belirli bir sorun olmayacaktır.

Bu tür darbe stabilizatörlerini akım korumalı olarak ayarlamak, sabit bir çıkış voltajında ​​bile zordur ve hatta geniş bir aralıkta ayarlama yaparken daha da zordur.

Programın geliştirilmesi, yüksek derecede entegrasyona sahip olmasa da, oldukça zamanımı aldı. Kendini uyarma sorununun düzeltilmesi çok zordur, bu nedenle birisi kendi tahtasını doğaçlama yaparsa iyi çalışacağını garanti etmiyorum, birçok deney sayesinde geliştirdiğim tahtayı kullanmanızı tavsiye ederim.

Potansiyometrelerin değerlerine uyulması da önemlidir çünkü gerilim bölücüler içinde yer alırlar ve bunlara uyulmadığı takdirde devre çalışmayacaktır.

Devre 1.5A’e kadar kullanılıyorsa MOSFET radyatöre ihtiyaç yoktur, zar zor ısınırlar, aksi takdirde daha büyük akımlar için küçük bir radyatör kullanılır.
2x150W güce sahip tüm güç kaynağı ünitesi küçük bir kutuda toplanır ve 1,5 kg ağırlığındadır.

Şema benim için mükemmel çalışıyor. Bir kutuya bir darbe ana güç kaynağı ve bu tür iki ayrı dengeleyici, birbirinden ve ana şebekeden galvanik olarak ayrılmış iki ayrı güç kaynağı ünitesi koydum – fotoğrafları aşağıya ekliyorum.

Güç kaynağı ünitesinin güvenliği ve küçük boyutları göz önüne alındığında, örneğin bir araba aküsünü şarj ederken çok nadiren ve değişken hızlarda açılan elektronik termostatlı bir fan da kurdum. Termostatın şeması ve devre kartı aşağıdaki yazılarda verilmiştir.

Şema: sPlan 7
PCB: Sprint layout 5

Kaynak:mazeto.net/index.php/topic,2848.0.html