IR2153 Alternatifi IR2161 ile SMPS Devresi

Daha önce IR2153 ile yapılan bir çok SMPS güç kaynağı projesi paylaşmıştım özellikle AT, ATX güç kaynağı güç trafolarını değerlendimek için ir2153 oldukca işe yarıyor hatta Yamaha gibi büyük firmalar bile 8 pin mosfet sürücü entegresini ürünlerinde kullanmış IR2161 ise bir üst versiyon diyebiliriz uzun zaman önce haberdar olduğum bir entegre fakat DIY ortamında kullanımı pek yaygın değil zaten piyasamızda yoktu deneme yapma fırsatım olmadı…

IR2153 entegresine göre IR2161`in en büyük özelliği dahili akım algılama kısa devre koruma sisteminin olması güç mosfetinin source bacağına bağlı düşük omajlı şönt direnci üzerinden çekilen akıma göre korumaya geçiyor ne yazıkki çalışma frekansı harici komponentler ile ayarlanamıyor 70khz çalışma frekansı var bu çekilen güve göre değişiyor (sanırım 34khz…70khz arası)

IR2161 Genel özellikleri

• Akıllı yarı köprü sürücüsü
• Kısa Devre Koruması
• Aşırı Yük Koruması
• Harici Tetiklenebilir Kapatma
• Aşırı Sıcaklık Koruması
• Frekans Modülasyonu (daha düşük EMI için)
• Düşük Güçde Başlatma
• faz kesme dim edilebilir
• Çıkış Gerilim Değişimi Telafisi.
• Gerçek Kısık Başlama
• Uyarlamalı Ölü Zaman

IR2161 Devre Şeması Uygulama Görüntüleri

IR2161, halojen lambalar için bir balast kontrolörüdür, ancak özellikleri nedeniyle, buna dayalı anahtarlamalı güç kaynakları oluşturmak için mükemmeldir. Çip yerleşik aşırı yük ve kısa devre korumasına, verimli yumuşak başlatmaya, aşırı ısınma korumasına ve uyarlanabilir ölü zamana sahiptir.

Güç kaynağının girişinde bir termistör ve bir sigortamız var. Termistörü bir bilgisayar güç kaynağından kullandım. Benim durumumdaki sigorta 3,15A’dır. Bunu C1, L1, C2 üzerine kurulu bir şebeke voltajı filtresi takip eder. Ayrıca L1 indüktörünü bir bilgisayar güç kaynağından aldım. Şebeke voltajı, bir RS607 diyot köprüsü (6A, 700V) veya dört adet 1N5408 ayrık diyot (3A, 1000V) üzerine kurulu bir diyot köprüsü ile doğrultulur. RS607 diyot köprüsü yerine 4-8A akıma sahip başka bir diyot köprüsü kullanabilirsiniz. Doğrultulmuş voltaj dalgalanmaları, yüksek voltajlı elektrolit C8 (330 μF 400 V) ile yumuşatılır.

C8 kapasitörünün kapasitansı, güç kaynağının gerekli çıkış gücüne bağlıdır, kapasitansı, 1 W çıkış gücü başına en az 1 μF olmalıdır, 1 W çıkış gücü başına 1,5 – 2 μF kapasitans olması daha iyidir. Birincil güç devresindeki yüksek frekanslı parazitle mücadele etmek için C5 gereklidir. IR2161 denetleyicisine VD1, R2, R3 devresi üzerinden güç verilir. R2 ve R3 dirençleri yaklaşık 2W ısı yayar ve çalışma sırasında 70-80 dereceye kadar ısı yayar, bu normaldir, bunun için endişelenmenize gerek yoktur.

C3, denetleyici besleme voltajındaki dalgalanmayı yumuşatmak için tasarlanmıştır. Kondansatör C4, yumuşak başlatma süresini ayarlar, üretici, bunun için 100nF’lik bir kapasitör kullanılmasını önerir. Diyot VD2 hızlı olmalı ve bunun için HER108 diyodunu seçiyoruz. C6 kapasitörünün değeri ile ilgili olarak, üretici herhangi bir tavsiyede bulunmaz, ancak değerini 100-220nF’ye eşit olarak seçmenizi tavsiye ederim. Kapı dirençleri R4 ve R5, hangi tuşların kullanıldığına göre seçilir, IRF740 için bu dirençlerin optimum değeri 22 ohm’dur. R6 ve C7 devre değerleri üretici tarafından tavsiye edilmektedir ve ben bu tavsiyeyi dikkate almaya karar verdim.

Direnç R7, aşırı yük ve kısa devreye karşı açma akımı korumasını ayarlar, değerinin nasıl seçileceği daha sonra açıklanacaktır. C9 ve C11 kapasitörlerinin değerine gelince, üretici de herhangi bir öneride bulunmuyor, ancak ben onların değerini 470nF’ye eşit seçtim. C10 ve R8 devresi, transformatörün birincil sargısındaki voltaj dalgalanmalarını azaltmak için tasarlanmıştır. Kondansatör C12, anahtarlamalı bir güç kaynağı tarafından üretilen her türlü paraziti azaltmak için tasarlanmıştır. T1 ana darbe trafosudur, bundan sonra daha detaylı bahsedeceğiz. İkincil güç devrelerinin VDS2 diyot köprüsü, sadece hızlı diyotların veya Schottky diyotların kullanılması gereklidir.

Diyotlar çıkış voltajına ve akımına göre seçilir, bundan sonra daha detaylı bahsedeceğiz. Bir bilgisayar güç kaynağından L1 ve L2 endüktanslarını aldım, bunlar bir ferrit çekirdek üzerine sarılmış 3-5 tur tel bobinleridir. C13 ve C15, ikincil güç devrelerinde yüksek frekanslı girişimi bastırmak için tasarlanmıştır, değerleri herhangi biri olabilir, ancak değerleri ne kadar büyük olursa o kadar iyidir. Elektrolitler C14 ve C16, güç kaynağının gerekli çıkış gücüne göre seçilir, benim tavsiyem her 100 watt çıkış gücü için kol başına 470 mikrofarad, ancak 1000 mikrofaraddan az değil.

Büyük kapasiteli bir kapasitörden daha küçük kapasiteli birkaç kapasitör kullanmak daha iyidir, bunun nedeni kapasitörlerin izin verilen dalgalanma akımıdır. mezhepleri herhangi bir şey olabilir, ancak mezhepleri ne kadar büyükse o kadar iyidir. Elektrolitler C14 ve C16, güç kaynağının gerekli çıkış gücüne göre seçilir, benim tavsiyem her 100 watt çıkış gücü için kol başına 470 mikrofarad, ancak 1000 mikrofaraddan az değil.

Büyük kapasiteli bir kapasitörden daha küçük kapasiteli birkaç kapasitör kullanmak daha iyidir, bunun nedeni kapasitörlerin izin verilen dalgalanma akımıdır. mezhepleri herhangi bir şey olabilir, ancak mezhepleri ne kadar büyükse o kadar iyidir. Elektrolitler C14 ve C16, güç kaynağının gerekli çıkış gücüne göre seçilir, benim tavsiyem her 100 watt çıkış gücü için kol başına 470 mikrofarad, ancak 1000 mikrofaraddan az değil. Büyük kapasiteli bir kapasitörden daha küçük kapasiteli birkaç kapasitör kullanmak daha iyidir, bunun nedeni kapasitörlerin izin verilen dalgalanma akımıdır.

Güç kaynağından tüketilen gücün belirli bir değerine ulaşıldığında (veya güç kaynağının çıkışında kısa devre olması durumunda) koruma tetiklenir. Korumanın çalışacağı güç, direnç R7’nin direncine göre seçilir. Bu güç kaynağından almayı beklediğiniz gücü bilerek R7 direncinin değerini aşağıdaki tablodan seçebilirsiniz.

Ayrıca aşağıdaki formülü kullanarak R7’nin değerini daha doğru bir şekilde hesaplayabilirsiniz: R7 \u003d 0.141 * Vac / Pload burada, R7, Ohm cinsinden direnç değeridir, Vac, güç kaynağının girişindeki voltajdır (genellikle 220-230V) volt, Pload, Sal’da gereken çıkış gücüdür

Direnç R7 tarafından dağıtılan güç şu formülle hesaplanır: Pr7 = (Yük / Vac)^2 * R7.

VDS2 diyot köprüsünün diyotları mutlaka yüksek hızlı veya Schottky diyotları olmalıdır. SF54 diyot (5A, 200V) kullandım. Bu diyot köprüleri ile güç kaynağının her bir kolundan 3A’e kadar çıkış yapabilirsiniz. SF54 diyotları, diyot uçları mümkün olduğu kadar uzun olacak şekilde tahtaya kurulmalıdır – bu, kristalden verimli ısı çıkışı ve dağılması için gereklidir.

VDS1 diyot köprüsü, maksimum kablo uzunluğu bırakılarak aynı şekilde kurulmalıdır. Daha yüksek bir çıkış akımı elde etmek gerekirse, TO-220 kasasında radyatöre takma imkanı olan diyotların kullanılması gerekir. Bu tür diyotları takmak için baskılı devre kartını biraz değiştirmek gerekir. SF54 diyotlarının daha güçlü bir alternatifi olarak BYW29 (8A, 200V), 8ETH06 (8A, 600V), 15ETH06 (15A, 600V), SF164 (16A, 200V) diyotlarını kullanabilirsiniz.

Transformer T1, özel bilgisayar programları kullanılarak hesaplanır. Birincil sargıyı 0,5 mm çapında bir tel ile 50 tur sardım. Benim durumumda, ikincil sargıların voltajı, tur başına 3,1 V oranında seçiliyor. Güç kaynağı çıkışında yaklaşık 40V’luk bir omuz voltajı elde etmem gerekiyordu ve bu, transformatörün yarım sargılarının her birinde 13 dönüşe karşılık geliyor.

Sarmak için her biri 0,5 mm’lik iki tel kullandım. Sargıların tel çapını her 3A akım için 1 mm (tel çapına göre) oranında seçmenizi öneririm, birincil sargı için her 100W çıkış gücü için 0,3 mm tel (çapa göre) kullanmanızı öneririm, ancak en az 0,5 mm. Bir kalın tel yerine birkaç ince tel sarmak daha iyidir (bunun nedeni cilt etkisidir). Transformatör çekirdeğini bir bilgisayar güç kaynağından aldım,

Dikkat! Bir IRF740 satın alırken, özellikle Aliexpress’de çok yaygın olan bir sahte ile karşılaşmamak için son derece dikkatli olmalısınız, bunun için sahte bir IRF740’ın neye benzediğini bilmek önemlidir.

Uygulama devresinin gücü 200w çıkış voltajı simetrik 2X45V DC. trafo icin ER35 nüve kullanılabilir IR2161 SMPS devresinin pcb tasarımı sprint layout ile hazırlanmış kaynak çizim dosyası var

Kaynak: http://cxem.net/pitanie/5-338.php