Rangkaian catu daya berdasarkan chip tl494. Penstabil arus dan tegangan yang kuat pada TL494. Tujuan dari chip TL494CN

Paling Catu daya switching modern dibuat pada chip seperti TL494, yang merupakan pengontrol PWM pulsa. Bagian daya dibuat menggunakan elemen kuat, seperti transistor. Rangkaian koneksi untuk TL494 sederhana; diperlukan minimal komponen radio tambahan, yang dijelaskan secara rinci dalam lembar data.

Opsi modifikasi: TL494CN, TL494CD, TL494IN, TL494C, TL494CI.

Saya juga menulis review IC populer lainnya.

1. Karakteristik dan fungsionalitas
2. Analoginya
3. Diagram koneksi khas untuk catu daya pada TL494
4. Diagram catu daya
5. Mengubah catu daya ATX menjadi catu daya laboratorium
6.Lembar Data
7. Grafik karakteristik kelistrikan
8. Fungsi sirkuit mikro

Karakteristik dan fungsionalitas

Chip TL494 dirancang sebagai pengontrol PWM untuk mengganti catu daya, dengan frekuensi operasi tetap. Untuk mengatur frekuensi operasi, diperlukan dua elemen eksternal tambahan: resistor dan kapasitor. Sirkuit mikro memiliki sumber tegangan referensi 5V, kesalahannya adalah 5%.

Lingkup aplikasi yang ditentukan oleh pabrikan:

catu daya dengan kapasitas lebih dari 90W AC-DC dengan PFC;
oven gelombang mikro;
meningkatkan konverter dari 12V ke 220V;
pasokan listrik untuk server;
inverter untuk panel surya;
sepeda listrik dan sepeda motor;
konverter uang;
detektor asap;
komputer desktop.

Analoginya

Analog paling terkenal dari chip TL494 adalah KA7500B domestik, KR1114EU4 dari Fairchild, Sharp IR3M02, UA494, Fujitsu MB3759. Diagram koneksi serupa, pinoutnya mungkin berbeda.

TL594 baru adalah analog dari TL494 dengan peningkatan akurasi komparator. TL598 adalah analog dari TL594 dengan repeater pada outputnya.

Diagram koneksi khas untuk catu daya pada TL494

Sirkuit switching dasar TL494 dikumpulkan dari lembar data berbagai produsen. Mereka dapat menjadi dasar untuk pengembangan perangkat serupa dengan fungsi serupa.

Sirkuit catu daya

Sirkuit yang kompleks Saya tidak akan mempertimbangkan peralihan catu daya TL494. Mereka membutuhkan banyak suku cadang dan waktu, jadi membuatnya sendiri tidaklah rasional. Lebih mudah untuk membeli modul serupa yang sudah jadi dari Cina seharga 300-500 rubel.

Saat merakit konverter tegangan penambah, berikan perhatian khusus pada pendinginan transistor daya keluaran. Untuk 200W arus keluarannya sekitar 1A, relatif tidak banyak. Pengujian stabilitas operasi harus dilakukan dengan beban maksimum yang diijinkan. Beban yang dibutuhkan paling baik dibentuk dari lampu pijar 220 volt dengan daya 20w, 40w, 60w, 100w. Jangan terlalu panaskan transistor lebih dari 100 derajat. Ikuti tindakan pencegahan keselamatan saat bekerja dengan tegangan tinggitage. Coba tujuh kali, hidupkan sekali.

Boost converter pada TL494 hampir tidak memerlukan penyesuaian dan sangat dapat diulang. Sebelum perakitan, periksa nilai resistor dan kapasitor. Semakin kecil deviasinya, semakin stabil inverter beroperasi dari 12 hingga 220 volt.

Lebih baik mengontrol suhu transistor menggunakan termokopel. Jika radiator terlalu kecil, lebih mudah memasang kipas angin agar tidak memasang radiator baru.

Saya harus membuat catu daya untuk TL494 dengan tangan saya sendiri untuk amplifier subwoofer di dalam mobil. Pada saat itu inverter mobil dari 12V hingga 220V tidak dijual, dan Cina tidak memiliki Aliexpress. Sebagai penguat ULF Saya menggunakan chip seri TDA pada 80W.

Selama 5 tahun terakhir, minat terhadap teknologi yang digerakkan oleh listrik telah meningkat. Hal ini difasilitasi oleh orang Cina yang memulainya produksi massal sepeda listrik, motor roda modern dengan efisiensi tinggi. Saya menganggap hoverboard roda dua dan roda satu sebagai implementasi terbaik. Pada tahun 2015, perusahaan China Ninebot membeli Segway Amerika dan mulai memproduksi 50 jenis skuter listrik tipe Segway.

Pengendali kendali yang baik diperlukan untuk mengendalikan motor tegangan rendah yang bertenaga.

Mengubah catu daya ATX menjadi catu daya laboratorium

Setiap orang memiliki amatir radio blok yang kuat Catu daya ATX dari komputer yang menghasilkan 5V dan 12V. Kekuatannya berkisar dari 200W hingga 500W. Mengetahui parameter pengontrol kontrol, Anda dapat mengubah parameter sumber ATX. Misalnya menaikkan tegangan dari 12 menjadi 30V. Ada 2 metode yang populer, salah satunya dari amatir radio Italia.

Mari kita pertimbangkan metode Italia, yang sesederhana mungkin dan tidak memerlukan penggulungan ulang trafo. Output ATX dihilangkan seluruhnya dan dimodifikasi sesuai dengan rangkaian. Sejumlah besar amatir radio mengulangi skema ini karena kesederhanaannya. Tegangan keluaran dari 1V hingga 30V, arus hingga 10A.

Lembar Data

Chip ini sangat populer sehingga diproduksi oleh beberapa produsen; begitu saja saya menemukan 5 lembar data berbeda, dari Motorola, Texas Instruments, dan lainnya yang kurang dikenal. Lembar data terlengkap TL494 berasal dari Motorola, yang akan saya terbitkan.

Semua lembar data, Anda dapat mengunduhnya masing-masing:

Motorola;
Texas Instruments - lembar data terbaik;
Kontek

Proyek ini adalah salah satu proyek terlama yang pernah saya kerjakan. Satu orang memesan catu daya untuk power amplifier.
Sebelumnya saya belum pernah berkesempatan membuat generator pulsa bertenaga tipe stabil seperti itu, walaupun saya punya pengalaman dalam merakit IIP cukup besar. Ada banyak masalah selama perakitan. Awalnya saya ingin mengatakan bahwa skema ini sering ditemukan di Internet, atau lebih tepatnya, di situs web, suatu interval, tetapi.... skema awalnya tidak ideal, memiliki kesalahan dan kemungkinan besar tidak akan berfungsi jika Anda merakit itu persis sesuai dengan skema dari situs.

Secara khusus, saya mengubah diagram koneksi generator dan mengambil diagram dari lembar data. Saya membuat ulang unit catu daya dari rangkaian kontrol, alih-alih resistor 2 watt yang dihubungkan secara paralel, saya menggunakan SMPS 15 Volt 2 Ampere yang terpisah, yang memungkinkan untuk menghilangkan banyak kerumitan.
Saya mengganti beberapa komponen agar sesuai dengan kenyamanan saya dan meluncurkan semuanya sebagian, mengonfigurasi setiap node secara terpisah.
Beberapa kata tentang desain catu daya. Ini adalah catu daya jaringan switching yang kuat berdasarkan topologi jembatan, memiliki stabilisasi tegangan keluaran, perlindungan hubung singkat dan kelebihan beban, semua fungsi ini dapat disesuaikan.
Daya dalam kasus saya adalah 2000 watt, tetapi rangkaian dapat dengan mudah menghilangkan hingga 4000 watt jika Anda mengganti kunci, jembatan dan mengisinya dengan elektrolit 4000 uF. Mengenai elektrolit, kapasitas dipilih berdasarkan perhitungan 1 watt - 1 µF.
Jembatan dioda - 30 Ampere 1000 Volt - rakitan siap pakai, memiliki aliran udara tersendiri (pendingin)
Sekering listrik 25-30 Ampere.
Transistor - IRFP460, usahakan pilih transistor dengan tegangan 450-700 Volt, dengan kapasitansi gerbang terendah dan resistansi saluran terbuka sakelar terendah. Dalam kasus saya, kunci-kunci ini adalah satu-satunya pilihan, meskipun dalam rangkaian jembatan mereka dapat memberikan daya yang diberikan. Mereka dipasang pada heat sink umum; mereka harus diisolasi satu sama lain; heat sink memerlukan pendinginan intensif.
Relai modus awal yang lembut- 30 Amps dengan koil 12 Volt. Awalnya, ketika unit dihubungkan ke jaringan 220 Volt, arus startnya sangat tinggi sehingga dapat membakar jembatan dan masih banyak lagi, sehingga diperlukan mode soft start untuk catu daya peringkat ini. Ketika terhubung ke jaringan melalui resistor pembatas (rantai resistor 3x22Ohm 5 Watt yang dihubungkan seri dalam kasus saya), elektrolitnya terisi. Ketika tegangan pada mereka cukup tinggi, catu daya rangkaian kontrol (15 Volt 2 Ampere) diaktifkan, yang menutup relai dan melalui yang terakhir daya (daya) utama disuplai ke rangkaian.
Transformator - dalam kasus saya, pada 4 cincin 45x28x8 2000NM, inti tidak kritis dan segala sesuatu yang berhubungan dengannya harus dihitung menggunakan program khusus, sama dengan keluaran tersedak stabilisasi grup.

Unit saya memiliki 3 belitan, semuanya memberikan tegangan bipolar. Gulungan pertama (utama, daya) adalah +/-45 Volt dengan arus 20 Amps - untuk memberi daya pada tahap keluaran utama (penguat arus) UMZCH, yang kedua +/-55 Volt 1,5 Amps - untuk memberi daya pada tahap berbeda dari amplifier, yang ketiga +/- 15 untuk memberi daya pada unit filter.

Generator sudah terpasang TL494, disetel ke 80 kHz, di luar pengemudi IR2110 untuk mengelola kunci.
Trafo arus dililitkan pada cincin 20x12x6 2000NM - belitan sekunder dililit dengan kawat MGTF 0,3 mm dan terdiri dari 2x45 putaran.
Di bagian keluaran, semuanya standar; jembatan dioda KD2997 digunakan sebagai penyearah belitan daya utama - dengan arus 30 ampere. Jembatan untuk belitan 55 volt adalah dioda UF5408, dan untuk belitan 15 volt berdaya rendah - UF4007. Gunakan hanya dioda cepat atau ultra-cepat, meskipun Anda dapat menggunakan dioda pulsa biasa dengan tegangan balik minimal 150-200 Volt (tegangan dan arus dioda tergantung pada parameter belitan).
Kapasitor setelah penyearah harganya 100 Volt (dengan margin), kapasitasnya 1000 μF, tapi tentu saja akan ada lebih banyak di papan amplifier itu sendiri.

Memecahkan masalah sirkuit awal.
Saya tidak akan memberikan diagram saya, karena tidak jauh berbeda dengan yang ditunjukkan. Saya hanya akan mengatakan bahwa di sirkuit 15 kita melepas kaitan pin TL dari 16 dan menyoldernya ke pin 13/14. Selanjutnya kita lepas resistor R16/19/20/22 2 watt, dan nyalakan unit kontrol dengan catu daya terpisah 16-18 Volt 1-2 ampere.
Kami mengganti resistor R29 dengan 6,8-10 kOhm. Kami mengecualikan tombol SA3/SA4 dari sirkuit (jangan sampai terjadi korsleting! Akan terjadi ledakan!). Kami mengganti R8/R9 - mereka akan terbakar saat pertama kali dihubungkan, jadi kami menggantinya dengan resistor 5 watt 47-68 Ohm; Anda dapat menggunakan beberapa resistor yang dihubungkan seri dengan daya yang ditentukan.
R42 - ganti dengan dioda zener dengan tegangan stabilisasi yang diperlukan. Saya sangat merekomendasikan menggunakan semua resistor variabel di rangkaian tipe multi-putaran untuk pengaturan yang paling akurat.
Batas minimal stabilisasi tegangan adalah 18-25 Volt, maka pembangkitan akan gagal.

Setiap amatir radio, tukang reparasi, atau sekadar pengrajin membutuhkan sumber listrik untuk memberi daya pada sirkuitnya, mengujinya menggunakan catu daya, atau terkadang ia hanya perlu mengisi daya baterai. Kebetulan saya tertarik dengan topik ini beberapa waktu lalu dan saya juga membutuhkan perangkat serupa. Seperti biasa, saya menjelajahi banyak halaman di Internet tentang masalah ini, mengikuti banyak topik di forum, tetapi apa yang sebenarnya saya butuhkan tidak ada dalam pikiran saya - kemudian diputuskan untuk melakukan semuanya sendiri, mengumpulkan semua informasi yang diperlukan di beberapa bagian. Dengan demikian, lahirlah catu daya laboratorium switching berdasarkan sirkuit mikro TL494.

Apa yang istimewa – yah, sepertinya tidak banyak, tapi akan saya jelaskan – membuat ulang catu daya asli komputer pada papan sirkuit cetak yang sama menurut saya bukan Feng Shui, dan itu juga tidak indah. Ceritanya sama dengan kasusnya – sepotong logam berlubang tidak terlihat bagus, meskipun jika ada penggemar gaya ini, saya tidak menentangnya. Oleh karena itu, desain ini hanya didasarkan pada bagian utama dari catu daya komputer asli, tetapi pada papan sirkuit tercetak (lebih tepatnya papan sirkuit tercetak– sebenarnya ada tiga) dibuat terpisah dan khusus untuk kasusnya. Case di sini juga terdiri dari dua bagian - tentu saja alasnya adalah case Kradex Z4A, serta kipas (pendingin) yang bisa Anda lihat di foto. Ini seperti kelanjutan dari tubuh, tetapi yang terpenting adalah yang utama.

Diagram catu daya:

Anda dapat melihat daftar bagiannya di akhir artikel. Sekarang mari kita menganalisis secara singkat rangkaian catu daya laboratorium switching. Sirkuit ini bekerja pada chip TL494, ada banyak analog, tetapi saya tetap merekomendasikan menggunakan chip asli, harganya sangat murah dan bekerja dengan andal, tidak seperti analog Cina dan palsu. Anda juga dapat membongkar beberapa catu daya lama dari komputer dan merakit suku cadang yang diperlukan dari sana, tetapi saya sarankan, jika memungkinkan, menggunakan suku cadang dan sirkuit mikro baru - ini akan meningkatkan peluang keberhasilan. Karena fakta itu daya keluaran Karena elemen kunci bawaan TL494 tidak cukup untuk mengontrol transistor kuat yang beroperasi pada transformator pulsa utama Tr2, rangkaian kontrol untuk transistor daya T3 dan T4 dibuat menggunakan transformator kontrol Tr1. Trafo kendali ini digunakan dari catu daya komputer lama tanpa melakukan perubahan komposisi belitan. Trafo kontrol Tr1 digerakkan oleh transistor T1 dan T2.

Sinyal dari transformator kontrol disuplai ke basis transistor daya melalui dioda D8 dan D9. Transistor T3 dan T4 menggunakan merek bipolar MJE13009, Anda dapat menggunakan transistor dengan arus lebih rendah - MJE13007, tetapi di sini masih lebih baik membiarkannya dengan arus yang lebih tinggi untuk meningkatkan keandalan dan daya rangkaian, meskipun ini tidak akan terjadi. menyelamatkan Anda dari korsleting pada rangkaian tegangan tinggi. Selanjutnya, transistor ini mengayunkan transformator Tr2, yang mengubah tegangan yang diperbaiki sebesar 310 volt dari jembatan dioda VDS1 menjadi tegangan yang kita butuhkan (dalam dalam hal ini 30 - 31 volt). Data tentang penggulungan ulang (atau penggulungan dari awal) transformator akan muncul nanti. Tegangan keluaran dihilangkan dari belitan sekunder transformator ini, yang mana penyearah dan serangkaian filter dihubungkan sehingga tegangan sebisa mungkin bebas riak. Penyearah harus digunakan pada dioda Schottky untuk meminimalkan kerugian selama perbaikan dan menghilangkan pemanasan besar pada elemen ini. Menurut rangkaian, dioda Schottky ganda D15 digunakan. Di sini juga, semakin besar arus yang diizinkan dioda, semakin baik. Jika Anda ceroboh saat pertama kali memulai rangkaian, ada kemungkinan besar kerusakan dioda dan transistor daya T3 dan T4 ini. Pada filter keluaran rangkaian, ada baiknya menggunakan kapasitor elektrolitik dengan ESR rendah (Low ESR). Choke L5 dan L6 digunakan dari catu daya komputer lama (walaupun seperti yang lama - hanya rusak, tetapi cukup baru dan bertenaga, sepertinya 550 W). L6 digunakan tanpa mengubah belitan, dan merupakan silinder dengan selusin lilitan kawat tembaga tebal. L5 perlu diputar ulang, karena komputer menggunakan beberapa level tegangan - kita hanya memerlukan satu tegangan, yang akan kita atur.

L5 adalah sebuah cincin kuning(tidak semua cincin bisa digunakan, karena ferit dengan karakteristik berbeda dapat digunakan; kita membutuhkan yang kuning). Sekitar 50 lilitan kawat tembaga dengan diameter 1,5 mm harus dililitkan pada cincin ini. Resistor R34 merupakan resistor pemadaman - melepaskan kapasitor sehingga pada saat penyetelan tidak ada situasi menunggu lama hingga tegangan turun saat memutar kenop penyetel.

Elemen T3 dan T4, serta D15, yang paling rentan terhadap pemanasan dipasang pada radiator. Dalam desain ini, mereka juga diambil dari blok lama dan diformat (dipotong dan ditekuk agar sesuai dengan dimensi casing dan papan sirkuit cetak).

Sirkuit ini berdenyut dan dapat menimbulkan kebisingannya sendiri ke dalam jaringan rumah tangga, sehingga perlu menggunakan mode umum tersedak L2. Untuk menyaring gangguan jaringan yang ada digunakan filter menggunakan choke L3 dan L4. Termistor NTC1 akan mencegah lonjakan arus ketika rangkaian dicolokkan ke soket; rangkaian akan mulai lebih lembut.

Untuk mengontrol tegangan dan arus, dan untuk mengoperasikan chip TL494, diperlukan tegangan yang lebih rendah dari 310 volt, sehingga digunakan rangkaian daya terpisah untuk ini. Itu dibangun di atas transformator berukuran kecil Tr3 BV EI 382 1189. Dari belitan sekunder, tegangan diperbaiki dan dihaluskan oleh kapasitor - secara sederhana dan marah. Jadi, kita mendapatkan 12 volt yang dibutuhkan untuk bagian kontrol rangkaian catu daya. Selanjutnya, 12 volt distabilkan menjadi 5 volt menggunakan chip penstabil linier 7805 - tegangan ini digunakan untuk rangkaian penunjuk tegangan dan arus. Tegangan -5 volt juga dibuat secara artifisial untuk memberi daya pada penguat operasional rangkaian penunjuk tegangan dan arus. Pada prinsipnya, Anda dapat menggunakan rangkaian voltmeter dan ammeter apa pun yang tersedia untuk catu daya tertentu, dan jika tidak diperlukan, tahap stabilisasi tegangan ini dapat dihilangkan. Biasanya, rangkaian pengukuran dan indikasi digunakan, dibangun di atas mikrokontroler, yang memerlukan catu daya sekitar 3,3 - 5 volt. Sambungan amperemeter dan voltmeter ditunjukkan pada diagram.

Di foto ada papan sirkuit tercetak dengan mikrokontroler - ammeter dan voltmeter, terpasang ke panel dengan baut yang disekrup ke mur yang direkatkan dengan aman ke plastik lem super. Indikator ini memiliki batasan pengukuran arus hingga 9,99 A, yang jelas tidak cukup untuk catu daya ini. Selain fungsi tampilan, modul pengukuran arus dan tegangan tidak lagi terlibat dengan cara apa pun sehubungan dengan papan utama perangkat. Modul pengukuran pengganti apa pun sesuai secara fungsional.

Rangkaian pengaturan tegangan dan arus dibangun pada empat penguat operasional (LM324 digunakan - empat penguat operasional dalam satu paket). Untuk memberi daya pada sirkuit mikro ini, ada baiknya menggunakan filter daya pada elemen L1 dan C1, C2. Menyiapkan rangkaian terdiri dari pemilihan elemen yang ditandai dengan tanda bintang untuk mengatur rentang kendali. Sirkuit penyesuaian dipasang pada papan sirkuit tercetak terpisah. Selain itu, untuk pengaturan arus yang lebih lancar, Anda dapat menggunakan beberapa resistor variabel yang dihubungkan sesuai.

Untuk mengatur frekuensi konverter, perlu memilih nilai kapasitor C3 dan nilai resistor R3. Diagram menunjukkan piring kecil dengan data perhitungan. Frekuensi yang terlalu tinggi dapat meningkatkan kerugian pada transistor daya saat berpindah, jadi Anda tidak boleh terlalu terbawa suasana; menurut saya, sebaiknya menggunakan frekuensi 70-80 kHz, atau bahkan kurang.

Sekarang tentang parameter penggulungan atau penggulungan ulang transformator Tr2. Saya juga menggunakan basis dari catu daya komputer lama. Jika Anda tidak membutuhkan arus tinggi dan tegangan tinggi, maka Anda tidak dapat memundurkan trafo seperti itu, tetapi gunakan trafo yang sudah jadi, sambungkan belitan yang sesuai. Namun jika dibutuhkan arus dan tegangan yang lebih besar, maka trafo harus digulung ulang untuk mendapatkan arus dan tegangan yang lebih besar hasil terbaik. Pertama-tama, kita harus membongkar inti yang kita miliki. Ini adalah momen paling krusial, karena ferit cukup rapuh, dan Anda tidak boleh merusaknya, jika tidak semuanya akan menjadi sampah. Jadi, untuk membongkar inti, harus dipanaskan, seperti yang biasa digunakan pabrikan resin epoksi, yang melunak saat dipanaskan. Sumber api terbuka tidak boleh digunakan. Peralatan pemanas listrik sangat cocok untuk kondisi rumah tangga, misalnya kompor listrik. Saat memanaskan, pisahkan bagian inti dengan hati-hati. Setelah dingin, lepaskan semua gulungan asli. Sekarang Anda perlu menghitung jumlah belitan belitan primer dan sekunder transformator yang diperlukan. Untuk melakukan ini, Anda dapat menggunakan program ExcellentIT(5000), di mana kita mengatur parameter konverter yang kita perlukan dan mendapatkan perhitungan jumlah putaran relatif terhadap inti yang digunakan. Selanjutnya, setelah penggulungan, inti transformator harus direkatkan kembali; disarankan juga menggunakan lem atau resin epoksi berkekuatan tinggi. Saat membeli inti baru, perekatan mungkin tidak diperlukan, karena sering kali bagian inti dapat disatukan dengan staples dan baut logam. Gulungan harus digulung rapat untuk menghilangkan kebisingan akustik selama pengoperasian perangkat. Jika diinginkan, belitan dapat diisi dengan semacam parafin.

Papan sirkuit tercetak dirancang untuk paket Z4A. Casingnya sendiri mengalami sedikit modifikasi untuk memastikan sirkulasi udara untuk pendinginan. Untuk melakukan ini, bor beberapa lubang di bagian samping dan belakang, dan buat lubang di bagian atas untuk kipas. Kipas angin bertiup ke bawah udara berlebih daun melalui lubang. Anda dapat memposisikan kipas angin secara terbalik sehingga dapat menyedot udara keluar dari casing. Faktanya, pendinginan kipas jarang diperlukan, dan bahkan di bawah beban berat, elemen sirkuit tidak menjadi terlalu panas.

Panel depan juga disiapkan. Indikator tegangan dan arus digunakan menggunakan indikator tujuh segmen, dan film antistatik logam digunakan sebagai filter cahaya untuk indikator ini, mirip dengan yang mengemas elemen radio yang ditandai dengan sensitivitas terhadap elektrostatika. Anda juga bisa menggunakan film tembus pandang yang direkatkan pada kaca jendela, atau film berwarna untuk mobil. Kumpulan elemen pada panel depan dan belakang dapat diatur sesuai selera Anda. Dalam kasus saya, ada konektor untuk menyambung ke soket, kompartemen sekering, dan sakelar di bagian belakang. Di bagian depan terdapat indikator arus dan tegangan, LED yang menunjukkan stabilisasi arus (merah) dan stabilisasi tegangan (hijau), kenop resistor variabel untuk mengatur arus dan tegangan, dan konektor pelepas cepat yang menghubungkan tegangan keluaran.

Pada perakitan yang benar Catu daya hanya perlu menyesuaikan rentang kendali.

Perlindungan arus (stabilisasi arus) bekerja sebagai berikut: ketika arus yang disetel terlampaui, sinyal pengurangan tegangan dikirim ke chip TL494 - semakin rendah tegangan, semakin rendah arus. Pada saat yang sama, LED merah di panel depan menyala, menandakan bahwa arus yang disetel telah terlampaui atau terjadi korsleting. Dalam mode pengaturan tegangan normal, LED hijau menyala.

Karakteristik utama dari catu daya laboratorium switching terutama bergantung pada basis elemen yang digunakan, dalam versi ini, karakteristiknya adalah sebagai berikut:

Tegangan masukan – 220 volt AC
Tegangan keluaran – dari 0 hingga 30 volt DC
Arus keluaran lebih dari 15A (nilai sebenarnya diuji)
Mode pengaturan tegangan
Mode stabilisasi saat ini (perlindungan hubung singkat)
Indikasi kedua mode dengan LED
Dimensi kecil dan berat dengan daya tinggi
Penyesuaian batas arus dan tegangan

Ringkasnya, dapat dicatat bahwa catu daya laboratorium ternyata berkualitas cukup tinggi dan bertenaga. Hal ini memungkinkan Anda menggunakan versi catu daya ini untuk menguji beberapa sirkuit Anda sendiri dan bahkan untuk mengisi daya aki mobil. Perlu juga dicatat bahwa wadah keluarannya cukup besar sirkuit pendek Lebih baik tidak membiarkannya, karena pelepasan kapasitor kemungkinan besar dapat merusak rangkaian (yang kita sambungkan), namun, tanpa kapasitansi ini, tegangan keluaran akan lebih buruk - riak akan meningkat. Ini adalah fitur unit pulsa; pada catu daya analog, kapasitansi keluaran tidak melebihi 10 µF, biasanya karena desain sirkuitnya. Dengan demikian, kami memperoleh catu daya switching laboratorium universal yang mampu beroperasi pada rentang beban yang luas dari hampir nol hingga puluhan ampere dan volt. Catu daya telah terbukti sangat baik baik ketika memberi daya pada sirkuit kecil selama pengujian (tetapi di sini perlindungan terhadap hubung singkat tidak akan banyak membantu karena kapasitansi keluaran yang besar) dengan konsumsi miliampere, dan ketika digunakan dalam situasi di mana daya keluaran yang besar adalah diperlukan selama sedikit pengalaman saya di bidang elektronik.

Saya membuat catu daya laboratorium ini sekitar 4 tahun yang lalu, ketika saya baru mulai mengambil langkah pertama di bidang elektronik. Sampai saat ini, tidak ada satupun kerusakan, mengingat seringkali bekerja jauh melebihi 10 ampere (pengisian aki mobil). Saat deskripsi, karena waktu produksi yang lama, mungkin ada yang terlewat, silakan tambahkan pertanyaan dan komentar di kolom komentar.

Perangkat lunak perhitungan transformator:

Saya melampirkan papan sirkuit tercetak ke artikel (voltmeter dan ammeter tidak termasuk di sini - semuanya dapat digunakan).

Daftar elemen radio

Penamaan	Jenis	Denominasi	Kuantitas	Catatan	buku catatan saya
IC1	pengontrol PWM	TL494	1		Ke buku catatan
IC2	Penguat operasional	LM324	1		Ke buku catatan
VR1	Pengatur linier	L7805AB	1		Ke buku catatan
VR2	Pengatur linier	LM7905	1		Ke buku catatan
T1, T2	Transistor bipolar	Bab 945	2		Ke buku catatan
T3, T4	Transistor bipolar	MJE13009	2		Ke buku catatan
VDS2	jembatan dioda	MB105	1		Ke buku catatan
VDS1	jembatan dioda	GBU1506	1		Ke buku catatan
D3-D5, D8, D9	Dioda penyearah	1N4148	5		Ke buku catatan
D6, D7	Dioda penyearah	FR107	2		Ke buku catatan
H10, H11	Dioda penyearah	FR207	2		Ke buku catatan
D12, D13	Dioda penyearah	FR104	2		Ke buku catatan
D15	dioda Schottky	F20C20	1		Ke buku catatan
L1	Mencekik	100 μH	1		Ke buku catatan
L2	Mode umum tersedak	29mH	1		Ke buku catatan
L3, L4	Mencekik	10 μH	2		Ke buku catatan
L5	Mencekik	100 μH	1	pada cincin kuning	Ke buku catatan
L6	Mencekik	8 μH	1		Ke buku catatan
Tr1	Transformator pulsa	EE16	1		Ke buku catatan
Tr2	Transformator pulsa	EE28 - EE33	1	ER35	Ke buku catatan
Tr3	Transformator	BV EI 382 1189	1		Ke buku catatan
F1	Sekering	5 A	1		Ke buku catatan
NTC1	Termistor	5.1 Ohm	1		Ke buku catatan
VDR1	Varistor	250V	1		Ke buku catatan
R1, R9, R12, R14	Penghambat	2,2 kOhm	4		Ke buku catatan
R2, R4, R5, R15, R16, R21	Penghambat	4,7 kOhm	6		Ke buku catatan
R3	Penghambat	5,6 kOhm	1	pilih berdasarkan frekuensi yang diperlukan	Ke buku catatan
R6, R7	Penghambat	510 kOhm	2		Ke buku catatan
R8	Penghambat	1 MOhm	1		Ke buku catatan
R13	Penghambat	1,5 kOhm	1		Ke buku catatan
R17, R24	Penghambat	22 kOhm	2		Ke buku catatan
R18	Penghambat	1 kOhm	1		Ke buku catatan
R19, R20	Penghambat	22 ohm	2		Ke buku catatan
R22, R23	Penghambat	1,8 kOhm	2		Ke buku catatan
R27, R28	Penghambat	2.2 Ohm	2		Ke buku catatan
R29, R30	Penghambat	470 kOhm	2	1-2 watt	Ke buku catatan
R31	Penghambat	100 Ohm	1	1-2 watt	Ke buku catatan
R32, R33	Penghambat	15 ohm	2		Ke buku catatan
R34	Penghambat	1 kOhm	1	1-2 watt	Ke buku catatan
R10, R11	Resistor variabel	10 kOhm	2	Anda dapat menggunakan 3 atau 4	Ke buku catatan
R25, R26	Penghambat	0,1 Ohm	2	shunt, daya tergantung pada daya keluaran catu daya	Ke buku catatan
C1, C8, C27, C28, C30, C31	Kapasitor	0,1 mikrofarad	7		Ke buku catatan
C2, C9, C22, C25, C26, C34, C35	Kapasitor elektrolitik	47 μF	7		Ke buku catatan
C3	Kapasitor	1 nF	1	film

Sirkuit mikro TL494 mengimplementasikan fungsionalitas pengontrol PWM dan oleh karena itu sangat sering digunakan untuk membangun catu daya switching push-pull (ini adalah sirkuit mikro yang paling sering ditemukan di catu daya komputer).

Mengganti catu daya lebih baik dibandingkan dengan catu daya transformator peningkatan efisiensi, pengurangan berat dan dimensi, stabilitas parameter keluaran. Namun, pada saat yang sama, mereka juga merupakan sumber interferensi RF persyaratan khusus ke beban minimum (tanpanya catu daya tidak dapat menyala).

Diagram blok TL494 terlihat seperti ini.

Beras. 1. Diagram blok TL494

Penugasan pin TL494 sehubungan dengan case terlihat seperti ini.

Beras. 2. Penetapan pin TL494

Beras. 3. Penampilan dalam kasus DIP

Mungkin ada versi lain.

Sebagai analog modern kita dapat mempertimbangkan:

1. Versi yang ditingkatkan dari chip asli - TL594 dan TL598 (masing-masing mengoptimalkan akurasi dan menambahkan repeater input);

2. Analog langsung produksi Rusia-K1006EU4, KR1114EU4.

Jadi, seperti terlihat di atas, rangkaian mikro tersebut masih belum ketinggalan zaman dan dapat digunakan secara aktif blok modern pasokan sebagai elemen kunci.

Salah satu opsi untuk catu daya switching berdasarkan TL494

Diagram catu daya ada di bawah.

Beras. 4. Rangkaian catu daya

Di sini keduanya bertanggung jawab untuk menyamakan arus transistor efek medan(harus dipasang pada unit pendingin). Mereka harus diberi daya dari sumber DC terpisah. Misalnya, konverter DC-DC modular seperti TEN 12-2413 atau analognya cocok.

Sekitar 34 V harus berasal dari belitan keluaran transformator (beberapa dapat digabungkan).

Beras. 5. Catu daya versi kedua

Rangkaian ini menerapkan catu daya dengan tegangan keluaran yang dapat disesuaikan (hingga 30V) dan ambang batas arus (hingga 5A).

Trafo step-down bertindak sebagai isolasi galvanik. Output dari belitan sekunder (atau sekumpulan belitan sekunder yang terhubung) harus sekitar 40V.

L1 – throttle toroidal. VD1 adalah dioda Schottky, dipasang pada radiator, karena terlibat dalam rangkaian penyearah.

Pasangan resistor R9 dan 10, serta R3 dan 4, masing-masing digunakan untuk menyempurnakan tegangan dan arus.

Selain dioda VD1, berikut ini harus ditempatkan pada radiator:

1. Jembatan dioda (cocok, misalnya, KBPC 3510);

2. Transistor (KT827A digunakan di sirkuit, analog dimungkinkan);

3. Shunt (ditunjukkan R12 pada diagram);

4. Tersedak (kumparan L1).

Yang terbaik adalah meniup unit pendingin secara paksa menggunakan kipas angin (misalnya, pendingin 12 cm dari PC).

Indikator arus dan tegangan bisa digital (sebaiknya ambil yang sudah jadi) atau analog (diperlukan kalibrasi skala).

Opsi ketiga

Beras. 6. Catu daya versi ketiga

Opsi implementasi akhir.

Beras. 7. Penampilan perangkat

Karena kenyataan bahwa TL494 memiliki daya rendah elemen kunci bawaan, untuk membantu mengontrol trafo utama TR2, digunakan transistor T3 dan 4, yang selanjutnya ditenagai oleh trafo kontrol TR1 (dan dikendalikan oleh transistor T1 dan 2). Ternyata menjadi semacam kaskade kontrol ganda.

Choke L5 dililitkan dengan tangan pada cincin kuning (50 putaran kawat tembaga 1,5mm).
Elemen terpanas adalah transistor T3 dan 4, serta dioda D15. Mereka harus dipasang pada unit pendingin (sebaiknya dengan aliran udara).

Choke L2 digunakan pada rangkaian untuk menekan interferensi RF pada jaringan rumah tangga.
Karena TL494 tidak dapat beroperasi pada tegangan tinggi, trafo terpisah digunakan untuk memberi daya (Tr3 adalah BV EI 382 1189, outputnya adalah 9 V, 500 mA).

Dengan jumlah elemen sebanyak itu, sirkuit rakitan dengan mudah masuk ke dalam casing Z4A, meskipun casing Z4A perlu sedikit dimodifikasi untuk memastikan aliran udara (kipas ditempatkan di atas).

Daftar lengkap elemen diberikan di bawah ini.

Catu daya dihubungkan ke sumber listrik AC dan menyediakan daya dengan tegangan konstan dalam kisaran 0-30V dan arus lebih dari 15A. Batasan arus dan tegangan dapat disesuaikan dengan mudah.

Tanggal penerbitan: 22.01.2018

Pendapat pembaca

Alexander / 04/04/2019 - 08:25
Maukah Anda membagikan file stempelnya? Mungkin melalui email [dilindungi email]

Stabilizer ini memiliki karakteristik yang baik, penyesuaian arus dan tegangan yang lancar, stabilisasi yang baik, tahan terhadap korsleting tanpa masalah, relatif sederhana dan tidak memerlukan biaya finansial yang besar. Ini memiliki efisiensi tinggi karena prinsip operasi pulsa; arus keluaran dapat mencapai hingga 15 ampere, yang memungkinkan Anda membuat pengisi daya dan catu daya yang kuat dengan arus dan tegangan yang dapat disesuaikan. Jika diinginkan, Anda dapat meningkatkan arus keluaran hingga 20 ampere atau lebih.

Di Internet, perangkat serupa memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing, tetapi prinsip pengoperasiannya sama. Opsi yang diusulkan merupakan upaya untuk menciptakan stabilizer yang sederhana dan cukup kuat.

Melalui penggunaan sakelar medan, kapasitas beban sumber dapat ditingkatkan secara signifikan dan pemanasan pada sakelar daya dapat dikurangi. Dengan arus keluaran hingga 4 ampere, transistor dan dioda daya tidak perlu dipasang pada radiator.

Penilaian beberapa komponen pada diagram mungkin berbeda dengan penilaian pada papan, karena Saya mengembangkan papan untuk kebutuhan saya sendiri.

Kisaran penyesuaian tegangan keluaran adalah dari 2 hingga 28 volt, dalam kasus saya tegangan maksimum adalah 22 volt, karena Saya menggunakan sakelar tegangan rendah dan menaikkan tegangan di atas nilai ini berisiko, tetapi dengan tegangan input sekitar 30 Volt, Anda dapat dengan mudah mendapatkan hingga 28 Volt pada output. Kisaran penyesuaian arus keluaran adalah dari 60mA hingga 15A Ampere, tergantung pada resistansi sensor arus dan elemen kekuatan skema.

Perangkat tidak takut korsleting, batas arus akan berfungsi dengan baik.

Sumber berdasarkan pengontrol PWM telah dirakit TL494, output dari sirkuit mikro dilengkapi dengan driver untuk mengendalikan sakelar daya.

Saya ingin menarik perhatian Anda ke kumpulan kapasitor yang dipasang pada output. Kapasitor dengan resistansi internal rendah 40-50 volt harus digunakan, dengan kapasitansi total 3000 hingga 5000 μF.

Resistor beban pada keluaran digunakan untuk melepaskan kapasitor keluaran dengan cepat; tanpanya, voltmeter pengukur pada keluaran akan bekerja dengan penundaan, karena Ketika tegangan keluaran menurun, kapasitor memerlukan waktu untuk melepaskannya, dan resistor ini akan melepaskannya dengan cepat. Resistansi resistor ini harus dihitung ulang jika tegangan lebih besar dari 24 volt diterapkan pada input rangkaian. Resistor adalah resistor dua watt, dirancang dengan cadangan daya; mungkin menjadi panas selama pengoperasian, ini normal.

Bagaimana cara kerjanya:

Pengontrol PWM menghasilkan pulsa kontrol untuk sakelar daya. Jika ada pulsa kontrol, transistor dan daya melalui saluran terbuka transistor melalui induktor disuplai ke kapasitor penyimpanan. Jangan lupa bahwa induktor merupakan beban induktif yang cenderung mengakumulasi energi dan keluaran akibat induksi sendiri. Ketika transistor ditutup, muatan yang terkumpul di induktor akan terus mengalirkan beban melalui dioda Schottky. Dalam hal ini dioda akan terbuka karena Tegangan dari induktor memiliki polaritas terbalik. Proses ini akan diulangi puluhan ribu kali per detik, bergantung pada frekuensi pengoperasian chip PWM. Faktanya, pengontrol PWM selalu memonitor tegangan pada kapasitor keluaran.

Stabilisasi tegangan keluaran terjadi sebagai berikut. Input non-pembalik dari penguat kesalahan pertama dari rangkaian mikro (pin 1) menerima tegangan keluaran stabilizer, yang dibandingkan dengan tegangan referensi yang ada pada input terbalik dari penguat kesalahan. Ketika tegangan keluaran berkurang maka tegangan pada pin 1 juga akan berkurang, dan jika lebih kecil dari tegangan referensi maka pengontrol PWM akan menambah durasi pulsa, sehingga transistor akan berada dalam keadaan terbuka lebih lama dan arus lebih banyak. dipompa ke induktor, jika tegangan keluaran lebih besar dari tegangan referensi, hal sebaliknya akan terjadi - sirkuit mikro akan mengurangi durasi pulsa kontrol. Pembagi yang ditentukan dapat secara paksa mengubah tegangan pada masukan non-pembalik dari penguat kesalahan, sehingga menambah atau mengurangi tegangan keluaran penstabil secara keseluruhan. Untuk pengaturan tegangan yang paling akurat, resistor multi-putaran tuning digunakan, meskipun resistor biasa juga dapat digunakan.

Tegangan keluaran minimum adalah sekitar 2 volt, diatur oleh pembagi yang ditentukan; jika diinginkan, Anda dapat bermain-main dengan resistansi resistor untuk mendapatkan nilai yang dapat diterima oleh Anda; tidak disarankan untuk mengurangi tegangan minimum di bawah 1 volt.

Sebuah shunt dipasang untuk memantau arus yang dikonsumsi oleh beban. Untuk mengatur fungsi pembatas arus, penguat kesalahan kedua digunakan sebagai bagian dari pengontrol PWM Tl494. Penurunan tegangan pada shunt diumpankan ke input non-pembalik dari penguat kesalahan kedua, sekali lagi dibandingkan dengan input referensi, dan kemudian hal yang persis sama terjadi seperti dalam kasus stabilisasi tegangan. Resistor yang ditentukan dapat mengatur arus keluaran.

Shunt arus terbuat dari dua resistor resistansi rendah yang dihubungkan paralel dengan resistansi 0,05 Ohm.

Tersedak penyimpanan dililitkan pada cincin kuning-putih dari filter stabilisasi grup catu daya komputer.

Karena rangkaian direncanakan untuk arus masukan yang cukup besar, disarankan untuk menggunakan dua cincin yang dilipat menjadi satu. Gulungan induktor berisi 20 lilitan kawat berdiameter 1,25 mm yang dililitkan dalam dua helai dalam insulasi pernis, induktansinya sekitar 80-90 mikrohenry.