Простий перетворювач на мікросхемі SG3525
Розглянемо схему перетворювача напруги на мікросхемі SG3525. Що являє собою цей ШІМ генератор, подивимося на малюнку нижче:
Як видно на малюнку, вона має багато спільного з мікросхемою TL494, але вона вигідно відрізняється наявністю двох транзисторів у вихідному каскаді, які є драйвером управління затворами польових транзисторів, що робить можливим підключення двох і більше паралельних силових ключів типу IRF3205 і подібних до них.
Схема розрахована на 50 кГц, на виході постійна напруга. Первинна обмотка містить 5 витків з кількох жил емальованого дроту, кількість жил беремо з розрахунку бажаної потужності на виході. Вихідну обмотку мотаємо знов-таки зі своїх потреб. Дана схема видає 200-300 Вт, її легко можна підвищити до 500 Вт застосувавши силові ключі IRF3205 і подібні до них, можна запаралелити їх по 3-4. Трансформатор феритовий, може бути кільцем і Ш-подібним марки 2000НМ або від комп'ютерного блоку живлення.
Складання та налагодження полягає у перевірці правильності монтажу, потім включаємо перетворювач без трансформатора, переконуємося в наявності генерації керуючиїх імпульсів мікросхемою, потім підключаємо трансформатор. Холостий струм повинен бути маленьким, не більше 250 міліампер, якщо більше, значить або не так намотали первинну обмотку, або частота трохи занижена.
Слід також відзначити, зібраний на цій мікросхемі перетворювач відзначився більшою стабільністю роботи, на відміну від TL494 не спостерігалося вилітання силових ключів.
Завдяки тому, що мікросхема ШІМ має потужний вихідний каскад, немає необхідності застосування додаткових повторювачів для управління силовими ключами.
Стабілізація вихідної напруги організована наступним чином: У складі мікросхеми SG3525 є підсилювач помилки, який був задіяний у схемі зворотного зв'язку по напрузі. На неінвертуючий вхід підсилювача помилки через дільник надходить опорна напруга, яка сформована внутрішнім опорним джерелом мікросхеми. На інверсний вхід підсилювача помилки також надходить напруга з виведення опорного джерела, але безпосередньо, а через транзистор оптопари. Світлодіод оптопари послідовно підключений через стабілітрони і підстроювальний резистор до виходу перетворювача.
Працює це так: Якщо на вихідному конденсаторі С8 напруга більше 220 вольт, то відкриються стабілітрони, т.к. в сумі їх напруга стабілізації становить 220 вольт, почне світитися світлодіод оптопари і спрацює внутрішній транзистор, по його переходу на перший вхід підсилювача помилки надійде опорна напруга, воно більше значення, яке на другому виведенні підсилювача помилки. У цьому випадку мікросхема зменшуватиме тривалість імпульсів доти, поки напруга на вихідному конденсаторі не буде знижена до рівня 220 Вольт.
Якщо ж вихідна напруга через зниження вхідної напруги або підключення потужного навантаження просіло нижче 220 вольт, мікросхема шим буде збільшувати тривалість імпульсів поки напруга на конденсаторі С8 не буде в межах раніше зазначеного значення.
Перетворювач має систему плавного пуску. Тобто, після подачі живлення вихідна напруга з'являється не миттєво, а плавно наростає.
Для того, щоб мікросхема змогла розрядити ємність затворів силових ключів, а це потрібно для того, щоб ключі встигли повністю закритися, інакше буде їх перегрів, введено так званий мертвий час або dead time. Коли транзистори верхнього плеча закрилися, йде пауза, у цей час всі ключі закриті, лише після цієї невеликої паузи спрацюють ключі нижнього плеча.
Тривалість dead-time залежить від резистора R6, в даташіті на мікросхему можна подивитися скільки триватиме мертвий час при певному опорі резистора.
Силовий трансформатор, його намотувальні дані залежить від робочої частоти перетворювача (яка задається резистором R5 і конденсатором C4), а також характеристик осердя. Розрахунок трансформатора проводиться спеціалізованими програмами.
Сердечник від штатного блоку живлення АТХ450. Щоб розібрати трансформатор, його потрібно прокип'ятити або прогріти феном. Після остигання прибираємо всі заводські обмотки.
Первинна обмотка містить 4+4 витки, намотані літцендратом (джгутом з великої кількості паралельних проводків, притому кожен провід має лакову ізоляцію). Робиться це для мінімізації впливу скін ефекту, тобто збільшення добротності обмотки при роботі на високих частотах, а також для зручності намотування, такий провід набагато зручніше укласти чим товстіший.
Після намотування ставимо ізоляцію в кілька шарів, наприклад каптоновим скотчем, і мотаємо вторинну обмотку.
Вторинна обмотка намотана дротом 0,71мм, 100 витків.
Силові транзистори встановлюють на загальний радіатор, не забуваємо ізолювати ключі теплопровідними прокладками та пластиковими втулками.
Перше включення бажано зробити через обмежувальну лампу, щоб не спалити ключі у разі помилок у монтажі.
