Радиомастер гид в мире электроники » Схемы » Питание » Импульсный источник питания для УМЗЧ на IR2153 (200-500Вт)
Информация к новости
  • Просмотров: 10278
  • Добавил: Dina
  • Дата: 3 декабря 2013
3 декабря 2013

Импульсный источник питания для УМЗЧ на IR2153 (200-500Вт)

Категория: Схемы » Питание

Представляю вашему вниманию импульсный источник питания для УМЗЧ на популярной микросхеме IR2153.

Импульсный источник питания для УМЗЧ на IR2153 (200-500Вт)


Данный блок питания обладает следующими достоинствами:
- Защита от перегрузок и короткого замыкания как в первичной обмотке импульсного трансформатор, так и во вторичных цепях питания.
- Схема плавного пуска ИБП.
- Варистор на входе ИБП защищает от повышение сетевого напряжения выше опасного значения и от подачи на вход 380В.
- Простая и дешевая схема.

Основные технические характеристики ИБП (характеристики приведены для моего конкретного экземпляра):
Номинальная выходная мощность - 200Вт (до 500Вт с более мощным трансформатором);
Программная выходная мощность - 300Вт (до 700Вт с более мощные трансформатором);
Рабочая частота - 50кГц;
Выходное напряжение - 2х35В (можно получить любое необходимое выходное напряжение в зависимости от намотки трансформатора);
КПД - не менее 90% (зависит от трансформатора).

Импульсный источник питания для УМЗЧ на IR2153 (200-500Вт)


Управляющая часть ИБП является стандартной и взята прямиком из даташита на IR2153. Схема ИБП включает в себя так же: защиту от перегрузок и КЗ. Защита может быть настроена на любой необходимый ток срабатывания с помощью подстроечного резистора - R10. О срабатывании защиты свидетельствует свечение светодиода HL1. При активной защите, в аварийном состоянии ИБП может находится сколько угодно долго, при это он потребляет ток такой же как и на холостом ходу без нагрузки. В мой версии защита настроена на срабатывание при потреблении от ИБП мощности 300Вт и более. Это гарантирует то, что ИБП не будет перегружен и не выйдет из строя в результате перегрева. В качестве датчика тока в данной схеме используются резисторы включенные последовательно с первичной обмоткой импульсного трансформатора. Это позволяет отказаться от трудоемкого процесса намотки токового трансформатора. При КЗ или перегрузке, когда падение напряжения на R11 достигает заданной величины, такой величины при котором на базе VT1 напряжение станет больше 0,6 - 0,7В, сработает защита и питание микросхемы будет шунтировано на землю. Что в свою очередь отключает драйвер и весь БП в целом. Как только перегрузка или КЗ устранено, питание драйвера возобновляется и блок питания продолжает работу в штатном режиме.

Схема ИБП предусматривает плавный пуск, для этого в ИБП присутствует специальный узел, который ограничивает пусковой ток. Это необходимо для того, чтобы облегчить работу ключам при запуске ИБП. При подключении ИБП в сеть, пусковой ток ограничивается резистором R6. Через данный резистор течет ВЕСЬ ток. Этим током заряжается основная первичная емкость С10 и вторичные емкости. Все это происходит в считанные доли секунд, и когда зарядка завершена и ток потребления снизился до номинального значения, происходит замыкание контактов реле К1 и контакты реле шунтируют R6, тем самым запуская ИБП на полную мощность. Весь процесс занимает не более 1 секунды. Этого времени достаточно чтобы завершились все переходные процессы.

Драйвер запитывается непосредственно от сети, через диод и гасящий резистор, а не после основного выпрямителя от шины +310В как это делают обычно.
Такой способ запитки дает нам сразу несколько преимуществ:
1. Снижает мощность рассеиваемую на гасящем резисторе. Что снижает выделение тепла на плате и повышает общий КПД схемы.
2. В отличает от запитки по шине +310В обеспечивает более низкий уровень пульсаций напряжения питания драйвера.
На входе блока питания, сразу после предохранителя установлен варистор. Он служит для защиты от повышения напряжение в сети выше опасного предела. При аварии сопротивление варистора резко падает и происходит короткое замыкание, в следствии которого перегорает предохранитель F1, тем самым размыкая цепь.

Таким вот образом я тестировал ИБП на полной мощности.

Импульсный источник питания для УМЗЧ на IR2153 (200-500Вт)


В качестве нагрузки у меня выступают 4 керамических, проволочных резистора мощностью 25Вт, погруженные в емкость с "кристально чистой" водой. После часа прохождения тока через такую воду все примеси всплывают наверх и чистая вода превращается в бурую, ржавую жижу. Вода усиленно испарялась и за час испытаний нагрелась практически до кипения. Вода необходима для отвода тепла от мощные резисторов, если кто не понял.

Импульсный источник питания для УМЗЧ на IR2153 (200-500Вт)


Трансформатор в моем варианте ИБП, намотан на сердечнике EPCOS ETD29. Первичная обмотка проводом 0,8мм2, 46 витков в два слоя. Все четыре вторичные обмотки намотаны тем же проводом в один слой по 12 витков. Может показаться, что сечение провода не достаточно, но это не так. Для работы этого ИБП на питание УМЗЧ этого достаточно, так как средняя потребляемая мощность значительно ниже максимальной, а кратковременные пики тока ИБП без труда отрабатывает за счет емкостей питания. При долговременной работе на резистор, при выходной мощности 200Вт, температура трансформатор не превысила 45 градусов.

Для увеличения выходного напряжение более 45В необходимо заменить выходные диоды VD5 VD6 на более высоковольтные. Для увеличение выходной мощности необходимо использовать сердечник с большей габаритной мощностью и обмотками, намотанными проводом большего сечения. Для установки другого трансформатора придется изменить рисунок печатной платы.

Печатная плата в готовом виде выглядит так (выполнено ЛУТом):

Импульсный источник питания для УМЗЧ на IR2153 (200-500Вт)


Импульсный источник питания для УМЗЧ на IR2153 (200-500Вт)


Размеры платы 188х88мм. Текстолит я использовал с толстой медью - 50мкм, вместо стандартных 35мкм. Можно использовать медь стандартной толщины. В любом случае не забывайте хорошенько пролудить дорожки.

Список радиоэлементов

Импульсный источник питания для УМЗЧ на IR2153 (200-500Вт)


Автор: Nem0
Источник: cxem.net

Метки к статье: питание, источник питания, импульсный источник питания, схема импульсного источника питания



<
wisetigr

13 декабря 2013 09:56

Информация к комментарию
  • Группа: Радиолюбитель
  • ICQ:
  • Регистрация: 3.09.2013
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 3
кто автор этого изобретения ? как он делал рисунок компонентов


Награды:
0
<
Kail

13 декабря 2013 20:31

Информация к комментарию
  • Группа: Администратор
  • ICQ:
  • Регистрация: 5.06.2009
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 7055
  • Комментариев: 131
wisetigr, вот автор Nem0. Тоже интересно чем и как нарисовано


Награды:
0
<
vallus

16 декабря 2013 15:18

Информация к комментарию
  • Группа: Радиомастер
  • ICQ:
  • Регистрация: 1.03.2011
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 68
Цитата: Kail
Тоже интересно чем и как нарисовано

кажется это ЛУТ.


Награды:
0
<
wisetigr

19 ноября 2014 13:10

Информация к комментарию
  • Группа: Радиолюбитель
  • ICQ:
  • Регистрация: 3.09.2013
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 3
шелкография чем выполнена


Награды:
0
<
Александр

2 мая 2016 17:41

Информация к комментарию
  • Группа: Радиолюбитель
  • ICQ:
  • Регистрация: --
  • Статус:
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 2
IR2153... Без буквы D Подойдёт?


Награды:
0

Добавление комментария

Имя:*
E-Mail:*
Введите два слова, показанных на изображении: *

Друзья и партнеры:

Архив новостей

Декабрь 2016 (1)
Ноябрь 2016 (1)
Сентябрь 2016 (3)
Июнь 2016 (1)
Май 2016 (1)
Апрель 2016 (1)
^
 
-->