Блок питания на LM2576 с выходным током до 8А.

Сделай сам

Импульсные преобразователи на базе LM2576 MS по-прежнему очень популярны благодаря своей надежности и минимальной обвязке. Однако максимального тока нагрузки в 3А не всегда может быть достаточно. Ниже предлагается решение этой проблемы.

Блок питания на базе LM2576 с выходным током до 8А.

Характеристики:

  • Выходное напряжение – 1,23… 27 В;
  • КПД при Uвх = 40В, Uвых = 12,2В и токе 3,5А – 70%;
  • Напряжение питания – 35… 45 В;
  • Пульсации на нагрузке с выходным напряжением 12В и током 5А.
  • КПД при Uвх = 33В, Uвых = 18В и токе 5А – 77%;
  • Выходной ток – 8А;
  • Ограничение тока – 0,1… 8 А;

Основа схемы – MC DA2. Транзистор VT1, включенный последовательно с выходом DA2, выполняет роль эмиттерного повторителя, что позволяет увеличивать ток в нагрузке. Резистор R8 ограничивает выходной ток DA2 примерно до 100 мА, он же закрывает транзистор VT1 от затухания импульса DA2. Ограничение тока в нагрузке реализовано на резисторе R14. Уровень тока нагрузки контролируется с помощью дифференциального усилителя на DA3.2.

Чтобы минимизировать потери и рассеивание мощности на шунте R14, он имеет коэффициент усиления по напряжению 10, что позволяет уменьшить шунт R14. Операционный усилитель DA3.1 используется в качестве компаратора, ограничивающего ток в нагрузке. Опорное напряжение (предельный уровень) поступает со стабилизатора DA1 через делитель R3… R5 на вывод 2 DA3.1. На выводе 3 сравниваемое напряжение подается усилителем на DA3.2. В случае, если уровень напряжения на выводе 3 DA3.1 начинает превышать уровень напряжения на выводе 2, на выходе 1-го вывода операционного усилителя DA3.1 появляется высокий уровень (более 1,23 В, опорное напряжение LM2576) , который, попадая на выв.4 ООС DA2 через диод VD2, ограничивает выходное напряжение, тем самым стабилизируя ток в нагрузке.

В этом случае индикация ограничения тока осуществляется через элементы R9, VT2, R10, HL1. Обратная связь по напряжению осуществляется за счет делителя R17, R18. Выходное напряжение определяется по формуле Uout = (((R17 / R18) +1) * 1,23) В. Резистор R16 необходим для развязки обратной связи по напряжению от сигнала ограничения тока на операционном усилителе DA3.1. Диод VD3, входящий в обратную связь операционного усилителя DA3.2, а также резистор R7 устраняют постоянную составляющую на выходе операционного усилителя DA3.2 при отсутствии тока в нагрузке (шунт R14), как и в случае униполярного источника питания, LM358 MS имеет минимальное ненулевое выходное напряжение.

Читайте также:  А знаете ли ВЫ? Самодельный кондиционер для дома . Без электричества. 220В/12В/

Если напряжение питания цепи питания меньше 33В, необходимо пересчитать значения делителя R1, R2 стабилизатора DA1 по формуле Uout = (((R1 / R2) +1) * 1,25) В. Задача стабилизатора DA1 – в стабильном напряжении питания операционного усилителя DA3 и в опорном напряжении для цепи ограничения тока на делителе R3, R4, R5. При этом следует учитывать, что разница между входным и выходным напряжением стабилизатора DA1 с учетом возникающих пульсаций должна быть не менее 3 В. Примерно такая же разница требуется для нормальной работы блока питания в целом, т.е максимальное выходное напряжение должно быть как минимум на 3 вольта ниже напряжения питания, но лучше иметь запас в 5 вольт и более.

Фото собранного устройства:

Блок питания на базе LM2576 с выходным током до 8А.

Настройка устройства начинается с проверки уровня напряжения стабилизации DA1. Если он соответствует требованиям, вы можете припаять / установить операционный усилитель DA3. Далее проверяется требуемый диапазон регулируемого выходного напряжения. Поскольку переменный резистор R17 может иметь разброс сопротивлений до 10%, может потребоваться выбрать номинал резистора R18. Для установки максимального тока блока питания подстроечный резистор R3 откручивают до максимального сопротивления. Затем, подключив к выходу амперметр и уменьшив сопротивление R3, они достигают значения, необходимого для ограничения максимального тока.

Дроссельные кольца L1 и L2 стандартного размера K28x14x11, желтое кольцо с белым концом и K24x14x10, светло-зеленое с синим концом. Оба работали в блоке питания компьютера ATX – L1 в качестве групповой стабилизирующей индуктивности, L2 в цепи + 3,3 В. L1 имеет 62 витка, намотан проводом диаметром 1,5 мм, L2 используется в готовом виде, на 40 мкГн он содержит 22 витка, намотанных на 2 провода диаметром 1,2 мм, и для автоподзавода можно использовать желтое кольцо того же типоразмера. Оба дросселя пропитаны эпоксидной смолой для минимизации звуковых эффектов.

Читайте также:  Редкие катушечные магнитофоны высшего класса. Катушечный магнитофон-приставка Идель-001-1-стерео

Блок питания на базе LM2576 с выходным током до 8А.

Транзисторы VT1, VT2 и диод VD1 также поступают от блока питания ATX. Не обязательно искать именно эти элементы, их можно заменить на аналогичные. Радиатор находится на полпути от радиатора процессора к материнской плате, в данном случае Soket-A. При напряжении питания больше 45В необходимо заменить диод VD1 на аналогичный с большим допустимым обратным напряжением, например, SBL4060PT.

Минимальный порог ограничения выходного тока зависит от напряжения смещения операционного усилителя DA3. Если необходимо уменьшить его минимальное значение, можно использовать операционный усилитель AD823N, напряжение смещения которого меньше на порядок. Резисторы R11… R13, R15 тоже могут иметь разные номиналы от схемы. В этом случае должны быть выполнены следующие условия: R11 = R13, R12 = R15, R11 / R12 = 10.

Эффективность устройства и, следовательно, нагрев силовых элементов зависит от тока нагрузки и уровня питающего и выходного напряжения. Поэтому при длительной работе и токе нагрузки более 4А имеет смысл иметь небольшой вентилятор для взрыва карты, как, например, в компьютерных блоках питания.

Для уменьшения нагрева и потерь на шинах питания печатной платы припаиваются отрезки медной проволоки диаметром 1 мм:

Блок питания на базе LM2576 с выходным током до 8А.

# Блок питания # LM2576

Главный редактор , masterkin.ru
Иван Миров
Об авторе
Уже лет 20 работаю своими руками. Пробовал и сантехнику, монтаж конструкций, есть свое маленькое производство. Друзья постоянно спрашиваю как сделать разные вещи. Вот и делюсь я с вами своими идеями в интернете.

Оцените статью
masterkin.ru
Добавить комментарий