K 129a

Supermała przetwornica 12/220V/200W

Nowy Elektronik 129-K

Prezentowana przetwornica została zbudowana na specjalizowanym układzie SG3525 f-my SGS Rozwiązanie takie umożliwiło zmniejszenie rozmiarów przetwornicy do minimum przy zachowaniu znacznej mocy. bo aż 200W

Każdy miłośnik letnich wypraw z przyczepą ca>rn>nyowrj zapewne doceń przetwornicę. która umożliwi w warunkach potowych korzystanie z typowych urządzeń wymagających napięcia sieci 22QV/5QHz. Opisywana pizctworrwa może być także żiódem rap-eta zasilania 220V w przypadku zaniku napięcia w sieci energetycznej. Przykładem łakną sytuacji |est np. konieczność zasilaną pompy w instalacji centralnego ogrzewania przy cyrkulacji wymuszonej. Piezentawany układ na pewno zainteiosujcwicłuczyickiików. Podzięki zastosowaniu spccjal-nego sterownika l-my SGS układu SG3525A. oraz tranzystorów MOSFET układ jest prosty i co najważniejsze - tam w wyionamu. a maksymalna moc wyjściowa zależy praktyczne tylko od parametrów użytego transformatora i wielkości zastosowanych radiatorów.

Trochę teorii

Ukłaci SG3525A jest członkiem większej rodźmy SG3SXX. Nic ralezy do nowości na rynku podzespołów elektronicznych. Jest produkowany od wolu lat przez ki ka łuni a jego obszarem zastosowań są przetwornice PWM z tranzystorami MOSFET plo kluczami wyjściowym. Układ SG3525A. którego schemat wewnętrzny przedstawia rys. t to kompfetny reguła-toi PWM. który w swojej strukturze zawiera wszystkie niezbędne efemeniy czynęc go bardzo wszechstronnym i urkwersalnym.

Końcówki 1. 2 są wejściami wzmacniacza błędu. Końcówka 3 to wejście synchronizacji, za pomocą któicgo można synchronizować wewnętrzny generator. Końcówka 4 jest wyjściem wewnętrznego generatora, na kióroj dostępna jesi częstotliwość o poziomach TTL ustalona zgodne z zależnością za pomocą dołączonych do wyptewadzeń 5.6.7 etememów RC tys.2. Generator jwsiadb stabilność ok. 1% w całym zakresie napięć zasilania 8-3SV. Końcówka 7 OłSOłARGE pozwala dodaikowo regulować za pomocą icrystora Rd tzvz. czas martwy. jaki jest korueczny pomiędzy wyłączeniem iedneg> uanzysioia. a włączonym dmgiega Zrezygnowanie z tej lunkcji grozi uszkodzenern tranzystorów MOSFET. Końcówka U SOTT-START |est wejściem układu powolnego stanu, niezbędnym dla prawidłowego dzolama. Wartość dołączonej pojemności decyduje o czase. w jakim po siarcie pizelworruca jest w Stanie dostarczyć 100% mocy wyjściowej. Końcówka 10 SHUTDGWTJ jest wejściem układu konin* przeciążenia. Podanie napięcia 0.6V powoduje natychmiastowe zablokowanie tranzystorów MUS -FET. Kończąc skrótowy opis układu SG3020A me można zapomnieć o takcie wyposażenia ukła-dir w skompensowane Jióclo oajMęcra uiiieserua nk. h.1V n stosunkowo dużej wydajności prądowej 20 tnA. które można wykorzystać do zasilania współpracujących z nim układów np CMOS kib HCT. waz n dwóch przeciwsobnych stopniach wyjściowych o wydajności prądowej ok. 200mA. klóia pizcwidziana jest do bezpośredniego sterowania tranzystorami MOS?ET.

Budowa i działanie

Schemat ideowy przetwornicy przedstawi rys.3. Sercem układu i to Ującym z czę-stotliwością 50Hz jest układ IC1 SG3525 l-my SGS. Zgodnie z danymi poduccnla układ jest przewidziany da pracy w przetwornicach o częstotliwości kluczowania lG0Hz-4(lflKHz 1 analizy struktury wewnętrznej układu wynika, że nic nio słoi na przeszkodzie aby układ pizystoso-wać do pracy przy częstotliwości 50Hz. pod warunkiem mc przekroczenia napięcia zasilarua lbV. W prezentowanym rozwiązaniu układ IC1 me spełnia zbyt antoniego zadana, a jego luikcje zostały ograniczone do generowania dwóch sygnałów steiujących ixacą kluczy uanzy-storowych, oraz układu wolnego startu i ogiaruczerua prądu zwarcia tranzystorów kluczujących. Częstotliwość wewnętrznego geneiatcra określają elementy R3.R4.Oi. Wartość rwy-stora PA wyznacza prąd wewnętrznego zwiciciada prądowego, którym |cst ładowany kon-iJęnsaior Ot. a wartość rezystora R3 - czas po jakm nastąpi rozładowane kondensatora. W elekcie na końcówce 5 układu IC1 otrzymamy napięcie piłokształlne. klóre steruje wewnętrznym modulatorem PWM. Wartość rezystora R3 okieśla także tzw. czas "martw/. Jest to bardzo ważny parametr w układach przecrwsobnych. a polega on na wprowadzony pewnej przerwy pomiędzy przemiennym włączaniem tranzystorów T1.T2 tak. aby me dojxiścić do sytuacji, w której josi włączany tranzystor np. T2 gdy jeszcze nie nastąpiło całkowite wyłączenie Tt. Na wyjściu układu IC1 końcówki 11.14 utrzymujemy dwa przesunięte względem scbie sygnały sterujące bramkami tranzystoiów T1.T2. Wydajność piądowa stopni wyjściowych to

Rys. 1 Schemat wewnętrzny SG352SSA Rys. 2 Elementy generatora

ok. 20DmA. stąd włączenie . 'wyłączenie T1.T2 jest bardzo szybkie, przy baidzo malej mocy traccnej wi tranzystorach T1 ,T2. Przemienne włączanie tranzystorów Tt.T2 powoduje nduko-wame się napięcia przemiennego w uzwojeniu wtórnym TRI. Aby nic dopuścić do przeciążeń stopnia mocy w memencie włączenia zasilano układ został wyposażony w układ ‘miękkiego startu'. W momencie włączenia napięcia zastawa nu końcówce II. a dokładniej na kondensatorze C5 napięcie jest bliskie UV. czasy włączania T1.T2 są minimalne. Waz z upływem czasu i wziostu napięcia na kondensatorze C5. który jest ładowany z wewnętrznego źródła prądowego rośnie czas włączania T1.T2 aż do uzyskano 100% mocy wyjściowej. Pizy maksymalnej mocy wyjściowej przez tranzystory kluczujące płyną znaczne prądy i mimo posiadania 100% zapasu, zawsze istmeje możliwość uszkodzenia tranzystorów kluczujących. Sytuacja taka może su; zdarzyć w jxzyjradku przeciążona, łub w przypadku zwarcia na zaciskach wyjściowych. Aby nic dopuścić do takiej sytuacji układ został wyposażmy w funkcję blokowana pracy przetwornicy w przypadku przeciąźcn3. ftzeptywający prąd przez tranzystor Tl,T2 powoduje proporcjonalny do niego spadek napięcia na równolegle połączonych rezystorach RB.R9. Punktem krytycznym pst spodek mpięua 0.6V. klóiy doprowadzimy poprzez układ opóżni^ący R5.R7.Cfl do końcówki 10IC1 powoduje zablokowanie przetwornicy na czas icdneg.) cyklu. Po kolejnym impulsie zegarowym uilormacja o przeciążeniu jcsi kasowana. Przy stałym przeciążeniu, w którym tnfoimacja o przeciążeniu pojawia się przy każdym załączeniu T1 ,T2 Inapięoe > 0.6V na końcówce 10) układ przechodzi do stabilizacji piądu tranzystoiów kluczujących T1.T2.

Montaż i uruchomienie

Układ zmontowany iest na jednostionnym obwodzie drukowanym. Rozmieszczenie etancnłów przedstawia rys.4. Montaż jest prosty i wykonujemy go w tradycyjny sposób, rozpoczynając jak zwykle od najmniejszych elemsniów. a kończąr; iw dużych kondensatorach