Šiandien žengiame žingsnį aukščiau elektronikabūtent surinksime sinchroninį lygintuvą. Įrenginys nėra naujas, tačiau dar nėra labai populiarus.
Šio naminio produkto autorius yra Romanas („YouTube“ kanalo „Open Frime TV“ autorius).
Kaip žinote, bet kokio maitinimo šaltinio išvestis yra lygintuvo diodas. Pastaruoju metu Schottky diodai yra plačiai naudojami, nes jie turi mažesnį įtampos kritimą, todėl jie mažiau šildo. Tačiau vis dar yra šildymas, o esant didelėms galioms jis yra įspūdingas.
Jei įdėsite ypač greitą diodą, tada situacija dar blogesnė, nes įtampos kritimas yra didesnis, o iš čia kyla viena svarbiausių problemų - tai yra radiatoriai.
Geru būdu negalima nustatyti aukšto ir žemo šonų ant vieno radiatoriaus, nes gali sugesti ir aukšta įtampa pateks į išėjimą. Taigi ant skirtingų radiatorių reikia atskirti karštą ir šaltą pusę. Tačiau ne visi turi reikiamą kiekį radiatorių, kad viską atšaldytų. Ir dideliu pajėgumu negalima išsiversti be priverstinio aušinimo.
Protingi žmonės pradėjo galvoti apie šią problemą ir rado paprastą išeitį - vietoj diodų naudoti lauko efekto tranzistorius.
Jų atvirojo kanalo varža yra labai maža, todėl per juos tekanti srovė skleis mažiau šilumos. Iš pirmo žvilgsnio viskas paprasta, bet ne. Kad tranzistoriai veiktų tinkamai, juos reikia tinkamai valdyti. Čia protingi žmonės taip pat dirbo ir kūrė mikroschemas, skirtas valdyti tranzistorius sinchroniniame lygintuve.
Mes tiesiog turime surinkti grandinę ir išsiaiškinti, kaip ji veikia. Pati schema yra priešais jus:
Kaip matai, čia nieko nėra. Lygintuvo lustas yra tik smd pakuotėje.
Iš to paaiškėja, kad valdymo schema neužims daug vietos, o efektyvumas žymiai padidės. Taigi, pabandykime išsiaiškinti, kaip tai veikia. Pirmas dalykas, patraukiantis jūsų dėmesį, yra tas, kad vidurinis taškas bus pliusas, o šoniniai taškai - minusas.
Taip yra todėl, kad tranzistoriai įsijungia priešinga kryptimi.
Lygintuvas veikia tokiu būdu: pavyzdžiui, per pirmąjį impulsą mes turime tokius ženklus ant apvijų.
Ši mikroschema stebi ir atidaro apatinį tranzistorių.
Šiuo metu srovė teka šia grandine:
Tai seka antras impulsas.
Dabar viršutinis tranzistorius atsidaro ir perduoda srovę į apkrovą.
Patyrę elektronikos inžinieriai iškart prisimins tranzistoriaus vidinį diodą, tačiau jei dar kartą pažvelgsite į įtampos ženklus, paaiškės, kodėl tranzistorius įjungiamas priešinga kryptimi.
Kol vienas tranzistorius yra atidarytas, antrasis yra palaikomas aukštos įtampos, o diodas a priori negali praeiti srovės.
Bet kiekvienas veiksmas turi pasekmių, mūsų atveju tai pasireiškia tuo, kad tranzistoriui taikomos dvi įtampos amplitudės. Kaip jūs suprantate, tai yra blogai. Sužinome daugiau apie tai realiais skaičiavimais.
Kalbant apie likusius grandinės elementus. Zenerio diodas reikalingas norint apriboti mikroschemos maitinimą, nes jis neturėtų viršyti 20 V.
Kondensatorius išlygina lusto maitinimo įtampą.
Į žemę einantį rezistorių galima pasirinkti intervale nuo 25 iki 150 kOhm, tai turi įtakos tranzistoriaus atidarymo greičiui. Autorius pasirinko 30 kOhm varžą, kurio pakanka.
Taip pat vartų rezistorius turi įtakos atidarymo greičiui, jo reitingas gali būti nuo 10 iki 30 omų, galite dar labiau išplėsti ribą, tai priklauso nuo jūsų.
Norėdami patikrinti šios grandinės veikimą, turėjau nupiešti ženklą. Tai yra gryna sinchroninė lygintuvo plokštė. Galite atsisiųsti grandinę ir ženklą ČIA.
Jį galima įmontuoti į bet kurį pusiau tilto maitinimo šaltinį ir pamiršti apie išėjimo dalies perkaitimą. Kaip matote, ženklas pasirodė kompaktiškas. Jėgos takų plotis yra mažas, tačiau, kaip minėta anksčiau, toks yra išdėstymas.
Kai plokštė bus išgraviruota, lituokite ją. Sunkumų gali kilti tik turint mikroschemą, tačiau jei bandysite, tada viskas susitvarkys. Dėl to mes gauname tokį gražų įrenginį:
Dabar pakalbėkime išsamiau apie skaičiavimą. Kadangi tai yra bandomoji autoriaus versija, o jis neturi pagrindinės dalies, jam paleisti naudosime išorinį transformatorių iš kurio nors seno projekto. Pagrindinė dalis čia yra IR2153. Išėjimas turėtų būti apie 24 V.
Šio bloko skaičiavimai priešais jus:
Mus domina toks parametras kaip antrinės įtampos amplitudės vertė, turime 28V. Ir dabar mes padidiname šią vertę iš 2, kodėl, kaip minėta aukščiau. Ir pagal gaunamą įtampą turime pasirinkti tranzistorių. Mes einame į radijo rinkos tranzistorių katalogą ir pradedame ieškoti, kas yra.
Ir čia iškyla sinchroninio lygintuvo minusai, jie atsiranda kainos, tranzistoriaus įtampos ir atvirojo kanalo varžos santykiu.
Kaip matote, kuo didesnė įtampa, tuo didesnė varža, o jei varža maža, tada šio tranzistoriaus kaina yra gana didelė. Bet tada kiekvienas nuspręs, ar jam reikia tokio lygintuvo, ar ne.
Norėdami optimaliai pasirinkti tranzistorių, turime suprasti, kiek galios jis išsklaidys. Močiutės Ohmos įstatymas mums padės tai padaryti.
Pasirinkite tranzistorių dviguba amplitude. Kanalo kainos ir pasipriešinimo santykis sumažėjo iki 75nf75.
Apskaičiavę 10A srovę, gauname 1,1 W galią. Dabar palyginkite sinchroninį lygintuvą su schottky diodu. Su tuo pačiu 10A mes gauname 4W. Rezultatas akivaizdus.
Apskritai tokio lygintuvo reikšmė yra tokia: esant žemai įtampai jis yra kelis kartus geresnis nei diodas, tačiau padidėjus įtampai vaizdas jau tampa ne toks gražus.
Komponentų kaina yra aukšta, o efektyvumas - keliais procentais didesnis. Pažiūrėkime, kaip įrenginys veikia. Mes prijungiame antrinę grandinę su laidais tiesiai prie plokštės ir stebime išėjimo įtampą, ji yra apie 24V, o tai atitinka anksčiau apskaičiuotą.
Tai reiškia, kad plokštė veikia normaliai. Nepatartina atlikti šildymo testo, nes vairuotojas silpnas. Dabar tikrinam našumą.
Dabar, norėdami parodyti darbą, galime pastatyti osciloskopo zondą ant tranzistoriaus vartų ir pamatyti, kaip jis atsidaro.
Kaip matote, postūmis yra šiek tiek užvaldytas. Tai reiškia, kad perjungimo nuostoliai bus pridedami prie šildymo, tačiau jie nėra tokie reikšmingi.
Taip, ir vis dėlto, statant šį lygintuvą, jūs galite lengvai žengti ant grėblio. Jie yra neoriginalių tranzistorių pavidalu, kuriuose atvirojo kanalo varža yra daug daugiau nurodyta duomenų lape. Tai dabar labai aktuali tema.
Na, tai laikas baigti. Ačiū už dėmesį. Greitai pasimatysime!