Netzteil für eine Automobillampe ULF. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile

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1. Technische Aufgabe

2. Glühschlüsselstabilisator und Timer

Das Highlight des Schlüsselstabilisators sind zwei Durchgangstransistoren, die in den beiden typischsten Bordnetzmodi (11.5–12.0 V im Parkzustand, 14.0–14.5 V im Fahrbetrieb) mit minimaler Wärmeentwicklung arbeiten. In Bewegung ist T2 offen, T1 geschlossen, Überspannung fällt an R5 ab. Der Widerstand R5+Rci(T2) beträgt 3V/Iload. Im Ruhezustand sind beide Transistoren geöffnet, Strom fließt durch T1, an dem P = I Last * Rci (in der Größenordnung von mehreren zehn Milliwatt) abgeführt wird. T1 sollte Standard- und keine „logischen“ Uzi-Ebenen haben. Rsi T2 ist unkritisch, T1 - nicht mehr als 100 mOhm (basierend auf 300 mV Verlusten bei 3A Laststrom). Wenn die Aufgabe der thermischen Entlastung von T1, T2 nicht erforderlich ist (es gibt einen anständigen Strahler), dann können Sie T2 mit Rci = 1 Ohm (für einen Strom von 3A) installieren und R5 vollständig eliminieren. Ich habe IRFI540 ohne Kühlkörper installiert (die Kühlung von T1 erfolgt aufgrund der großen Fläche der Drain- und Source-Leitungen).

Der Anoden-Timer verwendet einen Optokoppler als Durchgangselement, der Relais-Timer verwendet einen P-MOS-Transistor oder einen PNP-Transistor (KT837, Sie müssen die Widerstände R12-R13 reduzieren), gesteuert durch einen Optokoppler. Wenn das REM IN-Signal entfernt wird, werden alle Kapazitäten, die sich hinter der Taste T1T2 befinden, schnell auf die Glühfäden der Lampe entladen, wodurch sichergestellt wird, dass der Timer auch bei kurzzeitigen Ausfällen von REM IN in den „Aus“-Zustand versetzt wird.

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3. Anodenstabilisator

Um die Topologie zu vereinfachen, wurde eine Push-Pull-Schaltung mit einem N-MDS-Schalter pro Arm verwendet. Diese Transistoren dürfen einen Rsi von nicht mehr als 15, höchstens 20 mOhm haben – um unnötige Verluste zu vermeiden. Auch hier wurde zur Vereinfachung der Topologie der IC 1156EU2 (UC3825) verwendet – der keine externen Gate-Treiber benötigt. Der IC ist mit Spannungsrückkopplung mit Optokoppler-Trennung verbunden, Taktfrequenz 180 kHz. Eine Stromabsicherung mit einer 12V-Eingangsstromversorgung ist nicht erforderlich – die Transistoren halten einer kurzzeitigen Überlastung stand, dann brennt die Sicherung durch. Der Schutz vor einem Abfall der Versorgungsspannung erfolgt bei Bedarf einfach durch den Anschluss einer 1.5-V-Zenerdiode an den IC-Stromkreis.

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Der Transformator befindet sich auf einem M1500-Ring 38*24*14, der zu einem elliptischen Querschnitt bearbeitet wurde. Zuerst wurde die Sekundärwicklung hergestellt (140 Windungen = 2 Lagen Litzendraht einer mir unbekannten Marke, ca. 0.2 mm² mit Gesamtquerschnitt), dann die Primärwicklung (2 * 4.5 Windungen, Geflecht 7 Adern PEV 0.75 mm). Der Gleichrichter ist eine Graetz-Brücke, die mit einer Sekundärwicklung auskommt.

Sowohl im Primär- als auch im Sekundärkreis sind Snubber installiert. Im Sekundärkreis übernimmt einfach ein Widerstand am Eingang der Diodenbrücke die Rolle eines Snubbers, ohne Kondensatoren (hier wären sehr kleine erforderlich). CRCRC-Filter (CRCR auf der PN-Platine, das letzte C, roter Rahmen auf der ULF-Platine). Das erste C im Stromkreis ist K73-17 bei 630 V, gefolgt von Elektrolyten. Ich habe den Gashebel nicht eingebaut, da der Widerstand ausreicht und die zusätzliche Amplitude der Änderung am Gashebel nicht erforderlich ist. Die Rückkopplungsschaltung entfernt den Ausgangspegel vom zweiten Filterkondensator. In diesem Fall erweist sich die Schleife als absolut stabil (Last 0-300mA, Ausgangsspannung 150-300V).

Die OS-Sensorschaltung ist bewusst relativ niederohmig ausgelegt – sie sorgt im Leerlauf für die Filterlast und entlädt im ausgeschalteten Zustand die Kondensatoren. Im Bereich des Stabilisierungspunktes (Optokoppler-LED-Strom 1.5 .. 3 mA) steigt die Stromaufnahme des Entladekreises von ca. 4 auf 8 mA – eine Art Stabilisierungsshunt, der parallel zur PWM-OS-Schleife arbeitet. Für die Stabilität des Betriebssystems wird die Verstärkung des Fehlerverstärkers relativ klein gewählt (ungefähr 15). Um die Wirksamkeit der Stabilisierung zu überprüfen, verwende ich eine einfache aktive Last:

Aufmerksamkeit! Je nach Ausführung kann R105-106 auf 2-5 Ohm reduziert oder ganz eliminiert werden.

4. Umsetzung

Die Platine ist doppelseitig, 260 x 80 mm (tatsächlich nehmen die Komponenten 250 x 60 mm ein). Die Anodenschaltungen werden nur auf der Oberseite der Platine ohne Vias verlegt (Oberflächenmontage). T1, T101, T102 befinden sich unter der Platine (berühren die Unterseite des Gehäuses, die den Kühler darstellt. Der Gesamtkühlkörper beträgt nicht mehr als 7–10 W).

Die Drains T101, T102 sind auf der Oberseite der Platine auf Kontaktpads von ca. 8*15mm aufgelötet, an denen oben die Anschlüsse der Primärseite und R102, 103 angelötet sind. Die Sources T101, 102 und die Minusquellen C105, 106 sind mit der obersten Erdungsschicht verlötet. C105, 106 sind mit 1 µF-Chipkondensatoren (SMD 1206) parallelgeschaltet, die zwischen den Anschlüssen von C105, 106 direkt an deren Basis angelötet sind. Ebenso sind Sperrkondensatoren an den Pins 8,11,15,16 von IC101 an der Unter- und Oberseite der Platine angelötet. C111 muss einigermaßen hitzestabil sein.

Das ist vielleicht alles. Viel Glück!

Veröffentlichung: klausmobile.narod.ru

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