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Tracciamento del blocco impulsivo-lineare con efficienza del 90%


saluti gli abitanti del nostro sito!
Penso che tu abbia spesso incontrato qualcosa come un interruttore di avvolgimento per un alimentatore lineare.

Ma cosa succede se tutto può essere fatto molto più tecnologicamente? Sei incuriosito? Assicurati di leggere fino alla fine.

L'autore di questo prodotto fatto in casa è Roman (autore del canale YouTube "Open Frime TV"). Nei suoi video precedenti, ha raccolto alimentatori lineari e di commutazione. E così ha pensato: e se combinassimo questi 2 alimentatori in uno e ottenessimo un dispositivo perfetto con un'altissima efficienza?


Il significato di un tale circuito è simile a un interruttore di avvolgimento. Questo è stato in qualche modo fatto da AKA KASYAN, l'autore dell'omonimo canale sul video preferito di tutti che ospita YouTube.


Consiste nel fatto che una tensione diversa dai gradini del trasformatore viene fornita all'ingresso dell'alimentatore lineare. Se all'uscita abbiamo bisogno di una tensione consentita di 8 V, allora lavoriamo al primo stadio, a cui è consentito l'ingresso a 12V.

Se improvvisamente avessimo bisogno di ottenere una tensione di 15 V in uscita, il dispositivo ci commuta al secondo stadio, che fornisce una tensione di 24 V all'ingresso.

Tutto questo è fantastico, l'efficienza rispetto a un normale rivestimento è aumentata, ma devi ancora dissipare un bel po 'di calore. Inoltre, hai bisogno di un trasformatore con curve.

E qui sorge la domanda: cosa succede se uniamo un alimentatore lineare e un alimentatore switching? Lo schema a blocchi è simile al seguente:


Rimaniamo lineari sull'uscita del blocco di impulsi e forniamo feedback dall'uscita dell'indicatore lineare.


Il compito principale è quello di garantire che la tensione all'uscita dell'alimentatore di commutazione sia sempre superiore di un paio di volt rispetto all'uscita dell'alimentatore lineare.

E ora propongo di considerare come l'autore ha realizzato questo.

Il circuito e la scheda dell'alimentatore lineare sono rimasti praticamente invariati. Il feedback verrà preso dall'uscita del blocco e, come vediamo, l'autore ha rimosso 7812, a causa del fatto che all'uscita di questo circuito può arrivare una tensione inferiore a 12V.


Pertanto, rimuoviamo 7812 e saldiamo il filo qui. Sarà collegato alla scheda impulsi su cui è installato lo stesso 7812.



Ecco tutti i cambiamenti per l'alimentazione lineare, ora guardiamo al circuito del generatore di impulsi.

Ci saranno già più cambiamenti. Innanzitutto, vediamo come viene implementata l'idea di un sistema di tracciamento.

Ed è naturalmente implementato su un amplificatore operazionale.

È incluso nel circuito dal sommatore, qui c'è un'aggiunta di 2 tensioni: un riferimento, specificato dal diodo zener; un altro dall'uscita dell'alimentatore lineare.

Modificando il valore del diodo zener, è possibile modificare l'incremento di tensione.

Dall'uscita del sommatore, la tensione passa al 2 ° amplificatore operazionale, che, come nel solito circuito del generatore di impulsi, cerca di equalizzare la tensione ai suoi ingressi, una tensione che impostiamo e la seconda direttamente dall'uscita del microcircuito.



Come puoi vedere, il significato del lavoro è molto semplice e ad ogni tensione impostata sul blocco lineare, la potenza di dissipazione non supererà i 10 W. Secondo l'autore, questo è un risultato stupendo.

È possibile installare il chip lm2596 in questo circuito senza alcuna modifica.

Se hai bisogno di più corrente, quindi secondo questa topologia, puoi creare un circuito su xl4016.

E ora passiamo alla fase successiva: la creazione di un circuito stampato e l'implementazione nell'hardware.

Puoi dire che è stupido ingrandire il dispositivo in questo modo, per creare 2 schede che occupano spazio extra. Anche l'autore l'ha pensato e ha deciso di rendere tutto molto compatto. Non ha rinnovato la scheda del blocco lineare, ma rimane invariato. Ma la scheda ad impulsi avrà dimensioni esattamente uguali a quelle della scheda dell'alimentazione lineare solo invertita.


E ora da 2 schede puoi assemblare qui un tale sandwich, che verrà installato su un radiatore, senza occupare molto spazio.


Gli elementi di potenza sono disposti in modo tale da non interferire tra loro con tale installazione. Ora puoi iniziare a creare il circuito stampato. Penso che tutti voi sappiate come avviene questo processo.


Come puoi vedere, la tavola è incisa. Ora lo saldiamo e procediamo ai test. Ci sono pochi elementi qui. Abbiamo saldato tutto.


Quindi l'autore ha immediatamente voluto raccogliere le schede sul radiatore, ma ha pensato che fosse meglio dimostrare il lavoro nello stato disassemblato - quindi sarà più chiaramente visibile. Come radiatore di prova, raccolse un radiatore in miniatura sul blocco lineare:

E solo una piastra su un generatore di impulsi, che è difficile da chiamare anche un radiatore.

Pertanto, l'autore vuole mostrare il riscaldamento minimo del circuito. E per il test stesso abbiamo bisogno di 2 multimetri. Uno di questi è collegato all'uscita dell'impulso e il secondo all'uscita del lineare.

Quindi prendiamo il carico (lampadina 36V, potenza 100W) e vediamo cosa succede.

Come puoi vedere, quando l'uscita del blocco lineare 0, una tensione di circa 2,8 V viene mantenuta sul generatore di impulsi. Ora ruotiamo il resistore variabile, aumentando la tensione all'uscita del blocco lineare, e come puoi vedere, l'impulso risponde a questo e, a sua volta, aumenta la tensione alla sua uscita.

Sì, qui si nota una certa non linearità, poiché i resistori degli additivi sono scarsamente selezionati, ma l'autore ritiene che ciò non sia fatale. A suo avviso, anche un circuito del genere sarebbe molto più pratico di un normale interruttore di avvolgimenti. Non pensi, l'autore non sta cercando di dire che il passaggio è una cosa negativa, c'è semplicemente una soluzione più interessante.

Bene, tutto qui. Spero ti sia piaciuta questa idea. Grazie per l'attenzione. A presto!

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5 commento
Hai fatto una domanda astratta, che in linea di principio non ha risposta. Poiché ci sono alimentatori sia a impulsi che lineari, questo non è un caso. )) Ognuno di questi tipi presenta sia vantaggi che svantaggi.
Ciò significa che dici che uno stabilizzatore lineare è molto meglio di uno stabilizzatore di impulsi, giusto?
Come facciamo a sapere che PWM in questo IP funziona bene? L'autore non ha un confronto tra i parametri dell'impulso e i blocchi combinati.
l'autore ha rimosso 7812, a causa del fatto che una tensione inferiore a 12V può arrivare all'uscita di questo circuito.
Non verso l'uscita, ma verso l'ingresso. E nel diagramma invece che "dall'impulso" si dice "dal lineare".
Dall'uscita del sommatore, la tensione passa al 2 ° amplificatore operazionale, che, come nel solito circuito del generatore di impulsi, cerca di equalizzare la tensione ai suoi ingressi, una tensione che impostiamo e la seconda direttamente dall'uscita del microcircuito.
Porridge dalle parole: nello "schema ordinario" di questo autore, non vengono utilizzati amplificatori operazionali, ma comparatori; non è chiaro quale tensione stiamo impostando se la tensione del feedback sommato proviene direttamente dall'uscita del microcircuito.
non è molto chiaro la logica per l'aggiunta di uno stadio stabilizzatore lineare a uno shim mal soppresso, soppressione del rumore?

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