Авто преобразователь на 500 ватт

[Andrey_RTF]

Я все таки решился изменить главный пост темы и расписать все о сборке данного ИИП.
Итак мощность которую я хотел получить от преобразователя, а в последствии и получил - 500 W. Напряжение на выходе равно +-27 V. Оно обусловлено напряжением питания TDA8924TH.

Весь процесс начался с расчетов трансформатора. У меня в наличии были следующие кольца:

• 50х30х20 материал N87
• 45х28х12 материал M2000

Мне сразу объяснили, что для моих требований как раз подходит колечко отечественного производства - 45х28х12 материал M2000. Почитав темы с подобными разработками, выяснил, что для моей мощности необходимо по два транзистора IRF3205 в плече. В качестве ШИМ контроллера взял проверенную временем микросхему - TL494. Частоту задающего генератора, равную 55 кГц взял исходя из материала ферритового кольца.
Ну вот - все данные для расчета трансформатора у нас есть, можно приступать к расчету. Для расчета трансформатора я использовал программу Excellent IT(https://forum.vegalab.ru/showthread....ов-и-дросселей), разработанную Starichkom, за что ему большое СПАСИБО!!! В результате расчетов вот, что у меня получилось:

• Расчет трасформатора:

Далее предстоял процесс намотки трансформатора - если честно, это самое нелюбимое мое занятие. Выслушав на форуме все рекомендации по намотке, понял (не сразу конечно), что первой на кольцо нужно наматывать вторичную обмотку. Это связано с тем, что первичная обмотка обычно состоит из 4+4 витков, и если ее намотать первой, то равномерно расположить на ней вторичную обмотку уже не получится.
Перед намоткой острые грани кольца необходимо обточить, чтобы исключить факт повреждения лаковой изоляции на медной проволоке. Я бы еще посоветовал обмотать само кольцо несколькими слоями лакоткани для большей надежности. Именно так я и поступил.

• Вторичная обмотка:

• Первичная обмотка:

После намотки трансформатора нужно было определится с электрической схемой преобразователя. В качестве драйвера, переключающего силовые транзисторы было решено применить IR2113. Выходной ток данной микросхемы 2 A - этого достаточно для переключения IRF3205. Также необходимо было организовать защиту от КЗ и перегрузки. С этим вопросом мне помог strannicmd. Принцип работы системы защиты заключается в том, что считается падение напряжения на полевых транзисторах. Входные электролитические конденсаторы были взяты LOW ESR. Их количество (10 штук) взято с учетом потребляемого тока при номинальной нагрузке. В моем преобразователе этот ток составил порядка 45 A, а один такой конденсатор может отдать в нагрузку 4,74 A. Вот и считайте Выходные диоды нужно брать минимум с двухкратным запасом по току и напряжению - я взял MBR20100CT (20 A/100V). И вот в результате всевозможных доработок имеем следующую электрическую схему преобразователя:

• Схема ИИП:

Далее началась разработка печатной платы. Первые мои попытки создания печатной платы, как вы уже наверное догадались, оказались неудачными. Более менее нормальная работа пошла после того, как Starichok показал мне как нужно организовать разводку "силовой" части. Основная идея состоит в следующем:

• Все дорожки должны быть как можно короткими и широкими насколько это возможно
• Все конденсаторы(LOW ESR) должны находиться как можно ближе к транзисторам
• Земля драйвера должна быть расположена как можно ближе к земле силовых транзисторов

В результате всеобщих усилий вот такой вот шедевр получился на выходе:

• Разводка печатной платы:

Далее началось непосредственно изготовление печатной платы. Для изготовления ПП я использую фоторезистивную технологию. Благодаря такой технологии, печатные платы в итоге получаются отличного качества. Минимальная ширина дорожек и расстояние между дорожками может доходить до 0.15 мм - это мой личный рекорд.

• Печатная плата:

Затем я приступил к сборке преобразователя. На сборку ушло пару дней - это с учетом перекуров, учебы... В результате получился вот такой девайс

• Собранный ИИП:

Ну вот вобщем то и все)))

[HD 7970]

Offтопик:
Сообщение удалил

[Vjumajlo]

Offтопик:
Аналогично.

---------- Добавлено в 21:57 ---------- Предыдущее сообщение в 21:41 ----------

Vjumajlo, HD 7970, надеюсь не надо объяснять, что имелась в виду прямая замена IR2113?

Не надо.
Здесь прямая замена одна - IR2110; применительно к этой схеме одно и то же.

[HD 7970]

Не кто не думал пришпандорить к этому пн стабилизацию?

[Plex61]

Не кто не думал пришпандорить к этому пн стабилизацию?

Андрей пришпандоривал её с самого начала .

[chagoo]

...Здесь прямая замена одна - IR2110; применительно к этой схеме одно и то же.

Дак это одно и то же. На IR2110 и IR2113 даже даташит общий.

Offтопик:
HD 7970, когда ж ты угомонишься - палец в рот не клади, дай сломать что-нибудь да переделать. Тему бы почитал целиком, вопросы бы некоторые снялись.

[Vjumajlo]

Дак это одно и то же

применительно к этой схеме одно и то же.

[Andrey_RTF]

Было бы неплохо, если бы Andrey_RTF добавил эту плату в первый пост.

Добавил

Всё равно же платку переразводить. ...если Андрей позволит.

Конечно делайте)) нет предела совершенству, да к тому же ПН будет универсальным в плане выбора элементной базы и печатки под нее))

[Kusnetzov.k]

Всем добрый вечер вернемся еще раз к выходному дроселю. имеются два колечка желто-белые из БП компа. размер 26,9х14,5х11,1 материал 26. AL-91 и требуемая индуктивность 30.97
Считаем w=√(31000/91)=18.4=19 витков.

[chagoo]

Kusnetzov.k, ваше кольцо типа T106-26. Вроде как у него начальная магнитная проницаемость AL = 93 nH/N2
стало быть нужно .... 18,25 = 19 Витков (ну просто огромная разница получилась ). Вобщем для круглого счета и 20 витков можете намотать.

---------- Добавлено в 21:05 ---------- Предыдущее сообщение в 21:03 ----------

Andrey_RTF, благодарю.

[Plex61]

требуемая индуктивность 30.97

и кто такую требует ?

[chagoo]

Plex61, #1291

[HD 7970]

Offтопик:
chagoo опередил

[Plex61]

Plex61, #1291

Чаго ну понятно было бы если бы источник был стабилизированный и стабилизация была необходима на малых токах , а у вас тут с Андрюхой левых эсеров на 6600,0 на одну полярность , неужели думаете дырка от деда при 350ма вылезет ? , дроссель он ведь фазу крутит во время дт не только через диоды в нагрузку , но и через трансформатор в ключи.меры конечно можно принять, но оно вам надо? Не знаю чего Андрей молчит , вроде на жёлтых кольцах наступал на эти грабли , должен помнить лучше попытаться этот самый дт уменьшить , описывали тут где то простой способ для 494, добавляется резистор к времязадающему конденсатору последовательно .

[Starichok]

как раз, в стабилизированном источнике можно не поднимать сильно индуктивность дросселя. там стабилизация отслеживает выходное напряжение, в том числе и при малых токах.
на желто-белых кольцах в принципе нельзя делать маленькую индуктивность, иначе материал кольца вскипит от частотных потерь.
проницаемость таких материалов сильно зависит от напряженности поля.
поэтому для получения 31 мкГн при токе 10 Ампер требуется 25 витков на этом кольце. при этом индуктивность без тока получится около 60 мкГн.
Kusnetzov.k, а что у тебя за нагрузка такая, что при 30 Вольтах потребляет 10 Ампер?

[Vjumajlo]

при 30 Вольтах потребляет 10 Ампер

При +/-30 вольтах. ...эмм Автомобильная электроплитка с двухполярным питанием? Не?

[Kusnetzov.k]

да там в реальности не будет нагрузки 10 ампер. этот ПН будет питать две мостовые схемы TDA: 7294. около 7 ампер

[chagoo]

Куда им столько. Пик фактор учитывайте, ведь не будете же вы синус гонять постоянно да на максимальной мощности.

[HD 7970]

chagoo Ты немного не прав !! Вдумайся 4 микросхемы 7294! 7 ампер в жесткой композиции сожрет как за зарасти !Особенно если акустика будет 4 ома !только не понятно зачем автору такой "обогреватель"

[Plex61]

как раз, в стабилизированном источнике можно не поднимать сильно индуктивность дросселя. там стабилизация отслеживает выходное напряжение, в том числе и при малых токах.

Это разговор был на стр. 46-47 , в промусилителях ни разу не видел дросселей в пределе 30u, в лучшем случае на гантельке как у Vjumajlo несколько витков или безкаркасный , но всё на единицы u .

В моем преобразователе этот ток составил порядка 45 A, а один такой конденсатор может отдать в нагрузку 4,74 A.

Это дурь полная , чтобы слушать по среднему 500вт реального музыкального сигнала без клипа , нужен усилитель и преобразователь на 1,5квт с учётом пик фактора . У Андрюхи вариант (если усилитель не мост , а у него не мост) максимум 120w на канал и то при нагрузке усилителя в 2ом . DC 54v , отнимаем падение на вых.каскаде усилителя , считаем действующее на нагрузке , примерно 16,....V , возводим в квадрат и делим на Rn .

[chagoo]

Offтопик:
HD 7970, нет старина, не прав ты - потому как не понятно для чего в машину такие громкости. Как я понял это даже не для саба, чтобы бумкало посильнее, это чистое стерео - куда такие мощности в авто? Долго эту какофонию на максимальной громкости никто из пассажиров не выдержит, а на кратковременные пики там и меньшего тока за глаза хватит. Но с другой стороны как всяк житель раши можно рассудить и подругому - запас лишним не бывает, особенно если карман не тянет. В принципе при грамотном подходе к вопросу охлаждения можно обеспечить и 8 А выходного тока при питании ±30V (8*60=480 Вт) - что является допустимым как для схемы, так и для обсуждаемой темы.
P.S. HD 7970, что бы что-то звиздеть про нагрузку в 4 Ома для мостового включения TDA7294, ты сначала в даташит или сюда загляни. В тех данных сказано "With Rl= 8 Ohm, Vs = ±25V the maximum output power obtainable is 150 W, while with Rl=16 Ohm, Vs = ±35V the maximum Pout is 170 W" - т.е . Минимальная нагрузка для мостового включения 8 Ом при питании ±25V. При питании ±30V, сопротивление нагрузки должно быть 12 Ом. Kusnetzov.k, учтите это при выборе нагрузки к вашим мостовым усилителям на TDA7294.
Plex61, 120W на канал при нагрузке 8 Ом и питании ±25V мост из ТэДэАшек дает не напрягаясь с КГИ=0,1 % - это из графика "Figure 27: Distortion vs. Output Power" даташита. Из него же видно, что при тех же условиях достигается и большая выходная мощность (грязная ) в 140 W на канал но уже с большим КГИ ~= 10%