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]

Да у Андрея разводка хоть и правильная но сильно большая,сложно подобрать радиатор на ключи и закрепить его !!Vjumajlo я понял что IRFP064N в этом пн-е делать нечего Я почему думал перейти на большой корпус : у 3205 ноги расположены близко друг к другу и все огромные силовые дороги сливаются в узкие места для ног ключа ,и лудить как то не очень получается ,а так все устраивает в них

[Plex61]

у 3205 ноги расположены близко друг к другу и все огромные силовые дороги сливаются в узкие места для ног ключа ,и лудить как то не очень получается ,а так все устраивает в них

а ты паяй две ноги , тогда расстояние будет таким же как в то247 .

[HD 7970]

Сток исток на плате а затвор в воздухе?

[Plex61]

Сток исток на плате а затвор в воздухе?

сток винтом

[HD 7970]

Интересный способ !!Но в таком случае не понятно как быть с радиатором??Нужно будет радиатор устанавливать лежа, и места там будет маловато !Намотал новый трансик ,теперь ждемс печать Vjumajlo

[Starichok]

радиатором у Плекса служит огромный медный полигон.
ты нкогда не пробовал паять детали к большим областям меди?
я уже имел печальный опыт пайки к большим полигонам. паяльник 40 Ватт остывает быстрее, чем я успеваю припаять...

[HD 7970]

То есть мысль в том чтобы транзистор припаять к этой самой дороге и залить всю дорогу оловом, и тепло рассеивается по всей дороге и на обмотку транса!Выход однако !

[Plex61]

Но в таком случае не понятно как быть с радиатором??

То есть мысль в том чтобы транзистор припаять к этой самой дороге и залить всю дорогу оловом

оловом то зачем ? и зачем транзистор припаивать ,когда его можно привернуть , в нём даже дырка есть

радиатором у Плекса служит огромный медный полигон.

это совсем не обязательно , он может быть небольшим и иметь тепловой контакт с радиатором , более привлекательный по площади чем корпус ТО 220.

[HD 7970]

блин а я на одном пн-е уже припаял их

[Starichok]

причем тут олово? медь обладает высокой теплоемкостью и высокой теплопроводностью.
вот, медь фольги и забирает тепло и передает его плате. и обмотка тут совсем не причем.

[Plex61]

медь фольги и забирает тепло и передает его плате

и без прокладок

[HD 7970]

Нацепил на одно плечо резистор 4 ома , с 50 вольт просело до 38 вольт !! Входное просело до 9 вольт ! Вода кипит диоды греются ключи чуть теплые !! Время испытаний почти 3 минуты Больше не смог резистор 20 ватт в воде лопнул и перегорел

[Vjumajlo]

можно не спрашивать и спокойно показывать

Ну, воть - показываю получившуюся фигу -
и .lay-ку, кому надо - PP-500 rev.2.rar
В принципе почти тоже самое, что у Андрея, только меньше габаритами.

[chagoo]

Гораздо меньше плата получилась. С выходными диодами не напутано? Как-то странно они обозначены с одним усеченным выводом.
Работоспособность проверяли? Можно ли глянуть фотографии собранного ПП на этой плате?

[HD 7970]

С диодами все правильно !! И в целом вроде тоже !!Только места для вых дросселей маловато придется переделывать !! Vjumajlo а вы какие дроссели будете использовать?

[Vjumajlo]

Работоспособность проверяли?

ПН уже ушёл заказчику и наверное уже упакован в корпус; это был разовый заказец от знакомого в его самоделку под имеющийся у него корпус и комплектующие, питает 5шт. TDA7293(одна с доп транзисторами по схеме Чевыльча). Делать фото таких штуковин уже давно потерял привычку, такштаа.. для меня все эти ПН уже пройденный этап.

Offтопик:
ЗЫ. У меня для подобных нужд есть подобный пуш-пул своей конструкции и разводки, на 494-м ЩИМе, но человек(заказчик) поиском набрёл на ПН Андрея и захотел такой же, но поменьше габаритами(заново разводить было лень, поэтому... В общем, что сделано, то и сделано. )

а вы какие дроссели будете использовать?

Дроссели сделаны на 12-мм-ых "гантельках" проводом 1,1 мм до заполнения; индуктивность не мерил, и даже витки не считал - попал нюхом на "бумлазаря"
...
Насчёт усечённого вывода. Это в макросе палочка-чёрточка куда-то потерялась - непринципиально.

[chagoo]

Vjumajlo, поняно. Очень хорошо, что теперь есть разные версии - так сказать FULL & COMPACT. Было бы неплохо, если бы Andrey_RTF добавил эту плату в первый пост.
Теперь ждем отчета от HD 7970 о повторении конструкции на уменьшенной плате

Offтопик:
Кстати, как вижу он тут заместителем заделался. HD 7970, ай-ай, где твои манеры?

...Дроссели сделаны на 12-мм-ых "гантельках" проводом 1,1 мм до заполнения; индуктивность не мерил, и даже витки не считал...

Не маловато будя для малых значений выходного тока?

Offтопик:

...Делать фото таких штуковин уже давно потерял привычку, такштаа.. для меня все эти ПН уже пройденный этап...

Это не удивительно, однако некоторым было бы интересно и полезно визуально ознакомиться с работами других людей.

[Vjumajlo]

Не маловато будя для малых значений выходного тока?

Это же не ДГС(), всё в порядке - работают.

некоторым было бы интересно и полезно визуально ознакомиться с работами других людей.

Offтопик:
Пожелание принято. В следующий раз... если не забуду(в нашем возрасте от вредных привычек уже сложно избавляться )

[HD 7970]

Теперь ждем отчета от HD 7970 о повторении конструкции на уменьшенной плате

Ага , как раз готовлю другу усилитель в машину на lm3886 !

[Vjumajlo]

Гораздо меньше плата получилась.

Кстати, если перевести часть схемы с ШИМ и драйвером на smd.-комплектующие, и отойти от андрюхиной полигонной красивости, плата ещё уменьшится на много. На зимних "каникулах" нужно будет помороковать(не забыть бы ещё и не забить )