Реинкарнация компьютерных БП. Часть 3.

Из все тех же деталей компьютерного БП, используя абсолютный их минимум и не меняя практически ничего, кроме схемы, можно собрать еще одно полезное устройство питания. На этот раз, возрожденный на "костях" старого компьютерного БП преобразователь, ориентирован для работы совместно с бортовой сетью автомобиля.
Набор выходных напряжений, которые можно получить на выходе этого преобразователя: +/-12В, +/-28В, +/-68В.
Схемотехника автогенераторного преобразователя (схема 1) классическая двухтактная, где в качестве ключей применены полевые транзисторы. Трансформатор Tr1 работает в режиме насыщения и является коммутирующим, обеспечивая последовательность работы ключей с исключением режима сквозного тока.
Трансформатор Tr2 включен, как повышающий и в качестве первичной использована та обмотка, которая в компьютерном БП, да и в "реинкарнированных" преобразователях, описаных в 1-ой части статьи, была вторичной. По сравнению со схемами предыдущих преобразователей, в данном преобразователе цепь запуска выглядит гораздо проще и выполнена на ограничительном резисторе R2 с последовательно включенной кнопкой S3 (нормально разомкнутая, без фиксации), кратковременное нажатие на которую обеспечивает некоторое смещение на затворах ключей.

Появление некоторого напряжения на затворах транзисторов обеспечивает, при правильно сфазированных обмотках трансформатора, возбуждение преобразователя. Частота преобразования определяется главным образом характеристиками коммутирующего трансформатора Tr1 и сопротивлением резистора R3. В данном случае при известных намоточных данных (см первую часть статьи) и сопротивлении резистора обратной связи R3 - 82 Ома, частота преобразования равна прилизительно 67кГц (Осц 2). Стабилитроны VD1, 2 ограничивают возможные выбросы напряжения на затворах ключей.
Кнопка S2 (нормально разомкнутая, без фиксации), обеспечивает срыв генерации преобразователя, гарантированно его выключая до следующего нажатия на кнопку S3. Применение кнопок позволяет избежать включения преобразователя выключателем S1 для предотвращения обгорания его контактов при коммутации большого тока. В данном случае с помощью S1 лишь осуществляется подача питания в схему преобразователя.
Светодиод HL2 индицирует наличие питающего напряжения в схеме преобразователя, HL1 - наличие генерации.








Вообще, сборка макета преобразователя в виде, показанным на фото 1, слишком произвольна для сильноточной генерирующей конструкции: питающие проводники слишком длинны и должны иметь большее сечение; блокировочный конденсатор, шунтирующий цепи питания, должен быть установлен в непосредственной близости от сильноточных шин. Да и примененные транзисторы (IRFP460A) не рассчитаны на работу в таком преобразователе. Более уместными были бы ключи типа IRFZ46 и им подобные, имеющие сопротивление не более сотых долей Ома. Причем, их параллельное включение в каждом из плеч преобразователя (числом более двух) было бы уместным для реализации расчетной мощности самого трансформатора.

Приветствуется и установка RC-цепочки (снаббер - показано на схеме при отсутствии в макете), а так же все те меры, способные снизить время переключения ключей. Как бы там ни было, других транзисторов у меня не оказалось и каких-либо специальных мер по оптимизации работы преобразователя - не предпринималось.

Однако и в таком виде работа преобразователя была более, чем удовлетворительной вплоть до мощности 120Вт. При подключении бОльших нагрузок, просто снижалось выходное напряжение преобразователя (выпрямительные диоды при испытании преобразователя не использовались).
Макет испытывался в диапазоне входных напряжений 7-15В пропорциональным изменением выходных напряжений.

Частота преобразования при входном напряжении +12 и изменении нагрузки от 0 до 120Вт оставалась практически неизменной. Транзисторы, закрепленные на радиаторе (см фото), начинали разогреваться при мощности нагрузки 60Вт. Но и этот нагрев можно отнести на счет неправильного выбора ключей, неправильной в целом компоновки макета и отсутствии мер по снижению потерь.

Оптимизированный вариант схемы (см рекомендации в тексте) будет пригоден для питания нагрузок мощностью до 500-700Вт, с учетом габаритной мощности одиночного силового трансформатора при заданной частоте преобразования. Разумеется, в схеме можно применить любые правильно рассчитанные трансформаторы собственного изготовления. Данный преобразователь сопоставим по свойствам (за исключением стабилизации) с аналогичными конструкциями с ШИ-управлением, но - проще и дешевле прототипов; не нуждается в настройке и гораздо менее чувствителен к компоновке, чем его ШИ-управляемые собратья.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации