SMPS rezonant cu IR2153

 Prin aprilie am început să testez o sursă rezonantă cu IR2153. Sursa de inspirație este aici și aici.

Schema de plecare este

Prima versiune de cablaj este pentru un ETD29

iar practic a ieșit așa

Carcasa nu avea perete despărțitor, dar am improvizat

Forma de undă pe transformatorul de curent înseriat cu primarul transformatorului

Ieșirea scotea 28V/8A, și i-a fost atasat un modul up/down chinezesc SK150s, iar un coleg a transformat-o în sursă de laborator, iar timpul scurs de atunci spune că rezistă cu succes.

De curând am găsit niște carcase cu perete despartitor pentru miez E30 și am reluat proiectul. Desenul cablajului a trebuit redimensionat și a ieșit așa

Am realizat două versiuni de 32V/6A, una cu sîrmă plină și una cu litzware.

Teste

În stadiul ăsta cel cu litzware a fost lăsat peste noapte, iar dimineață l-am găsit funcțional. Radiatorul tranzistorilor era rece, transformatorul și dioda redresoare era călduțe, se putea ține lejer mâna pe ele.

Concluzia este că funcționează foarte bine făcânduși treaba relativ rece, și este o alternativă destul de ieftină pentru a-ți construi singur o astfel de sursă.

Diferența între cele două transformatoare am observat-o la randamentul obținut la consumul de 6A, cel bobinat cu litzware a scos circa 92% față de 86% cât am obținut la cel cu sîrma plină.

Stabilizator reglabil 14V/1A de la 50V-300V cu IR2153

 Cu mult timp în urma am testat un stabilizator în comutație, reglabil cu IR2153 conform notei de aplicație din datasheet.

Am reluat din nou testele la solicitatea unei cunostințe și las mai jos concluziile și rezultatul testelor.

Schema acestuia este mai jos, iar cu culoare roșie sunt valorile mele:

Cele mai bune rezultate conform cu ceea ce mă interesa  pe mine la acea vreme le-am obținut la 100KHz cu o bobină de 130uH.

Protecția la scurt sau Imax lipsește acum dar se poate implementa ușor. 

Până, în jurul valorii de 300V tranzistorul se încălzeste dar e acceptabil în sensul că se poate ține mâna pe el.

Cu o intrare între 28V-55V la sarcină peste 0,7A pe ieșire pornește cu tensiune mica în jurul valorii de 6V în loc de 14V care se poate ajusta din R6. Cu alimentare separată la IR2153 însă pornește normal. La peste 56V pornește bine și cu sarcină și fără sarcină iar interesul meu era 70V-300V.

Limita maximă de curent ce am obținut-o a fost de 7A cu o bobină de 120uH făcută pe un miez cu întrefier, recuperat de o sursă de notebook însă a cedat repede pentru că nu ținusem cont de curentul maxim al lui D4 motiv pentru care nu am mai reușit să fac poze..

Concluzia este că funcționează foarte bine.

Protecția ce o testasem este cea de mai jos unde rezistorul de de 0,3R* este în serie cu  linia de Gnd:

Cele două bobine de test:

Desenul cablajului de test este mai jos, însă am uitat să-i pun dioda pentru autoalimentare:

Realizarea finală cu cele două bobine de test:

Aici i-am înseriat cu dioda (pe care am uitat s-o desenez pe cablaj) pentru autoalimentare un rezistor de 22R.

Și câteva imagini cu testele efectuate

Funcționarea în gol (necesită o sarcină minimă la un consum de circa 50mA)

SMPS stabilizat cu IR2153 in montaj asimetric

Am testat zilele acestea o sursă cu IR2153 în mod PWM asimetric.  Sursa de inspirație este un clip video al lui POWER_ON.

Schema propusă de acesta este:

Prin comparație cu datele transformatorului utilizat de POWER_ON, eu am folosit programul pentru flyback iar pentru miezul meu, mi-a ieșit așa:

Am conceput  un cablaj imprimat mai aerisit ca să am loc să măsor, și să-mi fie relativ ușor să înlocuiesc câte ceva. Pe secundar am folosit redresare cu punte de diode iar bobina de ieșire 324μH. Tranzistorii folosiți de mine sunt AOT9N50

Câteva imagini de la test:

Randamentul cel mai bun este de circa 70% lucrând la 100KHz.

Condensatorul serie în cazul meu este de 500nF format din 2 bucăți de 1μF/250V puși în serie pentru că nu am găsit în nici o cutie o valoare corespunzătoare la mai mult de 400V.

Urmează să mă mai "joc" în zilele următoare, însă pare să funcționeze destul de bine și pare mai rece decât  versiunea deja clasică fără stabilizare.

În funție de timp voi reveni cu impresii.

SMPS cu IR2153, protectie cu transformator de curent

Zilele acestea am testat o altă sursă cu IR2153  cu autoalimentare/softstart și  protecție  realizată cu un transformator de curent. 

Materialul de inspirație este un clip video al unui rus, iar schema acestuia modificată de mine este mai jos:

Eu i-am pus pe pinul 2 un trimer de 50K pentru a putea ajusta frecvența, iar în loc de tiristor un BT134 . Modificările sunt evidețiate pe schema de mai sus, varianta originală este aici.

Prima pornire am făcut-o dintr-o sursă de laborator la 60V cu limitarea reglată la 1A, ca să pot ajusta frecvența și să văd dacă pornește în siguranță. Înainte de alimentare  am ajustat cursorul lui R11 către capătul diodelor ceea ce înseamnă că protecția va acționa la cel mai mic curent sesizat, astfel la prima pornire a intrat în protecție și am început să ajustez trimerul  R11 pâna a pornit normal. La 60V alimentare ieșirea de forță era la  8V. Fiind toate în regulă am eliminat sursa de laborator și am alimentat la rețea printr-un bec serie, situație în care led-ul clipea de 3-4 ori până la pornirea normală. Am ajustat din nou R11 până a pornit natural după care am verificat pornirea cu scurt pe ieșire și protecția la scurt în timpul funcționării. Am eliminat becul și am conectat o sarcină de circa 6A pentru a ajusta R11 să acționeze imediat ce depășesc aceasta valoare, testând din nou protecția la scurt și pornirea în scurt. 

În paralel cu LED-ul am pus trei diode serie ce simulează un zener de 1,8V pentru a fi sigur că acesta nu se va arde caz în care protecția nu ar mai funcționa (mi s-a mai întâmplat în trecut de câteva ori).

Cablajul realizat este:

Varianta aproape finală cu EI33, transformatorul de curent are 2x25 spire cu fir de 0,3mm înfășurate pe un inel negru recuperat de la o sursa ATX ce a donat și miezul de ferita utilizat.

Impulsuri în secundar, ciocurile au dispărut după ce am înlocuit în snubber rezistența de 100Ohm cu 47Ohm

Curent consumat din rețea în apropierea limitei de protecție.

U-out între capete pe puntea de forță unde "pierde" aproape 3V la 6A.

Fișierele sunt în onedrive

Update 27-nov-2021

Un alt layout bazat pe aceași schemă însă de data asta cu IGBT FGH60N60 cu adaptările specifice acestuia. În plus i-am adăugat și un termostat alimentat dintr-o înfășurare adițională. Schema de bază fiind cea postată mai jos.

Update: 18-apr-2025

Un alt layout pentru 130V/10A pe ETD39. Șasiul este desenat să accepte și alte module de comandă cu SG3525 sau TL494. Deocamdată e populat full ca să pot testa repede și alte module.