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.

Sursa cu IR2153

Am testat o altă variantă de sursă în comutație cu IR2153 preluată de aici, prima variantă cea simplă

Schema de bază  de la care am pornit arată ca mai jos:

Mi-a atras atenția modul de realizare a protecției, care este foarte ușor de calculat și realizat. Omul a realizat-o pe un tor de ferită, dar eu am vrut să utilizez un transformator EE35 recuperat de la un ATX defect, așa că a trebuit să refac pcb-ul.

În plus nu mai aveam condensatoare de 1micro/400V și a trebuit să modific puțin și partea de intrare în sensul că am folosit două condensatoare de 680/200V recuperate tot de la un ATX și astfel am putut folosi pentru cuplaj  un singur condensator de 1micro/250V. Schema modificată este:

Transformatorul a fost calculat și bobinat anterior pentru 35KHz așa că a trebuit să modific frecvența lui IR2153.

PCB-ul modificat a ieșit destul de urât pentru că nu m-am imprietenit încă cu programul.

Traseele de cupru au ieșit subțiri iar cele de curent mare au trebuit dublate cu fire.

Final arată așa:

Pe cablaj am uitat să pun snuber-ul însă impulsurile din primar sunt destul de bune, la fel arată și în gol și cu sarcină

La realizarea finală am folosit condensatori de 470/25V pe înfașurarea de curent mic și 3300/63V pe cea de curent mare. După ce am chinuit-o circa o oră , am lăsat-o trei ore în teste pe o sarcina de 2A pusa pe capetele +/- unde aveam 79V. La 2-3A cad 2V. După trei ore radiatorul era stabil la circa 45 grade, diodele de putere reci, transformatorul căldut (37grade). Am reluat testele protecției la scurt pe ieșire  și s-a comportat bine și în condiții de stres.

Am facut teste si cu un ETD39:

Update 9-ian-2021 2x25V/4A, 2x12V/1A

Impulsurile sunt in secundar:

Update: 26-nov-2022

Cam același layout dar cu 2x35V out pentru amplificatorul ce se vede în fundal.

Update 27-apr-2023

Un alt layout ceva mai mic 100x70mm, pentru un amplificator cu LM1875

Test în sarcină

Teste și pregătire de finalizare:

Finalizat

Update 11-iul-2023

Aceeași schemă, dar cu ieșire simplă.  Ieșirea este redresată cu o punte de diode. De data asta am testat cum se manifestă niște IGBT-uri comandate de IR2153 .

Va funcționa împreună cu acel modul chinezesc de 250W.

Produsul final pregatit de muncă.

Update 25-aug-2023

2x25V/5A și 2x12V/1A pentru un amplificator micuț.