Šodien mēs esam pakāpušies par vienu soli augstāk elektronika, proti, mēs saliksim sinhronu taisngriezi. Ierīce nav jauna, bet vēl nav ļoti populāra.
Šī pašdarinātā izstrādājuma autors ir Romāns (YouTube kanāla “Open Frime TV” autors).
Kā jūs zināt, jebkurā barošanas avotā izeja ir taisngrieža diode. Nesen Schottky diodes tiek plaši izmantotas, jo tām ir zemāks sprieguma kritums un tāpēc tās mazāk sakarst. Bet joprojām ir apkure, un pie lielām jaudām tā ir iespaidīga.
Ja jūs ievietojat īpaši ātru diodi, tad situācija ir vēl sliktāka, jo sprieguma kritums ir lielāks, un no šejienes rodas viena no vissvarīgākajām problēmām - tie ir radiatori.
Labā veidā nevar iestatīt viena radiatora augsto un zemo pusi, jo var notikt sabrukums un augsts spriegums nokļūst izejā. Tātad jums ir jānošķir karstā un aukstā puse uz dažādiem radiatoriem. Bet ne visiem ir piemērots daudzums radiatoru, lai visu atdzesētu. Un ar lielu jaudu nevar iztikt bez piespiedu dzesēšanas.
Gudri cilvēki sāka domāt par šo problēmu un atrada vienkāršu izeju - diožu vietā izmantot lauka efektu tranzistorus.
Viņu atvērtā kanāla pretestība ir ļoti maza, un tāpēc caur tiem plūstošā strāva radīs mazāk siltuma. No pirmā acu uzmetiena viss ir vienkārši, bet nē. Pareizai darbībai tranzistoriem ir nepieciešama pareiza vadība. Šeit arī gudri cilvēki strādāja un izveidoja mikroshēmas tranzistoru vadīšanai sinhronajā taisngriežā.
Mums vienkārši jāsamontē shēma un jāizdomā, kā tā darbojas. Pati shēma ir jūsu priekšā:
Kā redzat, šeit vispār nav nekā. Taisngrieža mikroshēma ir tikai smd iepakojumā.
No tā izriet, ka vadības shēma neaizņems daudz vietas, un efektivitāte ievērojami palielināsies. Tātad, mēģināsim izdomāt, kā tas darbojas. Pirmais, kas piesaista jūsu uzmanību, ir tas, ka vidējais punkts būs plus, bet sānu punkti - mīnuss.
Tas ir tāpēc, ka tranzistori ieslēdzas pretējā virzienā.
Taisngriezis darbojas šādā veidā: piemēram, pirmā impulsa laikā mums ir šādas zīmes uz tinumiem.
Šī mikroshēma uzrauga un atver apakšējo tranzistoru.
Pašreizējā strāva plūst pa šo ķēdi:
Tam seko otrais impulss.
Tagad augšējais tranzistors atveras un nodod strāvu slodzei.
Pieredzējuši elektronikas inženieri nekavējoties atcerēsies tranzistora iekšējo diodi, bet, ja jūs atkal aplūkojat sprieguma zīmes, kļūst skaidrs, kāpēc tranzistors tiek ieslēgts pretējā virzienā.
Kamēr viens tranzistors ir atvērts, otro atbalsta augsts spriegums, un diode a priori nevar iziet strāvu.
Bet katrai darbībai ir sekas, mūsu gadījumā tas izpaužas faktā, ka tranzistoram tiek piemērotas divas sprieguma amplitūdas. Kā jūs saprotat, tas ir slikti. Par to mēs uzzinām vairāk reālā aprēķinā.
Tagad, tāpat kā pārējiem shēmas elementiem. Zenera diode ir nepieciešama, lai ierobežotu mikroshēmas barošanas avotu, jo tā nedrīkst pārsniegt 20 V.
Kondensators izlīdzina mikroshēmas barošanas spriegumu.
Rezistoru, kas dodas uz zemi, var izvēlēties diapazonā no 25 līdz 150 kOhm, tas ietekmē tranzistora atvēršanas ātrumu. Autors izvēlējās 30 kOhm rezistoru, kas ir pietiekami.
Arī vārtu rezistors ietekmē atvēršanas ātrumu, tā vērtējums var būt no 10 līdz 30 omiem, jūs varat paplašināt robežu vairāk, tas ir atkarīgs no jums.
Lai pārbaudītu šīs shēmas darbību, man vajadzēja uzzīmēt zīmīti. Šī ir tīra sinhronā taisngrieža plāksne. Jūs varat lejupielādēt shēmu un parakstu ŠEIT.
To var iebūvēt jebkurā pus tilta barošanas avotā un aizmirst par izejas daļas pārkaršanu. Kā redzat, zīmīte izrādījās kompakta. Spēka celiņu platums ir mazs, bet, kā minēts iepriekš, tas ir šāds izkārtojums.
Kad dēlis ir iegravēts, pielodējiet to. Grūtības var rasties tikai ar mikroshēmu, bet, ja jūs mēģināt, tad viss izdosies. Tā rezultātā mēs iegūstam tik skaistu ierīci:
Tagad parunāsim sīkāk par aprēķinu. Tā kā šī ir autora izmēģinājuma versija, un viņš nav aprīkots ar galveno daļu, tā sākšanai izmantosim ārēju transformatoru no kāda veca projekta. Galvenā daļa šeit ir IR2153. Izejai vajadzētu saņemt aptuveni 24 V.
Jūsu priekšā esošā šī bloka aprēķini:
Mūs interesē tāds parametrs kā sekundārā sprieguma amplitūdas vērtība, mums ir 28V. Un tagad mēs šo vērtību reizinām ar 2, kāpēc, kā minēts iepriekš. Un uz saņemto spriegumu mums jāizvēlas tranzistors. Mēs iedziļināmies radio tirgus tranzistoru katalogā un sākam apskatīt pieejamo.
Un šeit parādās sinhronā taisngrieža mīnusi, tie parādās cenas, tranzistora sprieguma un atvērtā kanāla pretestības attiecībās.
Kā redzat, jo lielāks spriegums, jo lielāka pretestība, un, ja pretestība ir maza, tad šī tranzistora cena ir diezgan augsta. Bet tad katrs izlems, vai viņam ir nepieciešams šāds taisngriezis vai nav.
Lai optimāli izvēlētos tranzistoru, mums ir jāsaprot, cik daudz enerģijas tas izkliedēs. Vecmammas Ohmas likums mums to palīdzēs.
Atlasiet tranzistoru ar dubultu amplitūdu. Kanāla cenas un pretestības attiecība, izvēle krita uz 75nf75.
Pēc 10A strāvas aprēķināšanas mēs iegūstam 1.1W izejas jaudu. Tagad salīdziniet sinhrono taisngriezi ar schottky diodi. Ar to pašu 10A mēs iegūstam 4W. Rezultāts ir acīmredzams.
Kopumā šāda taisngrieža nozīme ir šāda: pie zema sprieguma tas ir vairākas reizes labāks nekā diode, bet, palielinoties spriegumam, attēls jau kļūst ne tik skaists.
Komponentu cena ir augsta, un efektivitāte ir par pāris procentiem augstāka. Apskatīsim, kā ierīce darbojas. Mēs savienojam sekundāro ķēdi ar vadiem tieši pie tāfeles un vērojam izejas spriegumu, tas ir apmēram 24V, kas atbilst iepriekš aprēķinātajam.
Tas nozīmē, ka dēlis darbojas normāli. Nav ieteicams veikt sildīšanas testu, jo vadītājs ir vājš. Tagad mēs pārbaudām tikai veiktspēju.
Tagad, lai demonstrētu darbu, mēs varam novietot osciloskopa zondi uz tranzistora vārtiem un redzēt, kā tā atveras.
Kā redzat, impulss ir nedaudz pārspējis. Tas nozīmē, ka apkurei tiks pievienoti pārslēgšanās zudumi, taču tie nav tik nozīmīgi.
Jā, un tomēr šī taisngrieža būvniecības laikā jūs varat viegli uzkāpt uz grābekļa. Tie parādās neoriģinālu tranzistoru veidā, kuros atvērtā kanāla pretestība ir daudz vairāk norādīta datu lapā. Tagad šī ir ļoti būtiska tēma.
Nu, ir pienācis laiks beigām. Paldies par uzmanību. Tiekamies drīz!