Хочу предоставить вашему вниманию четыре разные схемы импульсных блоков питания на всеми любимой народной IR2153. Все эти схемы были мною собраны и проверены в 2013-2015 годах. Сейчас, в 2017 году, я раскопал все эти схемы в своих архивах и спешу с вами поделиться. Пусть вас не смущает что не ко всем схемам есть фото собранных устройств, что на фото будут и не полностью собранные блоки питания, но это все что мне удалось найти в своих архивах.
Итак первый блок питания, условно назовем его «высоковольтным»:
Схема классическая для моих импульсных блоков питания. Драйвер запитывается непосредственно от сети через резистор, что позволяет снизить рассеиваемую на этом резисторе мощность, по сравнению с запиткой от шины +310В. Этот блок питания имеет схему мягкого старта (ограничения пускового тока) на реле. Софт-старт питается через гасящий конденсатор С2 от сети 230В. Этот блок питания оснащен защитой от короткого замыкания и перегрузки во вторичных цепях. Датчиком тока в ней служит резистор R11, а ток при котором срабатывает защита регулируется подстроечным резистором R10. При срабатывании защиты загорается светодиод HL1. Этот блок питания может обеспечить выходное двухполярное напряжение до +/-70В (с данными диодами во вторичной цепи блока питания). Импульсный трансформатор блока питания имеет одну первичную обмотку из 50 витков и четыре одинаковые вторичные обмотки по 23 витка. Сечение провода и сердечник трансформатора выбираются исходя из требуемой мощности, которую необходимо получить от конкретного блока питания.
Второй блок питания, условно его будем называть «ИБП с самопитанием»:
Этот блок имеет похожую с предыдущим блоком питания схему, но принципиальное отличие от предыдущего блока питания заключается в том, что в этой схеме, драйвер запитывает сам себя от отдельной обмотки трансформатора через гасящий резистор. Остальные узлы схемы идентичны предыдущей представленной схеме. Выходная мощность и выходное напряжение данного блока ограничено не только параметрами трансформатора, и возможностями драйвера IR2153, но и возможностями диодов примененных во вторичной цепи блока питания. В моем случае — это КД213А. С данными диодами, выходное напряжение не может быть более 90В, а выходной ток не более 2-3А. Выходной ток может быть больше только в случае применении радиаторов для охлаждения диодов КД213А. Стоит дополнительно остановиться на дросселе Т2. Этот дроссель мотается на общем кольцевом сердечнике (допускается использовать и другие типы сердечников), проводом соответствующего выходному току сечения. Трансформатор, как и в предыдущем случае, рассчитывается на соответствующую мощность с помощью специализированных компьютерных программ.
Блок питания номер три, условно назовем «мощный на 460х транзисторах» или просто «мощный 460»:
Эта схема уже более значительно отличается от предыдущих схем представленных выше. Основных больших отличий два: защита от короткого замыкания и перегрузки здесь выполнена на токовом трансформаторе, второе отличие заключается в наличии дополнительных двух транзисторов перед ключами, которые позволяют изолировать высокую входную емкость мощных ключей (IRFP460), от выхода драйвера. Еще одно небольшое и не существенное отличие заключается в том, что ограничительный резистор схемы мягкого старта, расположен не в шине +310В, как это было в предыдущих схемах, а в первичной цепи 230В. В схеме так же присутствует снаббер, включенный параллельно первичной обмотке импульсного трансформатора для улучшения качества работы блока питания. Как и в предыдущих схемах чувствительность защиты регулируется подстроечным резистором (в данном случае R12), а о срабатывание защиты сигнализирует светодиод HL1. Токовые трансформатор мотается на любом небольшом сердечнике который у вас окажется под рукой, вторичные обмотки мотаются проводом небольшого диаметра 0,2-0,3 мм, две обмотки по 50 витков, а первична обмотка представляет собой один виток провода достаточного для вашей выходной мощности сечения.
И последний на сегодня импульсник — это «импульсный блок питания для лампочек», будем его условно так называть.
Да да, не удивляйтесь. Однажды появилась необходимость собрать гитарный предусилитель, но под рукой не оказалось необходимого трансформатора и тогда меня очень выручил данный импульсник, который был построен именно по тому случаю. Схема отличается от трех предыдущих своей максимальной простотой. Схема не имеет как таковой защиты от короткого замыкания в нагрузке, но необходимости в такой защите в данном случае нет, так как выходной ток по вторичной шине +260В ограничен резистором R6, а выходной ток по вторичной шине +5В — внутренней схемой защиты от перегрузки стабилизатора 7805. R1 ограничивает максимальный пусковой ток и помогает отсекать сетевые помехи.
Общие рекомендации:
- Импульсный трансформатор для каждой из схем необходимо рассчитывать в соответствии с вашими личными требованиями к блоку питания и вашими возможностями, поэтому конкретные намоточные данные я не привожу.
- Для расчета импульсного трансформатора очень удобно пользоваться программами «Старичка» — Lite-CalcIT и RingFerriteExtraSoft.
- Перед включением в сеть импульсного блока питания необходимо тщательно проверить монтаж на отсутствие ошибок, «соплей» на плате и так далее
- Обязательно необходимо промывать плату со стороны монтажа бензином, ацетоном, керосином, любым растворителем или спиртом для полного удаления остатков флюса. Импульсный блок питания работает на высокой частоте и даже незначительная паразитная проводимость или емкость может привести к тому, что собранный из исправных деталей блок питания не заработает или взорвется при первом же включении.
- Первое включение необходимо производить только с ограничением тока, его можно ограничить либо мощным резистором, либо мощной лампой накаливания, могут быть и другие варианты.
- Необходимо помнить и никогда не забывать о правилах электробезопасности. В каждой из схем блока питания присутствует опасное для жизни напряжение.
Внимание! При покупке IRF740 необходимо быть крайне внимательным чтобы не нарваться на подделку, которые встречаются очень часто, особенно на Aliexpress, для этого важно знать как выглядит поддельный IRF740.
На иллюстрации сверху, показаны два вида оригинальных IRF740 производства Vishay и производства IR, а также типичная подделка, которая часто встречается на Aliexpress и в других магазинах.
Кроме внешнего вида, подделку от оригинала легко отличить с помощью транзистор-тестера:
Если установить в панельку транзистор-тестера оригинальный транзистор, то отображаемое значение емкость будет: C=2,6…2,7 нФ. Подделки имеют гораздо меньший кристалл, чем оригинальный транзистор и поэтому транзистор-тестер, в случае установки в него поддельного транзистора, выдаст другое — меньшее значение емкости: C=0,9…1,5 нФ. Постойте, но ведь в даташите IRF740 указана емкость 1,4 нФ, почему тогда оригинал должен иметь емкость около 2,7 нФ ? Подобный вопрос обязательно должен у кого-нибудь возникнуть. Отвечаю. Емкость указанная в даташите измерена при совершенно других условиях (напряжение затвор-исток = 0 В, напряжение сток-исток = 25 В, частота = 1 МГц), отличных от тех, при которых измеряет емкость транзистор-тестер, поэтому сравнивать значение емкостей из транзистор-тестера и даташита — просто бессмысленно.
И последнее. Кто-то наверняка сказал: ну и что, что не оригинал, зато дешевле, какая разница?! Хорошо, если бы разница была только в цене, но нет! Оригинальный транзистор — это транзистор, который соответствует всем заявленным производителем параметрам из даташита. Поддельный транзистор — это транзистор, который не соответствует никаким параметрам. По сути, подделка — это другой транзистор. Подделка, на которой написано «IRF740», по своим параметрам может являться чем угодно, но только не IRF740. Часто подделка — это другой, более дешевый и маломощный транзистор, перемаркированный под другой, более дорогой транзистор. Другими словами, по-простому, если собрав ИИП на оригинальных IRF740 вы сможете легко и непринужденно, долговременно снять 300 Вт мощности, а кратковременно и того больше, то собрав тот же ИИП на поддельных «IRF740», вы можете получить фейерверк при попытке снять более 100 Вт, а иногда даже при первом же включении.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| "Высоковольтный" | |||||||
| R1 | Резистор | 8.2 кОм | 1 | 0.25 Вт | |||
| R3 | Резистор | 100 Ом | 1 | 0.25 Вт | |||
| R4, R7 | Резистор | 15 кОм | 2 | 0.25 Вт | |||
| R5 | Резистор | 47 кОм | 1 | 0.25 Вт | |||
| R8, R9 | Резистор | 33 Ом | 2 | 0.25 Вт | |||
| R2 | Резистор | 18 кОм | 1 | 2 Вт | |||
| R6 | Резистор | 22 Ом | 1 | 2 Вт | |||
| R11 | Резистор | 0.22 Ом | 2 | 2 Вт | |||
| R10 | Подстроечный резистор | 3.3 кОм | 1 | ||||
| C1, C3 | Конденсатор | 100 нФ | 1 | Пленочный, 400В | |||
| С2 | Конденсатор | 470 нФ | 1 | Пленочный, 400В | |||
| С11 | Конденсатор | 1 мкФ | 2 | Пленочный, 400В | |||
| С12, С17, С18 | Конденсатор | 1 мкФ | 3 | Пленочный, 250В | |||
| С6, С8 | Конденсатор | 1 нФ | 2 | Пленочный или керамический | |||
| С9 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | Керамический | |||
| С4, С7 | Конденсатор | 220 мкФ | 2 | Электролитический, 25В | |||
| С5 | Конденсатор | 470 мкФ | 1 | Электролитический, 25В | |||
| С10 | Конденсатор | 330 мкФ | 1 | Электролитический, 400В | |||
| С13, С14, С15, С16 | Конденсатор | 1000 мкФ | 12 | Электролитический, 100В | |||
| HL1 | Светодиод | Красный | 1 | ||||
| VD1 | Стабилитрон | 1N4743 | 1 | 13В | |||
| VD2, VD4 | Выпрямительный диод | HER108 | 2 | ||||
| VD3 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 1 | ||||
| VD5, VD6 | Диод | 30CPQ150 | 2 | ||||
| VDS1 | Выпрямительный диод | 1N4007 | 4 | ||||
| VDS2 | Диодный мост | RS607 | 1 | ||||
| VT1 | Биполярный транзистор | 2N5551 | 1 | ||||
| VT2 | Биполярный транзистор | 2N5401 | 1 | ||||
| VT3 | Биполярный транзистор | KSP13 | 1 | MPSA13 | |||
| VT4, VT5 | MOSFET-транзистор | IRF740 | 2 | ||||
| VDR | Варистор | MYG14-431 | 1 | ||||
| K1 | Реле | 1 | >5A 250В, катушка 12В | ||||
| "С самопитанием" | |||||||
| R1 | Резистор | 8.2 кОм | 1 | 0.25 Вт | |||
| R3, R12 | Резистор | 100 Ом | 2 | 0.25 Вт | |||
| R4, R7 | Резистор | 15 кОм | 2 | 0.25 Вт | |||
| R5 | Резистор | 47 кОм | 1 | 0.25 Вт | |||
| R9, R10 | Резистор | 33 Ом | 2 | 0.25 Вт | |||
| R2 | Резистор | 18 кОм | 1 | 2 Вт | |||
| R6 | Резистор | 47 Ом | 1 | 2 Вт | |||
| R8 | Резистор | 220 Ом | 1 | 2 Вт | |||
| R13 | Резистор | 0.15 Ом | 1 | 5 Вт | |||
| R11 | Подстроечный резистор | 3.3 кОм | 1 | ||||
| С12 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | Пленочный, 250В | |||
| С1, С3 | Конденсатор | 100 нФ | 2 | Пленочный, 400В | |||
| С2 | Конденсатор | 470 нФ | 1 | Пленочный, 400В | |||
| С11 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | Пленочный, 400В | |||
| С6, С8 | Конденсатор | 1 нФ | 2 | Пленочный или керамический | |||
| С9 | Конденсатор | 680 нФ | 1 | Керамический | |||
| С4, С5, С7 | Конденсатор | 220 мкФ | 3 | Электролитический, 25В | |||
| С13, С14 | Конденсатор | 1000 мкФ | 6 | Электролитический, 50В | |||
| С10 | Конденсатор | 330 мкФ | 1 | Электролитический, 400В | |||
| HL1 | Светодиод | Красный | 1 | ||||
| VD1 | Стабилитрон | 1N4743 | 1 | 13В | |||
| VD2, VD4, VD5 | Выпрямительный диод | HER108 | 3 | ||||
| VD3 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 1 | ||||
| VDS1 | Выпрямительный диод | 1N4007 | 4 | ||||
| VDS2 | Диодный мост | RS607 | 1 | ||||
| VDS3 | Диод | КД213А | 4 | ||||
| VT1 | Биполярный транзистор | 2N5551 | 1 | ||||
| VT2 | Биполярный транзистор | 2N5401 | 1 | ||||
| VT3 | Биполярный транзистор | KSP13 | 1 | MPSA13 | |||
| VT4, VT5 | MOSFET-транзистор | IRF740 | 2 | ||||
| VDR1 | Варистор | MYG14-431 | 1 | ||||
| K1 | Реле | 1 | >5А 250В, катушка 12В | ||||
| "Мощный 460" | |||||||
| R9, R10 | Резистор | 39 Ом | 2 | 0,25 Вт | |||
| R13 | Резистор | 56 Ом | 1 | 0,5 Вт | |||
| R6 | Резистор | 100 Ом | 1 | 0,25 Вт | |||
| R11 | Резистор | 2.2 кОм | 1 | 0,25 Вт | |||
| R4, R8 | Резистор | 10 кОм | 2 | 0,25 Вт | |||
| R7 | Резистор | 16 кОм | 1 | 0,25 Вт | |||
| R3 | Резистор | 33 кОм | 1 | 0,25 Вт | |||
| R1 | Резистор | 100 Ом | 1 | 0,5 Вт | |||
| R15 | Резистор | 8.2 | 1 | 1 Вт | |||
| R5 | Резистор | 18 кОм | 1 | 2 Вт | |||
| R2 | Резистор | 10 Ом | 2 | 5 Вт | |||
| R14 | Резистор | 100 Ом | 1 | 2 Вт | |||
| R12 | Подстроечный резистор | 3.3 кОм | 1 | ||||
| С20, С21 | Конденсатор | 1 мкФ | 4 | Пленочный, 160В | |||
| С13, С14, С15 | Конденсатор | 1 мкФ | 5 | Пленочный, 250В | |||
| С2 | Конденсатор | 470 нФ | 1 | Пленочный, 400В | |||
| С1, С4 | Конденсатор | 100 нФ | 4 | Пленочный, 400В | |||
| C22 | Конденсатор | 470 нФ | 1 | Пленочный, 400В | |||
| С12 | Конденсатор | 1 нФ | 1 | Пленочный, 100В | |||
| С8, С9 | Конденсатор | 1 нФ | 2 | Пленочный или керамический | |||
| С7, С10 | Конденсатор | 1 мкФ | 2 | Керамический | |||
| С6 | Конденсатор | 470 мкФ | 1 | Электролитический, 25В | |||
| С3, С5 | Конденсатор | 220 мкФ | 2 | Электролитический, 25В | |||
| С11 | Конденсатор | 470 мкФ | 2 | Электролитический, 400В | |||
| С16, С17, С18, С19 | Конденсатор | 1000 мкФ | 4 | Электролитический, 100В | |||
| HL1 | Светодиод | Красный | 1 | ||||
| VD1 | Стабилитрон | 1N4743 | 1 | ||||
| VD2, VD5 | Диод | 1N4148 | 2 | ||||
| VD3, VD4, VD6, VD7, VD8, VD9 | Выпрямительный диод | HER108 | 6 | ||||
| VD10, VD11 | Диод | 30CPQ150 | 2 | ||||
| VDS1 | Выпрямительный диод | 1N4007 | 4 | ||||
| VDS2 | Выпрямительный диод | FR607 | 4 | ||||
| VT1 | Биполярный транзистор | MPSA13 | 1 | KSP13 | |||
| VT2 | Биполярный транзистор | 2N5551 | 1 | ||||
| VT3 | Биполярный транзистор | 2N5401 | 1 | ||||
| VT4, VT5 | Биполярный транзистор | BD140 | 2 | ||||
| VT6, VT7 | MOSFET-транзистор | IRFP460 | 2 | ||||
| Реле | 1 | >5А 250В, катушка 12В | |||||
| "Для лампочек" | |||||||
| R4, R5 | Резистор | 33 Ом | 2 | 0.25 Вт | |||
| R3 | Резистор | 15 кОм | 1 | 0.25 Вт | |||
| R6 | Резистор | 100 Ом | 1 | 2 Вт | |||
| R2 | Резистор | 18 кОм | 1 | 2 Вт | |||
| R1 | Резистор | 10 Ом | 1 | 5 Вт | |||
| С1, С2 | Конденсатор | 100 нФ | 1 | Пленочный, 400В | |||
| С7 | Конденсатор | 470 нФ | 1 | Пленочный, 400В | |||
| С10, С11 | Конденсатор | 1 мкФ | 2 | Пленочный, 400В | |||
| С4 | Конденсатор | 1 нФ | 1 | Пленочный или керамический | |||
| С5 | Конденсатор | 470 нФ | 1 | Керамический | |||
| С3, С8 | Конденсатор | 220 мкФ | 2 | Электролитический, 25В | |||
| С6 | Конденсатор | 100 мкФ | 1 | Электролитический, 400В | |||
| С9 | Конденсатор | 47 мкФ | 1 | Электролитический, 400В | |||
| VD1, VD2, VDS2 | Выпрямительный диод | HER108 | 6 | ||||
| VD3 | Диод | SB2045CT | 1 | ||||
| VDS1 | Выпрямительный диод | 1N4007 | 4 | ||||
| VR1 | Стабилизатор напряжения | 7805 | 1 | 5В, 1.5А | |||
| VT1, VT2 | MOSFET-транзистор | IRF740 | 2 | ||||