3–60 V / 40 A 2400 W Yüksek Güçlü Ayarlanabilir SMPS

[guclusat]

3–60 V / 40 A 2400 W Yüksek Güçlü Ayarlanabilir SMPS​

Bu anahtarlamalı güç kaynağı, laboratuvar çalışmaları için yüksek güçlü ve ayarlanabilir bir DC güç kaynağına ihtiyaç duyulduğu için tasarlanmıştır.

Bu güç seviyesinde lineer regülatör kullanmak pratik değildir. Çünkü maksimum güç yaklaşık 2400 W (2,4 kW) seviyesindedir. Bu nedenle anahtarlamalı güç kaynağı (SMPS) topolojisi tercih edilmiştir.

Devrede iki anahtarlı ileri dönüştürücü (Two-Switch Forward / Half-Controlled Bridge) topolojisi kullanılmıştır. Anahtarlama elemanları olarak IGBT'ler görev yaparken kontrol işlemi UC3845 PWM kontrol entegresi tarafından gerçekleştirilir.

Çalışma Prensibi​

Şebeke gerilimi önce EMI/EMC filtresinden geçirilir. Daha sonra doğrultularak C4 kondansatörü üzerinde filtrelenir.

C4'ün kapasitesi yüksek olduğundan ilk enerjilenme sırasında oluşabilecek yüksek kalkış akımını (inrush current) sınırlamak için R2 ve Re1 rölesinden oluşan bir yumuşak başlatma devresi kullanılmıştır.

Röle bobini ve PC güç kaynaklarından (AT/ATX) alınabilecek fan, yardımcı 12 V besleme üzerinden çalıştırılır. Bu 12 V gerilim, 17 V yardımcı beslemeden direnç kullanılarak elde edilir. R1 değeri, röle bobini ve fan üzerinde yaklaşık 12 V oluşacak şekilde seçilmelidir.

Yardımcı besleme devresinde TNY267 kullanılmıştır. Yardımcı beslemenin düşük gerilimde çalışmasını önlemek için R27 ile undervoltage protection (düşük gerilim koruması) sağlanmıştır. Yardımcı besleme, DC bara gerilimi 230 V DC'nin altında olduğunda çalışmaz.

The schamatic of the high power adjustable switching power supply (SMPS) of 3-60V, 40A

Completed switching power supply

The front panel of the switching power supply - voltage control, current limit control, standby switch S1 and LEDs.

Box from the 56V supply ready for installation of my 3 - 60V supply.

The original front panel

Box with 8cm fan.

Heatsink, Tr1, L1 and C17 of the old power supply that will be used for construction of my supply.

Prepared D5 and D6.

IGBT a reset diodes D7 on heatsink and the board prepared to be dremmeled.

Completed GDT (Gate drive transformer) Tr2.

The making of the board begins.

Completed power section, the control circuitry and the Tr2.

 

[guclusat]

Production of auxiliary 17V transformer Tr4 (left frame with the core, primary on right)

Completed secondary and finished transformer.

Building the auxiliary supply.

The board out of the old supply with LED 1 and LED 2.

Auxiliary supply afted the Tr4 soldered to it.

The switching power supply and the C4 capacitor (3x 680u)

Dummy load for testing of of the switching power supply: Spiral 230V 2000W from boiler adjusted to 57.5 V 2000W. I joined three branches, middle and both ends of the spiral are one outlet. The second outlet are tapped to the 1/4 and 3/4. This spiral is divided into 4 equal parts connected in parallel. The rated voltage is reduced the quarter, the resistance of the sixteenth and power is maintained.

The glowing spiral after connected to the tested switching power supply.

EMI filted and the inrush limiter.

Testing the switching power supply with the bottom of the box.

Transformer Wending,
Tr1 pri: 20 turns, wire 8x 0.5 mm, Sec: 14 turns, wire 12x 0.5 mm
Tr2 pri: 16 turns telephone wire Sec: 16 turns telephone wire
Tr3 Pri: 1 turns wire 1.5 mm, Sec: 68 turns wire 0.25 mm
Tr4 pri: 140 turns, wire 0.25mm, Sec: 23 turns, wire 0.5 mm,
The inside of the completed supply.