Araç Amfisi İçin TL494 SMPS Güç Kaynağı Devresi
Araç amplifikatörlerinde kullanılan yüksek güçlü ses katlarının beslenmesi için 12 V akü gerilimini daha yüksek simetrik besleme gerilimlerine dönüştüren SMPS güç kaynağı devresi. Devrede TL494 PWM kontrol entegresi, IRFZ44 MOSFET'ler ve ferrit nüveli push-pull transformatör kullanılmıştır.Araç Amfisi SMPS Devresinin Çalışması
Araç amplifikatörünün en önemli bölümlerinden biri, 12 V akü gerilimini amfinin ihtiyaç duyduğu daha yüksek besleme gerilimlerine dönüştüren güç kaynağıdır.Bu devrede dönüştürücü, transformatörlü push-pull (itme-çekme) yapısında çalışır. Güç anahtarlama elemanı olarak MOSFET'ler kullanılır ve çıkış geriliminin kontrolü TL494 PWM kontrol entegresi üzerinden gerçekleştirilir.
TL494, çıkış gerilimini geri besleme yoluyla kontrol ederek besleme geriliminin daha kararlı tutulmasına yardımcı olur.
TL494 ve MOSFET Güç Katı
Güç katında iki adet IRFZ44 MOSFET paralel olarak kullanılmaktadır.Benzer uygulamalarda:
- IRF1010
- IRFZ48
- IRFP150
- IRFZ46
MOSFET seçiminde özellikle düşük drenç-kaynak direnci (RDS(on)) ve uygulamanın gerektirdiği akım kapasitesi dikkate alınmalıdır.
Araç Teybi ile Açma ve Kapama
Dönüştürücünün aküye bağlantısı, araç radyosundan gelen açma sinyali kullanılarak bir röle üzerinden yapılabilir.Bu çıkış birçok oto teybi ve araç ses sisteminde anten, aktif anten veya harici amplifikatör gibi ekipmanları açmak için kullanılır.
| Bağlantı | Görevi |
|---|---|
| Akü +12 V | SMPS güç kaynağı beslemesi |
| Radyo kontrol çıkışı | Röle üzerinden açma sinyali |
| Röle | Yüksek akımlı akü bağlantısını kontrol eder |
Röle kontaklarının 30 A seviyesine kadar akım taşıyabilecek kapasitede seçilmesi gerektiği belirtilmektedir.
Giriş LC Filtresi
Anahtarlamalı güç kaynaklarında oluşabilecek yüksek frekanslı parazitlerin azaltılması için dönüştürücünün girişinde LC filtre kullanılmıştır.2L1 filtre bobini, yaklaşık 2 mm çapında PEV-2 tel kullanılarak ferrit nüve üzerine sarılabilir. Verilen tasarımda sarım sayısı yaklaşık 10–20 tur aralığındadır.
Bu filtre, özellikle araç ses sistemlerinde istenmeyen anahtarlama parazitlerinin azaltılması açısından önemlidir.
Ferrit Trafosu
2T1 güç transformatörünün nüvesi, iki adet K42×28×10 ferrit halkanın birleştirilmesiyle oluşturulmaktadır.Yüksek akım taşıyan sargılarda tek ve çok kalın bir tel yerine, gerekli toplam kesiti sağlayacak şekilde birden fazla ince telin paralel kullanılması tercih edilebilir.
Verilen tasarımda yaklaşık 20 A akım için tel kesiti hesaplanırken 5 A/mm² akım yoğunluğu esas alınmaktadır.
Transformatör Sarım Bilgileri
| Sargı | Sarım |
|---|---|
| Primer I | 2 × 6 tur |
| Sekonder II | 2 × 16 tur |
| Sekonder III | 2 × 22 tur |
Sargıların nüve üzerine mümkün olduğunca dengeli şekilde dağıtılması önemlidir. Primer ve sekonder sargıların bağlantıları yapılırken faz yönlerine ve merkez uçlu push-pull yapısına dikkat edilmelidir.
Yüksek Frekans Doğrultucu Diyotlar
SMPS çıkışında yüksek frekansta çalışan doğrultucu diyotlar kullanılmalıdır.Örnek olarak:
- KD213A
- KD2997
- Schottky diyotlar
Yüksek akım veya sürekli tam yük çalışmasında doğrultucu diyotların ısınması nedeniyle uygun soğutucu kullanılması gerekir.
Çıkış LC Filtreleri
Dönüştürücünün çıkışında anahtarlama kaynaklı dalgalanmayı ve paraziti azaltmak için LC filtreler kullanılır.2L2–2L5 filtre bobinleri, yaklaşık 0,8 mm PEV-2 tel kullanılarak 6 mm çapındaki ferrit çubuklar üzerine yaklaşık 20 tur sarılabilir.
Çıkış filtrelerinde 4700 µF ve 2200 µF kapasitörler kullanılmaktadır.
Teknik Özellikler
| Özellik | Değer / Açıklama |
|---|---|
| Giriş | 12 V araç aküsü |
| Kontrol entegresi | TL494 |
| Güç anahtarları | IRFZ44 MOSFET |
| Dönüştürücü tipi | Push-pull SMPS |
| Giriş filtresi | LC filtre |
| Çıkış filtresi | LC filtre |
| Transformatör | Ferrit nüveli |
| Röle kontrolü | Araç radyosu açma sinyali |
Sonuç
Bu TL494 tabanlı araç amfisi SMPS güç kaynağı, 12 V araç aküsünden yüksek güçlü ses amplifikatörlerini beslemek amacıyla kullanılabilecek klasik bir push-pull dönüştürücü tasarımıdır.TL494 PWM kontrolü, IRFZ44 MOSFET güç katı, ferrit transformatör, yüksek frekans doğrultucular ve giriş/çıkış LC filtreleri devrenin temel bölümlerini oluşturur.
Son düzenleme:
