Devrenin işlevselliği:
LM2575, herhangi bir akım sağlamadan pratik olarak sadece bir regülatör olarak çalışır.
Regülatör akımı açtığında çıkışta bir gerilim vardır. Bu, T4'ün tabanının önündeki voltaj bölücü tarafından biraz azaltılır (neden, daha sonra).
Bu temel voltaj ile T4, şimdi rezistör R13'ü ve dolayısıyla P-FET T3'ün kapısını da toprağa çevirir ve FET üzerinden bir akım akabilir. Çok uzak çok iyi. Aslında T3 için herhangi bir makul akım güçlü P-FET kullanabilirsiniz, örneğin IRF9540. Yalnızca mümkün olan en düşük RDSON'a dikkat etmelisiniz (daha küçük, daha pahalı -
.Asıl hüner, T3'ün kapısını kapatırken T5 tarafından yapılır.
T4 açılırsa, R13'ü yere ve dolayısıyla T3'ün kapısına doğru çeker. Kapıda kalan herhangi bir yük D9'dan dışarı akabilir. Bu durumda, T5'in tabanı emitöründen daha küçüktür ve T5 kapalıdır.
Eğer T4 artık yüksek bir dirence sahipse, T5'in tabanı R13 tarafından besleme gerilimi potansiyeline çekilir. Bununla birlikte, kapı kapasitansı nedeniyle T5'in emitörü hala (neredeyse) yer seviyesindedir, bu nedenle T5 geçiş yapar ve kapıyı düşük dirençli besleme voltajına bağlar, yani FET çok hızlı bir şekilde bloke olur (geçiş kapasitansı deşarjından daha hızlı) R13 tek başına).
D9 sadece T3'ü açabilmek için gereklidir.
T4'ün taban gerilimi neden mümkün olduğu kadar küçük tutuluyor? Elbette, daha büyük bir akımla transistörü daha hızlı açabilirsiniz, ancak önemli olan an, kapandığı zamandır (ayrıca aşağıya bakın). T4'ü doygunluğa çok fazla sürerseniz, tekrar ölmeniz çok daha uzun sürer!
Bu kontrolördeki kayıplar nerede?
Bir yandan diyot, örneğin 0,5'lik bir görev döngüsü ile belirli kayıplar üretir, örneğin sonuç çıkış akımı*0.5*diyot voltajıdır. Örneğin 8 A ve 1 V diyot voltajı ile bu yaklaşık 4W yapar.
Bu nedenle düşük ileri voltajlı diyot kullanmaya özen göstermelisiniz.
İkinci olarak, FET ayrıca kayıplar üretir, yani:
1. RDSON tarafından açıldığında. IRF9540 ile bu yaklaşık 0,2 ohm'dur. 8A ve bir Tastv'de. 0,5, yaklaşık 6,2 W güç kaybına neden olur. Bu, yalnızca daha düşük bir RDSON'a sahip bir FET kullanılarak azaltılabilir.
2. açılma anı ve her şeyden önce kapanma anı ile. Bu süre boyunca kapı voltajı, FET'in tam olarak açılmadığı bir aralıkta gezinir. Direnç şu anda RDSON'dan çok daha büyük. Burada sadece küçük bir akım aktığından (bobinden geçen akım lineer olarak artar!)
Kapanma anı daha problemlidir. En büyük nehrin aktığı yer burasıdır. Ayrıca kapı kapasitansı boşaltılmalı ve daha önce açıklandığı gibi bu mümkün olduğunca çabuk yapılmalıdır. Basit direnç Rx ile devre çok yavaş olacak ve ek kayıplar oluşacaktır. T5'li devre bölümü, FET'in hızlı bir şekilde kapanmasına neden olur ve neredeyse hiç başka kayıp olmaz.
Devre ile ne elde edebilirsiniz?
Devreyi sadece yaklaşık 8A'ya kadar test ettim. Diğer fetlerde kesinlikle daha fazlası var. Ancak belli bir noktada diyot kayıplarının keskin bir şekilde arttığını da unutmamak gerekir. Burada senkron doğrultucu kullanılması tavsiye edilir, ancak bu farklı bir devredir......
Elbette bir dezavantaj gizlenmemelidir: Devre kısa devreye dayanıklı değildir! Giriş veya çıkış sigorta ile korunmalıdır!
Bir okuyucunun düşük kayıplı akım sınırlaması için makul bir önerisi varsa, bunu bana e-posta ile göndermesi gerekir.
SimpleSwicther ailesinin (özellikle LM2575) veri sayfası ve uygun uygulama notları okuyucuya şiddetle tavsiye edilir!
Kullanılan parçalar hakkında birkaç kelime daha: LM2575 (NS'den), LM2576 ile de değiştirilebilir. Hem sabit versiyonlar (3.3V,5V,12V vb.) hem de değişken (-Adj işareti ile tanınabilir) uygundur. Muhafaza tasarımı gerçekten önemli değil, ancak TO220 muhafazası montajı ve lehimlenmesi en kolay olanıdır ve dik versiyonda yerden en tasarruflu olanıdır.
Değişken model kullanılıyorsa, çıkış gerilimini oluşturmak için bir gerilim bölücü gereklidir! Diyot
( neredeyse) keyfidir. Akım için uygun herhangi bir hızlı diyot buradan alınabilir. 1N4007 veya benzeri çalışmıyor !!! TO220 muhafazasında (yakl. 8A'ya kadar) bir BYW29 önerilir. bobin
_yaklaşık 100µH endüktansa sahip olmalıdır. Ancak nüvenin doyuma gitmemesi ve telin direncinin çok yüksek olmaması çok daha önemlidir. Çıkış
kondansatörü olarak , yalnızca güç kaynaklarını değiştirmek için özel olarak tasarlanmış tipler söz konusudur (örn. Oscon). Ancak, eski bir PC güç kaynağının ikincil devresinden gelen elektrolitik kapasitörlerle de yapılmalıdır (dielektrik gücüne dikkat edin !!!!!). Dikkat! 220V şebekede çalıştırılan tüm anahtarlamalı güç kaynaklarında, birincil elektrolitik kapasitörler bazen saatlerce hayati tehlike oluşturacak kadar yüksek voltaj depolar!
Bu devre aslında yeni başlayanlar için uygun değil. Ayrıca, bir osiloskop elinizin altında olmalıdır!
Daha önce bahsedilen bileşenlerdeki kayıplar nedeniyle, güç parçaları bir ısı emicisine monte edilmelidir !!!!
Özellikle FET ve diyot! 8A çıkış akımı, 5V çıkış voltajı ve 0,75 verimlilik ile iki bileşen 15W'a kadar güç kaybını dönüştürür! 5 K/W'lık bir soğutucu, ortam sıcaklığına kıyasla 75 °'lik bir sıcaklık artışı anlamına gelir !!! Bu güç kaybı için 3 K/W veya daha düşük bir ısı emici şiddetle tavsiye edilir!