Güncel olmayan bir tarayıcı kullanıyorsunuz. Bunu veya diğer web sitelerini doğru şekilde görüntülemeyebilir. Yeni sürüme geçmeli veya bir alternatif kullanmalısınız. tarayıcı.
Bu şema, Texas Instruments (TI) tarafından referans tasarım olarak sunulan, oldukça profesyonel ve kararlı bir UC2842 (UC384x ailesinin endüstriyel versiyonu) Flyback devresidir. Tasarım 12V 4A (48W) çıkış için optimize edilmiş.
Sizin istediğiniz 80V-100V DC giriş ve 12V 5A çıkış revizyonu için bu şema üzerinde yapılması gereken teknik güncellemeleri aşağıda detaylandırdım. Bu şema diğerlerine göre daha karmaşıktır çünkü "Slope Compensation" (Eğim Dengeleme) gibi profesyonel kontrol katmanlarını da içerir.
1. Giriş Katı ve Besleme (VCC) Revizyonu
Giriş Voltajı: Şemada 85-265 VAC (yaklaşık 120-370 VDC) girişi görülüyor. Sizin 80-100V DC girişinizde D_{BRIDGE} ve C_{IN} hattına doğrudan DC verebilirsiniz.
$R_{START}$ (100 kΩ): Giriş voltajınız düştüğü için bu direnci 10kΩ - 15kΩ (2W) arasına düşürmelisiniz. Aksi halde entegre ilk start akımını alamaz.
VCC Koruması: Entegrenin 7. pini (VCC) ile şase arasına 18V/1W bir Zener diyot eklemeniz, giriş voltajındaki dalgalanmalarda entegreyi korur.
2. Trafo ve Güç Katı (60W için)
$Q_{SW}$ (MOSFET): Şemadaki MOSFET 600V veya daha yüksek bir modeldir. 100V giriş için IRFP250 (200V) gibi düşük iç dirençli bir MOSFET verimi ciddi oranda artıracaktır.
$L_p = 1.5 mH: Bu değer yüksek voltaj girişi içindir. Sizin düşük voltaj girişinizde primer endüktansını düşürmeniz gerekebilir. 80-100V giriş için trafo nüvesinde ETD29 veya ETD34 kullanıp primer sargısını yaklaşık 35-40 tur seviyesine çekmek daha uygun olur.
$D_{OUT}$: 5 Amper için çıkış diyotunu MBR20100 gibi yüksek akımlı bir Schottky diyot ile değiştirin ve mutlaka soğutucuya bağlayın.
3. Geri Besleme (12V 5A Ayarı)
R_{CS} (0.75 Ω): Akım algılama direnci olan R_{CS}, 4A çıkışa göre ayarlı. 5A çıkış almak için bu direnci biraz küçültmeniz gerekebilir (yaklaşık 0.56 Ω).
Çıkış Regülasyonu: R_{FBU} (9.53 kΩ) ve R_{FBB} (2.49 kΩ) dirençleri TL431 üzerinden 12V'u tam yakalamak için hassas seçilmiş. Bu değerleri bozmanıza gerek yok
Bu devre, şebeke gerilimini yüksek frekanslı AC'ye, ardından düşük voltajlı yüksek akımlı DC'ye dönüştüren "Forward" veya "Half-Bridge" topolojisine dayalı bir güç sistemidir.
1. Ana Güç ve Doğrultma Katı (Sağ Üst)
Giriş: 220V AC şebeke gerilimi, 35A/1000V gibi çok güçlü bir köprü diyot ile doğrultuluyor.
Filtre: 5x470mF / 400V kondansatör grubu kullanılmış. Kaynak sırasında oluşan ani akım çökmelerini engellemek için bu kapasite oldukça yüksektir.
Yumuşak Kalkış (Soft Start): Girişteki NTC ve röle sistemi, kondansatörlerin ilk şarj anındaki aşırı akımı (inrush current) sınırlamak içindir.
2. Yardımcı Besleme Katı (Sol Üst - T1)
TOP224Y: Bu entegre, ana trafo ve kontrol devreleri için gerekli olan düşük voltajları (+14V, +12V vb.) üreten bağımsız bir küçük SMPS katıdır. Ana devre çalışmadan önce kontrol katının uyanmasını sağlar.
3. Kontrol ve PWM Katı (Orta Sol - UC3845)
UC3845: Devrenin kalbidir. Frekans ve akım sınırlama işlemlerini yönetir.
"Регулировка тока" (Akım Ayarı): 1 numaralı bacak çevresindeki potansiyometre ile kullanıcının kaynak akımını ayarlamasına olanak tanır.
Akım Algılama: Şemada Тт1.1 (Akım Trafosu) kullanılarak sekonderden geçen akım anlık olarak izlenir ve UC3845'e geri besleme yapılır.
4. Sürücü ve Güç Katı (Orta Sağ - T2 & IGBT)
Sürücü Trafo (T2): Kontrol sinyallerini izole ederek güçlü IGBT'lere iletir.
IGBT'ler:IRG4PC50U model iki adet güçlü IGBT anahtarlama görevini üstlenir. Bu elemanlar devrenin en çok ısınan ve en kritik parçalarıdır.
Çıkış Trafosu (T3): Yüksek voltajı düşük voltaja (kaynak voltajına) indirirken akımı devasa boyutlara çıkarır.
5. Koruma ve Soğutma Sistemleri (Alt Kısım)
Termal Koruma: "Останов по перегреву" (Aşırı ısınma durdurması) kısmı, soğutucu üzerine monte edilen termistör 90 dereceye ulaştığında sistemi durdurur.
Fan Kontrolü:LM358 ve KT814/KT837 transistörleri üzerinden fanların hızı, sıcaklığa göre otomatik olarak ayarlanır (akıllı soğutma).
555 Timer: Zamanlama ve koruma lojiklerinde yardımcı rol oynar.
Forum İçin Önemli Notlar
Trafo Sarımları: Şemanın sağ alt köşesinde T1, T2, T3 ve Dp1 (Şok bobini) için çok detaylı sarım verileri verilmiş. Örneğin T3 ana trafosu için primer 18 tur, sekonder ise 6 tur kalın bakır şerit (foil) ile sarılmalıdır.
Güvenlik Uyarısı: Bu cihaz DC 300V ve 165A gibi öldürücü seviyelerde enerji ile çalışır. Montaj sonrası testler mutlaka seri lamba ve düşük yük altında yapılmalıdır.
Parça Kalitesi: IGBT'lerin orijinal olması ve ultra hızlı çıkış diyotlarının (150EBU02) mutlaka büyük soğutuculara izoleli şekilde bağlanması gerekir.
Bu devre, sanayi tipi kullanım için uygun, yüksek akım kapasiteli ve gelişmiş koruma özelliklerine sahip bir güç kaynağıdır.
1. Yardımcı Besleme Katı (Blok Pitaniya - Sol Üst)
TOP264EG: Bu kat, ana devreden bağımsız bir SMPS'dir. Cihaz fişe takılır takılmaz çalışır ve kontrol devreleri (UC3845, IR2110) ile fanlar için gerekli olan 15V 2A beslemeyi üretir.
İzolasyon: Optokuplör (PC817) ve TL431 ile çıkış voltajı hassas bir şekilde regüle edilir.
2. Kontrol ve Sürücü Katı (Upravlenie & Drayver)
UC3845 PWM Kontrolcü: Ana kare dalga sinyalini üretir.
IR2110 High/Low Side Driver: Bu entegre, UC3845'ten gelen düşük güçlü sinyalleri alıp, anahtarlama yapan 4 adet devasa IGBT'yi sürebilecek seviyeye yükseltir. Bu devrede trafolu sürücü yerine entegre sürücü tercih edilmesi daha modern bir yaklaşımdır.
3. Ana Güç Katı (Sila & Klyuchi)
Giriş (Sila): KBPC3510 (35 Amper) köprü diyot ve büyük kapasiteli kondansatörler (2x680mF / 400V) ile doğrultma yapılır.
IGBT Grubu (Klyuchi): Toplam 4 adet IRG4PC50UD IGBT kullanılmıştır. Bu, devrenin 250A gibi çok yüksek akımlara çıkabilmesini sağlar.
Ana Trafo (Silovoy Transformator): 20x28x2 mm ölçülerinde büyük bir nüve üzerine sarılmıştır. Primer 18 tur, sekonder ise yüksek akım için kalın iletkenlerle 6 tur olarak tasarlanmıştır.
4. Isıl Koruma ve Soğutma (Teplovaya Zashita)
LM555 (NE555): Sıcaklık kontrolü için kullanılmıştır.
Sensör: $ksd9700$ model 70 derecelik termik sensör kullanılmış. Cihaz aşırı ısındığında LM555 üzerinden çıkış akımı kesilir ve "Krasn" (Kırmızı) LED yanarak kullanıcıyı uyarır. Normal çalışmada "Zelen" (Yeşil) LED yanar.
Fanlar: İki adet güçlü fan (M1 ve M2) sürekli veya ısıya bağlı olarak soğutma sağlar.
Forumda Paylaşırken Dikkat Edilmesi Gereken Teknik Detaylar
L (Şok Bobini): Çıkıştaki 80uH değerindeki şok bobini, kaynak arkının kararlı olması için kritiktir. Bu bobin olmadan elektrot çok fazla sıçratma yapar ve ark sürekliliği sağlanamaz.
Diyotlar: Çıkışta kullanılan 150EBU02 ultra hızlı diyotlar (4 adet), 250 Amperlik akımı taşıyacak şekilde paralel/seri konfigüre edilmiştir. Bunların soğutulması hayati önem taşır.
Snubber Devreleri: IGBT'lerin üzerinde bulunan R-C ve diyot (HFA25TB60) ağları, anahtarlama sırasında oluşan yüksek voltaj darbelerini emerek IGBT'lerin patlamasını önler.
Özet Karşılaştırma (165A vs 250A)
165A Model: Daha basit, trafo sürücülü ve tek/çift IGBT'li.
250A Model: IR2110 sürücü entegreli, 4 IGBT'li (Full Bridge benzeri), daha büyük kapasiteli filtreleme ve gelişmiş termal koruma mantığına sahip.
Bu şema, 160 Amperlik bir inverter kaynak makinesine ait olup, özellikle optik izolasyonlu sürücü katı ile dikkat çeken oldukça profesyonel bir tasarımdır. Diğer şemalardan en büyük farkı, PWM kontrolcü ile güç transistörleri (IGBT) arasında kullanılan gelişmiş izolasyon yöntemidir.
160A Opto-İzoleli İnverter Kaynak Makinesi Analizi
Bu tasarım, parazitlerin (EMI) kontrol devrelerini etkilemesini önlemek için yüksek izolasyon standartlarına göre yapılandırılmıştır.
6N136 Optokuplörler: PWM sinyallerini yüksek hızda ve elektriksel olarak izole ederek sürücü katına aktarır. Bu, yüksek voltaj tarafında yaşanacak bir arızanın kontrol entegrelerini (UC3845) yakmasını engeller.
Topoloji: Şema, "Asimetrik Köprü" (Two-Transistor Forward) yapısındadır. Bu yapı, hem basit hem de endüstriyel kaynak makinelerinde çok güvenilir olmasıyla bilinir.
HFA15TB60: IGBT'lerin korunması ve enerji geri kazanımı için kullanılan hızlı "freewheeling" diyotlarıdır.
3. Trafo ve Sarım Detayları (Üst Sağ Metin)
Şemada Rusça olarak verilen trafo (T2) sarım verileri kritik öneme sahiptir:
Nüve: İki adet birleştirilmiş Ш20 x 28 (E20/28) ferrit nüve.
Primer (w1): Toplam 19 tur. Sarım tekniği: Önce 9 tur sarılır, izolasyon yapılır, sekonder sarılır, tekrar izolasyon yapılır ve kalan 10 tur primer en üste sarılır (Sandwich sarım). Bu, kaçak endüktansı minimize eder.
Sekonder (w2): 6 tur. Çoklu tel (65 adet 0.6mm tel) veya kalın bakır şerit ile sarılmalıdır.
Hava Boşluğu (Gap): 0.15mm (Hassas bir ark karakteristiği için).
4. Şok Bobini (L2) ve Filtreleme
L2 Şok Bobini: Kaynak arkının stabilitesi için hayati olan 11 turluk bir bobindir (35mm^2 kesitli iletken).
80EBU02 Diyotları: Çıkışta kullanılan ultra hızlı doğrultucu diyotlardır.
Teknik İpucu ve Forum Notu
Bu devrenin en büyük avantajı, sürücü katında kullanılan 6N136 + IR4426 ikilisidir. Eğer forumda bu devreyi yapacak olanlar varsa, şu alternatifi de belirtebilirsin:
"Şemada belirtildiği gibi 6N136 ve IR4426 yerine, modern tasarımlarda bu işi tek başına yapan HCPL-3120 veya TLP250 gibi 'Opto-Gate Driver' entegreleri de kullanılabilir."
Paylaştığın bu şema, 27W gücünde, çoklu çıkışlı (+5V, +12V, -12V) tipik bir Off-Line Flyback Regulator devresidir. Devre, iç yapısı detaylıca gösterilen bir PWM kontrolcü entegresi (muhtemelen UC384x serisi türevi) ve bir güç MOSFET'i üzerine kuruludur.
27W Çoklu Çıkışlı Flyback SMPS Analizi
Bu devre, düşük güçlü endüstriyel cihazlar veya eski nesil kontrol kartları için ideal bir besleme kaynağıdır. Özellikle simetrik $\pm12V$ çıkışı op-amp beslemeleri için kritiktir.
1. Giriş ve Start-Up Katı
Giriş: 115 VAC şebeke girişi için tasarlanmış. MDA202 köprü diyot ve 250mF kapasitör ile doğrultma yapılıyor.
Başlangıç Beslemesi: Kontrol entegresi, ilk çalışma enerjisini (VCC) 56k direnci üzerinden alır. Devre osilasyona başladıktan sonra trafonun yardımcı (feedback) sargısı üzerinden beslenmeye devam eder.
2. PWM Kontrol ve Anahtarlama
Kontrol Ünitesi: Şemada entegrenin iç blok şeması (Hata amplifikatörü, Osilatör, PWM Latch) açıkça görülüyor. Bu, devrenin çalışma mantığını anlamak için harika bir referans.
Güç Anahtarı:MTP 4N50 (4A, 500V) N-Kanal MOSFET kullanılarak trafonun primer sargısı anahtarlanıyor.
Akım Algılama: MOSFET'in Source bacağındaki 0.5Ohm direnç, "Cycle-by-Cycle" akım sınırlaması sağlayarak aşırı yük durumunda sistemi korur.
3. Çıkış Katları ve Filtreleme
Devre üç farklı voltaj hattı sağlar:
+5.0V / 4.0A Hattı: En yüksek gücü bu hat sağlar. MBR1635 Schottky diyot ve çift kademeli filtre (C + L1 + C) ile çok düşük gürültülü (ripple) bir çıkış hedeflenmiş.
+12V / 0.3A & -12V / 0.3A Hattı: MUR110 hızlı diyotlar ile doğrultulur. Simetrik besleme gerektiren analog devreler için tasarlanmıştır.
4. Trafo (T1) Sarım Detayları
Şemanın sağ alt köşesindeki veriler, DIY (kendin yap) projeleri için altın değerindedir:
Primer: 45 tur #26 AWG tel.
Sekonder 12V: 9 tur #30 AWG (Çift sarım - Bifiliar).
Sekonder 5V: 4 tur (Altı katlı sarım - Hexfiliar). Bu kadar çok katlı sarım, yüksek akım çekilen bu hatta direnci düşürmek içindir.
Hava Boşluğu (Gap): 1.0mH primer endüktansı elde etmek için $0.10$ inçlik bir hava boşluğu bırakılmış.
Forum İçin Teknik İpuçları
Geri Besleme (Feedback): Bu tasarımda voltaj regülasyonu, trafonun 10 turluk yardımcı sargısından (Secondary Feedback) alınan örnekleme ile yapılıyor. Optokuplör içermeyen bu yöntem (Primary Side Sensing), devreyi basitleştirir ancak yük değişimlerine karşı optokuplörlü sistemler kadar hassas olmayabilir.
Isınma: MTP 4N50 MOSFET ve MBR1635 diyotu, 27W tam yükte çalışırken uygun bir soğutucuya ihtiyaç duyacaktır.
220V Dönüşümü: Eğer bu devreyi 220V şebekede kullanmak isterseniz; giriş kondansatör voltajını 400V yapmanız, 56k start-up direncini ve MOSFET voltaj dayanımını (600V-800V arası) yeniden gözden geçirmeniz gerekir.
Bu devre, yüksek güç kapasitesi ve gelişmiş gürültü filtreleme özellikleriyle öne çıkıyor. Genellikle endüstriyel otomasyon veya yüksek güçlü ses sistemleri (Amfi beslemesi) için uygundur.
1. EMI ve Gürültü Filtresi (Noise Filter)
Giriş katı oldukça zengin tutulmuş:
Filtreleme: Çift X2 kapasitör (C8, C9) ve ortak mod şoku (L1) ile şebekeden gelen ve şebekeye giden parazitler engelleniyor.
Koruma: Sigorta (F1) ve ani akım sınırlayıcı NTC (R11) girişte güvenliği sağlıyor.
2. Primer Katı ve Anahtarlama
Doğrultma: Köprü diyot sonrası 2x220mF / 400V kondansatörler kullanılmış. 500W bir güç için bu kapasite değeri kritik sınırdadır; tam yükte dalgalanmayı azaltmak için paralel kapasite artırılabilir.
PWM Kontrol:UC3842 kullanılmış. Bu entegre, UC3843'ten farklı olarak daha yüksek bir start-up voltajına (16V) ihtiyaç duyar.
Frekans Ayarı: Şemadaki nota göre:
125\,kHz için R1 = 1k, C1 = 10nF
96\,kHz için R1 = 1.2k, C1 = 15nF
MOSFET:12NK90Z (12A, 900V) kullanılmış. 900V dayanımı, flyback dönüş gerilimlerine karşı mükemmel bir güvenlik marjı sağlar.
Snubber: $R6, C5$ ve $D3$ (uF4007) elemanlarından oluşan snubber katı, MOSFET üzerindeki voltaj piklerini sönümler.
3. Sekonder ve Geri Besleme (Feedback)
Çıkış Doğrultma: İki adet MBR3045-V (30A, 45V) Schottky diyot paralel bağlanarak yüksek akım kapasitesi sağlanmış.
Filtreleme: Çıkışta 3x4700mF / 50V gibi devasa bir kapasite grubu bulunuyor. Bu, 500W'lık ani yüklenmelerde voltajın çökmesini engeller.
Hassas Regülasyon:TL431 (VR1) ve PC817 (OK1) ikilisi kullanılmış. Çıkış voltajı POT1 (4.7k trimpot) ile ince ayar yapılabilir.
Güç Sınırı: Flyback topolojisi normalde 150-200W üzerine pek çıkarılmaz çünkü trafo boyutları ve kayıplar çok artar. 500W kapasite için trafo nüvesinin oldukça büyük (örneğin ETD49 veya ETD54) olması ve sarımların çok titiz yapılması gerekir.
Soğutma: Hem MOSFET hem de çıkış diyotları 500W yük altında ciddi ısı üretecektir. Geniş yüzeyli alüminyum soğutucular ve muhtemelen aktif bir fan soğutması şarttır.
PCB Tasarımı: Yüksek akım yollarının (özellikle sekonder tarafı) kalın tutulması ve gerekirse üzerine lehim takviyesi yapılması önerilir.
Bu şema, UC3845 PWM kontrolcü üzerine kurulu, oldukça ilginç ve özel bir tasarıma sahip. Standart bir güç kaynağından ziyade, 12V aküden (BAT2) beslenip çıkışta 310V DC üreten bir DC-DC Step-Up (Inverter) devresidir.
UC3845 12V DC to 310V DC Inverter Analizi
Bu devrenin en büyük özelliği, çıkış katında kullanılan Talema AS-101 akım trafosu ile yapılan hassas akım kontrolüdür.
1. Giriş ve Kontrol Katı
Besleme: Devre 12V bir aküden (veya güç kaynağından) besleniyor. UC3845 entegresi, düşük voltajlı sistemlerde yüksek verimle çalışabilen bir PWM kontrolcüdür.
Anahtarlama: Güç katında IRFZ48N (55V, 64A) gibi düşük iç dirence (Rds-on) sahip bir MOSFET kullanılmış. Bu, 12V sistemlerde ısı kaybını minimize eder.
2. Talema AS-101 Akım Trafosu (Tr2) Kullanımı
Şemanın sağ alt köşesinde detaylandırılan bu parça devrenin en kritik kısmıdır:
Çalışma Prensibi: MOSFET'in Drain hattı üzerinden geçen akım, AS-101'in içinden geçen tek bir tur tel (one turn) ile algılanır.
Koruma: Akım trafosundan alınan sinyal, D4, R12, C11 üzerinden UC3845'in 3 numaralı (Current Sense) bacağına iletilir. Bu sayede trafo doyuma girerse veya çıkışta kısa devre olursa sistem MOSFET'i anında kapatarak korumaya alır.
3. Trafo (Tr3) ve Çıkış Katı
Trafo Yapısı:EI33 nüve üzerine sarılmış.
Primer (N1): 4 tur (4mH endüktans).
Sekonder (N2): 56 tur.
Yükseltme Oranı: Bu sarım oranına göre 12V giriş, sekonderde yüksek voltaja dönüştürülür.
Doğrultma: Sekonder çıkışında UF5408 veya BY399 gibi hızlı diyotlar ve 1500mF / 350V kondansatör kullanılarak +310V DC elde edilir.
4. Geri Besleme (Feedback) ve Regülasyon
Hata Algılama: Çıkıştaki 310V hattı, R7 (620k) ve R8 (5.1k) direnç bölücü üzerinden BC556 (Q3) transistörüne iletilir.
Regülasyon: Q3 transistörü, çıkış voltajına göre UC3845'in 2 numaralı (Feedback) bacağını kontrol ederek çıkış voltajını 310V seviyesinde sabit tutmaya çalışır.
Forum İçin Teknik Notlar
Kullanım Alanı: Bu devre, şarjlı matkap bataryası veya araç aküsü ile çalışan elektroşok cihazları, inverter çıkış katları veya DC-DC booster projeleri için mükemmel bir temeldir.
AS-101 Montajı: Şemadaki kırmızı çizgiye dikkat! Güç hattı akım trafosunun ortasından geçmelidir. Yanlış montaj koruma sistemini devre dışı bırakır.
LED Göstergesi: 1 numaralı bacağa bağlı olan READY (LED2), sistemin osilasyona başladığını ve çıkışın hazır olduğunu gösterir.
Özet: Bu şema, özellikle Talema AS-101 kullanarak profesyonel düzeyde akım sınırlama yapması nedeniyle, piyasadaki basit inverter devrelerinden çok daha güvenilir ve "endüstriyel" bir yapıdadır. Forumdaki "Güç Elektroniği" meraklıları için akım trafosu kullanımı konusunda harika bir örnek teşkil edecektir.
