Наша сеть партнеров Banwar
Днями у мого батька здох зарядник на шуруповерт Black & Decker. На перший погляд шановна фірма - але як показав розтин всередині все дуже і дуже по-китайськи 🙁 Зарядний складається їх кредла для установки акумулятора і блоку живлення у вигляді мережевої вилки. Яка-небудь індикація відсутня. Всередині блоку живлення як і свідчив напис AC 14.5в 220ма - виявився лише трансформатор. Його первинна обмотка власне і наказала довго жити, так як товариші з Black & Decker пожлобілся поставити навіть термопредохранитель. Я вже було зайнявся пошуками в непотребі схожого трансформатора на 12-16 вольт в надії що інше схема зарядки доробить сама, але надивившись за останні пару тижнів на нутрощі китайських ЕПТ телевізорів - рука сама потягнулася розібрати і кредл теж. І о жах - там всередині виявилося рівно п'ять деталей - чотири діода (випрямний міст) і один струмообмежувальні резистор. Ні, я звичайно розумію що по-перше для серійного виробництва чим дешевше тим краще, по-друге для Ni-Cd акумулятора зарядка пульсуючим струмом дуже навіть не зашкодить. Але вже як сильно убого все це, та й такий режим роботи дуже навіть пояснював смерть трансформатора - при початковій зарядці ток обмежувався фактично цим омним резистором і потужністю муздрамтеатру. Знявши розміри з блоку живлення і поміркувавши над ринком імпульсних перетворювачів народилася така схема:
Серце конструкції ШІМ контролер TNY275 компанії Power Integrations. Контролери цього виробника я завжди оцінював тільки позитивно. Це і тлумачний програмний інструментарій - програма, рекомендації якої якщо виконувати уважно, у мене завжди давала 100% результат. Дуже корисна для таких розмірів частота 130кгц - ніколи не пробували порахувати і намотати на феррите EE13 який-небудь 40-кГц трансформатор? Спробуйте 😉 У ланцюзі харчування досить використовувати плівковий конденсатор 100n (див. 2 ніжку мікросхеми) замість звичного електроліту 10-47uF x 35-50в - це здорово додає терміну життя такого БП. Ну і нарешті толково організована система захисту від КЗ і обриву зворотного зв'язку - при правильно намотаному трансформаторі - угробити такий блок живлення по-моєму нереально. Єдиною ложкою дьогтю ще буквально півроку тому це була ціна. Але зараз то-ли PowerIntegrations подешевшав, то-ли все інше навколо подорожчало і тепер TNY27x = ICE2Bxxx = FSDM311 = приблизно 1 $ Дешевше тільки Вайпер від ST - але про ST і її ціноформування - окрема розмова.
Трохи про конструкцію.
Про теорії роботи і практиці складання обратноходового джерела живлення я вже досить розпинався тут . Тут згадаю лише про нюанси конкретно цієї схеми. TNY275 не вимагає (точніше це опція) окремого джерела живлення, тому на трансформаторі всього дві обмотки. До того ж на такій потужності первинну обмотку годі й секціонувати (ділити на дві частини). Все це здорово спрощує виготовлення трансформатора. Дані по намотуванні трансформатора - на схемі. Фільтр по входу харчування спрощений і складається з L1C8. Снаббер D1D2 з метою економії місця зібраний на діод і саппрессоре P6KE200A. Випрямний діод - будь швидкодіючий розрахований на 1.5 - 2A і напруга не менше 150в. У колі зворотного зв'язку ніяких нюансів немає - все традиційно. Конструктивно все розміщено на платі розміром 55x42мм - тобто трохи більше, ніж сірникову коробку.
Правильно зібраний пристрій в налагодженні не потребує. Без навантаження поводиться чудово - ніяких сторонніх шумів не видає. Точно підлаштувати напруга на виході можна підбором резистора R3. Якщо плануєте використовувати схему як блок живлення - в невеликих межах 12-17в напруга можна змінити банальним перерахунком витків вторинної обмотки. Власне зарядний пристрій (язик не повертається) IC3R7 змонтовано навісним монтажем всередині кредла (власника) акумуляторів. Резистором R7 вибрано обмеження зарядного струму в 350мА. Акумулятор буде заряджатися струмом 350мА майже до кінця заряду. До кінця заряду струм буде плавно падати до нуля. Кінцем заряду можна вважати коли напруга на акумуляторі досягне напруги живлення мінус падіння напруги на LM317. З огляду на що в оригіналі акумулятор заряджався пульсуючим напругою зі значенням 14.5в мінус падіння напруги на діоді (практично таке ж як і на LM317 - близько вольта), то і напругою джерела живлення було вибрано 14.5в. Хто не згоден з таким підходом - вільний підібрати R3 до необхідного напруги. Ось власне і все. Просто, зі смаком і практично не гріється.
файли:
Схема в SPlan 7
Друкована плата в SprintLayout 5