Блок питания на IR2153

[Kirich]

В данной теме обсуждаем БП на драйвере IR2153

IR2153 – улучшенная версия драйвера IR2155 и IR2151, которая содержит драйвер высоковольтного полумоста с генератором аналогичным промышленному таймеру 555 (К1006ВИ1). IR2153 отличается лучшими функциональными возможностями и более прост в использовании по сравнению с предыдущими микросхемами. Функция выключения в данном устройстве совмещена с выводом СТ, при этом выключение обоих каналов происходит при подаче управляющего сигнала низкого уровня.

Функциональная схема:

Rt - Резистор задающего генератора, для нормального функционирования в фазе с LO

Ct - Конденсатор задающего генератора

VB - Напряжение питания ключей верхнего уровня

HO - Выход драйвера верхнего уровня

VS - Возврат питания верхнего уровня

VCC - Питание драйверов нижнего уровня и логики

LO - Выход драйвера нижнего уровня

COM - Общий питания и логики

---

По многочисленным просьбам решил выложить схему и печатку простого БП на IR2153.

Схему к нему нарисовал только что, так что кто заметит неточности, сообщайте.

Печатка проверена, БП на ней собирались.

Позже выложу текстовое описание по конструкции.

БП делался для замены вышедшего из строя силового трансформатора, трансформатор был на железе, габаритная мощность 150-200 Ватт. Ремонту в бытовых условиях не подлежал, решено было заменить на этот БП. Дополнительный выход питания предназначался для питания схемы защиты, емкость небольшая зачем, что бы реле защиты выключалось раньше, чем начнутся переходные процессы при выключении усилителя.

Место на плате заложено под более мощные силовые транзисторы.

Микросхему можно заменить на 2151, не у нее выходные токи меньше.

2_42.zip

Edited March 30, 2015 by admin

[Adver]

[NASER]

Здравствуйте Kirich!

Про трансформатор не расскажете поподробнее?

[Adver]

[strannicmd]

Kirich, вот такая же, но с защитой, где-то тут на форуме есть и "бумажки" на неё..

трансформатор, комповый..

[Adver]

Вебинар «Мощные модульные системы питания MEAN WELL 3+N. Новинки и хиты» (22.06.2023)

Приглашаем 22 июня на вебинар, посвященный подходу компании MEAN WELL к созданию мощных управляемых систем низковольтного и высоковольтного питания и зарядных установок для промышленного, технологического, телекоммуникационного, медицинского, радиопередающего и другого оборудования, а также для систем альтернативной энергетики.

На вебинаре мы рассмотрим новинки и серийную продукцию в концепции «3+N», расскажем об этой концепции и о том, как создать из готовых модулей систему питания мощностью до 360 кВт с напряжением до 380…400 В (постоянного тока). Будут представлены ИП с рециркуляцией энергии для тестового оборудования и модули управления питанием. Подробнее>>

[M - 16.]

Kirich, имеет смысл зашунтировать С5 и С6 выравнивающими резисторами килоом по 150. Вместо двух D2 и D3 можно и один поставить по питанию м/сх.

R4 будет гораздо меньше нагреваться, если его подключить не к С5, а ч/з диод к любой ноге R3. Так же можно взять от трансформатора подпитку для м/сх через доп. обмотку (несколько витков МГТФа на кольце погоды ведь не испортят?).

Edited April 13, 2008 by M - 16.

[Adver]

Замена DC/DC-преобразователями MORNSUN изделий европейских производителей

Третье поколение DC/DC-преобразователей популярного китайского производителя MORNSUN для монтажа на печатную плату не только не уступает по характеристикам изделиям европейских производителей, но и превосходит их по таким параметрам, как напряжение изоляции, рабочий температурный диапазон и максимальная емкость нагрузки.
Читать статью>>

[Mosfet 2007]

Добиться от IR2153 стабилизации выходного напряжения - проблема, только химичить или делать на ней только всякую ерунду. Стабилизации в схеме не увидел...

[Kirich]

NASER

По трансформаторам, в инете и в прогах по их расчету, информации туча.

Может позже допишу.

strannicmd

Я же написал вверху, для новичка, т.е. попроще

M - 16.

Можно не шунтировать, если кондеры не из совсем разных мест. то напруга будет идентична, ключи всегда работают, соотв напряжение на кондерах выравнивается.

У меня отличие было всего несколько Вольт.

Но если добавить, то хуже не будет.

Edited April 13, 2008 by Kirich

[Adver]

ИП MORNSUN на DIN-рейку для промавтоматизации – аналог продукции известных брендов

Специалистам по промавтоматизации и системным интеграторам, до недавнего времени применявшим в ответственных проектах высококачественные источники питания производства Phoenix Contact, PULS и прочих подобных производителей, после их ухода с российского рынка следует обратить внимание на высокотехнологичные DIN-реечные серии ИП LIMF, LIHF и LITF производства MORNSUN. Читать статью>>

[I.Cherry]

Стабилизации в схеме не увидел...

и не увидишь..В этой МС нет стабилизации.

[Kirich]

I.Cherry

Можно ввести стабилизацию, если глушить тактовый генератор.

По сути получится ЧИМ, не очень хорошо (все таки нештатный режим), но работать будет.

Если уж хочется со стабилизацией, то ставим UCC28083 + драйвер.

БП делался для усилителя мощности, я считаю что стабилизация там ненужна, тем более если это ведет к усложнению схемы.

Кстати по схеме, конденсаторы на выходе стоят 1000х63 и 220х63. (на схеме указано 2200х63 и 470х63).

Просто этот БП был подключен к штатному усилителю с родными кондерами на 6800х50. Потому на плате стоит не очень большая емкость.

Edited April 13, 2008 by Kirich

[I.Cherry]

Kirich писал:

Можно ввести стабилизацию, если глушить тактовый генератор.

по такому принципу было сделано ЗУ для АКБ (см. вложение).. (схема и описание в каком то журнале РадиоХобби за прошлые годы)

Ну а ЧИМ - не есть хорошо.

По своей дороговизне и дефициту данной МС (у нас) - считаю, что больше как для пит. лампочек дневного света ее применение ограничено.

 

[Kirich]

I.Cherry

по такому принципу было сделано ЗУ для АКБ (см. вложение).. (схема и описание в каком то журнале РадиоХобби за прошлые годы)

Я видел эту схему, но не пробовал даже собирать, ИМХО ТЛ494 все таки лучше, если надо стабилизировать ток и напряжение.

Ну а ЧИМ - не есть хорошо.

Не спорю.

По своей дороговизне и дефициту данной МС (у нас)

Это имеется ввиду 2151\53 ?

Не такая она уж и дефицитная, у нас.

[I.Cherry]

Не такая она уж и дефицитная, у нас.

в Харькове может и так , но в Ужгороде - только под заказ..и то в одном единственном магазине.. и денег примерно 10..15 гривен.. так что сам видишь, что в нашей деревне делается.. а плюс еще инфляция.. так что ну ее эту МС..

[Kirich]

Какие по твоему альтернативы?

Здесь все преимущество, и генератор и драйвер полевиков и низкий ток старта.

Edited April 13, 2008 by Kirich

[I.Cherry]

Какие по твоему альтернативы?

у меня она одна - TL494.. ну а так как мне больше по жизни с котлами приходится встречаться, то интерес к БП - хобби...и этой 494-й вполне хватает. Люблю (и оч. уважаю такие схемы) когда есть стабилизация и по напряжению и по току.. или же возможность реализовать.. Ну а "гибриды"? - это на оч. узкое применение.. Edited April 13, 2008 by I.Cherry

[Kirich]

Эта схема - Простой импульсный БП.

Основное применение - для усилителя.

Ему не нужна стабилизация ИМХО.

Если стабилизация, то либо ТЛ494 (если надо дешевле), или UCC28083 если надо получше.

у меня она одна - TL494

Я так понимаю это обусловлено дефицитом деталей?

Тогда да.

Люблю (и оч. уважаю такие схемы) когда есть стабилизация и по напряжению и по току

Аналогично, только такие разрабатываю и произвожу, вышеприведенная схема - скорее исключение для меня.

Но для новичка больше обычно и не надо.

[Патриот Ваня]

Но для новичка больше обычно и не надо.

Откуда берётся достаточный ток для управления затворами мощных полевиков, обеспечивающих 200 ватт выхода?

[Kirich]

Патриот Ваня

Откуда берётся достаточный ток для управления затворами мощных полевиков, обеспечивающих 200 ватт выхода?

Достаточно гасящего резистора.

Это же полевики, а не биполярки, там энергия тратися только на открытие.

Если поставить диод (который между 1 и 8 ногой) более медленный, тогда резистор питания надо уменьшить, но я бы не советовал этот диод менять на более медленный.

Потребление зависит от частоты работы.

По даташиту этот резистор вообще стоит на 91к, я обычно занижаю его до 68-81, лучше работает.

Кстати, для надежности можно поставить стабилитрон на 15 Вольт между 1 и 4 ногой микрухи, но это не обязательно.

На всякий случай прикладываю табличку. при помощи которой можно расчитать номиналы времязадающей цепи для определенной частоты.

Edited April 13, 2008 by Kirich

[Патриот Ваня]

Не понятно, и нафига фирмы выпускают аж 13 амперные микрсхемы драйверов затворов...?

Получается, что они просто продавцы воздуха...

Т.к. исходя из достаточности тока управления в 100-200мА (IR2153) для построения нормального инвертора в 200 ватт, даже двухамперные драйверы просто не имеют себе реально востребованного применения и спроса.

[Kirich]

Патриот Ваня

Не понятно, и нафига фирмы выпускают аж 13 амперные микрсхемы драйверов затворов...?

Ток управления затворами зависит от емкости затвора, емкость затвора зависит от мощности транзистора.

Кроме того от тока, который может обеспечить драйвер, завист скорость открывания.

Особенно на высоких частотах.

Т.е. чем выше частота, чем мощнее полевики, чем больше их включено параллельно, тем больше надо ток драйвера, что бы открывать их БЫСТРО. В статике любой полевик спокойно откроешь и несколькими микроамперами.

Т.е. пример, полевик имеет емкость затвора в 5 раз больше, их 4 параллельно, частота в 5 раз выше, ток драйвера надо в 100 раз больше. 5х4х5=100

Для этой микрухи 200 мА, умножь в 100 раз, получишь эквивалент 20 Ампер.

[Лёха]

Kirich

Сама схема сделана нормально, вопросов особенно нет.

Но вот трассировка опять подкачала, посмотри на расстояние между первичной и вторичной частью, есть пара мест где оно очень мало.

Да и моя схема делалась задолго до этой.

Да, твоя платка смотрится как-то логичней и порядку на ней больше. Хотя тоже не без вопросов, но топология платы это всегда клубок компромиссов, тем более для таких дэвайсов, тем более в одном слое... А зазор развязки там у ТДА и правда жыдковат, но я вроде видел его вариант с зазором гораздо больше, и мне чё-то втемяшилось, что и на сайте у него именно такое...

У этих схемок на 2153/55 серьёзный недостаток - нету плавного старта, потому к величине банок в питании усилка желательно подходить без фанатизьма.

Edited April 13, 2008 by Лёха

[Kirich]

Лёха

потому к величине банок в питании усилка желательно подходить без фанатизьма.

Ток будет при пуске ограничиваться емкостью в первичной цепи транса (на довольно большом значении, но будет).

Альтернатива, это резистор перед большими емкостями, блокируемый контактами реле после зарядки емкости.

Хотя тоже не без вопросов

Эта плата вообще изначально разрабатывалась для единичного изготовления (в начале топика описано), потому страссирована "на скорую руку", ИМХО для такого варианта весьма неплохо.

Edited April 13, 2008 by Kirich

[strannicmd]

Также нужно посмотреть, не срабатывает ли защита..., и не греется ли что нибудь...

[strannicmd]

В схеме что тут была выложена ранее, была ошибочка, а именно, колектор транзистора не нужно подключать к соединению подстроечника и постоянного резистора, а непосредственно к ножке куда подключён конденсатор определяющий частоту. Тем не менее даже при этом схема работает, только при срабатывании защиты это скажется, а именно, повышением частоты на очень короткое время, после чего ПН полностью выключится. Тем не менее на плате этой ошибки нет. Просто в схеме ошибочка "попала" когда "украшал" её...

Схема, что в этой ветке, исправлена..

[Guest Sheeck]

Это же полевики, а не биполярки, там энергия тратися только на открытие.

Вот именно что полевики. И "энергия" для закрытия полевика тратится ещё большая чем при открытии. В том то вся проблема что микросхемка запроста открывает один полевик,а закрыть его уже не в силах,при этом уже начинает окрываться второй,в результате К.З. и ба-бах. Поэтому и выбирают полевики с как можно меньшей емкостью гейта,или же нужно обеспечить микросхемку таким питанием,что б она нормально могла открыть-закрыть транзистор.

Подумывал я как-то попробовать приспособить к данной схемке ещё и драйверные транзисторы,что б можно было исползовать более "тяжёлые" полевики,уже и схемку был набросал,но как-то всё руки не доходят.

[Лёха]

Sheeck

И "энергия" для закрытия полевика тратится ещё большая чем при открытии. В том то вся проблема что микросхемка запроста открывает один полевик,а закрыть его уже не в силах,при этом уже начинает окрываться второй,в результате К.З. и ба-бах.

Што для закрытия полевика тратится большая энерхия - эт большое Открытие. На момент закрытия затвор это йомкость, ранее заряженая отпирающим напряжением. При закрытии выход драйвера просто замыкает эту йомкость на общий и так её разряжает. Контур разрядного тока: исток - йомкость затвора - выход драйвера - общий - исток. Этот контур тока замкнут мимо источника питания драйвера, и потому нету никакого отбора энерхии оттуда (ну разве што на отпирание внутреннего ключа драйвера, но это мизер совсем). На том Открытие предлагаю считать закрытым.

[NPI]

На том Открытие предлагаю считать закрытым.

Напрасно

Надо бы учесть ещё эффект Миллера при закрывании полевика...

Существует ещё ёмкость (или Йомкость, как правильно-то? ) затвор-сток, при закрывании напряжение на стоке резко возрастает (в сетевых БП не менее, чем до 300 вольт) и через эту ёмкость передаётся на затвор в виде ОТКРЫВАЮЩЕГО напряжения. Чем быстрее мы хотим закрыть полевик для уменьшения потерь на переключение, тем больше ток перезарядки этой паразитной ёмкости. Драйвер должен компенсировать этот ток, удерживая напряжение на затворе в районе нуля вольт... При открывании полевика процессы обратные, уменьшение напр. на стоке препятствует быстрому открыванию транзистора, так что драйвер должен перезаряжать не только ёмкость затвор-исток, но и затвор- сток. Поэтому драйверы и обеспечивают на выходе амперные токи...