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Seguimiento de bloque de impulso lineal con 90% de eficiencia


Saludos los habitantes de nuestro sitio!
Creo que a menudo te has encontrado con un interruptor de bobinado para una fuente de alimentación lineal.

Pero, ¿qué pasa si todo se puede hacer mucho más tecnológicamente? ¿Estás intrigado? Asegúrese de leer hasta el final.

El autor de este producto casero es Roman (autor del canal de YouTube "Open Frime TV"). En sus videos anteriores, recopilaba fuentes de alimentación lineales y de conmutación. Y entonces se le ocurrió lo siguiente: ¿qué pasa si combinamos estas 2 fuentes de alimentación en una y obtenemos un dispositivo perfecto con una eficiencia muy alta?


El significado de dicho circuito es similar a un interruptor de bobinado. Esto fue hecho de alguna manera por AKA KASYAN, el autor del canal del mismo nombre en el video favorito de todos que aloja YouTube.


Consiste en el hecho de que a la entrada de la unidad de fuente de alimentación lineal se suministra un voltaje diferente de los pasos del transformador. Si en la salida necesitamos un voltaje permitido de 8V, entonces trabajamos en la primera etapa, en la que se permite la entrada de 12V.

Si de repente necesitáramos obtener un voltaje de 15 V en la salida, el dispositivo nos cambia a la segunda etapa, que suministra un voltaje de 24 V a la entrada.

Todo esto es genial, la eficiencia en comparación con un revestimiento normal ha aumentado, pero aún así hay que disipar bastante calor. Además, necesitas un transformador con curvas.

Y aquí surge la pregunta: ¿Qué sucede si combinamos una fuente de alimentación lineal y una fuente de alimentación conmutada? El diagrama de bloques se ve así:


Colgamos lineal en la salida del bloque de pulso y realizamos retroalimentación desde la salida del indicador lineal.


La tarea principal es garantizar que el voltaje en la salida de la fuente de alimentación conmutada sea siempre un par de voltios más alto que en la salida de la fuente de alimentación lineal.

Y ahora propongo considerar cómo el autor se dio cuenta de esto.

El circuito y la placa de la fuente de alimentación lineal permanecieron prácticamente sin cambios. La retroalimentación se tomará de la salida del bloque y, como vemos, el autor eliminó 7812, debido al hecho de que puede llegar a la salida de este circuito menos de 12 voltios.


Por lo tanto, eliminamos 7812 y soldamos el cable aquí. Se conectará a la placa de pulso en la que está instalado el mismo 7812.



Esos son todos los cambios para la fuente de alimentación lineal, ahora miramos el circuito generador de impulsos.

Ya habrá más cambios. Primero, veamos cómo se implementa la idea de un sistema de seguimiento.

Y se implementa naturalmente en un amplificador operacional.

Se incluye en el circuito desde el sumador, aquí hay una adición de 2 voltajes: una referencia, especificada por el diodo zener; otro de la salida de la fuente de alimentación lineal.

Al cambiar el valor del diodo zener, puede cambiar el incremento de voltaje.

Desde la salida del sumador, el voltaje va al segundo amplificador operacional, que, como en el circuito generador de impulsos habitual, intenta igualar el voltaje en sus entradas, un voltaje que configuramos y el segundo directamente desde la salida del microcircuito.



Como puede ver, el significado del trabajo es muy simple y con cualquier voltaje establecido en el bloque lineal, la potencia de disipación no excederá los 10W. Según el autor, este es un resultado magnífico.

Puede instalar el chip lm2596 en este circuito sin ningún cambio.

Si necesita más corriente, de acuerdo con esta topología, puede hacer un circuito en xl4016.

Y ahora pasamos a la siguiente etapa: la creación de una placa de circuito impreso y la implementación en hardware.

Puedes decir que es estúpido agrandar el dispositivo de esta manera, para hacer 2 tableros que ocupen espacio adicional. El autor también lo pensó y decidió hacer todo muy compacto. No remodeló el tablero lineal de bloques; permanece sin cambios. Pero la placa de impulso tendrá exactamente el mismo tamaño que la placa de la fuente de alimentación lineal solo invertida.


Y ahora, a partir de 2 tableros, puede ensamblar aquí un sándwich, que se instalará en un radiador, sin ocupar mucho espacio.


Los elementos de potencia están dispuestos de tal manera que no interferirán entre sí con dicha instalación. Ahora puede comenzar a hacer la placa de circuito impreso. Creo que todos ustedes saben cómo sucede este proceso.


Como puede ver, el tablero está grabado. Ahora lo soldamos y procedemos a las pruebas. Hay pocos elementos aquí. Soldamos todo.


Luego, el autor inmediatamente quiso levantar las placas del radiador, pero pensó que era mejor demostrar el trabajo en el estado desmontado, para que sea más claramente visible. Como un radiador de prueba, tomó un radiador en miniatura en el bloque lineal:

Y solo una placa en un generador de impulsos, que es difícil de llamar incluso un radiador.

Por lo tanto, el autor quiere mostrar un calentamiento mínimo del circuito. Y para la prueba en sí necesitamos 2 multímetros. Uno de ellos está conectado a la salida del impulso, y el segundo a la salida del lineal.

Luego tomamos la carga (bombilla de 36V, 100W de potencia) y vemos qué sucede.

Como puede ver, cuando la salida del bloque lineal 0, se mantiene un voltaje de aproximadamente 2.8V en el generador de impulsos. Ahora giramos la resistencia variable, aumentando el voltaje en la salida del bloque lineal, y como puede ver, el impulso responde a esto y, a su vez, aumenta el voltaje en su salida.

Sí, aquí se nota cierta no linealidad, ya que las resistencias sumadoras están mal seleccionadas, pero el autor cree que esto no es fatal. En su opinión, incluso un circuito de este tipo sería mucho más práctico que un interruptor ordinario de bobinados. No lo crees, el autor no está tratando de decir que el cambio es algo malo, simplemente hay una solución más interesante.

Bueno, eso es todo. Espero que hayas disfrutado esta idea. Gracias por su atencion Hasta pronto!

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5 comentarios
Hiciste una pregunta abstracta, que en principio no tiene respuesta. Dado que hay fuentes de alimentación pulsadas y lineales, esto no es accidental. )) Cada uno de estos tipos tiene ventajas y desventajas.
Esto significa que usted dice que un estabilizador lineal es mucho mejor que un estabilizador de pulso, ¿verdad?
¿Cómo sabemos que PWM en esta IP funciona bien? El autor no tiene una comparación de los parámetros del pulso y los bloques combinados.
El autor eliminó 7812, debido al hecho de que un voltaje de menos de 12V puede llegar a la salida de este circuito.
No a la salida, sino a la entrada. Y en el diagrama en lugar de "desde el pulso" dice "desde el lineal".
Desde la salida del sumador, el voltaje va al segundo amplificador operacional, que, como en el circuito generador de impulsos habitual, intenta igualar el voltaje en sus entradas, un voltaje que configuramos y el segundo directamente desde la salida del microcircuito.
Gachas de avena de las palabras: en el "esquema ordinario" de este autor, no se utilizaron amplificadores operacionales, sino comparadores; no está claro qué voltaje estamos configurando si el voltaje de la retroalimentación sumada proviene directamente de la salida del microcircuito.
no está muy claro la razón para agregar una etapa estabilizadora lineal a una cuña que no funciona mal, ¿supresión de ruido?

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