Ne že bych takový zdroj moc potřeboval, ale v jednom z obchodů byly prodávány zlevněné panelové LCD-voltmetry HD-3128 a HD-3428 (na základě univerzální desky PM-128BL), a u mě doma už třetí rok leží dva stejné transformátory. Na jejich základě by se dalo udělat dvoupólový zdroj s LCD-voltmetry, a zároveň "seznámit se" s čipem LM2576, o kterém na webu chodí poněkud protichůdné pověsti.
Z datasheetu je vidět, že je to obyčejný step-down měnič s proměnnou střídou impulzů (mimochodem, nic nebrání tomu, abychom přehodili diodu s tlumivkou a obdrželi step-up). Stručně: kontrola proudu v každé periodě, ochrana proti přehřátí a přetížení, TTL-kompatibilní "povolující" vstup. Zároveň chci zdůraznit nepříliš vysokou pracovní frekvenci – 52kHz, což v podstatě omezuje čas reakci stabilizátoru na 20us (skutečně vice). Vyrábí se v několika provedeních pro fixovaná výstupní napětí a nastavitelná.
Ale před tím, než začneme kreslit schéma a layout, důkladněji se projdeme datovým listem a podíváme se, co nám ohledně toho doporučí výrobce.
Všimněte si základního požadavku při návrhu DPS pro taková zařízení: vstupní a výstupní společná vodiče smí byt vzájemně propojené jenom v jednom bodě – v bodě připojení společného vodiče čipu. Myslím si, že když alespoň toto pravidlo bude dodrženo, žádný problém se stabilitou ne měl by vzniknout. Hodně konstrukcí co jsem potkával na internetu, měli jednu společnou chybu – propojení vstupní a výstupní zemi v několika místech, třeba vyplněním polygonem. Také jsem jednou narazil na desku, kde pro vstupní a výstupní zem byl použit jeden pin konektoru! Jako výsledek, na výstupu je bordel, a borec místo toho aby otevřel datasheet a zjistil co a jak, vyhazuje čip a řve přes celý internet prý integráč je na dvě věci, nedoporučuji.
Ještě par věci od sebe:
- aby bylo možné dosáhnout minimálního úbytku napětí při maximálním zatížení, uvedené kapacity 100 uF kondenzátoru na vstupu bude zamálo, doporučuji zvětšit minimálně na 1000uF
- z hlediska největší účinností dioda by měla být zvolena s minimální kapacitou přechodu a umístěná co nejblíže k čipu
- všechny elektrolytické kondenzátory pouze nízkoimpedanční plus keramická SMD
- nejmenší pulsace jsem obdržel při zapojení zátěže přímo k výstupním elektrolytům, a ne jak je uvedeno v datovém listu.
A teď můžeme sestavit schéma:
Na vstupu jsou Schottkyho diody, aby se moc nezahřívali. Obvod R11C13R12 – zpoždění inicializaci čipu o několik desítek milisekund. Výstupní filtr dvojpólový pro lepší potlačení pulsací. Kondenzátor C23 – pro zmenšení času "reakci" stabilizátoru na změnu výstupního napětí (v některých případech může způsobit parazitní oscilaci, v tomto případě stačí zmenšit jeho kapacitu nebo odstranit). Rezistor R22, jak se ukázalo, přispívá nejen k rychlému vybití kondenzátorů, a i trochu zvyšuje stabilitu čipu při odpojené zátěži, zejména za přítomnosti kondenzátoru C23. Potenciometr připojíme ke konektoru X1 pomoci vodičů s minimální délkou.
Řeknu rovnou, že rozložení pinů čipu je opravdu debilné a abyste udělali "správnou" desku musíte se hodně pobavit. Takhle ona konečně vypadá (zatím bez čipu):
Chladič pro čip jsem vyrobil z použitého:
Trochu zdokonalíme voltmetry. Jen pro info uvedu, že jejich základem je integrovaný obvod – klon nesmrtelné ICL7107 v pouzdře typu "čínský sopel". Napájí se napětím 7–11 voltu, proto přidáme nejjednodušší stabilizátor na rezistoru 4,7 kOhmu a zenerce na 9 V. Pak sundáme desku a na opačnou stranu paralelně napájecím pinům čipu přidáme 1 uF kondenzátor. Hodnota trimeru 200 Ohmu je velká, vlastně trimer také není moc kvalitní, takže nahradíme ho za kvalitní 50 Ohmu a osadíme desku na místo.
Protože měřicí a napájecí svorky měřáků nesmí mít galvanickou vazbu, musel jsem použit třetí trafo se dvěma sekundárama na 9 V.
Na přední panel také jsem přidal dva přepínače: jeden pro sériově propojeni zdrojů, druhý pro spojení společného bodu s uzemněním.
Hotovo:
Komentáře
prosím Vás o radu. Mám polský zdroj s LM2576T-ADJ.
Už při odběru 0,8 A se dost hřeje a za pár minut začne vypadávat (napětí na vteřinku spadne a zase se nahodí).
Pak už to dělá tak cca jednou za 30 sec dokud ho nenechám vychladnout. Pokud je studený, tak vše funguje dobře.
Díky za radu.
Zatím mě napadají 2 věci:
1. Chladič. Při 0,8A se integrač zahřívá a potřebuje odvod tepla.
2. Přehřívání čipu může způsobit i nedostatečná indukce tlumivky.
když je to spínaný zdroj.
Na tu tlumivku se podívám.
Překvapuje mě, že se tak hřeje. Je to normální? Neměl bych vyměnit čip?
Děkuji za rady.
Mate možnost podívat se osciloskopem na výstupu? Je docela možné, že se obvod rozkmitává kvůli nekvalitním elektrolytům nebo nevhodnému layoutu. Pravě před měsícem jsem řešil podobny problém na stejných zdrojích y e-bay (chtěl jsem ušetřit) – při zátěži nad 1A se napěti na výstupu začínalo rozkmitávat. To se ale dalo pohřešit pomoci 4 keramických SMD kondíků 0,47uF*50V v bezprostřední blízkosti integracu.
A ještě jedna možnost – vlastně integrač. Já jsem takovou zkušenost neměl, ale když už nic jiného, tak vylučovací metodou…
Jinak, ten Váš zdroj neznám, ale ty keramické kondiky bych tam určitě přidal, pokud teda nejsou. A když budete měnit čip, dejte tam raději LM2596.
Ale kdybyste chtěl postavět něco podobného, doporučil bych spíše LM2676 - skoro stejný, ale jede na 260kHz, potřebuje cívku jenom 33…47uH a má účinnost až 90%. Má ale jine rozložení pinů a tím pádem i layout.
Pokud chcete zachovat i layout, použijte LM2596 - je úplně stejná jako LM2576, ale jede na 150kHz a tak cívka může byt menší. Účinnost - vesměs stejná.