У нас с женой хобби - фотография. И последнее время у нас складывается необходимость в мобильном блоке питания для вспышек.
Собранные мной вспышки (на сленге - головы) питаются от 300В и током до 1А (до 300Вт), на данный момент работают от сети - генератора.
при этом - после срабатывания вспышке нужно выждать паузу на погасание лампы.
Теперь мы планируем кормить головы от 12В 14 Ачасового свинцового аккумулятора (который одномоментно никакие 300Вт выдать не сможет).
Цели которые планируется достичь при разработке своего блока питания:
1) при питании от 12В аккумулятора (50Вт нагрузки) быстро перезарядить голову (из буфера качая 300Вт) на второй пых.
(т.е. потребляя 50Вт медленно заряжать буфер, а при необходимости перекачать буфер с мощностью 300Вт в голову)
2) не останавливать процесс накапливания энергии (качать в буфер) на время вынужденной паузы - ожидая погасание лампы.
(при маленьких мощностях иногда время зарядки от 50Вт сопоставимо со временем паузы)
Из деталей есть много запчастей от АТХ блоков питания.
Погуглив в интернете было выяснено, что трансформатор от АТХ блока питания при питании от аккумулятора выдает на выходе
107В под нагрузкой (штатно он включен в среднюю точку от двух конденсаторов на 300Вольт и дает до 14В) и по-моему это
соответствует правде.
Конденсаторы у меня доступны 220мк на 450В а ключ IRFP460 рассчитан на 500В. Вывод напряжение буфера примем
равным около 107*4=428 В. (от двух трансформаторов 107В помножим на два)
Примерная электрическая мощность вспышки считается как W=C*U*U/2. Где C в фарадах, а U в вольтах...
Берем минимальный вариант вспышки на 800*10^-6*300*300/2=36 дж
А если посчитать буфер на 428В и емкость в 2200мк (10 шт конденсаторов) то получится запасенных
2200*10^-6*428*428/2=201.5 дж
Если использовать степ-даун то за вычетом "не отдаваемых" мы можем перекачать
201.5 дж - 2200*10^-6*310*310/2 дж = 201.5 - 105.7 = 95,8 джоулей
Если исходить из заряженной системы, то мы должны получить "пых" на 36 дж + заготовленной энергии еще на
два с половиной таких же пыха которую можно быстро перекачать в головы.
Я к сожалению не профильный специалист в импульсных блоках питания, поэтому попробую рассказать как
реализацию вижу я, в надежде на то, что Гуру ткнут носом в пропущенные мной ошибки или подскажут, как сделать лучше...
Shema.pdf 94,93 Кб 8 раз скачано Лист N1
С аккумулятора +12В подается через два диода Шотки D1 и D2.
В качестве диодов диодные сборки из АТХ блоков питания. Их необходимость вызвана тем, что в темноте возможны
ошибки в подключении аккумулятора...
ШИМ контроллер питается через цепочку D1...D2 - T1...T2 - D3...D6 - L7812
Это связанно с тем что на втором листе может потребоваться напряжение около 18В
и на мосфеты желательно подавать стабильное напряжение в 12В через L7812
(при первом же запуске трансы накачают над +12В).
Схема включения трансформаторов "стандартна"... Трансы T1..T2 взяты готовыми от 300Вт АТХ блоков питания.
и запущены на ту же частоту что и в блоке питания...
Дроссели Dr1..Dr2 намотаны на ферро магнитном кольце от согласующего трансформатора АТХ блока питания
В АТХ блоке питания через них проходила вся мощность в 300Вт (с большим током, но меньшим напряжением)
у меня же передаваемая мощность 50Вт, ток 0,125А но напряжение после начала работы колеблется
от 310В до 428В (до 118В на дросселе)
По хорошему их надо бы рассчитать, но я не знаю параметры материала, а мотаю максимум витков = сколько влезет в один ряд.
как вариант - могу это собрать, высушить а потом измерив индуктивность того что получилось изменить частоту генератора...
(но хотя бы примерно чему оно должно быть равно...)
Итог на лист номер два передается
1) напряжение 428В (с ограниченным током в 0,125А)
2) напряжение 18В может пригодиться для трансформаторов
3) напряжение 12В для для запитки второго ШИМ контроллера.
Лист N2
На втором листе представлен степ-даун конвертер.
Во вспышках часто используют степ-апы, так как у них штатным режимом является режим близкий к КЗ.
Из минусов степ-апа - разный ток при разряженном и заряженном конденсаторе...
Я же использовать собрался степ-даун со стабилизированным током на нагрузке.
Т.е. в моем случае после пыха на голове остается примерно 80В. И на дросселе Dr3 получается 428-80=340В.
дроссель Dr3 думаю собирать так же как описано в статьях о степ-апе для вспышки...
(разбирать ШI трансформатор от АТХ блока питания, менять обмотки и склеивать с зазором из картона).
По хорошему его надо бы рассчитать, но я не знаю параметры материала,
как вариант - могу это собрать, высушить а потом измерив индуктивность того что получилось изменить частоту генератора...
(но хотя бы примерно чему оно должно быть равно...)
Для управления использован трансформатор T3, выдранный из АТХ блока питания.
Штатно этот трансформатор подключался на +27В и работал с усилением тока как 4:1 (на вторичке 7В без нагрузки)
(это было нужно для прокачки больших токов базы силовых транзисторов)
при штатном включении, что бы получить 12В на выходе, ему надо подать 12*4=48В на входе...
Я же данный трансформатор T3 собираюсь использовать для управления полевиками, в которых большой
ток ни к чему, поэтому я переворачиваю трансформатор 1:4 и уменьшаю напряжение на управлении
(что бы на выходе получить гарантированно 12В а все излишки остаются на сопротивлении...).
Tr8-Tr9 подключены так же как и в обычном АТХ бп.
в качестве силового ключа Tr7 сливающего 300 Вт на головы
я выбрал IRFP460, который N-CHANNEL 500V - 0.22 OHM - 18.4A
Что бы IRFP460 проявил свои 0.22 OHM ему надо типовое 10В.
от ухода выше 12В его защищают стабилитроны
От глубокого ухода вниз его защитит D9, при этом -0,6В на нем уверенно закроет Tr7.
Хотя по хорошему его надо намотать заново с коэффициентом 1:1.5
Дроссели Dr4..Dr5 намотаны на ферро магнитном кольце от согласующего трансформатора АТХ блока питания
В отличие от листа номер 1, ток через них немного больше, но пульсирующее напряжение - меньше.
По хорошему их надо бы рассчитать, но я не знаю параметры материала, а мотаю максимум витков = сколько влезет в один ряд.
как вариант - могу это собрать, высушить а потом измерив индуктивность того что получилось изменить частоту генератора...
(но хотя бы примерно чему оно должно быть равно...)
За отключение генератора после вспышки отвечает блок на C12, D12, Opt2.
При протоке разрядного тока из C12 открывается Opt2 который разряжает С11, что в свою очередь подает +5В на 4 ногу
ШИМ генератора, что его вначале отключит, а потом проведет плавный пуск в соответствии с зарядом С11.
Как я уже писал выше Я к сожалению не профильный специалист в импульсных блоках питания, поэтому прошу Гуру ткнуть носом
в пропущенные мной ошибки или подсказать, как сделать лучше...
Раздел: Импульсные блоки питания, инверторы
Дни активности в честь Генерала Владимира Заимова