ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА В ИМПУЛЬСНОМ БЛОКЕ  ПИТАНИЯ БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

Абрамов С. М.    г. Оренбург.

Для управления силовыми транзисторами импульсного блока питания обычно используют микросхемы малой степени интеграции, и не всегда возможно получить именно те последовательности импульсов какие хотелось бы. К тому же в мощных блоках питания после входного выпрямителя стоят конденсаторы достаточно большого номинала, заряжать которые надо постепенно. Да и защиту силовых транзисторов можно организовать достаточно просто используя тот же контроллер.
  За основу Рис1. была взята схема приведенная в (1).

                                                                                                                                                                                       Рис1

Сетевое напряжение пройдя через высокочастотный заградительный фильтр L1 поступает на выпрямитель VD1-VD4.  Сетевое напряжение поступает так же на трансформатор Т1, затем диоды VD5-VD9 на стабилизатор напряжения D2 с которого запитываются  светодиод оптрона U1 и транзисторные ключи VT7-VT8. Это же напряжение преобразуется стабилизатором на микросхеме D3 для запитки контроллера D1 и ключей VT3-VT4. Пульсирующее напряжение частотой 100Гц преобразуется формирователем на VT2,R1,R4,R5 в отрицательные импульсы  длительностью примерно 1мс. в моменты перехода через ноль сетевого напряжения и поступают на вход  INT контроллера. После некоторой задержки вызванной выходом всех режимов контроллера в нормальный режим, на выходе RA0 микросхемы D1 начинают появляться положительные импульсы длительностью 12мкс, которые  открывают транзистор VT1, а также оптотиристор U1 в конце полуволны сетевого напряжения.  Примерно в течение трех секунд эти импульсы плавно смещаются к моменту перехода через ноль сетевого напряжения. Таким образом мы имеем плавное нарастание напряжения на емкости C6 от нуля до максимума. Это необходимо для предотвращения выхода из строя как диодного моста VD1-VD4 так и самой емкости. После достижения рабочего напряжения на выходе  контроллера формируются открывающие и закрывающие импульсы согласно алгоритма нарисованного на Рис2. Составные ключи на транзисторах VT3,VT4,VT9,VT10 необходимы для ускорения разрядки входных емкостей полевых транзисторов.

       Рис2.

А ключи на транзисторах VT5-VT8 для их  быстрого открывания.  При использовании кварца ZQ1 на частоту 4мГц  транзисторные ключи открываются с частотой 25кГц. В моменты открывания транзисторов VT11,VT12 в зависимости от потребляемой мощности на резисторах R22,R23 происходит падение напряжения. Как только оно достигнет уровня 0,6 вольта контроллер перейдет в режим прерывания программы по RB6, RB7, и отключит оптодинистор, закроет полевые транзисторы и включит светодиод HL1-авария. В таком состоянии он будет находиться сколь угодно долго пока не будет отключено питание или не сброшен  по входу MCLR.
Трансформатор T1 первичная обмотка которого рассчитана  на 220 вольт а вторичная на 9-12 вольт и ток 150ма. Трансформатор T2 намотан на сложенных в трое ферритовых кольцах М2000НМ  размером  К54х32х6.  Первичная обмотка намотана жгутом из 4-х проводов и содержит 2х45витков провода ПЭВ2 диаметром 0,6мм. Вторичная намотана жгутом из 16-и проводов и содержит 2х10витков провода ПЭВ2 диаметром 0,7мм. Вместо TO132-40 можно применить ТО125-12,5. Транзисторы КТ315 можно заменить на КТ3102;  КТ361 на КТ3107. Диоды КД105А любые на ток 200-500ма. Электролитические конденсаторы типа К50-35. С1,С2,С13,С14 типа К73-17, остальные КД. Резисторы типа МЛТ кроме R22,R23 они проволочные. Во избежание наводок, провода идущие от резисторов R20,R21 ко входу RB6,RB7 должны быть как можно короче. Если эти входы использоваться не будут то их следует замкнуть с нулевым проводом. На выходе RB5 присутствует последовательность Рис2, ее можно использовать для коммутации нагрузки после того как транзисторы переключились.
Программа  написанная на ассемблере MPLAB лежит здесь

HEX код программы

:020000040000FA
:020000002E28A8
:08000800AD00030EAE000B1861
:1000100012288B181A280B191E282E0E8300AD0EDD
:100020002D0E090006080B100630860005108515F8
:100030006400182806088B1020140D280B110514D5
:10004000000064000000000000000000000000004C
:10005000000000000000000005100D28831285013B
:1000600006308600831600308500C130860085305A
:100070008100831290308B007530A1000330A20004
:10008000A0016400201C41282010A20B4D28033041
:10009000A200FF302102031DA10A210881008B1656
:1000A000FF302102031D41285528831288308B0020
:1000B0000514000000000A3086002A308600640023
:1000C0000000000000000000000000000000000030
:1000D00000000A3086000430860000000000143062
:1000E00086003430860000000000000000000000A0
:1000F0000000000000000000000014308600023004
:0401000086005B28F2
:02400E00F53F7C
:00000001FF

Литература.
А.Колганов. Импульсный блок питания мощного УМЗЧ. Радио №2 с.36  2000г.
 
Скачать файлы