En este artículo estudiamos un diseño de convertidor basado en flyback simple que se implementa como una fuente de alimentación de cargador de batería SMPS 12V, 5amp, sin usar un transformador de núcleo de hierro.
Cómo funciona
El circuito del cargador de batería smps de 12 V y 5 amperios propuesto emplea un convertidor flyback topología que da como resultado el diseño de convertidor aislado de red, compacto y de alta corriente basado en smps requerido.
Aquí, el mosfet de alta potencia se convierte en el componente de conmutación principal y se utiliza para activar el devanado primario de ferrita con la red de alta frecuencia ajustada Dc rectificada.
Cuando se enciende, la resistencia de 470k carga la puerta mosfet en conducción e inicia la acción de conmutación.
La acción anterior induce un voltaje a través del devanado auxiliar del transformador que da como resultado un voltaje de retroalimentación a la puerta del mosfet a través del capacitor 2n2 / 100V que obliga al mosfet a conducir aún más fuerte.
Tan pronto como esto suceda, el devanado primario se conecta con el voltaje rectificado completo de 310 V CC a través de los terminales de drenaje / fuente del mosfet.
Durante este proceso, el voltaje a través de la resistencia de 0,22 ohmios situada en la fuente del mosfet tiende a cruzar el nivel de 0,6 V, lo que activa instantáneamente el transistor BC546, que pone en cortocircuito la puerta del mosfet a tierra, dejándolo completamente apagado.
Esto también asegura el corte del voltaje de retroalimentación auxiliar, restaurando toda la sección primaria a su estado original apagado.
El ciclo ahora comienza de nuevo y se conmuta continuamente a una velocidad de alrededor de 60 kHz que puede variarse aumentando o disminuyendo los valores del condensador de retroalimentación 2n2 y el condensador base de 100pF de BC546 NPN (aunque no se recomienda).
Durante los períodos de apagado del devanado primario, se transfiere una fuerza contraelectromotriz equivalente inducida al devanado secundario que la traduce en la salida secundaria de baja tensión y alta corriente reducida especificada.
La salida secundaria anterior se rectifica y filtra adecuadamente mediante el diodo de alta corriente y un condensador de filtro.
Una etapa de retroalimentación entre las etapas secundaria y primaria se implementa mediante un optoacoplador que determina el voltaje de salida regulado fijo requerido.
El zener asociado con el optoacoplador puede ajustarse para obtener diferentes salidas estabilizadas para las aplicaciones deseadas.
Aquí se ha fijado en aproximadamente 14,4 V, que se convierte en el nivel óptimo para cargar una batería de plomo-ácido de 12 V.
La salida de corriente de este cargador de batería smps de 12 V y 5 amperios sin transformador también se puede cambiar mediante dos métodos.
Ya sea modificando el grosor del cable secundario del transformador o ajustando el valor de la resistencia de 0.22 ohmios colocada a través de los terminales de fuente / tierra del mosfet.
La etapa de entrada generalmente consta de una etapa de puente rectificador, seguida de una etapa de filtro y NTC.
La bobina EMI de entrada es opcional.
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Diagrama de circuito
Cómo enrollar el transformador de ferrita
El transformador de ferrita se enrolla sobre una bobina de plástico compatible con núcleo de ferrita EE de 15 mm.
La mitad primaria se enrolla primero, utilizando un alambre de cobre súper esmaltado de 0,4 mm (15 vueltas).
Asegure el extremo de este en uno de los pasadores del lado principal de la bobina. Cubre el devanado con una capa de cinta aislante.
A continuación, enrolle el devanado secundario (5 vueltas) con un cable de 0,6 mm sobre él.
Termine los extremos en los pasadores secundarios de la bobina.
Aplique cinta aislante sobre este devanado.
En este devanado de 3 vueltas de devanado auxiliar de 0,4 mm, cúbralo con cinta aislante.
Finalmente, continúe desde el extremo asegurado del primer devanado primario y enrolle 15 vueltas más sobre el viento auxiliar anterior hasta terminar las bobinas del transformador de ferrita.
Coloque algunas capas de cinta aislante para finalizar el aislamiento del devanado.
Fije los núcleos EE y péguelo una vez más a lo largo de su periferia.
Asegúrese de que los bordes del núcleo EE estén separados con un espacio de aire a través de un trozo de cinta aislante o un papel, esto evitará la saturación del núcleo y el estancamiento de la inducción de smps deseada.
EL CIRCUITO EXPLICADO ANTERIORMENTE NO ESTÁ AISLADO DE LA RED Y, POR LO TANTO, ES EXTREMADAMENTE PELIGROSO TOCARLO MIENTRAS SE EXPERIMENTA EN CONDICIONES DE ALIMENTACIÓN, Y TAMBIÉN EL DISEÑO SE RECOMIENDA ESPECÍFICAMENTE PARA USUARIOS QUE TENGAN CONOCIMIENTOS AVANZADOS EN EL CAMPO NUEVO, NO PARA EL NUEVO.
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