Всем привет. Реализуем известную всем схему и немного ее доработаем.
В описании работы step-down я вдаваться не буду, по этой схематике отмечу, автор ловко решил проблему с бутстрепной цепочкой не усложняя, также соглашусь с его решением отказаться от *отсечки* высокого напряжения на входе. Обычное напряжение генератора при нормальных аккумуляторах в грузовике 28 вольт и превысить оно может только если клеммы аккумуляторов имеют плохой контакт, но тогда преобразователь это последнее что будет волновать водителя).
Входной фильтр: Должен придерживаться двух критериев, импеданс источника должен быть меньше импеданса входа, емкость выбирается от 10-22 мкф на ампер пикового тока дросселя. В нашем случае это, при заданной мощности 130 Ватт сопротивление нагрузки-13в/10А= 1.3 Ом тогда Rin-0.536/1.3^2=0.3 Ом (0.536 коэф. заполнения) что довольно низко, также нужно учесть что импеданс частотно зависим и падает при понижение входного напряжения. Исходя из этого я взял недорогие емкости в 220 мкф( что были в наличии), добавил пленку и дроссель мотал на высоко проницаемом ТОРе , посчитав на калькуляторе витки, проводом в 1мм. Step-down будет работать в паре с магнитолой , и характер динамической нагрузки позволяет брать плотность тока меньше, здесь при 130 Ватт и КПД возьмем 0.9, тогда:
130/0.9=144 Ватт от сети
144/28 вольт = 5.14 А . И плотность тока:
5.14/0.75^2=6.8 А (0.75 сечение провода в 1 мм). Можно также добавить резистор на входе, но от этой затеи отказался.
Силовой контур: Применение С3 мне не понятно, возможно автор решил таким образом скомпенсировать импеданс дороги. Его уберу, а диод VD3 заменю на шустрый, на печати постараюсь исправить огрехи. Емкость С4 заменим на смд NPO. Дроссель L2 - возьму дешевый 26 материал ,кольцо Т 106-26 от компьютерного иип АТХ. Нужно учитывать что колечки не *любят* разрывного тока, описывать что, почему и как я не буду, в интернете полно информации, остановлюсь только на расчетах. Для начала нам надо выяснить максимальный коэффициент заполнения:
D= Vin-Vout/Vin - 28-13/28= 0.536
тогда индуктивность L=Vout*D/0.3*I*F(где 0.3 это коэф. пульсаций, I ток нагрузки, F частота преобразователя)- 13*0.536/0.3*10*90=25.8 мГкн.
AL сердечника Т 106-26 по даташиту 93 тогда витки:
W =L/AL - sqrt( 0.0000258 Гн/0.000000093 Гн=16.6 витка , округлим и добавлю на потери, что не учел при расчете, еще 5 витков. Итого 22 витка провода в 1мм. Проверим предел магнитной индукции:
В= L*Iout*(1+r)/W*(Ros-Ris)*n- 0.0000258*10*(1+0.3)/22*(26.9-14.5*11.1)* 10_6(0.000001)=0.1 Тл . При допустимом на колечках до 0.5 Тл более чем. Также нужно учесть что итоговая индуктивность при 22 витках без тока , будет больше.
Выходной фильтр: В качестве датчика тока применю два параллельно 1 Ваттных смд резистора 2512 в 0.01 Ом, по параметрам они уступят манганину но рабочие температуры этих резисторов до 125 градусов , что норм. Потери при этом на резисторах:
P=I^2*R-10^2*0.005=0.5 Ватт
Емкость С6 исходя из формулы :
Cout=Iout*(1+r)/(Vout+Vpp)^2-(Vout)^2*L - 10*(1+0.3)/(13+0.1)^2-(13)^2*0.000258=128 мкф это минимальная емкость. Я пойду тем же путем с учетом того что есть в наличии и тока в среднем 3 А на конденсатор, поставлю 2 LOW ESR конденсатора фирмы capxon, шунтируя пленкой. Индуктивность L3 на стержневом сердечнике в 13 витков. Расчет этих фильтров я приведу в одной из следующих статей. Итоговая схема:
В качестве защиты применил супрессор. Использовать на мой взгляд здесь тиристоры с блокировкой по входу предохранителя довольно сомнительно . Время срабатывания предохранителя высоко и ток успеет вырасти до больших величин, что может привести к выходу из строя самого тиристора. Перейдем к практике. печать :
В качестве радиатора применил алюминиевую пластину толщиной 2мм. Т.к. корпус не планируется, печать покрыл PLASTIK-71 в два слоя и сверху все залил автомобильным лаком. Готовая самоделка выглядит так:
Нагрузка:
При этом на затворе ключа:
И помехи на выходе:
Печать и схема здесь.
Всем Спасибо.
