Мой трансформаторный БП для трансивера
Дураков в России
слава Богу на сто лет
вперед припасено !!!
"Особенности национальной охоты"
У каждого свой ответ на вопрос - "ну и за чем все это нужно когда все уже давно придумано до нас." Если читаете этот пост, значит, у Вас есть для этого основания.
Задача.
Результат любой работы в первую очередь зависит от правильно или неправильно поставленной цели, исходных условий ну и конечно от трудолюбия доступности материалов, опыта и знаний.
У меня уже имеются источники для трансивера (и на фига, козе баян?) - трансформаторный и импульсный (импульсников было 2 , потом подарил кому то один). Импульсники давали раздражающие слух, закрывающие слабо проходящие станции целые сетки помех. Чего я только не делал, почти все в пустую, ни фильтры разных конструкций, ни экраны, ни земля, в моих условиях полностью не справлялись, на НЧ диапазонах. Трансформаторный - все хорошо , только не дотягивает по току и исполняет роль "утюга", который забыли выключить из сети. Вот им и решил заняться. Это так, присказка...
В данном случае моей целью является попытка создание блока питания из вышеуказанного "утюга", преобразив его тепловую энергию в полезную, с напряжением 13.8В, током 22А, с минимальными пульсациями и просадкой.
Описание.
Схему можно поделить на 2 части - Силовая установка и слаботочная для запуска, останова и контроля ключевых параметров. Все первоначально было отработано в симуляторе Proteus.
Силовая, абсолютно ничего сложного не представляет , в моем случае это гибрид 2-х схем [1] и [2] . Токовые транзисторы Q1 и Q2 были применены IRLR2905Z в связи с их высокой крутизной, что обеспечит максимальное реагирование на изменение напряжения и пульсацию. Проходное сопротивление открытого канала составляет 0,013Ом при температуре до 100 С, что в свою очередь обеспечивает минимальную разницу напряжений между входом и выходом, ну и соответственно высокий КПД.
Не знаю почему, но отлаживая данный блок схемы в Proteus мне не удалось добиться желаемых результатов , только установив в параллель еще один (Q2), КПД силовой части резко выросло . В теории получилось, что даже при подводимом переменном напряжении менее 14В (среднеквадратичное) получаю необходимую стабилизацию и ток!! Вычисленная емкость сглаживающих конденсаторов составила минимально 30 000 мФ. при допустимой пульсации. В качестве стабилизатора U1, применена TL431. Делителем R3 и RV2 устанавливается необходимое напряжение на выходе стабилизатора. Обращаю внимание, что не все так просто, данное соотношение подходит именно для этих транзисторов и обеспечивает их максимальный КПД. Для других нужно подбирать другое соотношение.
Диоды в выпрямителе применены с барьером Шоттки от компьютерных блоков питания, достаточно 30А на 40В. всего 3 сборки D1-D3, разумеется с установкой на теплоотвод.
Так как электролиты большой емкости имеют разброс по емкости до 50%, я применил пару по 47000мФ на 25В (С2, С8) исходя из худшего.
Схема плавного пуска полностью позаимствована из [2] цепочка R5,C4,C7. Она оказалась очень простой и более чем эффективной. С той лишь разницей, что R5 лучше подобрать по конкретному реле RL2 (дабы не перегреть обмотку и не пускать драгоценную энергию на обогрев) а балластное (сопротивление) на входе силового трансформатора, которое сгладит бросок тока при старте, установить от 180Ом и выше хоть до 1кОм а не 30-50Ом. Суть заключается в двойном , нет даже в тройном назначении!!. Первое понятно ,это обеспечить плавный старт при том увеличение времени заряда вы даже не заметите. Второе - в случае замыкания во вторичной цепи, будь то пробой диода, изоляции, ошибки в схеме или "забытой отвертке" на контактах, не даст запуститься трансформатору на полную мощность, и тем самым убережет Вас от фейерверков, "вырванных волос....". Еще чем привлекательна эта схема, что выше указанная цепочка обеспечивает плавный разряд мощных электролитов, что даже при их случайном замыкании и выключенном питании разрывает, слаботочные цепи, в клочья как "Тузик шапку"))). Что бы не пришлось говорить "А что это так бумкнуло, и интересно знать, где это мой воздушный шарик" а в нашем случае это будет деталь или провод, которая случайно попал на контакты. Кстати, о реле ОБЯЗАТЕЛЬНО применяйте те которые предназначены для коммутации сети переменного тока 220В и имеют соответствующую изоляцию и ток контактов не менее 3-5А .
Теперь о трансформаторе. Можно подумать что я тут нарисовал ну просто "идеальную картину маслом", нет не все так просто, имеется и обратная сторона медали , да еще какая .
Все дело опять же в Q1 и Q2 - они предназначены для работы именно в ключевом режиме и имеют такие превосходные характеристики только при определенных условиях и очень не любят всякое отклонение по их питанию!! Говоря конкретно они легко передадут огромный ток при полностью открытом канале и даже не нагреются ни на градус. (проверял, даже при токе в 15А разумеется кратковременном но достаточном для анализа, и полностью просаженном напряжении - использовал случайный трансформатор от убитого ИБП они были абсолютно холодными!!!, а перепад между истоком и стоком составил 0.02 Вольта!!!). Поэтому по началу не вняв рекомендациям авторов, нанюхался вдоволь дыма "убитых" транзисторов, подав на вход от имеющегося силового транса запредельное напряжение в 19В по переменке (24.5 DC). Короче, транс должен выдавать переменку в пределах 15,5-16В. Любое отклонение приводит либо к вылету Q1 или Q2 или просадке, что неприемлемо. Важно отметить, что их желательно заказать оригинальные - стоимость в районе 100р , левые стоят 25р. ну и соответственно не обладают ни крутизной ни низким проходным сопротивлением .(за то их можно натыкать в параллель сколько угодно)) ).
Теперь о компенсации разницы токов при параллельном включении . Можно поступить по разному, например поставить сопротивления по 0.05-0.1Ом. Что противоречит "моей психологии (("что любое сопротивление в силовой цепи - смерти подобно !!)). А что делать, против товарища Ома не попрешь. Так как все равно тащить провода до клемм, и потери в них неизбежны в разумных пределах, пусть они и будут этими сопротивлениями.
В этой бочке дегтя все таки есть и ложка меда. Смотав витки при неизменной мощности получаем прирост полезного тока который пойдет в дело а не на обогрев атмосферы.
Слаботочка.
Самое главное из-за чего она строиться - обеспечение опорного напряжения для регулировки Q1 и Q2. Это напряжение абсолютно не зависит от того, что происходит с силовым напряжением, которое может полностью просесть. Для полного открытия необходим перепад в 3.5-5В, а для "китайских товарищей" того больше! В теории у меня получилось на опоре при наилучшем КПД не менее 18В и не более 22В, далее ничего не меняется (сам удивился). Обращаю внимание, что это очень ВАЖНО для КПД!!! Для этой цели был использован TR1 ТПГ-32-2х15в (достался по случаю, но приобрести можно не дефицит и не дорого) или подобный с напряжением на вторичке не менее 15-17В и током 0.5А (сойдет и с одной обмоткой вторички). Этот транс еще удобен и тем, что он паяется прямо на плату, очень компактный , залитый и не гудит)).
Втрое важное назначение - это контроль выходных параметров с мгновенной отсечкой выходного напряжения от потребителя .
Третье: электронное включение и отключение силовой части , глупо это не использовать раз все равно городить огород придется)))). Оно полностью заимствовано из [2], с небольшой корректировкой схемы в цепи обратки.
Сначала о питании затворов. В моем трансе 2 одинаковые обмотки по 15В и рабочим током 0,9А . В принципе при таких параметрах одной вполне достаточно. Ну, раз две, то я решил задействовать обе, одну для питания затворов , микросхемы контроля UA2 и опоры для нее же . Используем любую сборку на 1А BR1-BR2, строим фильтр C4,R11,C6, далее напруга, подается на коллектор ключевого транзистора Q4 (подойдет любой слаботочный хоть МП25) и вуаля.
Схема электронного запуска построена на Q3 и питается от отдельной обмотки через Br1 , C3. Транзистор некапризный не боится ни температуры, ни статики, не требует радиатора и стоит 35р. На затвор от кнопок старта или стопа подается либо "земля", либо положительное открывающее напряжение. При старте напряжение через R9 открывает канал транзистора одновременно замыкая контакты RL1 (оно у меня на 24В HJQ-24F-3Z отлично срабатывает, надежно включает силовик ) и замыкает базу Q4 на корпус , тем самым, открывая транзистор, подавая напряжение на U1. В моем случае это напряжение составляет 19,5 В. Что вполне достаточно для нормальной работы. Кнопкой Стоп потенциал с затвора снимается на землю , реле отключает силовик а Q4 мгновенно запирает Q1 иQ2. Можно конечно, если не охота возиться обойтись еще одним простым реле и так же замыкать и размыкать его, получив такой же результат. В защиту данной схемы могу сказать, что инерция реле на порядок выше, что заставит Q1 и Q2 в случае чего работать более продолжительное время в тяжелых условиях.
Теперь о контроле.
Моя логика не идеальная, может даже ошибочная , при разумных доводах я готов принять другую и перестроить схему.
Если посмотреть с точки зрения нагрузки, т.е. нашего любимого и дорогого во всех смыслах слова трансивера - то ему глубоко наплевать на короткие замыкания и прочие внутренние "причуды" источника тока. Ему "вынь да положь" постоянное напряжение от 11 до 14В и током в 20А (смотри документацию) или, если это HOME RADIO то думай сам )).
Отсюда следующее - не буду я отслеживать короткое замыкание в принципе! На моей памяти не встречался ни один человек, который хоть раз бы перепутал провода при подключении трансивера К этому процессу ВСЕ БЕЗ ИСКЛЮЧЕНИЯ относятся очень внимательно, ведь аккумуляторы не снабжены предохранителями и ничего !!! Я сам по нескольку раз проверю правильность и надежность контактов прежде чем подать питание , да еще время от времени и тестером измерю , так на всякий случай "а вдруг...."! В конце концов это не лабораторный блок питания, к которому совершенно другие требования , потому что подключаем "неизвестно что" ))).
Я буду отслеживать верхнюю и нижнюю границу напряжения источника и просадку, точнее перегруз источника, если оно (напряжение) не в пределах дозволенного, то нечего его подавать, заставляя аппарат упираться вытягивая что то из пониженного напряжения + пульсации или приказать "долго жить" при повышенном !!!
Я так же не использую и не собираюсь использовать транс от "сварки" да и 400Ватт на мой взгляд, это лишнее . При нашей работе с нагрузками которые мы даем на источник, вполне справиться и транс приблизительно 250Ватт, Даже при работе "цифрой на всю катушку" при полной отдаче, я имею ввиду JT-65 (передача идет 50сек) нормально себя ведет ,конечно с перегрузом. За день, он конечно нагревается, а в тестах мы используем усилители. Ну да ладно, каждый сам для себя ищет золотую середину и за последствия сам расплачивается.
Короче, идея такая - блок сам просядет от избыточной нагрузки, сработает защита и он просто вырубится .В случае превышения или пробоя транзисторов так же сработает защита, отрубит силовик от сети и закоротит выход. Схема защиты отдельная и ее работа никак не зависит от элементов силовой части.
Еще раз скажу, возможно я не прав!!! И все это имеет недостатки и уязвимости. В конце концов, нет ничего идеального и абсолютного.
К делу.
На операционном усилителе U2 собрано 2 компаратора . Один срабатывает при пониженном напряжении , можно его настроить даже на превышение допустимой пульсации, срабатывает по первому импульсу - проверено.
На вход 3 U2:A подается выходное напряжение силового источника с делителя R15,R18 на вход 2, подается опорное напряжение с делителя R14,RV1. Стабилизировать его ни к чему тут "миллиметры ловить не стоит", хотя можно воткнуть соответствующий стабилитрон, если охота . При нормальной работе на выходе 1 появляется высокий потенциал который поступает через R7,D4 на затвор Q3, тем самым образуя петлю положительной обратной связи, что удерживает Q3 в открытом состоянии и обеспечивает работу всей схемы при отпущенной кнопке Старта, о чем свидетельствует свечение светодиода D8. При этом положительное напряжение держит запертым Q6. Если что то не нормально , т.е. либо полностью отсутствует напряжение на выходе силовой части, либо оно ниже предела или имеются большие пульсации, то включения силовой части не произойдет и при отпускании кнопки старт все отключится . Почему? Потому, что компаратор не переключится, и с вывода 1 будет продолжать поступать замыкающий потенциал, держа открытым Q6, что в свою очередь будет замыкать затвор Q3 на землю, а это равносильно нажатию кнопки Стоп. Q6 и D8 нужны для развязки компаратора, без них схема не устойчива и не надежна.
Далее на вход 5 U2:B через развязывающий резистор R13 подается то же напряжение с силового источника, что и на вход 3 U2:A. На вход 6 подается опорное напряжение с делителя R17,RV3,R19. Если все нормально (напряжение силового источника не превышает допустимое ), то компаратор не переключается, а цепочка R6,D6 разорвет соединение вывода 7 с выводом 2 U2. Если напряжение превысит установленный RV3 порог срабатывания , на выводе 7 появиться напряжение близкое к напряжению источника питания и через ту же цепочку R6,D6 оно поступит на вывод 2 U2:A что, гарантировано, превысит любое напряжение на выводе 3 и заставит компаратор U2:A выключить силовую часть. В тоже самое мгновение через развязку R6 подается положительный потенциал на затвор Q5 полностью открывая его канал и замыкает выходные клеммы на корпус через R22 , (вполне достаточно 2,5 Ом на 2Вт или сами смотрите) Вот вкратце и все!
Совет - для удобства настройки и поиска неисправностей U2 установить в панельку.
Сборка.
Силовой транс должен обеспечивать при напряжении 15,5-16в ток, который вам нужен, плюс 1-1,5 А по переменке не обязательно продолжительное время. Подойдет ТС-270 даже с алюминивой сетевой обмоткой. Лучше его не разбирать, а срезать обмотки до первички, не промахнетесь - упретесь в экран. Намотать несколько пробных витков определив тем самым конкретное число витков на Вольт, именно для вашего экземпляра. Раздобыть провод ПЕВ-2 не менее 2,5мм (если нет можно сложить в 2 более тонкий) , даже можете из кусков, спаяв их между собой, потому что обмотка получиться не плотная да еще и на 2-х катушках. Ну в общем сами сообразите "голь на выдумку хитра")).
Силовую (токовую) часть лучше выполнить отдельно толстыми проводами или "шинкой" , Q1, Q2, паяются на медную пластину - достаточно 2 на 4 см. (не бойтесь, им эта температура не страшна!!!). К ней же сразу припаиваем контакт, как вам удобно из толстого короткого (1-1.5см) отрезка провода не менее 2мм. Сток и затворы лучше запаять на заранее вырезанную платку из одностороннего фольгированного текстолита размером 2 на 1см, прорезав резаком медь по середине так, чтобы истоки не были соединены друг с другом, а для затворов прорежем небольшие площадки по размерам контактов, что бы они (затворы) были полностью изолированы. Это обеспечит удобные "пятаки" для пайки силовых проводов, придаст жесткость и удобство монтажа всей конструкции. Далее необходимо соединить затворы между собой обязательно проводом МГТФ (изоляция не боится температуры) и еще одним кусочком того же МГТФ сделать вывод этих затворов что бы дотянуться до платы.
Проверяем сборку : переводим тестер в режим проверки диодов. Проверяем Исток сток в одном положении - разрыв в другом, показания в районе 490-540(диод исправен). Теперь заряжаем затворы положительным потенциалом тестера относительно истока , достаточно короткого прикосновения , далее, случайно не коснитесь пальцами или еще чем затворов, проверяйте исток-сток во всех положениях прибор должен пищать и показывать короткое замыкание, и что важно, длительное время (если оно короткое 1-2сек, вычистите следы пайки с прорезанной части платы )отличие от полного короткого, между щупами, на одну или 3 последние цифры показаний. Разряжаем затворы пальцами, транзисторы переходят в исходное состояние.
Прикручиваются через изоляцию к радиатору пойдет и от старых процессоров , диоды лучше расположить на другом радиаторе, а можно и на том же, увеличив площадь, транзисторы и диоды спокойно выдерживают высокие температуры и не инертны в тепловом смысле.
Схему запуска и защиты вместе с TR1 лучше собрать на печатке, как вам больше нравиться , она (схема) не выделяет тепло и не критична к длине проводов.
Запуск и настройка !!
ВАЖНО : практически все настройки производятся без подключения силовой части !
Силовой трансформатор убираем подальше под стол. Он нам пока не пригодится, а если он будет мешаться нам под руками, то обязательно упадет и ладно, если на ногу это еще пол беды, у вас есть нечто более ценное, которое надо беречь )))). Законы Мерфи, еще никто не отменял!!!
Сначала собираем слаботочную плату, тщательно проверяем лучше тестером все соединения (поверьте это не пустые слова!!!). Затем ОБЯЗАТЕЛЬНО и еще раз ОБЯЗАТЕЛЬНО ТЩАТЕЛЬНО удалите растворителем (ацетон или 646 спирт с водой так не отмоет) остатки флюса и грязи после пайки ! Реле пока не припаиваем, они просто лежат в сторонке "до поры до времени", резистор R22 запаиваем пока только одним концом к стоку Q5 , другой вывод просто висит в воздухе. U2, в панельку не вставляем.
Объясню - Вы имеете дело с полевыми транзисторами с изолированным затвором, входное сопротивление которого мегаомы !!! И если не дай бог, флюс окажется полупроводящим (как случилось у меня) или еще какие то загрязнения ....., ну в общем, вы меня поняли. Затвор будет заряжаться самопроизвольно от утечек напряжения!!! Вы будите "блуждать в 3-х соснах", неопределенное время (в зависимости от квалификации), кляня в первую очередь меня и [2] за « идиотскую » схему, которая изначально нерабочая!!!!!!!"
Далее припаиваем просто на проводах RL1 на место (никакие вторичные контакты не припаиваем), при включении питания она не должна сработать (предварительно проверьте, вообще ваше реле срабатывает от источника питания или как). Обязательно выждите время - если срабатывает или срабатывает с задержкой, смотрите пункт выше. В открытом состоянии Q3 сопротивления практически не имеет и поэтому все напряжение должно прийти на RL1. Далее проверяем кнопки старт и стоп, разумеется, проверив их тестером и подпаяв проводами к плате. При нажатии Старт реле должно сработать , при отпускании - отключиться. Теперь удерживая в нажатом состоянии старт , нажимаем кнопку Стоп - RL1 отключается , при отпускании Стоп снова включается.
Проверяем источник опорного напряжения - на C6 должно быть напряжение чуть выше 20В и такое же на эмиттере Q4. Кстати, забыл объяснить, почему я использую в качестве фильтра цепочку C4,R11,C6 - при работе U1 будет создавать переменную нагрузку на этом источнике. При моделировании выяснилось, что простой фильтрации с одной емкостью недостаточно и не важно какой электролит C4 вы поставите, пульсации все равно лезут , стабилизатор тут совершенно неуместен (лишние затраты + падение драгоценного напряжения) . Так вот, оказалось простой фильтр, как в "старых добрых" ламповых схемах, устраняет все эти проблемы, обеспечивая еще и дополнительно развязку для питанию U2. (в общем, ничего особо умного)
Нажимаем старт, проверяем напряжение на коллекторе Q4, оно должно составлять больше 19В. При отпускании Старт (или замыкаем Стоп при нажатом Старте, как больше нравиться) напряжение должно пропасть. Если напряжение не появляется, скорее всего, вы перепутали цоколевку транзистора, либо он не исправен, либо другой проводимости, либо контакты... - другого не дано. Разумеется, при этом можно "клясть" разработчика по чем зря))), я тут спокоен, это не я придумал, но проверил как ни странно "она все таки вертится" т.е. работает.
Далее переходим к силовой схеме, НЕ ПОДКЛЮЧАЙТЕ пока C2,C8. Дабы избежать сами знаете чего ..........с вытекающими )) более 90 000 мФ вам не простят ошибки!!!
Силовую сборку (Q1,Q2) не обязательно ставить пока на радиатор. Соединяем на временных проводах ее с основной схемой. Заметьте и в дальнейшем - КАЖДЫЙ ИСТОК соединять отдельным проводом в общую точку, где установлен R3!! Для удобства дальнейшей работы, лучше кого ни будь попросить вам помочь подержать щупы тестера, или понажимать кнопки за вас "две руки хорошо, а четыре лучше))". Потому что сейчас начнется самое интересное - момент истины, как говорится "я тварь ползучая или право имею". Перед этим событием лучше отложите все в сторону , развейтесь , попейте чаю, но не крепче....постарайтесь убрать волнение на сколько это возможно. В принципе ничего не произойдет и не сломается даже, если вы все перепутали ))))
RV2 выставляем в среднее положение .От источника, питающего реле RL1, через резистор 50-100Ом подаем напряжение (лучше припаять, дабы не коротнуть) на контакт медной пластины . Выставляем тестер на 20В (возможно и выше) прикасаемся щупом к точке спайки истоков Q1,Q2, а вторым на общий провод - И О ЧУДО ничего не происходит )))), тестер высвечивает 000. И это ПРАВИЛЬНО !!! Не убирая щупов попросите помощника(цу) нажать и удерживать кнопку Старт - и вот, только теперь, должно появиться на истоках сборки какое то напряжение, пока не важно какое, и обязательно четко щелкнуть реле!!!!! Не снимая щупов попросите отпустить кнопку старт - напряжение чудесным образом должно исчезнуть и опять щелкнуть реле, только уже в другую сторону. Проделайте нажатие и отжатие несколько раз, для убедительности, что все работает закономерно, а не случайно. Поздравляю !!!
Теперь дергаем все из розетки отпускаем помощника(цу) , коротим кнопку старт(лучше временно ее запаять, что бы не тратить на нажатие и без того ограниченное число ваших рук). Включаем, реле должно сработать и напряжение на истоках возобновиться. Вращаем RV2 во все стороны, смотрим изменение пределов напряжения на выходе сборки, если все нормально , устанавливаем 14В. Затем нажимаем кнопку стоп, релюха вырубается а напряжение на сборке пропадает, отпускаем стоп и все приходит в исходное состояние. Если все не так, то ищем неисправность, все просто кроме U1, признак неисправности такой - напряжение на истоках немногим меньше поданного на медную пластину и не поддается регулировке , остальное - "великая наука о контактах".
Проверка и предварительная настройка системы контроля .
Устанавливаем RV1 в крайне нижнее положение, RV3 в крайне левое. Устанавливаем U2 в панельку и подаем питание. Проверяем наличие питания на ножках 4 и 8 U2. На выводах 1 и 7 - низкий потенциал ноль , при правильной сборке и исправной U2 (еще ни разу не встречал дохлую) должно быть именно так . Замыкаем кнопку "Старт" выставляем на сборке (Q1,Q2) выходное напряжение где то 11В резистором RV2. Положительный щуп тестера прикладываем к выводу 1 U2:A , плавно вращаем RV1 до появления напряжения (должно быть чуть меньше напряжения питания микрухи) при этом должен засветиться мягким зеленым светом D8. Тестером проверяем напряжение на базе Q6, оно должно появиться. Вращаем RV1 в обратную сторону должно все вернуться на место , проверяем несколько раз, дабы убедиться в стабильности работы схемы. Оставляем RV1 в положении, при котором D8 загорается, и отключаем питание. Размыкаем кнопку Старт, подаем питание на схему, затем снова нажимаем кнопку старт, и если все правильно, D8 должен засветиться , возможно с небольшой задержкой, это нормально .Отпускаем кнопку Старт, светодиод D8 продолжает излучать мягкий зеленый свет . Нажимаем кнопку Стоп и D8 гаснет. Повторяем эти действия несколько раз, что бы убедиться в стабильной работе петли обратной связи - U2:A ножка 1,R7,D4,R8.
Берем лампочку 12,6 или 13,5 В на 0,2А (от автомобиля не подойдет из за большого тока потребления ) и припаиваем к ней резистор 40-50Ом или вместо него последовательно с ней припаиваем такую же. В общем подойдет любая даже от старого карманного фонарика, но при этом нужно расчитать для нее сопротивление (или спаять гирлянду) что бы при подаче наших 20В она не сгорела. Если нет вообще никакой , можно собрать со светодиодом резистор 3,3кОм. Проверяем это все на нормальное свечение, прикоснувшись к выводам С3 и пода питание на время.
К свободному выводу R22 и к истокам сборки припаиваем нашу "нагрузку" из ламп (если будет светодиод, то учтите полярность). Замыкаем кнопку Старт, выставляем напряжение на сборке приблизительно 15В. Лампочка "молчит". Тестером контролируем напряжение на ножке 7 U2, оно изначально = 0. Вращаем RV3 до появления потенциала, который должен быть чуть меньше питания микросхемы. Лампочка(и) при этом должна загореться . Проверяем напряжение на затворе Q5 - почти такое же как и предыдущее , необходимо убедиться, что нет утечек и все контакты надежны . Необходимо все тщательно еще раз проверить и промыть дорожки после пайки. Во время работы с платой (крутя ее в руках и переодически роняя ее на стол) вы случайно , незаметно для себя можете повредить схему. Это самый ответственный узел. Из за его неисправности, плохой пропайке и т.д. ...... можете ПОТЕРЯТЬ ТРАНСИВЕР !!!!!! Вот в принципе и все с платой контроля и управления. Возвращаем наше напряжение в 14в на силовой (Q1,Q2) сборке вращая RV2.
Переходим к силовой установке.
Собираем и проверяем все частично, каждый элемент отдельно - это не шутки, "фейерверки" нам ни к чему. Я за вас, в этом смысле, разломал не одни грабли о свою голову )))
Сборку начинаем с припайки контактов обмотки RL2 (коммутирующие контакты не трогаем они пустые) к схеме. Устанавливаем пока только один электролит C2 или C8. Щупы тестера должны находиться на соответствующих концах электролита. От источника слаботочной схемы через тот же резистор 50-100 Ом подаем питание на концы C2(8) . Внимательно наблюдаем за медленным ростом напряжения, через какое то время - если все правильно RL2 должно сработать, выжидаем еще приблизительно 1-2 мин. Снимаем питание, ощупываем элементы задействованные в данной момент, убеждаемся что все холодное, кроме R4, оно разумеется горячее но не огнянное и не пахнет, обмотка реле должна оставаться холодной!! Через какое то время реле должно отпустить. Важно не перепутать полярность электролитов !!! (лучше проверьте тестером перед подачей питания на заряд и разряд). Проверяем диоды D1-D3 на исправность, собираем мост. Подключаем его временно к любой вторичной обмотке TR1 через тот же резистор 50-100 Ом, включенный в разрыв вторички и мостом, подаем питание. Выпрямленное напряжение должно соответствовать... Подключаем мост к силовой части С2(8) , и снова подаем питание на слаботочный транс , контролируем рост напряжения на емкости и срабатывание реле с задержкой. Снимаем питание, реле через тайм аут, так же должно отпустить . Устанавливаем второй электролит и снова подаем питание , задержка по реле должна приблизительно увеличиться в 2 раза и при снятии напряжения тоже. Полдела сделано. Можно, даже нужно передохнуть.
Припаиваем, как положено по схеме (пока на тонких проводах) сборку из Q1,Q2. Подаем питание , выжидаем срабатывания RL2 , затем нажимаем кнопку Старт , должен загореться D8 и на истоках сборки установиться выставленное ранее напряжение с небольшим отклонением. Нажимаем и удерживаем кнопку стоп до погашения D8. Проверяем несколько раз, что бы убедиться в неслучайном срабатывании схемы. Проверяем защиту при включенной схеме просто коротим истоки Q1,Q2 на корпус .Все правильно, никаких "фейерверков", D8 гаснет, напряжение с истоков исчезает. Проверяем на перенапряжение, замыкаем исток и сток (эмитируем пробой) Загорается лампочка и D9 , D8 гаснет, щелкает RL1. При снятии замыкания схема вырубается.
Теперь самое интересное. Надо вспомнить куда мы засунули силовой транс, пока возились со слаботочкой))). Затем припаять к первичной обмотке через балластный резистор (тот, который для предотвращения броска тока , напрямую без реле). Вилку с проводом для питания от сети, внимательно осмотрите изоляцию и проверьте контакты на замыкание. Ну и не суйте пальцы в розетку, для этого есть тестер)))). Вторичка пусть пока повисит в воздухе.
Все проверьте еще раз чтоб не получилось, как в старой рекламе "Мамаш врубаю, ........Ой чего ж это я сделал ))". Включаем, смотрим что там на выходе, должно быть где то 13 вольт переменки . Подключаем транс к мосту на D1-D3 (разумеется, предварительно отпаяв диоды от TR1). проверяем работу всей схемы и защиты как описано выше. Обращаю внимание, что при этом гасящий (пусковой - как вам будет удобно его называть) резистор должен быть просто припаян в разрыв между первичкой и сетью. При стартах и стопах внимательно проверяем срабатывания реле и тестером проверяем замыкание-размыкание силовых контактов на них.
Окончательная сборка.
Лучше ее не начинать в тот же день!! Отдохните , выбросьте все мысли из головы и займитесь чем то другим. Это мой личный совет , хотя каждый вправе делать так как считает нужным.
Прикручиваем все на радиаторы через пасту, проверяем изоляцию мощных элементов и собираем все в корпус, если он есть ))) , заменяем тонкие провода на нормальные, кроме выходных от сборки к клеммам!! . От R22 не отпаиваем нашу гирлянду , оставляем этот узел пока как есть. Восстанавливаем цепи коммутации реле по первичной высоковольтной обмотке, не забудем надеть "кембрики" на открытые контакты. Как то не хочется из-за этого лишний раз увидеть "звездное небо в собственных глазах", а окружающим услышать вашу многословную тираду по поводу случившегося, особенно при малых детях))). ВРЕМЕННО припаиваем любые не толстые монтажные провода от истоков сборки (Q1,Q2) к выходным клеммам, как описано выше (т.е. раздельно от каждого истока). Соединение R3 с истоками этой сборки должно быть именно на ПЛЮСОВОЙ КЛЕММЕ (лучше тонким МГТФ). Все еще раз проверяем тестером если в чем то сомневаемся.
Слабонервных, просим удалиться)). Устанавливаем тестер на клеммы с соответствующим пределом измерения (лучше их зажать в клеммах, а не держать руками, их всего две) Включаем питание.!!! Если все тихо и не запахло "жаренным", уже хорошо . На тестере должны быть любимые ноли! Снимаем тестер с клемм и проверяем выпрямленное напряжение на слаботочке (прикасаемся щупами к выводам BR1,BR2), если все нормально, возвращаем тестер к выходным клеммам и за тем кратковременно нажимаем Старт. И вот оно ЧУДО, УРА СВЕРШИЛОСЬ !!! На тестере появилось напряжение, а светодиод D8 приветствует вас мягким приятным свечением. Если вы все предыдущие действия выполняли по описанию , оно не может не свершиться )))!!. ОНО (напряжение) должно находиться в пределах 13 В. За тем удерживаем кнопку Стоп до гашения D8. Напряжение на клеймах пропадает.
Если все не так, просто отвлекитесь, возможно на дворе глубокая ночь или раннее утро и вы просто устали , тогда забросьте все до следующего дня и идите спать, утро вечера мудренее. Со свежей головой (это непременное условие успеха) перечитайте соответствующие разделы поста еще раз и подумайте . Я уверен что вы мгновенно разберетесь в ситуации и еще более уверен, что все детали целы, а сама неисправность мелкая и лежит на поверхности.
Регулируем пределы.
Если все, так как описано выше, то приступаем к окончательной регулировке. Первое - это нижний предел. Глядя в потолок или в документацию по трансиверу, прикидываем для себя заветную цифру нижнего предела. Теперь при выключенном источнике подбираем отвертку под шлиц RV1,RV2,RV3 и проверяем, чтобы во время вращения она не соскользнула и чего ни будь, не закоротила. Запускаем источник. Вращая RV2 уводим напряжение до заветной цифры , если не дойдя до нее источник вырубился, то RV2 возвращаем немного назад а RV1 уменьшаем. Повторяем операцию до тех пор, пока не достигнем заветной цифры. Затем RV1 добиваемся срабатывания защиты на этом пределе. Все!! Тем же макаром (через потолок) вычисляем для себя верхний предел. Теперь пытаемся увести выходное напряжение до этого значения . Если "гирлянда" вспыхивает преждевременно и все вырубается, то RV3 поднимаем порог выше, подтаскивая за ним напряжение на клеймах. Или от обратного в смысле - напряжение на клеймах на пределе, а защита не срабатывает , тогда RV3 заставляем ее сработать. Отпаиваем гирлянду и запаиваем R22 на место. И с этим все.
Теперь подбираем нагрузочный резистор так, что бы ток находился приблизительно в пределах 5А. И пробуем на "зуб" наш источник. Здесь кому как повезет)) Вроде все просто, но найти резистор мощностью Ватт в 100 не такая простая задача . Ладно, идея заключается в следующем . Надо нарезать провода для истоков так, что бы они были приблизительно по 0.05 Ом. Это лучше сделать и на другом источнике. Собираем цепь из попавшегося мощного 20Ватт лучше более (можно навить нихрома от старой плитки или еще чего) резистора. Подобрать провод предполагаемого сечения, которым мы будем соединять клеммы с истоками сборки. Лучше взять не менее 2-3 метров. Нагрузить все это на другой источник, ну а если нет выхода, тогда нагружаем это все на наш следующим образом - подключаем к силовому мосту или C2(8). Обязательно иметь 2 тестера (можно занять на время у друзей) или приборы V и A с соответствующими пределами. Амперметр последовательно, а вольтметром затем замерим падения напряжения на проводе . Включаем наш источник ни в коем случае не стартуем , дожидаемся срабатывания RL2. И быстро проводим замеры , отключаем источник. Если забыли "Ветхий завет" о законе товарища Ома , советую перечитать сию Библию)). Вычисляем необходимый кусок, вспомнив 4-й класс средней школы в разделе математики о "Чуде пропорций", если и эта наука оказалась "забытой на прочь" (в чем я искренне сомневаюсь, как и в первом случае) ищем ответы и на этот вопрос... Отрезаем лишнее от этих проводов и меняем времянку на вычисленные кровью и потом "провода - резисторы". Все, лучше вырубить паяльник, отключить все и уйдите из дома на свежий воздух.
Вернувшись домой, включаем, выставляем наши 13,8В и можно гонять наш источник в хвост и в гриву, конечно в разумных пределах, ничего с ним не случиться!! Когда в этом убедитесь, подключайте трансивер и наслаждайтесь Эфиром.
У меня в итоге вот что получилось. Поставленной цели достичь удалось, разумеется, не сразу, это первое. Второе, если не вдаваться в детали изначального блока и конечного, а принять их как 2 «черных ящика». То сравнив входные и выходные параметры получаем : при первом было на входе 19В(переменки)и на выходе где то 13.6В. 19А. на нагрузке 0.6Ом(другого не было). На втором : 16В(переменки) 13.8В при 22,4А на той же нагрузке. Даже если для простоты все усреднить и посчитать что оба дают 13.8В. 20А на выходе. То во втором случае поданное напряжение составляет на 3В меньше. Это значит, что на них (на этих 3В) раньше рассеивалось 60Ватт БЕСПОЛЕЗНОГО ТЕПЛА при нажатии на ключ!!! Еще, трансивер – это не резистор. Получается, что по питанию он кроме активной нагрузки дает и реактивную!! Тем более при случайных антеннах (и) или плохом согласовании, можно получить на корпусе ВЧ напряжение и тут могут начаться «чудеса» в прямом смысле, напряжение питания может скакать непредсказуемым образом, а транзисторы греться без видимых причин. По этому «развязка и еще раз развязка» по ВЧ. Подбирайте точки подключения блокировочных конденсаторов, можно попробовать навить провода-резисторы, на кольца МН2000 или какие есть, заблокировав полученный дроссель емкостями, «на все воля Бога (Аллаха), кому как!!!» и ваш бесценный опыт.
Удачи !!!!!!!!
Зачем все так подробно о простом?
Один мой старый знакомый как то, очень давно бросил запавшую впоследствии мне в душу фразу - "Вся жизнь состоит из мелочей". Много конструкций, казалось бы, прекрасных со всех точек зрения, не дают желаемый результат именно по этой причине.
Просматривая разные схемы и описания к ним, в силу своих ограниченных знаний и опыта, я просто не берусь за построение некоторых конструкций. Хотя они очень интересные и как раз могут решить мои проблемы с лихвой. Потому что, не понимаю вообще, как оно работает или понимаю частично и тем более не соображу, что делать, когда все пойдет не так. А в описании ничего такого нет, как говорил "великий Ленин – Учиться, учиться и еще раз учиться". А хочется все и сразу, понять разобраться и сделать выводы о, может даже полезных но не описанных возможностях. В общем, это все предназначено для того, что бы человек долго не ломал головы и не рылся часами в инете, теряя драгоценное время, а сразу мог понять и решить подходит это ему или нет.А чтобы не было совсем скучно и занудно, постарался разбавить текст шутками. Я не претендую на то, что вы при этом повторите все точь в точь и тем более согласитесь с моей логикой. Буду очень признателен, если вы возьмете отдельные узлы или идеи (по большей части не мои) и используете в своих конструкциях, а может и усовершенствуете и сделаете гораздо лучше, проще и надежнее, но без понимания, хотя бы поверхностных процессов, это сделать трудно, согласитесь.
Источники:
- Стабилизатор напряжения на мощном полевом транзисторе И. Нечаев г. Курск.
- Блок питания низковольтной радиоаппаратуры UA1ZH mode.
С уважением R3RX (ex. UA3RAK) Александр.
Тамбовская обл., г. Котовск 2015г.