کنترل دقیق توان هویه المنتی-بخش دوم

منبع تغذیه و ولتاژ متغیر ورودی مبدل آنالوگ به دیجیتال

منبع تغذیه این طرح با توجه به مصرف حداکثر 120میلی‌آمپری مدار، از ترانسفورماتور 12ولت استفاده کرده که ثانویه ترانسفورماتور به هدر S1 متصل می‌شود. بعد از یکسوسازی با آرایش پل دایودی و عبور از خازن‌های C1 و C3 توسط رگلاتور 7812 تثبیت، و شبکه 12ولتی مدار را تغذیه خواهد کرد. سپس برای ولتاژ 5ولت متغیر، ورودی OpAmp قسمت مبدل 3بیتی آنالوگ به دیجیتال، از L7805 و اتصال موازی قسمت اول ولوم دوبل، استفاده شده است. پایه وسط ولوم، ورودی متغیر OpAmp خواهد بود.

برای صرفه جویی در هزینه می‌توان از هر نوع منبع تغذیه سوییچینگ کم توان، همانند منبع تغذیه سوییچینگ با OB2225N بهره برد. در اینصورت المان‌های مربوط به منبع تغذیه 12ولت از S1 الی خازن 470میکروفارد(C4) حذف شده و خروجی تغذیه سوییچینگ به نقاط VCC و GND مدار متصل خواهد شد.

منبع تغذیه و منبع ولتاژ ورودی مبدل آنالوگ به دیجیتال

مدار سوییچینگ ماسفت قدرت

در اهمیت این قسمت به دلیل تنوع کاربرد آن، ابهامی وجود ندارد. من با توجه به موجودی قطعات ماسفت خود، از 2SK3326 استفاده کردم که قابلیت کنترل توان بسیار بالاتری نسبت به توان مصرفی المنت‌های 200وات دارد. در نتیجه نیازی به هیت‌سینک هم نیست و اینکه بدنه نیز عایق هست. برای بررسی مشخصات SK3326 از این لینک استفاده کنید. بطوریکه در شماتیک پیداست، برای ماسفتی در حد سوییچ باری اهمی هم، تا حد ممکن موارد حفاظتی بکار گرفته شده است.

سوییچ گیت ماسفت از طریق اپتوکوپلر PC817 در مدار مولد PWM، که پیش‌تر شرح داده شده انجام می‌شود. خازن C4، با توجه به توان مصرفی هویه 60 واتی مورد استفاده‌ام ، 450V 47uF محاسبه شد که در عمل نیز کافیست. دایودهای یکسوساز 1N4007 هم برای تمامی موارد کفایت می‌کرد. مقاومت R1 با توان 3وات، گرمای قابل قبولی داشته و ولتاژ 15ولت دایود زنر D6، برای راه‌اندازی گیت ماسفت با توان مفروض حداکثر 200وات و در فرکانس ثابت 50هرتز کافی است. مقاومت R2 و دایود D7 برای حفاظت از جریان‌های برگشتی از گیت، نصب شده و مقاومت R3 نیز برای اطمینان از تخلیه خازن گیت و خاموش شدن ماسفت اضافه گردیدند. در صورت تمایل برای حفاظت گیت ماسفت از ولتاژ اضافی، می‌توان D9 و D10 را با یک TVS دو طرفه مانند 1.5KE18CA جایگزین کنید. البته این مورد خیلی واجب نیست.

مدار راه‌انداز ماسفت قدرت

شماتیک کامل رگلاتور قدرت PWM

وقتی همه قسمت‌های شرح داده شده در کنار هم قرار بگیرند، مدار زیر را تشکیل خواهند داد. برای سهولت در ساخت و اجرا، تصاویری از مدار در محیط آلتیوم و نمونه ساخته شده‌ایی که سالها مشغول بکار هست، قرار داده می‌شود.

همچنین دو نمونه از شکل موج‌ها با حداقل و حداکثر دیوتی سایکل در فرکانس ثابت 50 هرتز نیز برای اطمینان از صحت عملکرد مدار منتشر می‌گردد.

ابعاد برد یک‌رو این مدار 125 میلیمتر در 90 میلیمتر می‌باشد. که با جدا سازی دو مدار مربوط به سوییچیگ ماسفت و نشاندهنده 7Seg می‌تواند کوچکتر هم بشود. و با حذف ترانس و استفاده از تغذیه سوییچینگ فضای کوچکی را اشغال خواهد نمود.

امیدوارم پس از ساخت از زحمات خود لذت ببرید.

شماتیک کنترل توان PWM با زمانسنج و نشاندهنده رقمی