Вибір силових ключів імпульсного БП
Силові ключі - на максимальну напругу стік-витік не менше 400В, максимальний прямий струм від 4А, однак гнатися за великим запасом по струму не потрібно (в цих схемах ключі або майже холодні, або відразу горять в дим), оскільки більш потужні мосфети володіють більшою ємністю затвор-витік, і відповідно вимагають більший заряд для перемикання. А так як час перемикання обчислюється наносекундами - «важкий» затвор вимагає великих миттєвих струмів на перемикання. Мікросхема ж обмежує вихідні струми максимум 500мА (в нових мікросхемах) і 250мА (для верхнього ключа) в старих. Погоня за непотрібним запасом по струму призведе до уповільнення відкривання і закривання ключів (помітних втрат в ключах, мікросхема на межі), а там і до наскрізного струму (з димом і вогнем) недалеко. Виробник нормує вихідні параметри для вхідної ємності ключа 1400пФ, проте всі популярні ключі мають цей параметр від 2000пФ до 3500пФ, що вже межа. Найбільш точним буде параметр ключа, званий повним зарядом на перемикання, позначається в наноКулонах.
Ключі з цим параметром більше 65нК - не підходять для прямого управління мікросхемою без додаткових драйверів. Однак для наших звичайних 200-300Вт більш ніж достатньо поширених irf840, 740, (02 ... 08) N40 (60) та інших подібних дешевих полевиков. Слід звернути увагу на наявність в транзисторі вбудованого швидкого зворотного діода, час відновлення повинно бути не більше 100нс, краще менше. Якщо діод повільний або його (рідко) немає зовсім - треба захистити транзистори, підключивши паралельно кожному швидкий діод середньої потужності на зворотне напруга від 400В. Швидкість бажана в межах 35.100нс. За інших рівних перевагу слід віддати транзисторів з меншим повним зарядом на перемикання (є в документації виробника).
Захист від КЗ і перевантаження блоку живлення на ir2153
Обов'язково спливе питання по-приводу стабілізації і захисту від КЗ і перевантаження. Як я вже говорив, для джерел живлення з цими фичами краще взяти набагато більш відповідну спеціалізовану мікросхему, їх сотні. Ускладниться схема, плата, ціна - це вже зовсім інша пісня ... не вкладається в концепцію «просто, дешево, сердито». «Ірка» - ir2153 - НЕ ШІМ-контролер, управління тривалістю імпульсів у неї немає, відповідно повноцінна стабілізація і захист неможлива. Зустрічаються схеми з пороговим елементом, що відключає харчування з виведення 1 - це безграмотний колгосп, який може спрацювати, а може і призвести до вигоряння всієї схеми, т. К. Стають можливі фатальні комбінації станів мікросхеми при різко мінливому силовому напрузі. Датчиком струму ставлять низькоомним резистор в витік нижнього ключа або в первинну «землю» (погано, контролюється тільки більш надійний нижній ключ), більш грамотні використовують трансформатор струму в ланцюзі первинної обмотки силового трансформатора. У будь-якому випадку контролюється тільки середній струм, цей ланцюг по визначенню повинна бути повільної, щоб a) не спрацьовувати при включенні (м'якого старту у «Ірки» немає) і б) накопичити достатньо енергії на включення виконавчого елемента (зазвичай біполярний або польовий транзистор).
Таким чином, невідомо що станеться раніше при КЗ - або вигорить все (адже напівміст виявиться навантажений на незначну індуктивність розсіювання силового трансформатора і ток при відкритті ключа буде величезним і дуже різко наростаючим), або захист таки встигне «рубонути живило» мікросхемі. До речі, якщо вже рубати - то робити це правильно, замикаючи висновок 3 на загальний. Це теж повільний, але хоча-б документований виробником метод виключення (shutdown) мікросхеми - багато нижча ймовірність «схопити протяг», ніж при раптовому відключенні живлення мікросхеми. Існує ще варіант захисту з «датчиком» у вигляді пікового детектора напруги на виведення 6, але т. К. Виконавчий механізм не змінюється - принципової різниці немає. Так що захист ця лише розслабляє, покладатися на неї все одно не варто. До того ж ускладнюється схема, з'являється процедура настройки захисту, що теж виходить за рамки вихідної концепції. Правильно зібраний простий блок живлення на ir2153 дуже надійний і невибагливий до навантаження, тому відмінно підходить для УМЗЧ, паяльників і інших подібних справ (як майже будь-який «прямоход»).
Друкована плата простого блоку живлення на ir2153
