Преобразователь

Для более скорострельных устройств мной изготовлен мощный преобразователь М200, показанный на рисунке рядом с аккумуляторной батареей из 10 NiCd элементов.

В архиве находится схема преобразователя М200 и список деталей с примерной их стоимостью.

Добавление от 30 декабря 2005г.
Новая версия схемы и списка деталей - в старой версии между обозначениями деталей на схеме и в списке было много расхождений.

Преобразователь М200 состоит из двух модулей М100 и общей схемы управления, аналогичной применяемой в преобразователях Pskov-1000 и Pskov-1100M. Каждый модуль собран на отдельной печатной плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита, толщиной 1мм. Детали смонтированы поверхностным монтажом на одной стороне платы. Вторая сторона платы полностью покрыта фольгой и залужена. Корпуса мощных транзисторов припаяны к плате, которая играет роль теплоотвода. Оба модуля М100 при сборке повёрнуты деталями друг к другу. Боковая поверхность получившегося “бутерброда” изготовлена из медной фольги, края которой загнуты на внешнюю сторону модулей и припаяны к платам.

Трансформаторы собраны на ферритовых чашках Ч21 М2000НМ1 с зазором около 0,2 мм.
Первой намотана вторичная обмотка 71 виток провода d=0,236 (получилось три слоя).

Поверх вторичной намотана первичная обмотка:
в один слой двумя проводами d=0,6 сложенными вместе (5 витков).

Преобразователь питается от батареи из 10-ти никель-кадмиевых элементов ёмкостью 1300 ма*ч. Применены элементы Саньё размера Sub-C (применяются в радиоуправляемых моделях), но в укороченном варианте (2/3 от Sub-C). Это специальные элементы силовой серии, которые, не смотря на их маленькую ёмкость, способны отдавать большой ток.

На плате одного из модулей смонтирован узел контроля напряжений и индикации, общий для двух модулей М100, поэтому размеры и рисунок платы верхнего и нижнего модуля немного отличаются.

Рисунки печатных плат в прикреплённом архиве.

Каждый из модулей М100 собран на микросхеме 1211ЕУ1А, предназначенной для построения двухтактных преобразователей. Однако схема включения не типовая. Каждый из двух каналов микросхемы управляет своим однотактным обратноходовым преобразователем.

Преобразователи модуля М100 имеют мощность по 50 Ватт и работают противофазно, что позволяет получить более равномерное потребление тока от аккумулятора.

Сами модули М100 работают асинхронно, каждая из микросхем осуществляет генерацию тактового сигнала независимо.

Частоты модулей примерно одинаковые. При монтаже частотозадающую емкость и резистор рекомендуется применить SMD исполнения и припаивать их ближе к выводам микросхемы.

Таким образом, преобразователь М200 состоит из четырех однотактных преобразователей, каждый из которых имеет выходную мощность 50 Ватт. Благодаря применению четырёх мощных транзисторов, выделение тепла в такой конструкции распределено равномерно по всей поверхности корпуса.

Описание М200. Продолжение.
Расстояние между модулями равно высоте трансформатора, так как оба канала расположены на плате по диагонали, то при развороте модулей лицом к лицу трансформаторы одного модуля оказываются напротив пустых мест другого модуля, что обеспечивает очень плотную компоновку. При отладке модуля учитывайте, что нормальная работа модуля возможна только при соединении внешнего слоя фольги на плате с минусом питания (массой), потому на время отладки установите технологическую перемычку. Вообще в полностью собранном состоянии модуль работает немного лучше, меньше греется, чем в отладочном варианте (когда "развернут книжкой".

Расположение деталей показано на рисунке. Монтаж производится на поверхность платы, без сверления отверстий под выводы.

(Добавление)
Корпуса мощных транзисторов аккуратно припаяны к площадкам на плате (с этого начинается монтаж). После пайки транзисторов их нужно проверить, не перегрелись ли во время пайки.

Для проверки мощного транзистора после пайки (и для подбора транзисторов перед пайкой) используется обычный стрелочный тестер в режиме измерения сопротивления.

(Добавление 2)

Перед измерением затвор никуда не подключен. Откроем транзистор. Для этого сначала как-бы измеряем сопротивление затвор-исток: соединяем минус омметра с истоком, а плюс омметра с затвором. При этом ёмкость затвора зарядится до напряжения батареи омметра, например 3 Вольта. Теперь отсоединим плюс омметра от затвора. Затвор остался никуда не подключен, а внутрянняя ёмкость затвор-исток осталась заряженной и проверяемый транзистор частично открыт. Соединив плюс омметра к стоку (минус остаётся на истоке) измеряем сопротивление частично открытого транзистора. Значение этого сопротивления должно быть одинаковым до пайки корпуса транзистора к плате и после пайки (транзисторы IRL имеют низкое напряжение открытия и от омметра с трехвольтовой батарейкой открываются практически полностью, то есть омметр показывает доли ома ). Кроме того, это сопротивление должно быть примерно одинаковым у всех четырёх транзисторов. Продолжая измерение сопротивления между стоком и истоком, разрядим затворную ёмкость. Для этого кратковременно замкнём проводком выводы затвора и истока. Транзистор закроется и сопротивление сток-исток возрастёт до мегаом. Если сопротивление сток-исток открытого транзистора изменилось после пайки к плате, значит транзистор был перегрет при пайке и его следует заменить на новый, проведя пайку более аккуратно.

После того, как все четыре мощных транзистора припаяны к платам и измерение показало их исправность, производится монтаж остальных деталей.

Еще хотел узнать про платы преобразователя м200. Их две и они выполнены из одностореннего текстолита?
И по поводу элементов на этих платах: не могли бы вы выложить рисунок не только с размешением элементов, но и с их названиями(с1, с2, д1 ....). А то на рисунке видно телько С1, а остальные нужно по схеме смотреть .


Вот что еще хотел спросить: чем можно заменить 1211ЕУ1А?

Преобразователь собран на двух платах. Каждая плата из тонкого (1мм) двухстороннего стеклотекстолита.

На каждой плате фольга на одной стороне оставлена целиком. На другой стороне вытравлены площадки, к которым припаяны детали.

Прямые аналоги микросхемы 1211ЕУ1А (или 1211ЕУ1) мне не известны.
Описание микросхемы http://www.coilgun.ru/920/1211eu1.pdf

На рисунке показано расположение деталей на плате.

Чертёж верхней (короткой) платы преобразователя "M200" в формате ExpressPCB
Этот чертёж - лишь схематическое изображение соединений. Платы преобразователя M200 предназначены для поверхностного монтажа. В платах нет каких либо отверстий, кроме четырёх под винты для прикручивания трансформаторов.

Чертёж участка нижней (длинной) платы преобразователя "M200" в формате ExpressPCB.
На чертеже показано расположение деталей узла контроля напряжения и индикации. Остальная часть этой платы аналогична верхней плате.
Этот чертёж - лишь схематическое изображение соединений.