Neste artigo, estudamos um projeto de conversor simples baseado em flyback que é implementado como uma fonte de alimentação de carregador de bateria SMPS 12V, 5amp, sem usar um transformador de núcleo de ferro.
Como funciona
O circuito de carregador de bateria smps de 12V, 5 amperes proposto emprega uma topologia de conversor flyback que resulta no projeto de conversor de alta corrente, compacto e isolado da rede, baseado em smps necessário.
Aqui, o mosfet de alta potência torna-se o principal componente de comutação e é usado para acionar o enrolamento primário de ferrite com a rede de alta frequência retificada Dc ajustada.
Quando ligado, o resistor de 470k carrega o portão mosfet em condução e inicia a ação de comutação.
A ação acima induz uma tensão no enrolamento auxiliar do transformador que resulta em uma tensão de realimentação para a porta do mosfet através do capacitor 2n2/100V forçando o mosfet a conduzir ainda mais.
Assim que isso acontece, o enrolamento primário é conectado com a tensão retificada de 310V DC através dos terminais de dreno/fonte do mosfet.
Durante este processo, a tensão através do resistor de 0,22 ohm situado na fonte do mosfet tende a cruzar o nível de 0,6V, o que aciona instantaneamente o transistor BC546, que causa um curto na porta do mosfet para o terra, deixando-o completamente desligado.
Isso também garante o corte da tensão de feedback auxiliar, restaurando toda a seção primária ao seu estado original desligado.
O ciclo agora começa de novo e é alternado continuamente a uma taxa de cerca de 60kHz, que pode ser variada aumentando ou diminuindo os valores do capacitor de realimentação 2n2 e do capacitor base de 100pF do BC546 NPN (embora não seja recomendado).
Durante os períodos desligados do enrolamento primário, uma fem de retorno equivalente induzida é transferida para o enrolamento secundário que o traduz na saída secundária de baixa tensão e alta corrente especificada.
A saída secundária acima é adequadamente retificada e filtrada pelo diodo de alta corrente e um capacitor de filtro.
Um estágio de feedback entre os estágios secundário e primário é implementado por meio de um optoacoplador que determina a tensão de saída regulada e fixa necessária.
O zener associado ao optoacoplador pode ser ajustado para obter diferentes saídas estabilizadas para as aplicações desejadas.
Aqui foi fixado em cerca de 14,4 V, que se torna o nível ideal para carregar uma bateria de chumbo-ácido de 12 V.
A saída de corrente deste carregador de bateria smps de 12V e 5 amperes sem transformador também pode ser alterada por dois métodos.
Modificando a espessura do fio secundário do transformador ou ajustando o valor do resistor de 0,22 ohm posicionado nos terminais de fonte/terra do mosfet.
O estágio de entrada normalmente consiste em um estágio retificador em ponte, seguido por um NTC e um estágio de filtro.
A bobina EMI de entrada é opcional.
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Diagrama de circuito
Como enrolar o transformador de ferrite
O transformador de ferrite é enrolado sobre uma bobina de plástico compatível com núcleo de ferrite EE de 15 mm.
A metade primária é enrolada primeiro, usando um fio de cobre super esmaltado de 0,4 mm (15 voltas).
Prenda a ponta em um dos pinos laterais primários da bobina. Cubra o enrolamento com uma camada de fita isolante.
Em seguida, enrole o enrolamento secundário (5 voltas) usando um fio de 0,6 mm sobre ele.
Termine as pontas nos pinos secundários da bobina.
Aplique fita isolante sobre este enrolamento.
Neste vento 3 voltas de enrolamento auxiliar de 0,4mm, cubra-o com fita isolante.
Finalmente continue a partir da extremidade segura do primeiro enrolamento primário e enrole mais 15 voltas sobre o vento auxiliar acima para terminar as bobinas do transformador de ferrite.
Coloque algumas camadas de fita isolante para finalizar o isolamento do enrolamento.
Fixe os núcleos EE e cole-os novamente ao longo de sua periferia.
Certifique-se de que as bordas do núcleo EE estejam separadas com uma folga de ar através de um pedaço de fita isolante ou papel, isso evitará a saturação do núcleo e o travamento da indução smps desejada.
O CIRCUITO EXPLICADO ACIMA NÃO É ISOLADO DA REDE, E, POR ISSO, É EXTREMAMENTE PERIGOSO AO TOCAR DURANTE A EXPERIÊNCIA EM CONDIÇÕES DE ENERGIA, E TAMBÉM O DESIGN É RECOMENDADO ESPECIFICAMENTE PARA USUÁRIOS COM CONHECIMENTOS AVANÇADOS NO CAMPO, NÃO PARA OS NOVATOS.
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FONTE
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