AMPLIFICADOR CLASE D

El amplificador en clase D emplea elementos activos trabajando en corte o en saturacin, por lo que el rendimiento respecto de las topologas expuestas hasta ahora aumenta hasta valores superiores al 90%. Esto permite diseos ms compactos y menos pesados. El empleo de un bucle de control en lazo cerrado es muy importante para conseguir niveles de distorsin armnica similares a los diseos tradicionales.

En este tipo de amplificador, la seal de audio es codificada mediante PWM o modulacin de ancho de pulso, de manera que la informacin de amplitud y frecuencia est contenida en el ciclo de trabajo de la conmutacin de los transistores de la etapa de potencia.

Los bloques que forman el amplificador son los siguientes:

- ETAPA DE ENTRADA: En esta etapa se encuentra el control de ganancia, filtrado paso bajo para evitar inestabilidad del lazo de control y el des-balanceado.

- CONTROL. PARA MEJORAR LA THD (distorsin armnica total) del sistema puede emplearse un control de tensin en lazo cerrado. Se realimenta la tensin de salida filtrada para compensar el desfase introducido por el filtro y las imperfecciones de la etapa de potencia. Este bloque es el encargado de anular los errores entre la referencia y la seal de salida.

La funcin de transferencia del regulador en pequea seal es la siguiente:

Y el ajuste del polo, el cero y la constante de integracin es el siguiente:

Puede realizarse el ajuste mediante la tcnica de Loop-Shaping para que el sistema sea estable,

Empleando el diagrama de Bode y cumpliendo el criterio de estabilidad de Nyquist [4].

- GENERADOR PWM.: Es el encargado de generar la seal PWM a partir de la moduladora y la portadora.

Se emplea como portadora una seal triangular con una frecuencia entre 200 kHz y 400 kHz, y como moduladora la seal salida del control. La comparacin se llevar a cabo mediante un comparador analgico capaz de trabajar a la frecuencia de la seal moduladora.

GENERADOR PWM

- SEMIPUENTE: Est formado por dos clulas de conmutacin bidireccionales en corriente. Se han empleado transistores MOSFET de potencia de canal N (lo que permite un diseo ms eficiente) alimentados mediante una fuente de CC correctamente desacoplada para evitar el efecto de pumping inherente al modo de funcionamiento del amplificador en clase D [1] [2].

SEMIPUENTE CLASE D

- FILTRO: Un diseo correcto del filtro de salida presenta mltiples ventajas como por ejemplo.

Limitar el consumo de corriente, minimizar el ruido de conmutacin (EMI) o proteger al altavoz de los armnicos de alta frecuencia debidos a la conmutacin. Estos armnicos deben ser suficientemente atenuados (la amplitud de la portadora despus del filtro debe ser como mximo un 5% de la amplitud de la moduladora amplificada (primer armnico) [3]), permitiendo que la banda pasante (hasta 20 kHz) no se vea modificada ni en amplitud ni en fase.

De los distintos tipos de ajustes ms empleados (Chebyshev, Butterworth y Bessel), puede emplearse un filtro Butterworth LC de segundo orden, dado que presenta una respuesta muy plana en la banda pasante, resonancia amortiguada en la frecuencia de corte (entre 15 kHz y 25 kHz en funcin de la frecuencia PWM), y un nmero limitado de componentes.

FILTRO SALIDA LC SEGUNDO ORDEN

- PROTECCIONES: Las ms importantes son contra sobre corriente, contra sobre tensin y contra CC a la salida. stas actuarn sobre la etapa de modulacin, impidiendo la conmutacin a ON de las clulas de conmutacin en caso de error.

- GANANCIA DE REALIMENTACIN (). Esta ganancia permitir adaptar el nivel de la tensin de Salida de manera que pueda ser introducido en el lazo de control.

CONEXIN DE REALIMENTACION

CALCULOS AMPLIFICADOR CLASE D

Para obtener una potencia de 200W en el parlante RL = 4ohm tenemos:

Clculo de voltaje (Vcc) y corriente (I) de la fuente de alimentacin

Para mxima potencia VL(P) = VCC:

EMBED Equation.3 Reemplazando valores:

La corriente I ser:

Para el diseo debemos tomar en cuenta que los componentes a utilizar deben de soportar hasta 80V (+/-40V); (porque entre los 2 rieles de alimentacin hay 80v). Se utilizarn 2 mosfets IRF9530 (canal P) que soporta hasta 100V (+/- 50V) y 12A y el IRF630 (canal N), que soporta hasta 200V (+/- 100V) y 10A.

Disipacin de potencia en los mosfets

Como los mosfets o estn totalmente encendidos (totalmente saturados) o totalmente apagados, luego, la disipacin en cada mosfet es:

(Entre 2 es porque alternan los mosfets, nunca estn encendidos ambos a la vez, y en promedio, est encendido la mitad del tiempo cada uno). Para los mosfets usados, rDS es igual a 0.3 ohms.

Clculos de disipadores para Mosfets

Para que los Mosfets no se quemen por sobre temperatura tienen que ir en un disipador.

Supondremos una temperatura del aire que rodea al disipador de 50C, que la mxima temperatura de juntura del mosfet es de 150C. Eso dar una resistencia trmica juntura-ambiente de:

El mosfet ya tiene una resistencia trmica juntura-carcaza de 1.5C/W, por lo que la resistencia trmica que queda es de:

Asumamos una resistencia trmica extra por la mica y grasa disipadora de 0.5C/W. Eso hace que el disipador requerido para cada mosfet tenga que tener:

Ese disipador existe, y es perfectamente posible de usar. Si solo quisisemos sacar 100W, el disipador se reduce considerablemente. Si en lugar de usar los mosfets especificados, ussemos mosfets con menor rDS, podra o aumentarse la potencia o reducirse la disipacin en los mismos an ms.

Clculo del filtro (C y L)

La frecuencia de corte de ese filtro tiene que ser superior a los 20KHz, pero inferior a la frecuencia mnima de switching del amplificador (100Khz)

Bueno, un filtro LC es un filtro, al menos, de segundo orden, cuando consta de un inductor L y de un capacitor C. En un amplificador clase D, no tiene mucho caso aumentar el orden del filtro, por que el mismo est dentro del lazo de realimentacin del amplificador, y cualquier cambio alterara dramticamente la dinmica del lazo.

Diseamos un filtro Pasa-bajos de segundo orden, usando tablas normalizadas de Filtros Butterworth.

Donde R=1ohm y frecuencia de corte igual a 1rad/s

Seguidamente desnormalizamos con valores de R=4ohm y Fc que puede ir de 20kHz a 100KHz, tomaremos Fc = 55KHz. Para obtener valores de L y C usamos las siguientes frmulas:

EMBED Equation.3

Reemplazando valores se tiene:

Entonces hacemos clculos para , esto lo hacemos en la pgina: http://www.pronine.ca/multind.htm

A continuacin se muestra los clculos de las bobinas para los 2 diseos Entramos los valores que nos piden para el diseo: L=16uH, D=21mm(Dimetro donde se va a bobinar), y longitud del sector donde se va a bobinar l=21mm, finalmente el calibre para 10A, sera AWG N12

Y se obtienen los siguientes clculos:

Donde lo mas resaltante es: el nmero de vueltas N=30vueltas, Nmero de capas igual a 3, vueltas por capa igual a 10 y la longitud del cable es 2 metros con 36 cmEntramos los valores que nos piden para el diseo: L=16uH, D=30mm(Dimetro donde se va a bobinar), y longitud del sector donde se va a bobinar l=10mm, este lo haremos en cable AWG N16

Y se obtienen los siguientes clculos:

Como podemos observar ahora el numero de vueltas es 21, numero de capas es casi 3, vueltas por capa es 7.5 y la longitud del cable es 2 metros con 13 cmLuego el capacitor es :

Para valor comercial

Donde, L=Inductancia de la bobina en henrios, C= Capacidad en Faradios, Fc= Frecuencia de corte en Hz. El capacitor de ese filtro va en paralelo con el parlante, y la bobina va en serie con el mismo (es decir, la bobina conecta la salida del amplificador con uno de los terminales del parlante).

Rendimiento

Porcentaje:

Amplificador HiFi de 200W RMS sobre parlante de 4 ohmBasado en la patente de Philips

Circuito en Eagle

Diseo de Placa

Amplificador HiFi de 200W RMS sobre parlante de 4 ohm

Basado en la patente de Sorenson Audio Experiment

Diseo de Placa

Fuente SMPS

Para la creacin de la fuente SMPS del amplificador tena los siguientes requerimientos:

Voltaje de entrada: 12V - 13.5V

Voltaje de salida: Dividido (split power supply) +40V -40V

Amperaje salida: 5A por cada linea de +40V y -40V (no me refiero a 10A en total ya que en teora cuando el lado "positivo" del amplificador consume, el "negativo" no lo hace y viceversa).

Estos requerimientos son algo tmidos para la potencia mencionada en el amplificador, pero como el mismo es digital clase-D tiene una eficiencia de transmisin de potencia muy alta, la mayora de la potencia de la fuente va al parlante, al contrario de los amplificadores comunes donde un 40% aprox. de la potencia de fuente se utiliza en el parlante.

Fuentes conmutadas vs. Fuentes lineales

Bsicamente existen dos formas de realizar una fuente de alimentacin regulada.Una de ellas consiste en hacer una fuente que entregue mayor tensin de la requerida a la salida. Entre la fuente y la carga se coloca un dispositivo regulador que no hace otra cosa que disminuir la tensin de la fuente hasta un valor deseado mantenindolo constante. Para lograr esto, se utilizan transistores que trabajan como resistencias variables. De esta manera, parte de la potencia de la fuente llega a la carga y parte se transforma en calor que se disipa luego en el aire.

A estos dispositivos se los denomina reguladores lineales y se caracterizan por generar bastante calor para potencias medianas y altas (figura 1).

Otro tipo de reguladores son capaces de tomar de la fuente slo la potencia que la carga requiere. De esta manera, prcticamente no hay potencia disipada en forma de calor y por ello su eficiencia es mucho mayor.

El principio de funcionamiento de estos reguladores consiste en transformar la tensin continua de la fuente en una serie de pulsos que tienen un ancho determinado. Estos pulsos son luego integrados y transformados nuevamente en una tensin continua. Variando el ancho de los pulsos es posible controlar la tensin de salida. A los reguladores que emplean este principio se los denomina reguladores conmutados.

Fuentes ConmutadasLas fuentes conmutadas fueron desarrolladas inicialmente para aplicaciones militares y aerospaciales en los aos 60, por ser inaceptable el peso y volumen de las lineales, se han desarrollado desde entonces diversas topologas y circuitos de control, algunas de ellas exponemos ya que son de uso comn en fuentes conmutadas para aplicaciones industriales y comerciales.

FIG-1

1.1 Rectificacin y filtro de entrada

Las fuentes conmutadas son convertidores cc-cc, por lo que la red debe ser previamente rectificada y filtrada con una amplitud de rizado aceptable. La mayora de las fuentes utilizan el circuito de la Fig.1 para operar desde 90 a 132 Vac o de 180 a 260 Vac segn sea la posicin del conmutador.

En la posicin de abierto se configura como rectificador de onda completa obtenindose aproximadamente 310 Vcc desde la red de 220 Vac. En la posicin de cerrado el circuito funciona como rectificador doblador de tensin, obtenindose tambin 310 Vcc a partir de 110 Vac.

Para evitar sobrecalentamientos los condensadores electrolticos de filtro (C1 y C2) deben ser de bajo ESR (baja resistencia interna) y de la tensin adecuada. Es conveniente conectar en paralelo con estos otros condensadores tipo MKP para mejor desacoplo de alta frecuencia de conmutacin. Los rectificadores deben soportar una tensin inversa de 600v.

FIG-2

1.2 Pico de arranque

Al arrancar una fuente conmutada, la impedancia presentada a la red es muy baja al encontrarse los condensadores descargados, sin una resistencia en serie adicional la corriente inicial sera excesivamente alta. En la Fig.1, TH1 y TH2 son resistencias NTC (coeficiente negativo de temperatura), que limitan esta corriente a un valor aceptable. Las fuentes de media y gran potencia disponen de circuitos activos con resistencia limitadora que se cortocircuita por medio de rels o de conmutadores estticos cuando ya estn los condensadores cargados. En el caso de las fuentes de AMV se utiliza un transistor MOS-FET de potencia.

FIG-3

1.3 Proteccin contra transitorios

Adems del filtrado de ruidos reinyectados a la red que incorporan las fuentes conmutadas, es aconsejable la utilizacin de un varistor conectado a la entrada para proteger contra picos de tensin generados por la conmutacin en circuitos inductivos de las proximidades o por tormentas elctricas.

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2. Tipos de fuentes conmutadas

2.1 De retroceso (Flyback)

Dada su sencillez y bajo costo, es la topologa preferida en la mayora de los convertidores de baja potencia (hasta 100 w).

En la Fig.2 se muestran los principios de esta topologa de fuente conmutada. Cuando T conduce, la corriente crece linealmente en el primario del transformador, diseado con alta inductancia para almacenar energa a medida que el flujo magntico aumenta.La disposicin del devanado asegura que el diodo D est polarizado en sentido inverso durante este perodo, por lo que no circula corriente en el secundario. Cuando T se bloquea, el flujo en el transformador cesa generando una corriente inversa en el secundario que carga el condensador a travs del diodo alimentando la carga. Es decir, en el campo magntico del transformador se almacena la energa durante el perodo ON del transistor y se transfiere a la carga durante el perodo OFF (FLYBACK). El condensador mantiene la tensin en la carga durante el perodo ON.

La regulacin de tensin en la salida se obtiene mediante comparacin con una referencia fija, actuando sobre el tiempo ON del transistor, por tanto la energa transferida a la salida mantiene la tensin constante independientemente del valor de la carga o del valor de la tensin de entrada.

La variacin del perodo ON se controla por modulacin de ancho de pulso (PWM) a frecuencia fija, o en algunos sistemas ms sencillos por auto oscilacin variando la frecuencia en funcin de la carga.

FIG-4

2.2 FLYBACK de salidas mltiples

La Fig.3 muestra la simplicidad con que pueden aadirse salidas aisladas a un convertidor Flyback. Los requisitos para cada salida adicional son un secundario auxiliar, un diodo rpido y un condensador. Para la regulacin de las salidas auxiliares suele utilizarse un estabilizador lineal de tres terminales a costa de una prdida en el rendimiento.

FIG-52.3 Directo (FORWARD)

Es algo ms complejo que el sistema Flyback aunque razonablemente sencillo y rentable en cuanto a costes para potencias de 100 a 250w.Cuando el transistor conmutador T est conduciendo ON, la

corriente crece en el primario del transformador transfiriendo energa al secundario. Como quiera que el sentido de los devanados el diodo D2 est polarizado directamente, la corriente pasa a travs de la inductancia L a la carga, acumulndose energa magntica en L. Cuando T se apaga OFF, la corriente en el primario cesa invirtiendo la tensin en el secundario. En este momento D2 queda polarizado inversamente bloqueando la corriente de secundario, pero D3 conduce permitiendo que la energa almacenada en L se descargue alimentando a la carga. El tercer devanado, llamado de recuperacin, permite aprovechar la energa que queda en el transformador durante el ciclo OFF devolvindola a la entrada, va D1.

Contrariamente al mtodo Flyback, la inductancia cede energa a la carga durante los perodos ON y OFF, esto hace que los diodos soporten la mitad de la corriente y los niveles de rizado de salida sean ms bajos.

FIG-6

2.4 FORWARD de salidas mltiples

Por cada salida adicional es necesario un secundario auxiliar, dos diodos rpidos, una inductancia y un condensador de filtro. Esto hace que sea ms costoso que el Flyback.Para mejorar la regulacin en las salidas auxiliares se utilizan estabilizadores lineales.

FIG-7

2.5 Contrafase (PUSH-PULL)

Esta topologa se desarroll para aprovechar mejor los ncleos magnticos. En esencia consisten en dos convertidores Forward controlados por dos entradas en contrafase. Los diodos D1 y D2 en el secundario, actan como dos diodos de recuperacin. Idealmente los perodos de conduccin de los transistores deben ser iguales, el transformador se excita simtricamente y al contrario de la topologa Forward no es preciso prever entrehierro en el circuito magntico, ya que no existe asimetra en el flujo magntico y por tanto componente continua. Ello se traduce en una reduccin del volumen del ncleo del orden del 50% para una misma potencia.

Una precaucin que debe tenerse en cuanta en este tipo de circuitos es que las caractersticas de conmutacin de los transistores deben ser muy similares, y los devanados tanto en primario como en secundario han de ser perfectamente simtricos, incluso en su disposicin fsica en el ncleo.Tambin se ha de tener en cuenta, que los transistores conmutadores soportan en estado OFF una tensin doble de la tensin de entrada.

2.6 Semipuente

Es la topologa ms utilizada para tensiones de entrada altas (de 200 a 400v) y para potencias de hasta 2000w. En la Fig.7 se aprecia que el primario del transformador est conectado entre la unin central de los condensadores del desacoplo de entrada y la unin de la fuente de T1 y el drenador de T2. Si se dispara alternativamente los transistores T1 y T2 conecta el extremo del primario a +300v y a 0v segn corresponda, generando una onda cuadrada de 155v de valor mximo, la cual con una adecuada relacin de espiras, rectificada y filtrada se obtiene la tensin de salida deseada.

Una ventaja de este sistema es que los transistores soportan como mximo la tensin de entrada cuando estn en OFF, mientras que en los sistemas Flyback, Push-Pull y Forward, esta tensin es cuando menos el doble. Ello permite, cuando la tensin de entrada es la red rectificada, la utilizacin de transistores de 400 a 500v, mientras que en las otras configuraciones se requeriran transistores de 800 a 1000v.La regulacin se logra comparando una muestra de la salida con una tensin de referencia para controlar el ancho del estado de conduccin de los transistores.

Algunas de las ventajas del semipuente son:

Ncleos ms pequeos.

Baja dispersin de flujo magntico.

La frecuencia en los filtros de salida es el doble de la frecuencia de conmutacin.

Filtro de reducidas dimensiones.

Bajo ruido y rizado de salida.

Fcil configuracin como salidas mltiples.

Ruido radiado relativamente bajo.

La mayor desventaja consiste en que el primario del transformador trabaja a la mitad de la tensin de entrada y por tanto circula el doble de corriente por los transistores que en el caso de topologa puente que se ver a continuacin.

2.7 Puente (Bridge)

Para potencias superiores a 2000w, las corrientes en los transistores de conmutacin son excesivas. La Fig. 8 muestra la topologa bsica de un convertidor puente, donde los transistores en ramas opuestas del puente T1 y T4 son disparados en fase y T2 y T4 en contrafase. La amplitud de la onda cuadrada en el primario del transformador es por tanto de 310v, doble que en la topologa semipuente y por tanto mitad de corriente para una misma potencia.

El empleo de cuatro transistores que deben ser excitados por separado, hace que el circuito de disparo sea ms complejo.

Si la conmutacin en ambas ramas est algo desbalanceada hace que aparezca una componente continua en el transformador produciendo la saturacin del ncleo magntico, se evita con la introduccin del condensador C1 en serie con el primario del transformador.

FIG-8

3. Control de modo corriente

Este mtodo de control de fuentes se ha incrementado ltimamente al disponer de circuitos integrados que incluyen PWM y control en modo corriente en el mismo encapsulado.

El sistema de control en modo corriente utiliza doble bucle de realimentacin. Uno es el clsico va amplificador de error y el segundo bucle toma una muestra de la corriente de la inductancia de salida en el primario del transformador y lacompara con la salida del amplificar de error. El transistor de conmutacin se activa mediante pulso de reloj interno pero deja de conducir cuando la corriente de la inductancia anula la salida del amplificar de error.

Las ventajas de esta topologa son:

Una mejor respuesta a demandas transitorias.

Mayor estabilidad dinmica.

Fcil limitacin de la corriente

Reparto de carga en configuraciones en paralelo.

Un control regulado solo en tensin es un sistema de tercer orden que requiere compensacin para limitar la ganancia del bucle a altas frecuencias por lo que las prestaciones dinmicas son pobres con tendencia a oscilaciones cuando estn sometidos a transitorios importantes.

Con el complemento del control en modo corriente, el bucle abierto se convierte en un sistema de primer orden, facilitando la estabilizacin y el control. Al mismo tiempo se reduce el problema de las Interferencias Electro Magnticas (EMI) al evitarse las oscilaciones que se generan en condiciones transitorias.

El control en modo corriente es de fcil aplicacin en tipologas Flyback y Forward pero caso complejo en sistemas Push-Pull, Puente y Semipuente, en especial si se requiere disponer de salidas mltiples.

FIG-9

4. Fuentes Resonantes

Para mejorar la relacin Potencia/Volumen de los equipos, se han incrementado las frecuencias de conmutacin. Por encima de los 100KHz las prdidas en la conmutacin as como las interferencias electromagnticas suponen problemas difciles de resolver a un coste razonable. Los problemas e inconvenientes en las conmutaciones se reducen considerablemente usando tcnicas resonantes.

Las dos caractersticas ms destacables en esta topologa son:

Conmutacin a paso por cero de corriente, o sea, sin prdidas en la conmutacin.

La forma de onda de corriente es senoidal, es decir, menor fatiga de los componentes y eliminacin del EMI en banda ancha.

Fig 10 y 11

Cuando el procedimiento se combina con control PWM a frecuencia constante el sistema se denomina Cuasi-resonante, aunque la mayora de los diseos regulan fijando los tiempos ON-OFF del conmutador y modulando en frecuencia.

Como puede apreciarse en las Fig.10 y 11, existen dos topologas fundamentales: Serie y Paralelo. La combinacin R-C es conocida como tanque resonante y puede estar en el primario o en el secundario del transformador.

En la Fig.12 el tanque resonante est colocado en el primario que es lo ms comn.

Las ventajas de las tcnicas resonantes comienzan a partir de 200KHz hasta 2 MHz. Es una desventaja a la hora de fijar salidas mltiples.

Un buen compromiso es la topologa cuasi-resonante configurada como semipuente controlando el tanque L-C en el primario. Permite salidas mltiples conservando las ventajas de la conmutacin de corriente a paso por cero, la onda sinodal y operar a alta frecuencia.

FIG-12

Principio de funcionamiento:El principio de funcionamiento de una fuente SMPS se basa en la excitacin del primario de un transformador mediante pulsos de onda cuadrada de ancho variable (PWM: Pulse width modulation).

Un transformador para los requerimientos mencionados arriba seria realmente GRANDE, sin embargo, se puede utilizar un transformador de ferrite (toroidal, de ncleo EE, o EI) excitado a altas frecuencias (33 Khz o ms) haciendo que el tamao y peso del mismo sea muchsimo mas chico.

Para la fuente propuesta, seleccione el modo de operacion push-pull donde el transformador posee 2 primarios iguales y 2 secundarios iguales, cada uno de los primarios excitado independientemente y nunca a la vez.

La excitacin del primario del transformador se realiza mediante mosfets canal-N y el punto medio del transformador va conectado al positivo de la batera. (los mosfets le dan el negativo).

El generador de PWM y regulador de voltaje de salida es el integrado TL494, que era ampliamente utilizado en fuentes switching de todo tipo (aunque ahora aparentemente muchos diseos utilizan los integrados SG, como el SG3225)

Segn el Datasheet nos propone el siguiente circuito.

El secundario es rectificado con un puente de 4 diodos ultrarrapidos MUR840 de 8 amps cada uno. Deben ser este tipo de diodos (o schotty) y NO los comunes ya que recuerden que la frecuencia de operacin es de aprox. 33 Khz.

En el secundario tambien se utilizan 8 capacitores electrolticos, 4 por rama ya que el tamao de 4 capacitores en paralelo es menor que el de 1 solo con la misma capacidad (capacitores en paralelo suman sus uF) y adems, y lo que es ms importante, los capacitores en paralelo reducen su ESR (electronic series resistance) permitiendo que se "carguen" mas rpido y obteniendo mejor respuesta.

Creacin del transformador:

El transformador utilizado en este proyecto no se vende "armado" en las tiendas de electrnica

K=4 (para onda cuadrada)

f= de 50 a 100 KHz

N=nmero de espiras que abrazan al ncleo

=entre 0,6 y 0,8

J=450 A/cm2 (para el cobre)

= 1000 W100/72 = 1428,6 W

= nmero de espiras en el primario

Tambien tengo que aclarar que explote un par de mosfets por transformadores mal hechos y algunos otros no volaban todo pero hacian un chirrido impresionante y no funcionaban. (cuidado, a veces el chirrido es que la fuente no esta oscilando a la frecuencia optima para el transformador. A veces solo es cuestion de ajustar el preset de frecuencia).

El paso siguiente es fabricar la placa de la fuente, y armarla. Les recomiendo que pongan el fusible principal antes de la primera prueba. Tambien que, antes de soldar el preset de ajuste de frecuencia, lo pongan ya en el valor de 15K (esto nos da aprox. 33Khz.) sino despues nos olvidamos y la fuente no va a funcionar (en el mejor de los casos, en el peor, quemamos 4 mosfets de una rama porque la fuente no oscile).

Testeo de la fuente:

Para testear la fuente, lo primero que hacemos es colocar un tester entre la salida GND del secundario y el terminal +40V rectificado. Recomiendo en escala de 200v por si algo sale mal no quemar el tester.

Conectamos la masa 12v a la batera y el positivo (debera haber un chispazo cuando cargan los capacitores pero la fuente no debera encender).

Despus damos un toquecito con el terminal del encendido remoto y lo retiramos rpidamente, tendramos que ver que el tester marca algo de voltaje y la fuente no deberia haber hecho chirridos, quiz solo algn "click" (es normal).

Si va bien, vamos encendiendo y apagando con el remoto en positivo 12v de a poco, cada vez mas, hasta que vemos que la salida se mantiene en un mximo voltaje seguro (entre 38v y 60v). Lo ideal seria que salga funcionando cerca de los 40 volts.

Seguidamente, dejamos el remoto conectado y verificamos que nada se caliente, tambin verificamos con ampermetro el consumo en la batera 12v de la fuente en vacio. Debera ser 1 Amper como mximo. (Preferentemente hasta 500 mili amperes, en mi caso consume 250mA en vacio).

Testeamos tambien la rama de voltaje negativo, deberian ser iguales con una diferencia maxima de 0,5 volts. Si no es asi conviene dessoldar el transformador y quitarle de a 1 vuelta a la rama que tiene mas voltaje hasta emparejarlo.

Una vez que la fuente funciona por unos cuantos minutos sin calentarse, podemos pasar a la prueba con carga.

Conectamos entre GND de la salida y +40v una resistencia (o varias, en serie) de al menos 20 ohms 10 Watt. (van a calentar como planchas).

Encendemos la fuente con el remoto, y el voltaje deberia mantenerse en lo que medimos antes.

Vamos bajando la resistencia (hasta un minimo de 7,5 ohms) de a poco, verificando el voltaje. Cuando el voltaje cae significativamente (2 volt o mas) es el punto maximo de la fuente. Y ahi usamos la siguiente formula de la ley de ohm.

V = I x R

Donde:

V = voltaje

I = Intensidad (amperes)

R = Resistencia

Si dividimos el voltaje obtenido por la resistencia que estamos aplicando (20 ohm) sabremos cuantos amperes esta entregando la fuente. Deberia entregar aprox. 5 amperes con una carga de 10 ohm.

Probamos que la fuente pueda aguantar unos minutos con esta carga (ni se les ocurra sin disipadores en los mosfet) y verificamos siempre la temperatura. Es normal que caliente un poco, y es normal que salga humo de las resistencias de carga que usamos para probar.

Circuitos Diseados en Eagle

Esquemtico

Board

WEBGRAFIA

http://materias.fi.uba.ar/6610/Apuntes/Fuentes%20Conmutadas%20-%20Inductores.pdf

http://materias.fi.uba.ar/6610/Apuntes/Fuentes%20Conmutadas%20-%20Inductores.pdfhttp://www.diysubwoofer.comze.com/?q=home21

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