Group items tagged

Class-A Audio Amplifier Circuit With MOSFET IRF511

This is circuit 13.8V, 40A Switching Power Supply,It is high current power supply switching regulator.And Nice Circuit for power user. This article was originally published (in a slightly modified form) in the QST magazine, December 1998 and January 1999, and in the Radio Amateur's Handbook, 1999. Visit the American Radio Relay League for information on these publications, and a world of ham radio related things! Design decisions There are several different topologies for switchers in common use, and the first decision a designer must take is which of them to consider. Among the factors affecting the decision are the power level, the number of outputs needed, the range of input voltage to be accepted, the desired tradeoff between complexity, quality and cost, and many more. For this power supply I decided to use the half bridge forward converter design. This topology connects the power transformer to a bridge formed by two power transistors and two capacitors. It is reasonably simple, puts relatively low stress on the power transistors, and makes efficient use of the transformer's magnetic capabilities.The second basic decision is which switching frequency to use. The present trend is to use ever higher frequencies. But by doing so it becomes more difficult to filter out the RF noise inevitably generated by the switching. So I decided to stay at a low switching frequency of only 25 kHz for the full cycle, which due to the frequency doubling effect of the rectifiers results in 50 kHz on the output filter. For the main switching elements, bipolar transistors or MOSFETs can be used. Bipolars have lower conduction losses, while MOSFETs switch faster. As in this design I wanted to keep the RF noise at an absolute minimum, very fast switching was not desired, so I used bipolar transistors. But these tend to become too slow if the driving is heavier than necessary. So, if the transistors have to switch at varying current levels, the drive to them must also be varied. This is called proportional driving, and is used in this project. The half bridge converter is best controlled by pulse width modulation. There are several ICs available for this exact purpose. I chose the 3524, which is very simple to use and easy to find. Any 3524 will do the job. It can be an LM3524, SG3524, etc. This basically ends the big decisions. From now on, designing the circuit is a matter of calculating proper values for everything.

1. Giriş Günümüzde bilgisayar sistemleri, tıbbi cihazlar, haberleşme sistemleri, denetim sistemleri, alarm sistemleri, bazı aydınlatma sistemleri ve kayıt cihazları gibi sürekli besleme gerektiren uygulamalar oldukça yaygın hale gelmiştir. Bu durum, bu cihazların beslenmesi için gerekli olan kaynaklar sorununu gündeme getirmiştir. Çünkü bu tür cihazlar kaynaktan gelen gerilim darbe ve kesintilere karşı oldukça duyarlıdırlar. Bu yüzden yalnız gerilim kesilmelerinde değil, gerilim değişmelerinde de bu sistemlerin sağlıklı çalışmasını temin edecek güvenilir kesintisiz güç kaynaklarının tasarım ve üretimine ağırlık verilmiştir. Bugün yerli ve yabancı bir çok firmalar tarafından 300KVA'ya kadar kesintisiz güç kaynakları yapılmakta, belirli güç seviyelerinde belirli yarı iletken türleri ve besleme gerilimleri tercih edilmekte ve harmonik bozulumunun denetimi için değişik tasarım yöntemleri kullanılmaktadır.[1] Kesintisiz güç kaynakları temelde "sürekli çalışanlar" ve "kesinti halinde çalışanlar" olmak üzere iki guruba ayrılabilir. Kesinti halinde çalışanlar şebekede herhangi bir arıza meydena gelmesi durumunda devreye girer ve bu durum ortadan kalktıktan sonra da devreden çıkarlar. Yükü sürekli besleyen kaynaklar ise nispeten düşük verimli olmalarına karşılık daha yüksek güvenirlilik sağlarlar. Çünkü kesinti halinde çalışan kaynakları yüke bağlayan ya da yükten ayıran elektronik düzeneklerin (geçiş anahtarları) tasarım tekniğine bağlı olarak erişebilecekleri açma-kapama süreleri her yük için uygun düşmeyebilir. Bilgisayar gibi gerilim süreksizliklerine çok hassas olan hafıza ünitelerini ihtiva eden kritik yüklerde bu anahtarlama süresi daha da önem kazanmaktadır. [2] Kesintisiz güç kaynaklarında çıkış geriliminin denetimi için değişik yöntemler öngörülmektedir. Bunlar; invertör çıkışı ile a.a. yük arasında bir a.a. gerilim denetleyicisi kullanmak; kaynak ile invertör giriş uçları arasında, invertöre giriş olarak verilen d.c. gerilimini denetleyecek bir devre kullanmak; invertörün kendisini çıkış gerilimini denetleyebilecek şekilde tasarlamak, olarak sıralanabilir. Bunlardan en çok tercih edileni de, invertör çıkış geriliminin invertör içinde denetlendiği yöntemdir. Bu da darbe genişlik modülasyonu (PWM) ile yapılmaktadır. Darbe genişlik modülasyonunun diğer önemli bir özelliği de, çıkış gerilimindeki harmonik bozunumu en aza indirmesidir. Tasarımı yapılan kesintisiz güç kaynaklarında bir başka önemli konu da, sürme devreleri ve bu devrelerde kullanılan anahtarlama elamanlarıdır. Anahtarlama elemanı ve buna bağlı olarak gerekli olan sürme devresinin seçimi hususunda en önemli faktör, tasarımda hedeflenen çıkış gücü olmaktadır. Yapılan deney ve incelemeler sonucunda, düşük güçlerde (4-5 KVA güçlere kadar) MOSFET 'lerin, orta güçlerde (40-50KVA) bipolar transistörlerin, daha yüksek güçlerde ise tristörlerin kullanılmasının daha uygun olacağı sonucuna varılmaktadır. Kesintisiz güç kaynaklarının tasarımında dikkat çeken diğer önemli hususlar arasında invertör çıkışında elde edilen dalga şekli ve verimdir. Yapılan üretimlerde genelikle, invertör çıkışında "yarım kare dalga" elde edilmekte ve filtre ile işaret sinüze benzetilmeye çalışılmaktadır. Bu durumda da filtre üzerine %15-20 civarında kayıp olmakta ve böylece sistemin verimi büyük ölçüde düşmektedir. Filtrede meydana gelen bu kaybı azaltmak için , invertör çıkışındaki dalga şeklinin daha yakın olması gerekir. Bunun içinde " çok darbeli PWM " tekniğinin kullanılması ve bazı ek önlemlerin alınması gerekmektedir. devamı ekte