Як побудувати імпульсний блок живлення Arduino (SMPS) Arduino Maker Pro

У цьому підручнику ми будемо використовувати наш Arduino як схему управління для імпульсного джерела живлення. Імпульсний блок живлення (SMPS) - це електронна схема, яка перетворює потужність за допомогою комутаційних пристроїв, які вмикаються та вимикаються на високих частотах. Висока ефективність SMPS робить їх популярними для використання в комп'ютерах та іншій чутливій електроніці.

Як працює імпульсний блок живлення

Основний SMPS AC-DC складається з:

Вхідний випрямляч і фільтр
Трансформатор
Вихідний випрямляч і фільтр
Схема зворотного зв'язку та управління

Для того, щоб використовувати Arduino для цього завдання, ми можемо використовувати ШІМ-виходи плати для управління вихідною напругою. Широтно-імпульсна модуляція (ШІМ) - це загальноприйнята техніка, що використовується для варіювання ширини імпульсів в послідовності імпульсів.

ШІМ-штирі використовуються у багатьох додатках, включаючи затемнення світлодіодів, регулювання змінної швидкості для двигунів тощо. Найголовніше, що вони використовуються для забезпечення аналогового виходу, забезпечуючи аналогову напругу від 0% до 100%, якщо цифровий вихід фільтрується. На платі Arduino UNO цифрові висновки 3, 5, 6, 9, 10 і 11 є ШІМ-висновками.

Вихід схеми буде + 30 В постійного струму та -30 В постійного струму. Подальші регулювання напруги вимагають додаткових регуляторів напруги та потенціометрів.

Спочатку ми почнемо зі зниження напруги з електромережі та перетворення її в напругу постійного струму через схему випрямляча.

Необхідне обладнання

Схема трансформатора та випрямляча

Трансформатор (співвідношення первинних та вторинних обертів 4.107)
4 x діоди Шотткі MBR20100
2 конденсатори 1F
2 резистори 100 кОм

+Вихідна схема 30 В

2 запобіжники 13А
3,3 Ом резистор
2 конденсатори 10 мкФ
LM317 IC регулятора
LM143 Операційний підсилювач
Порада 147 Транзистор Дарлінгтона
Діод 1N4007
Резистор 100 кОм
Резистор 10 кОм
80 кОм заздалегідь