9zip.ru Радиотехника, электроника и схемы своими руками Блок питания для ноутбука на TOPSwitch TOP225

Рассматриваемое здесь устройство - это импульсный обратноходовый блок питания на микросхеме TOPSwitch. В настоящее время микросхемы этой серии считаются устаревшими. Несмотря на это, их применение в полной мере оправдано там, где требуется простота и эффективность. Из достоинств топ-свитчей можно выделить то, что они выпускаются в трёхвыводном корпусе и выглядят как транзисторы. При всём при этом они содержат мощный силовой транзистор, шим-контроллер, защиту от перегрева и перегрузки (короткого замыкания). Схема с применением TOPSwitch получается простой и понятной, а печатная плата - компактной. К примеру, у данного блока питания её габариты составляют всего 10*4 сантиметров. Эти микросхемы без проблем можно найти на Али.

Схема представляет собой типичный обратноходовый преобразователь из даташита на TOP225. Сами микросхемы серии TOP22x отличаются лишь мощностью:

TOP221 12 W
TOP222 25 W
TOP223 50 W
TOP224 75 W
TOP225 100 W
TOP226 125 W
TOP227 150 W


нажми для увеличения
Кратко разберём основные узлы схемы. На конденсаторах C1-C3 и дросселе L1 выполнен сетевой фильтр, не пропускающий импульсные помехи. Диодный мост BR1 и электролитический конденсатор C4 выпрямляют переменный ток сети, формируя +310 вольт постоянки. На стабилитроне VD2 и диоде VD1 собран упрощённый снаббер. Его главные достоинства - это простота. Из недостатков, говорят, что из-за резкого переключения полупроводников данная цепочка генерирует помехи, которые можно поймать даже телевизором. Мифический FR207, присутствующий на многих схемах обратноходовых БП в снабберной цепи, нам найти не удалось, т.к. "вживую" он ни разу в этих самых БП не встречался. Вместо него был установлен HER3007, как максимально приближенный по параметрам из всего, что имелось. Здесь нужен диод на тысячу вольт, пару ампер и 200 наносекунд.

Трансформатор выполнен на неизвестном магнитопроводе, первичная обмотка содержит 89 витков провода диаметром 0,3мм, вторичная - 11 витков диаметром 0,8мм, обмотка питания оптрона - также 11 витков, диаметром 0,3мм. Эти данные получены путём расчёта в программе PI Expert 4, "поддерживающей" устаревшие микросхемы серии TOPSwitch. Выходная обмотка рассчитана на 16 вольт и 3-4 ампера.

Диод Шоттки VD3 выпрямляет напряжение на обратном ходе, которое сглаживается конденсаторами и дросселем. Дроссель у обратноходовых преобразователей не обязателен, но в виду его невысокой индуктивности ничего плохого от него не будет. Следует лишь найти такой, чтобы подходил по току, т.е. был намотан достаточно толстым проводом и не входил в насыщение на нужном токе. Мы использовали дроссель от компьютерного блока питания, выполненный на ферритовом штырьке.

Делитель напряжения на резисторах R5 и R4 служит для обратной связи по напряжению. Его задача - формировать в средней точке напряжение 2,5 вольта (при максимальном нужном напряжении, в данном случае - 16 вольт), которое является пороговым для TL431, управляющим светодиодом оптрона PC817.

Чтобы получить другое напряжение на выходе этого блока питания, нужно пересчитать трансформатор и данный делитель. Если один из резисторов заменить цепочкой из последовательно включённого постоянного резистора и потенциометра, то можно регулировать выходное напряжение в разумных пределах.

При намотке трансформатора следует уделить внимание фазировке обмоток. Так как он - обратноходовый, то вторичные обмотки должны быть намотаны в направлении, противоположном первичке. Чтобы не запутаться, удобно началом каждой обмотки считать "плюс" присутствующего на ней напряжения. В данном случае, "плюс" будет на каждом верхнем по схеме выводе каждой их обмоток. В таком случае, первичная обмотка мотается в одном направлении, а вторичные (т.к. напряжение на них снимается на обратном ходе) - в противоположном.


Собранный блок питания запустился сразу же, показывая стабильное выходное напряжение даже без нагрузки, на холостом ходу. Будучи нагруженным на мощные резисторы с различными сопротивлениями, от большего к меньшему, и лампочки накаливания, он показал стабильную работу. Говорят, что микросхемы серии TOPSwitch хорошо продуманы и выжечь их достаточно трудно.

В качестве блока питания для ноутбука, с током нагрузки в 3-4 ампера, блок питания работает превосходно.

Печатная плата: top2.lay (Sprint Layout)

Больше схем и печатных плат на TOPSwitch - здесь.

Оригинал схемы и печатной платы:

Понравилась статья? Похвастайся друзьям: