fuente conmutada "SMPS" en medio puente "Half Bridge" auto oscilante " Self Oscillating " para amplificadores de audio

hola sean nuevamente bienvenidos a este pequeño blog en esta ocasión hablaremos sobre un circuito que les puede resultar muy útil para muchas personas y este circuito no es y nada menos que una fuente conmutada "SMPS" en medio puente "Half Bridge" auto oscilante " Self Oscillating " especial para alimentar amplificadores de audio de alta potencia, desde menos de 100W hasta 1.5KW y lo mejor de todo es que es muy fácil de realizar y los componentes se consiguen muy fácil hasta un niño la podría realizar.

advertencia:
antes de que continuemos con la fabricación de nuestra fuente conmutada para alimentar amplificadores, es muy importante que sepas que se están trabajando con altos voltajes los cuales son muy peligrosos y siempre estará presente el riesgo de una explosión, electrocución por una mala manipulación por parte del armador, incluso la muerte, por lo que si quieres trabajar en este proyecto debes de tener los conocimientos necesarios así como las herramientas adecuadas para trabajar con alto voltaje, para evitar accidentes, por otro lado si le tienes mucho aprecio y  cariño a tu amplificadores, mejor ni intentes realizar este circuito, a menos de que sepas con certeza lo que estas haciendo, así que habiendo dicho esto todo lo que usted haga será bajo tu propio riesgo

la característica principal de esta fuente es que no requiere de algún circuito integrado de control como el famoso IR2153 para funcionar , si no que esta fuente para funcionar requiere de un péquelo transformador " que tendremos que bobinarnos nosotros mismos " para funcionar ya que este pequeño transformador será el responsable de hacer oscilar a esta fuente y de paso controlar nuestro mosfet de potencia, el circuito de esta fuente ya tiene mucho tiempo circulando por la red, de hecho yo hace años que lo había visto, pero en ese entonces, no disponía de los materiales necesarios para realizar esta fuente así que lo deje para cuando reuniera todo el material, hasta hace poco que tenia todo el material en mis manos para realizar esta fuente, el diagrama original a continuación y mi versión modificada y  dibujada a mano mas a bajo, cabe mencionar que la primera vez que vi este circuito fue en el canal de youtube de 576Pinoy_Tech  y les dejaría  el link hacia el foro donde estaba publicado todo el material así  como las explicaciones del funcionamiento de este circuito, pero lamentablemente este foro ya no está disponible, de todos modos  si tienes curiosidad sobre ese foro en el canal de  576Pinoy_Tech en la descripción de algunos de sus videos se encuentra el link hacia ese foro

diagrama de la fuente conmutada "SMPS" en medio puente "Half Bridge" auto oscilante " Self Oscillating " para amplificadores de audio:          

diagrama original 

diagrama dibujado por mi 

como pueden ver el circuito es muy simple y muy fácil de realizar debido a los pocos materiales necesario para realizarla sin decir que estos componentes son muy fácil de conseguir en mi caso todos los componentes son reciclados, ahora el punto mas critico de esta fuente conmutada es el transformador oscilador el cual deberemos realizar nosotros mismo, primero para realizar el transformador oscilador primero conseguirnos un pequeño transformador rescatado de alguna fuente de PC la única condición es que no tenga gap o espacio de aire en su columna central ya que lo contrario la fuente no, nos funcionara bien, una vez encontrado el transformador adecuado, deberemos desarmar y quitar todos los  bobinados originales y solo debemos quedarnos con el carrete el cual primero bobinaremos un primario de 190 espiras una ves bobinado el primario aislamos con una capa de cinta aislante y bobinamos dos secundario de 20 espiras una vez bobinado los secundarios procedemos a aislar nuevamente y para terminar colocamos el núcleo de ferrita, ahora para las conexiones de este transformador es muy importante que veas las polaridades de los bobinados secundario de 20 espiras en el diagrama ya que un error de conexión de estos bobinados y nuestros mosfets de potencia podrían morir si no se utiliza algún circuito de protección como una lampara serie como siempre recomiendo, así que estén muy atento con estas conexiones, por el contrario si realizamos las conexiones del secundarios de 20 espiras, pero la fuente no oscila solo deberás invertir las conexiones del primario de 190 espiras del transformador oscilador con lo cual la fuente ya debería oscilar sin problemas, si quieres comprobar si esta fuente oscila, pero sin colocar el transformador de potencia, es fácil, solo deberás colocar un bobillo incandescente de por lo menos de 110 voltios AC donde irían las conexiones del primario del transformador de potencia de ese modo si al alimentar la fuente con el voltaje de red si todo esta bien el bobillo que hemos colocado donde iría conectado el transformador de potencia enciende, la fuente esta oscilando y no hay ningún problema, por el contrario si al conectar la fuente al voltaje de la red el bobillo no enciende quiere decir  que la fuente no esta oscilado y devoras revisar todo el circuito sobre todo las conexiones del transformador oscilador hasta que el bobillo colocado en la salida hacia el primario del transformador encienda, el transformador de potencia puede ser un transformador reciclado de una fuente de PC o de algún otro aparato, un toroide o incluso un núcleo de ferrita de un flyback la única condición es que sean de ferrita y que no tenga gap o espacio de aire en su columna central, al igual que con el transformador oscilador solo necesitamos el carrete al cual deberemos bobinar el primario en dos parte, una vez que tenemos el carrete empezamos bobinado la primera mitad del primario ósea 12 espiras una ves bobinadas las 12 espiras procedemos a aplicar una muy buena capa de cinta aislante y procedemos a bobinar los secundarios de potencia el cual depende del voltaje que desees siempre recuerda que por cada espira secundaria obtendrás 6 voltios, por lo que si por ejemplo necesitas un voltaje de salida de mas menos 30 voltios, solo deberás bobinar 5 espiras por cada bobinado para obtener esos mas menos 30  voltios, una vez bobinado los secundarios de potencia se procede aislar nuevamente con una generosa capa de cinta aislante una ves aislado procedemos a bobinar la otra mitad del bobinado primario de 12 espiras para un total de 24 espiras, es importante recordar siempre el sentido de giro de los bobinados ya que el final de la primera mitad del bobinado primario va unida con el principio de la segunda mitad del bobinado primario para formar un bobinado primario único, una vez terminado el bobinado primario procedemos a aislar con una buena capa de cinta aislante y procedemos bobinar el bobinado de 2 espiras que alimentara el relé que puentea la resistencia de 22 ohm durante el arranque de la fuente, una vez terminado este bobinado procedemos a aislar y a colocar el núcleo de ferrita y ya nuestro transformador estaría listo, recordad que del tamaño de nuestro transformador depende la potencia de salida de nuestra fuente, por otro lado puedes colocar los secundarios que desees ya sea para alimentar varios amplificadores con tenciones diferente o simplemente para alimentar algún amplificador clase H, pero eso ya es a decisión de cada quien, esta fuente con los mosfets adecuado o con el uso de IGBTs y un buen núcleo del transformador de potencia puede llegar a entregar hasta 1.5KW sin problemas, solo ten en cuenta que esta fuente es de lazo abierto ósea no regula y dependiendo de la carga el voltaje puede llegar a caer poco, pero es normal, el selector de voltaje que figura en mi diagrama es para seleccionar el voltaje de red de acuerdo a tu Paiz, el interruptor debe estar abierto para un voltaje de red de 220 voltios AC y cerrado para un voltaje de red de 110 voltios, si te equivocas y el interruptor esta cerrado y la conectas a un voltaje de red de 220 voltios AC los capacitores de filtrado de 560UF a 200 voltios van a explotar y posiblemente se quemen los mosfets de potencia, así que debes estar muy atento a esto, por otro lado, si reemplazas los capacitores de 560UF a 200 voltios por unos de mayor capacidad el voltaje de salida será mucho mas estable bajo carga, los mosfets dependiendo de la potencia que desees pueden ser unos simple IRF740 unos IRFP460 o incluso IGBTs o mosfets en paralelo, en mi caso yo use un 2SK2611 y un 2SK3548 ya que son los únicos que tenia a la mano los cuales son diseñados para fuentes conmutadas tipo flyback y ni siquiera son mosfets apropiados para trabajar en fuente conmutada en medio puente y me han funcionado perfectamente entregando una potencia de hasta 300W sin quejarse

montaje de la  fuente conmutada "SMPS" en medio puente "Half Bridge" auto oscilante " Self Oscillating " para amplificadores de audio:    

antes de que veas todo mi desastre les debo decir que mi montaje quedo horrible debido a que todo el material utilizado para realizar este circuito es reciclado incluso la misma PCB donde realice todo el montaje, todas las conexiones se realizaron por la parte de abajo mediante el uso de alambres de cobre y cables, no sean tan duros conmigo, yo solo realice el circuito para demostrarle que si funciona, si me funciono a mi con los materiales que utilice, imagínense ustedes utilizando los materiales adecuados                                  

aquí podemos apreciar el avance de mi montaje, donde en este caso solo realice toda la parte primaria de esta fuente para realizar algunas pruebas para ver si la fuente oscila o toca realizar algún ajuste en la conexiones del transformador oscilador para que esta oscile 

para comprobar que la fuente oscila he conectado una lampara incandescente de 15W a 115 voltios AC en los puntos onde deberían ir conectado el transformador de potencia como había mencionado mas arriba, si al conectar la fuente a la red eléctrica esta lampara enciende quiere decir que la fuente esta oscilado y es seguro conectar el transformador de potencia, pero por el contrario si no enciende la lampara debe proceder a revisar las conexiones del transformador oscilador hasta lograr que la lampara encienda, siempre recomiendo el uso de una lampara serie en la entrada de voltaje de la fuente ya que de ese modo si hemos cometido un error y conectamos la fuente a la red eléctrica la lampara serie encenderá y evitara que el circuito se destruya y deberás proceder a revisar el circuito hasta encontrar el problema por el contrario si la lampara no enciende es buena señal y no hay problemas en el circuito, pero no quiere decir que la fuente oscila hasta ver la lampara que se conecto en los puntos del transformador de potencia encendida, cabe mencionar que si todo esta bien la lampara serie encenderá por un periodo de tiempo muy breve y debe apagarse completamente     

y aquí ya he conectado la fuente a la red eléctrica que en mi caso es de 110 voltios AC mediante el uso de la lampara serie y como podemos ver la lampara serie no encendió, pero la lampara que conectamos en los puntos donde deberían ir conectado el transformador de potencia si encendió, lo que me deja mas que feliz ya que la fuente esta oscilando y ya es seguro conectar el transformador de potencia para realizar test de voltaje de salida secundarios 

  

  

para mi primeras pruebas de funcionamiento de esta fuente he conectado de manera provisional un pequeño transformador toroidal al cual bobine 24 espiras primarias como se menciona mas arriba y fue necesario bobinar 6 espiras en el secundario para obtener un voltaje de salida de mas menos 25 voltios para realizar algunas pruebas de funcionamiento alimentado un amplificador de audio estéreo realizado con un circuito integrado LM4766T, obteniendo unos resultados estupendo, el voltaje de salida vario muy mínimamente con el amplificador  LM4766T a plena potencia, lo que esta mas que bien y podemos realizar tranquilamente nuestro transformador de potencia definitivo  

y bueno eso es todo y esperamos que esta entrada haya sido de su agrado, no se olviden de comentar sobre que te pareció el tema o alguna sugerencia para seguir mejorando cada vez mas y nos vemos en una próxima entrada