Источники питания
кликните по картинке чтобы увеличить
Этот простой стабилизатор напряжения выполнен на микросхеме LM317, для увеличения максимального тока нагрузки применен транзистор VT1. Выходное напряжение регулируется резистором R4 в диапазоне 1,8...32 В. Следует отметить, что схема очень проста и не имеет защиты от короткого замыкания на выходе. Российский аналог микросхемы — КР142ЕН12.
|
|
кликните по картинке чтобы увеличить
Импульсный источник питания отличается большой мощностью, простотой схемы и высоким КПД. Он предназначен для питания мощной нагрузки, например УМЗЧ, а также других устройств, имеющих свою защиту от замыканий и токовых перегрузок.
Технические характеристики:
Напряжение питающей сети, 220 В
Выходное напряжение, 2x30 В
Максимальная выходная мощность, 500 Вт
Максимальный КПД, 92%
Конструкция ИИП может быть произвольная, взаимное расположение элементов на плате не критично. Номинальное напряжение конденсаторов С1 и С2 — 630 В, С4 и С5 — не меньше 250 В,
С10 — 63 В. Диоды сетевого выпрямителя КД202Р заменимы сборкой KBU610 (6 А, 1000 В).
Каждый диод выходного выпрямителя КД213А (VD6—VD9) установлен на теплоотвод площадью 35 см2. Тринистор КУ221Д размещен на теплоотводе площадью 20 см2 Его можно заменить высоковольтным тринистором другой серии, например, КУ202М или КУ202Н. Транзисторы VT1, VT2 установлены на теплоотводах площадью 150 см? каждый. Вместо КТ812А можно применить КТ812Б , КТ828А, КТ834А, КТ840А. Однопереходный транзистор VT3 — любой из отечественной серии КТ117 или зарубежной 2N494.
Для намотки всех дросселей и трансформаторов в ИИП использован провод ПЭВ-2. Двухобмоточный дроссель L1 намотан на кольце из феррита М2000НМ-А типоразмера К28х16х9. Его обмотки содержат по 116 витков провода диаметром 0,8 мм. Намотка производится в два провода одновременно. Дроссель L2 аналогичен L1. Трансформатор Т1 наматывают на магнитопроводе из феррита М2000НМ1-17 (три сложенных вместе кольца К45х28х8). Обмотка I содержит 131 виток провода диаметром 0,8 мм. Обмотка II — 4 витка провода диаметром 0,3 мм. Обмотка III — 13 витков провода диаметром 0,5 мм. Выходная обмотка IV имеет отвод от середины и содержит 58 витков провода диаметром 1,5 мм. Каждую обмотку необходимо изолировать от других, например, фторопластовой пленкой. Для увеличения электропрочности изоляции трансформатор можно пропитать церезином или парафином. Пропитка эпоксидным компаундом предпочтительнее с точки зрения механической прочности и гигроскопичности, однако, такой трансформатор будет неразборным. Кольца, составляющие магнитопровод, полезно склеить.
Трансформатор Т2 наматывают на кольце из феррита М2000НМ-А типоразмера К20х10х5. Обмотки I, II, III содержат по 6 витков провода диаметром 0,5 мм. Обмотка IV содержит 10 витков того же провода. Ее наматывают первой. Обмотки I и II наматывают в два провода. Провод следует равномерно распределить по кольцу. Между обмотками прокладьваю слои изоляции, например лакоткани.
Если в конструкции использованы исправные детали и монтаж выполнен без ошибок, ИИП должен заработать сразу после включения. Если генерация не возникнет, то необходимо поменять местами выводы обмотки III трансформатора Т2. Можно проверить ток и напряжение в характерных точках: постоянное напряжение на конденсаторе СЗ должно быть 290 В при максимальной нагрузке, а переменное напряжение на обмотке I трансформатора Т1 — 192 В, на его же обмотке III—16 В. Переменный ток, проходящий через обмотку I трансформатора Т1, равен 80 мА на холостом ходу. Переменный ток, протекающий через резистор обратной связи R6, — около 460 мА на холостом ходу ИИП. Переменный ток, потребляемый источником питания от сети на холостом ходу, — 38 мА.
Е.Гайно, Е. Москатов; Радио 2004, №9
|
|
кликните по картинке чтобы увеличить
Основные
технические характеристики:
Максимальная
выходная мощность, Вт............................... 20;
Выходное
напряжение, В...................................................... 5;
Максимальный ток
нагрузки, А.............................................. 4;
Интервал
входного напряжения сети, В...................... 187...242;
Нестабильность
выходного напряжения, %, не более........... 2;
Амплитуда
пульсации, %....................................................... 1;
Источник питания содержит сетевой
выпрямитель VD1...VD4, помехоподавляющий фильтр LI, С1...СЗ,
преобразователь на коммутирующем транзисторе VT1 и импульсном
трансформаторе Т1, выходной выпрямитель VD8 с фильтром С9, С10,
L2
и узел стабилизации, выполненный на стабилизаторе DA1 и оптроне U1. Устройство
работает следующим образом. После включения источника питания приоткрывается
коммутирующий транзистор VT1 и по первичной обмотке импульсного
трансформатора Т1 начинает протекать ток. В обмотке
обратной связи II трансформатора наводится ЭДС, которая по цепи положительной
обратной связи через резистор R9, диод VD5, конденсатор С5
поступает на затвор полевого транзистора VT1. В результате чего развивается лавинообразный
процесс, приводящий к полному открыванию коммутирующего транзистора.
Начинается накопление энергии в трансформаторе Т1.
Ток через
коммутирующий транзистор VT1 линейно нарастает, а напряжение с датчика
тока — резистор R10 — через диод VD6 и конденсатор С7 воздействует на базу фототранзистора оптрона U1.1, приоткрывая его,
из-за чего уменьшается напряжение на затворе полевого транзистора. Начинается
обратный процесс, приводящий к закрыванию коммутирующего транзистора VT1. В этот момент
открывается диод VD8 и энергия, накопленная в трансформаторе Т1, передается в конденсатор выходного фильтра С9. Когда
выходное напряжение по какой-либо причине превысит номинальное значение, стабилизатор
DA1
откроется и через него и последовательно включенный излучающий диод оптрона U1.2 начинает
протекать ток.
Излучение диода
приводит к более раннему открыванию транзистора оптрона, в результате чего
время открытого состояния коммутирующего транзистора уменьшается, энергии в
трансформаторе запасается меньше, а следовательно,
выходное напряжение уменьшается.
Если же выходное напряжение
понижается, ток через излучающий диод оптрона уменьшается, а транзистор оптрона
закрывается. В результате время открытого состояния коммутирующего транзистора
увеличивается, энергии в трансформаторе запасается больше и выходное напряжение
восстанавливается. Конденсатор С7 повышает
устойчивость работы источника питания. Цепь С6, R8 форсирует процессы
переключения транзистора VT1 и увеличивает КПД устройства. По
приведенной схеме были изготовлены несколько десятков источников питания с выходной
мощностью 15...25 Вт. На месте
коммутирующего транзистора VT1 можно использовать как полевые, так и
биполярные транзисторы, например, серий 2Т828, 2Т839, КТ872А, КП707, BUZ90 и т.д.
Транзисторный оптрон можно применить любой из серий АОТПО, АОТ126, АОТ128, а
стабилизатор КР142ЕН19А — TL431. Однако лучшие результаты получились с
импортными элементами (BUZ90, 4N35, TL431). Все резисторы в источнике питания — для
поверхностного монтажа типоразмера 1206 мощностью 0,25 Вт, конденсаторы С1...СЗ, С8 — К10-47в на напряжение 500 В,
С5...С7 — для поверхностного монтажа, остальные —
любые оксидные.
Трансформатор Т1 наматывают на двух, сложенных вместе, кольцевых магнитопроводах К19х11х6,7 из пермаллоя МП140. Первичная
обмотка содержит 180 витков провода ПЭВ-2-0,35, обмотка II — 8 витков провода
ПЭВ-2-0,2, обмотка III на выходное напряжение 5 В — 7
витков из пяти сложенных проводников ПЭВ-2-0,56. Порядок намотки соответствует
их нумерации, причем витки каждой обмотки необходимо равномерно распределить
по всему периметру магнитопровода.
Дроссели L1 и L2 выполнены на кольцевых магнитопроводах
К15х7х6,7 из пермаллоя МП140. Первый содержит две обмотки по 30 витков в
каждой, намотанных проводом ПЭВ-2-0,2 на разных половинах магнитопровода,
второй наматывают проводом ПЭВ-1-0,8 в один слой по всей длине магнитопровода, сколько уместится. Чтобы уменьшить
пульсации выходного напряжения, общую точку конденсаторов С2
и СЗ сначала следует соединить с минусовым выводом конденсатора С10, а затем с
остальными деталями — обмоткой III трансформатора Т1, минусовым выводом
конденсатора С9, резистором R12 и выводом 2 стабилизатора DA1.
Первое включение
прибора лучше производить от источника питания с ограничением тока, причем
подавать следует сразу рабочее напряжение, а не повышать его постепенно.
Налаживание устройства заключается в подстройке выходного напряжения делителем R11, R12 и, если
необходимо, установке датчиком тока R10 порога ограничения выходной мощности (начала
резкого падения выходного напряжения при увеличении тока нагрузки). Для
получения другого выходного напряжения нужно пропорционально изменить число
витков обмотки III трансформатора Т1 и коэффициент
деления делителя R11, R12.
М. Дыцков, Радио 2003 №5
|
|
кликните по картинке чтобы увеличить
Входное напряжение ИБП — 180...240 В, номинальное выходное напряжение (при входном 220 В) — 2x50 В, максимальная мощность нагрузки — 800 Вт, рабочая частота преобразователя — 90 кГц. Принципиальная схема ИБП изображена на рисунке. Как видно, это преобразователь с внешним возбуждением без стабилизации выходного напряжения. На входе устройства включен высокочастотный фильтр CI, LI, С2, предотвращающий попадание помех в сеть. Пройдя его, сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом VD1...VD4, пульсации сглаживаются конденсатором СЗ. Выпрямленное постоянное напряжение (около 310 В) используется для питания высокочастотного преобразователя.
Устройство управления преобразователем выполнено на микросхемах DD1...DD3. Питается оно от отдельного стабилизированного источника, состоящего из понижающего трансформатора Т1, выпрямителя VD5 и стабилизатора напряжения на транзисторах VT1, VT2 и стабилитроне VD6. На элементах .2 собран задающий генератор, вырабатывающий импульсы с частотой следования около 360 кГц. Далее следует делитель частоты на 4,выполненный на триггерах микросхемы 2. С помощью элементов 3.1, 3.2 создаются дополнительные паузы между импульсами. Паузой является не что иное, как уровень логического 0 на выходах этих элементов, появляющийся при наличии уровня логической 1 на выходах элемента и триггеров 2.2. Напряжение низкого уровня на выходе 3.3.2 блокирует DD1.3 1.4) в закрытом состоянии (на выходе уровень логической 1). Длительность паузы равна 1/3 от длительности импульса напряжений на выводах 1 3.2, чего вполне достаточно для закрывания ключевого транзистора. С выходов элементов 1.3 и .4 окончательно сформированные импульсы поступают на транзисторные ключи VT5, VT6), которые через резисторы R10, R11 управляют затворами мощных полевых транзисторов VT9, VT10.
Импульсы с прямого и инверсного выходов триггера DD2.2 поступают на входы устройства, выполненного на транзисторах VT3, VT4, VT7, VT8. Открываясь поочередно, VT3 и VT7, VT4 и VT8 создают условия для быстрой разрядки входных емкостей ключевых транзисторов VT9, VT10, т.е. их быстрого закрывания. В цепи затворов транзисторов VT9 и VT10 включены резисторы относительно большого сопротивления R10 и R11. Вместе с емкостью затворов они образуют фильтры нижних частот, уменьшающие уровень гармоник при открывании ключей.
С этой же целью введены элементы VD9...VD12, R16, R17, С12, С13. В стоковые цепи транзисторов VT9, VT10 включена первичная обмотка трансформатора Т2. Выпрямители выходного напряжения выполнены по мостовой схеме на диодах VD13...VD20, что несколько уменьшает КПД устройства, но значительно (более чем в пять раз) снижает уровень пульсации на выходе ИБП. Важно отметить,, что форма колебаний, почти прямоугольная при максимальной нагрузке, плавно переходит в близкую к синусоидальной при уменьшении мощности до 10...20 Вт, что положительно сказывается на уровне шумов питаемого от этого блока УМЗЧ при малой громкости. Выпрямленное напряжение обмотки IV трансформатора Т2 используют для питания вентиляторов.
В устройстве применены конденсаторы К73-17 (О, С2, С4), К50-17 (СЗ), МБМ (С12, С13), К73-16 (С14...С21, С24, С25), К50-35 (С5...С7), КМ (остальные). Вместо указанных на схеме допустимо применение микросхем серий К176, К564. Диоды Д246 (VD1...VD4)
заменимы на любые другие, рассчитанные на прямой ток не менее 5 А и обратное напряжение не менее 350 В (КД202К, КД202М, КД202Р, КД206Б, Д247Б), или диодный выпрямительный мост с такими же параметрами, диоды КД2997А (VD13...VD20) — на КД2997Б, КД2999Б, стабилитрон Д810 (VD6) - на Д814В. В качестве VT1 можно использовать любые транзисторы серий КТ817, КТ819, в качестве VT2...VT4 и VT5, VT6 — соответственно, любые из серий КТ315, КТ503, КТ3102 и КТ361, КТ502, КТ3107, на месте VT9, VT10 - КП707В1, КП707Е1. Транзисторы КТ3102Ж (VT7, VT8) заменять не рекомендуется.
Трансформатор Т1 — ТС-10-1 или любой другой с напряжением вторичной обмотки 11...13 В при токе нагрузки не менее 150 мА. Катушку L1 сетевого фильтра наматывают на ферритовом (М2000НМ1) кольце типоразмера К31х18,5х7 проводом ПЭВ-1-1.0 (2x25 витков), трансформатор Т2 — на трех склеенных вместе кольцах из феррита той же марки, но типоразмера К45х28х12. Обмотка I содержит 2x42 витка провода ПЭВ-2-1,0 (наматывают в два провода), обмотки II и III — по 7 витков (в пять проводов ПЭВ-2-0,8), обмотка IV - 2 витка ПЭВ-2-0,8. Между обмотками прокладывают три слоя изоляции из фторопластовой ленты.
Магнитопроводы дросселей L2, L3 — ферритовые (1500НМЗ) стержни диаметром 6 и длиной 25 мм (подстроечники от броневых сердечников Б48). Обмотки содержат по 12 витков провода ПЭВ-1-1,5. Транзисторы VT9, VT10 устанавливают на теплоотводах с вентиляторами, применяемых для охлаждения микропроцессоров Pentium (подойдут аналогичные узлы и от процессоров 486). Диоды VD13...VD20 закрепляют на теплоотводах с площадью поверхности около 200 см2.
При монтаже ИБП следует стремиться к тому, чтобы все соединения были возможно короче, а в силовой части использовать провод возможно большего сечения. ИБП желательно заключить в металлический экран и соединить его с выводом 0 В выхода источника. Общий провод силовой части с экраном соединяться не должен. Поскольку ИБП не оснащен устройством защиты от короткого замыкания и перегрузки, в цепи питания необходимо включить предохранители на 10 А. В налаживании описанный ИБП практически не нуждается. Важно только правильно сфазировать половины первичной обмотки трансформатора Т2. При исправных деталях и отсутствии ошибок в монтаже блок начинает работать сразу после включения в сеть. Если необходимо, частоту преобразователя подстраивают подбором резистора R3. Для повышения надежности ИБП желательно эксплуатировать его с УМЗЧ, в котором предусмотрена сквозная продувка вентилятором.
А. Колганов, Радио
2000 №2
|
|
кликните по картинке чтобы увеличить
Блок питания позволяет получить стабилизированное
напряжение в диапазоне от 3 до 15 В с выходным током
до 1,5 А. Микросхема КР142ЕН12 (LM 317) рассчитана на работу с радиатором,
который изолируют от корпуса конструкции. Площадь охлаждающей поверхности
радиатора должна быть около 200 см.Трансформатор Т1
мощностью не менее 30 Вт, переменное напряжение на вторичной обмотке 15-16 В.Чтобы шкала была линейна, в качестве R1 лучше
применить проволочный резистор.
|
|
кликните по картинке чтобы увеличить
Преобразователь
предназначен для питания от сети 220 В
устройств с потребляемым током до 3 А.
В
устройстве могут быть использованы резисторы любого типа, конденсаторы С1 типа
К73-17 на 630 В, С2 и СЗ типа К73-9 или К73-17 на 250
В, С4 и С5 типа К10-7, С6 и С7 типа К50-35 на 250 В, С8 и С9 типа К73-9 на 250
В, С10 — С12 типа К10-17, С13 типа К52-1В на 20 В.
Транзистор
VT1
можно заменить на КТ312А, Б, В, а транзисторы VT2 и VT3 на КТ838А, КТ846В.
Дроссель
Т1 намотан на двух склеенных вместе кольцевых
сердечниках типоразмера К20х12х6 из феррита марки 2000НМ. Обмотки I и II
содержат по 45 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,25 мм. Трансформатор Т2 выполнен на двух склеенных вместе кольцевых сердечниках
типоразмера К10x6x3 из феррита 2000НМ. Обмотка I содержит 60 витков, обмотки II
и III
— по 15 витков провода ПЭЛШО-0,15 (отвод в обмотке II для
обратной связи по току от третьего витка от конца). Для изготовления ТЗ
применен кольцевой сердечник К28х16х9 (2000НМ). Обмотка I содержит 250 витков
провода ПЭВ-2 0,25, обмотки II и III —
22 витка провода ПЭВ-2 диаметром 0,51 мм.
При
изготовлении трансформаторов перед намоткой провода необходимо закруглить
надфилем острые края сердечников и обернуть их лакотканыо.
Намотку следует проводить виток к витку с последующей изоляцией каждого слоя
(лучше использовать фторопластовую ленту толщиной 0,1 мм).
Диоды
VD1
— VD4
могут быть заменены на любые высоковольтные, в качестве VD5 и VD6 можно использовать
КД2998В, диоды других типов применять не рекомендуется.
Наибольшее
тепловыделение в схеме происходит на выпрямительных диодах VD5. VD6,
и их необходимо устанавливать на радиатор.
Остальные детали схемы в теплоотводе не нуждаются.
Перед первоначальным
включением необходимо проверить начала обмоток на соответствие
схеме.
Если преобразователь при правильном монтаже не начинает сразу работать,
то требуется поменять местами выводы обмотки I у трансформатора Т2.
|
|
| << В начало < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 Следующая > В конец >>
| Всего 31 - 36 из 37 |
|