Простой автогенераторный ИИП мощностью 1,5 кВт для УМЗЧ. Схема, описание

Бесплатная техническая библиотека

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Простой автогенераторный ИИП мощностью 1,5 кВт для УМЗЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

Комментарии к статье

Разработка предлагаемого ИИП велась на основе прототипа, описанного в статье Е. Гайно и Е. Москатова "Мощный импульсный источник питания" в "Радио", 2004, №9, с. 31, 32. Предварительно была поставлена цель повышения выходной мощности в три раза при условии сохранения принципа действия и низкой стоимости изделия благодаря использованию широко распространенных компонентов. именно поэтому предпочтение было отдано управлению переключательными транзисторами с помощью насыщающегося трансформатора.

В устройстве применены резисторы в цепи положительной ОС вместо использования драйверной микросхемы с многочисленными компонентами "обвязки". Кроме того, базовый ток биполярных переключательных транзисторов во много раз превышает максимально допустимый выходной ток современных драйверных микросхем, таких как IR2110, IR2113 и аналогичных. Это требует для согласования микросхемы с транзисторами введения умощняющей согласующей ступени и вспомогательного источника для ее питания, что сводит на нет такое достоинство предлагаемого ИИП, как малое число компонентов. Вместо дешевых и распространенных биполярных транзисторов можно было бы применить мощные MOSFET или IGBT, но тогда исчезло бы другое достоинство - низкая стоимость компонентов.

Частота преобразования прототипа при отсутствии нагрузки - всего 9 кГц, поэтому его импульсный трансформатор тяжел и издает неприятный свист. Предлагаемый ИИП не имеет такого недостатка, поскольку его минимальная частота преобразования - 30 кГц.

Схема предлагаемого ИИП показана на рисунке. Основа ИИП - автогенераторный мостовой преобразователь напряжения с ненасыщающимся мощным трансформатором Т1 и насыщающимся маломощным трансформатором Т2, использование подобных преобразователей - хорошо известное и широко распространенное решение, его применяют в "электронных трансформаторах", балластах энергосберегающих ламп и других приборах, однако эти устройства меньшей мощности по сравнению с предлагаемым.

Простой автогенераторный ИИП мощностью 1,5 кВт для УМЗЧ

Основные технические характеристики:

напряжение питающей сети, В.....176...253;
номинальное выходное напряжение, В.....2x80;
максимальная мощность нагрузки, кВт.....1,5;
наибольший КПД устройства, %.....94;
частота преобразования при отсутствии нагрузки, кГц.....30;
масса, кг.....4,7.

В связи с тем что УМЗЧ имеет собственную защиту по току, нет необходимости этой функции у ИИП. Частота преобразования непостоянна - она тем выше, чем больше мощность нагрузки. Термисторы RK1 и RK2 ограничивают пусковой ток зарядки оксидного конденсатора С21 при включении в сеть.

Для обесточивания устройства в случае аварии предназначен выключатель-автомат SF1. Газовый разрядник F1 защищает устройство от перегрузок по напряжению питающей сети. На конденсаторах. С10, С17 и двухобмоточном дросселе L2 собран П-образный фильтр, препятствующий проникновению высокочастотных помех из ИИП в сеть.

Диодный мост VD8 выпрямляет переменное напряжение сети, а конденсатор С21 его сглаживает, конденсатор С22 шунтирует выход выпрямителя по высокой частоте.

На резисторах R1, R2, R7, конденсаторе С3 и динисторе VD7 собран релаксационный генератор, который вырабатывает импульсы, необходимые для запуска генератора после включения питания, а также восстановления условий для возникновения генерации после ее срыва.

Резисторы R8-R15 ограничивают базовый ток переключательных транзисторов VT1-VT8, конденсаторы С6-С9, С11-С14 ускоряют их переключение. Диоды VD5, VD6, VD9, VD10 демпфируют выбросы напряжения переходных процессов. Резисторы R3- R6, R18-R21 в эмиттерных цепях транзисторов выравнивают протекающий через них ток. Конденсатор С20 устраняет подмагничивание магнитопровода ненасыщающегося трансформатора Т1 постоянным током.

Через резисторы R16, R17 образована цепь положительной обратной связи с выхода преобразователя (с обмотки III трансформатора Т1) на его вход (обмотку V трансформатора Т2). От сопротивления этих резисторов, числа витков обмоток, габаритов и магнитных свойств материала магнитопровода насыщающегося трансформатора Т2 зависит частота преобразования, которую можно вычислить по формуле:

где F - частота преобразования, кГц; U - амплитуда импульсов напряжения на обмотке V трансформатора Т2, В; Внас - индукция насыщения переключательного трансформатора Т2, Тл; q - скважность импульсов; Sc - площадь сечения магнитопровода трансформатора Т2, см2; W - число витков обмотки V трансформатора Т2; К - коэффициент заполнения магнитопровода трансформатора Т2, для феррита почти достигающий единицы.

Диодный мост VD1-VD4 выпрямляет импульсное напряжение обмотки I трансформатора Т1. Конденсаторы С1, С2, С4, С5, С15, С16, С18, С19 и двухобмоточный дроссель L1 сглаживают высокочастотные и низкочастотные пульсации выходного напряжения.

Предохранители FU1 и FU2 обеспечивают защиту от медленного увеличения тока нагрузки сверх допустимого предела. Светодиод HL1 - индикатор рабочего состояния устройства, резистор R22 - токоограничительный.

Конструкция ИИП - произвольная, взаимное расположение компонентов некритично, хотя желательно, чтобы каждый из диодов VD5, VD6, VD9, VD10 был размещен возможно ближе к своей паре транзисторов VT1VT3, VT2VT4, VT5VT7, VT6VT8. источник собран навесным монтажом.

Выключатель-автомат А-0701НМ (SF1) производства Sang. Мао Enterprise Co., Ltd., на ток размыкания 15 А и номинальное напряжение 250 В, можно заменить на А-0702А, а-0702Х, A-0710W, CBLS2A15, М115-В120.

Термисторы SCK-2R515 (RK1 и RK2) можно заменить на MS32 5R020, MS32 7R015 или аналогичные NTC-термисторы с максимальным допустимым током не менее 15 А и номинальным сопротивлением от 5 до 10 Ом при температуре 25°С.

Клавишный выключатель питания TR26-21C-11D1 (SA1) заменим на SWR74 или на выключатель с подсветкой MK-521A/N. Газовый разрядник 2027-35-С (F1) можно заменить на B88069-X2380-S102, B88069-X370-S102, В88069-Х410, FS04X-1JOS или FS04X-1JMG.

Вместо 30ЕТН06 (VD1 - VD4) подойдут диоды 80E8U04, DSEI30-06A, HFA25TB60, RHRG3060. Каждый диод закреплен на отдельном теплоотводе с площадью охлаждающей поверхности 90 см2.

Диоды HER1608G (VD5, VD6, VD9, VD10) заменимы на 15ЕТН06, 15ETX06S, HFA25TB60, DSEI12-06A, FES16JT, а диодный мост. КВРС2510 (его необходимо снабдить теплоотводом с полезной площадью не менее 50 см2) - любым из GBU25M. BR2510, BR2510W, КВРС3510 или МВ4010.

Динистор VD7 - любой из КН102А - КН102В и 2Н102А - 2Н102В; последние три предпочтительнее для эксплуатации ИИП при повышенной температуре. Также подойдут импортные динисторы DB-3 или D8-4 с напряжением включения 32 и 40 В соответственно Переключательные биполярные транзисторы VT1-VT8 установлены каждый на теплоотводе с площадью охлаждающей поверхности 140 см2. Вместо КТ812А можно использовать восемь однотипных транзисторов 2Т812А, КТ812Б или КТ840А.

Конденсаторы С1-С3, С15, С16, С22 - полиэтилентерефталатные MER или MEF, a C20 составлен из восьми параллельно соединенных конденсаторов MER по 1 мкФ с номинальным напряжением 630 В. Конденсаторы С6-С9, С11-С14 - керамические. КМ5Б-Н90, К10-17А-Н50 К10-17Б-Н50. Конденсаторы. СЮ и С17 - В32923-А2474М, рассчитанные на подключение в сеть переменного тока. их допустимо заменить конденсаторами 881131-С 1105-М, В81131-С1474-М, В81141-С1684-М. В81141-С1334-М или аналогичными. Оксидные конденсаторы С4, С5, С18, С19, С21 - алюминиевые К50-6 К50-35 или аналогичные.

Все постоянные резисторы, используемые в источнике питания - непроволочные, например, МЛТ, ОМЛТ, С2-23, С2-33. Резисторы R1, R2 и R22 должны иметь номинальную мощность рассеяния 2 Вт. Резисторы R3-R6, R18-R21 - импортные керамические серии CRL, их также можно составить из нескольких параллельно соединенных резисторов до получения необходимых сопротивления и мощности рассеяния.

Импульсный трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе типоразмера Ш20х28 из феррита. М2000НМ-9, соответствующего техническим условиям ОЖО.707.140ТУ. Также допустимо использовать феррит М2000НМ1-17. Обмотка I этого трансформатора содержит 2 секции по 8 витков жгута из четырех сложенных вместе проводов ПЭТВ-2 0,5. Обмотка II содержит 28 витков из двух сложенных вместе проводов ПЭТВ-2 0,5, а обмотка III - один виток провода ПЭВ-2 0,5. Все обмотки надлежит надежно изолировать одну от другой фторопластовой, майларовой или лакотканевой лентой.

Трансформатор Т2 намотан на кольцевом ферритовом магнитопроводе типоразмера К6хЗхЗ от автогенераторного электронного балласта энергосберегающей лампы.

Каждая из обмоток I-IV содержит четыре витка провода ПЭВ-2 0,25, а обмотка V - девять витков провода ПЭВ-2 0,5.

Дроссель L1 - самодельный. Он выполнен на магнитопроводе кольцевой формы, составленном из двух одинаковых частей типоразмера. КП35х26х7, из альсифера марки. ТЧ-60. Обмотки I и II намотаны в два провода ПЭВ-2 2 до заполнения окна. Вместо ПЭВ-2 можно применить провод ПЭТВ. Дроссель L2 - готовый B82726-S2163-N30, который, согласно паспорту, допускает ток обмоток 16 А при максимальном напряжении между ними 250 В.

Индуктивность каждой обмотки - 2,2 мГн.

Плавкие предохранители FU1 и FU2 - Н630РТ-15А Н630-15А или аналогичные. Светодиод HL1 - любой, желательно зеленого цвета свечения.

Собранный из исправных деталей ИИП должен заработать сразу после включения. Если автогекерация отсутствует, нужно проверить фазировку обмоток трансформатора Т2 и, возможно, поменять местами подключение выводов его обмотки V либо обмотки III трансформатора Т1. Если частота преобразования без нагрузки существенно отличается от 30 кГц, это указывает на неподходящий материал или дефект магнитопровода трансформатора Т2, такой, например, как скрытая трещина. В этом случае магнитопровод необходимо заменить.

Автор: Д. Бутов, с. Курба Ярославской обл.

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива

Ветрогенератор Siemens Gamesa выработал 359 МВтч за сутки 16.10.2022

Прототип морского ветрогенератора 14-222 DD, производства немецко-испанской компании Siemens Gamesa, являющейся одной из крупнейших в производстве ветрогенераторов, установил мировой рекорд выходной мощности, полученной от одной турбины за 24 часа - 359 МВт*ч. Этого хватило бы, чтобы электрокар среднего размера проехал 1,8 млн км.

Первое электричество от турбины было получено недавно, на территории испытательного центра в Дании. Это устройство с номинальной мощностью 14 МВт, и возможностью увеличения до 15 МВт в режиме Power Boost, предназначено для установки вдали от берега.

Благодаря увеличению диаметра винта до 222 метров и с помощью 108-метровых лопастей, SG 14-222 DD более чем на 25% увеличила годовую выработку энергии по сравнению с предыдущей моделью.

Кроме того, конструкция турбины состоит из меньшего количества движущихся элементов, что обеспечивает улучшенную производительность при сохранении надежности. А стандартизация процессов производства и полностью отлаженная цепочка снабжения позволяют сократить время выхода на рынок этой модели, серийное производство которой намечено на 2024 год.

Один такой гигант может обеспечить достаточно энергии, чтобы хватило в год для 18 000 домохозяйств.

Другие интересные новости:

▪ Компактная ИС H-моста для низковольтных приводов

▪ На рынке появился новый РЧ-модуль на базе CC1100

▪ GNSS-модуль L76L-M33

▪ Устройства для разработчиков Intrinsyc на SoC Snapdragon 820

▪ Управление бытовой электроникой со смартфона

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Нормативная документация по охране труда. Подборка статей

▪ статья Присядем, друзья, перед дальней дорогой. Крылатое выражение

▪ статья Как образовался уголь? Подробный ответ

▪ статья Воспитатель детского сада. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Устройство защиты громкоговорителей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Химическая чистка окислением. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте