Импульсный блок питания с регулятором напряжения 1...32 вольт мощностью 200 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Представленный блок питания имеет возможность менять напряжение поворотом ручки резистора R9 от 1 до 32 вольт, он имеет защиту от перенагрузки и необходимую мощность для всех радиолюбительских экспериментов. Нагрузочная способность на всех диапазонах не превышает 6 ампер.

Блок питания имеет стабилизацию напряжения и гальваническую развязку с сетью 220V.Этот блок питания был изобретен мной и моим знакомым и опробован в действии. Во время сборки и настройки блока питания (БП) необходим двухлучевой осциллограф.

(нажмите для увеличения)

Переменное напряжение поступает на узел предотвращения мгновенного всплеска огромного тока при зарядке конденсаторов С5 и С6, состоящего из резисторовR1, R2, R3 реле, РЭС22, транзистора, стабилитрона КС156А, конденсатораС1 и конденсатора емкостью 0.33мкф 250V, диодной сборки на КД105Б.

При включении конденсаторы С5 и С6 заряжаются чрез резистор R3, времязадерживающая цепочка срабатывания реле предоставляет необходимое время для зарядки мощных конденсаторов С5 и С6, после того как конденсаторы зарядятся реле замыкает контакты и ток идет напрямую, тем самым дает возможность нагружать источник питания на полную мощность.

Следующий узел - узел защиты от помех источника питания в сеть переменного тока и в окружающие пространство. Корпус блока питания должен быть изготовлен из метала. Он служит экраном защищающим от помех в окружающие пространство и должен заземляться.

На корпус подается помехообразное напряжение через конденсаторы С2и С3 эти помехи также уходят в заземляющий провод. Фильтр помех в сеть 220V выполнен на катушке L1 и конденсаторе С4.

Силовой выпрямитель, выполнен на мощной диодной сборке КВРС1006, она имеет небольшие размеры и выдерживает постоянный ток в 10А, а в импульсе до 50А.На конденсаторах С5 и С6 и резисторах R3 R4 собран делитель напряжения на 2, тем самым понижая напряжение в районе 150 вольт, это напряжение подается на силовой трансформатор Т1 через конденсатор С7 имеющий маленькую емкость и тем самым развязывает мощные полевые транзисторы по постоянному току во время коммутации трансформатора на частоте 50 кГц.

Конденсатор С7 предотвращает пробой транзисторов IRF740 в случае остановки задающего генератора импульсов. Высокочастотные диоды шунтирующие трансформатор Т1 и транзисторы IRF740защищают от высоковольтных выбросов трансформатора Т1 не дав пробить транзисторы высоким напряжением, хотя сами транзисторы имеют защиту на такой случай, но диоды работают быстрее и надежнее.

Выбор полевых транзисторов обусловлен тем, что они имеют более быстрые показатели нежели чем биполярные, это имеет большое значение потому, что транзисторы испытывают большую мгновенную мощность во время перехода из закрытого состояния в открытое.Чем быстрее цикл открытия или закрытия транзисторов тем больше их нагрузочная способность.

Управление полевыми транзисторами полностью поручено микросхеме IR2113.Полевые транзисторы обладают паразитной емкостью сток затвори поэтому обладают затормаживающим действием во время управления, микросхема IR 2113 во время управления может развивать ток в импульсе до 2 ампер, тем самым обеспечивая быстрое насыщение силовых полевых транзисторов, а также выход из насыщения. Резисторы, включенные в затворы транзисторов по 10 Ом, предотвращают чрезмерно большой ток.

Конденсатор С18 и диод КД247Д выполняют роль источника питания управляющего узла микросхемы IR2113 верхнего по схеме транзистора IRF740.Амплитуда на затворах транзисторов не должна превышать 18..20Vи не должна быть ниже 11 вольт. Импульсы управления микросхемой IR2113 поступают от широтноимпульсного модулятора TL494.

Эта микросхема за счет сужения и расширения прямоугольных импульсов изменяет мощность, отдаваемую в силовой трансформатор, и тем самым выполняет роль стабилизатора и регулятора напряжения. Управляющие импульсы с выхода 9 и 10 TL494 поступают на вход управления верхним транзистором 10 IR2113 и нижним 12 IR2113. Нагрузкой на выходы TL494 являются два резистора по 1 кОм.

Частота задающего генератора на которой работает блок питания определяется емкостью конденсатора, подключенного к входу 5 ТL494 и подстроечным резистором, подключенным к входу 6 TL494.Управляющие транзисторы IRF740 во время своей работы должны между импульсами закрываться, это связано с тем, что транзисторы не могут мгновенно закрыться и тем самым может появиться сквозной ток, когда верхний транзистор еще полностью не закрылся, а нижний уже начал открываться и поэтому может пойти прямой ток сразу через два транзистора и, тем самым, вывести их из строя. Для этого на вход 4 TL494 подается напряжение задающее этот минимальный зазор между импульсами.

Конденсатор С14 и подстроечный резистор 15 ком создают то самое смещение, позволяют регулировать этот зазор, а конденсатор С14 плавно поднимает напряжение при включении блока в сеть. Заряжаясь, он уменьшает защитный зазор и увеличивает ширину управляющих импульсов трансформатора Т1. Что нужно проверить на осциллографе? Защитный мертвый зазор не должен быть ниже ширины импульса на четверть ширины его самого. Ширина импульсов с выходов TL494 регулируется в зависимости от напряжения в диапазоне от 0…3 вольт, поданное на вход 3.

Это напряжение подается от стабилизатора напряжения микросхемы TL494 с выходов 14 и 13 оно равно 5 В ±5%.Оптрон, который выполняет гальваническую развязку, регулирует это напряжение, подаваемое на вход 3 TL494 в зависимости от напряжения выхода источника питания.

Резистор 680 ом, включенный последовательно оптрону и конденсатор 100 мкф предотвращают возбуждение блока питания, если это происходи то надо номиналы этих деталей увеличить. Если происходит возбуждение, то нагружать блок питания ни в коем случае нельзя, так как может произойти перегрузка силовых транзисторов IRF740 вовремя зарядки конденсаторов С8 С9 С10.

Во время возбуждения блок питания начинает подвизгивать и выходное напряжение начинает прыгать. Выпрямитель вторичных обмоток состоит из двух диодов Шотки они имеют быстродействие 100кГц и максимальный ток до 30 ампер, их тип КД2997А или их можно заменить КД213 с любой буквой. Вначале сглаживание происходит на коденсаторах С8 и С9, С8 на высоких частотах С9 на низких 50гц, затем через дроссель и еще один конденсаторС10. Защита от замыкания собрана на транзисторе, нескольких резисторах и RS триггере, она имеет большое быстродействие. Регулировку тока срабатывания настраивают подстроечным резистором R8.

Усиленный по напряжению сигнал с транзистора VT1 поступает на триггер, который при появлении напряжения ниже 2 вольт на входе 4 включает через транзистор оптрон PS2501 , который соединяет 16 вход TL494 с +5 V, что приводит к прекращению подачи управляющих импульсов. С оптрона на 16 входе микросхемы напряжение через резистор 10 кОм идет на диод и конденсатор, заряжаясь до напряжения насыщения диода 0,5 вольта. Диод в таком случае необходим кремнивый, например КД103А, при нажатии на кнопку управления триггером оптрон выключается и блок питания выходит из состояния перегрузки. На входе 16 TL494 напряжение плавно понижается, разряжаясь на резистор2 ком и 10 ком и тем самым ширина импульсов начинает возрастать до предела, установленного переменным резистором R9.

Детали должны быть те же, что и на схеме. Трансформатор Т1 выполнен из Ш-образного феррита МН2000 сечением 12Х14, высотой окна31мм и шириной 9мм. Первичная обмотка имеет 32 витка из отдельных жил 0,3мм ПЭВ-2, вторичная 8 витков из отдельных жил по 0,8 мм ПЭВ-2, дляпервички общим сечением всех жил 1мм, вторички 2мм.

Вторичку можно намотать и на другое напряжения из расчета 4 вольта на виток. Дроссель в выходном каскаде из того же феррита и имеет 20 витков ПЭВ-2 1,2мм. Трансформатор Т2 имеет мощность 4...10 ватт. На силовые транзисторы нужны радиаторы площадью 80 см², на диоды выходного каскада такие же на каждый.

Автор: Родиков Е.Ю.; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Говорящие кроссовки от Google 17.03.2013 Компания Google на фестивале SXSW 2013 показала кроссовки, которые выкриками побуждают своего владельца заниматься спортом или просто двигаться. Кроссовки выпустила компания Adidas, а Google внесла в модель собственные дополнения - в частности, встроила в обувь акселерометр, гироскоп и датчики давления. Сенсоры отслеживают движения пользователя. В "язычке" кроссовок находится динамик, через который отдаются голосовые команды. Всей системой управляет плата Arduino. Она размещается на том месте, где обычно находится шнуровка. Кроссовки знают около 250 команд, уточняет All Things Digital, и используют их, чтобы подбадривать пользователя. Если человек не двигается, они сообщают ему, что он похож на статую. Если пользователь начал ходьбу, кроссовки замечают, что "так гораздо лучше". Если человек перешел на бег, они командуют "левой-правой" или заявляют, что "любят ощущать ветер шнурками". Представители Google сообщили, что кроссовки способны подстраиваться под привычки и образ жизни пользователя. К спортсмену и к человеку, который занимается спортом лишь эпизодически, они выдвигают разные требования. В обуви имеется модуль Bluetooth. Он позволяет кроссовкам связываться со смартфоном. Пользователь может установить на мобильный аппарат приложение, которое будет хранить информацию о его спортивных достижениях и "делиться" ей в социальных сетях. Google не планирует запускать кроссовки в серийное производство. В компании отметили, что говорящая обувь создана в рамках проекта Art, Copy and Code, цель которого - создавать совместно с компаниями-партнерами новые рекламные инструменты. Говорящие кроссовки - не первый эксперимент Google в сфере носимой электроники. В 2012 году компания представила очки дополненной реальности Google Glass. Очки позволяют получать необходимую информацию, не отвлекаясь на экран телефона или планшета. Данные выводятся на миниатюрный прозрачный дисплей, который находится напротив глаза пользователя.

Другие интересные новости:

▪ Алмаз размером с планету

▪ Бутылка-огнетушитель Xiaomi

▪ Почему после фитнеса не хочется есть

▪ Смартфон и завтрак с антипиренами

▪ Аллергия на вино

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Металлоискатели. Подборка статей

▪ статья Есть горький хлеб изгнания. Крылатое выражение

▪ статья Бывают ли вещие сны? Подробный ответ

▪ статья Дайкон. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Общие сведения по крашению тканей. Простые рецепты и советы

▪ статья Транзисторы серии КТ8156. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025