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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Метод многократного увеличения точности измерений частоты 18.06.2017 Три группы ученых, работающие независимо друг от друга, нашли практически идентичные способы увеличения разрешающей способности и, следовательно, точности, квантово-магнитных датчиков. Теперь такие датчики, использующиеся для измерений частоты электромагнитных колебаний, обеспечивают точность на много порядков превышающую точность любых других методов. Первой из вышеупомянутых групп является группа из Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH), второй - группа из Ульмского университета (Ulm University), Германия, а третья - из Гарвардского университета. И что интересно само по себе, так это то, что все группы ученых практически одновременно и независимо друг от друга пришли к практически одному результату. Технологии квантовых измерений стали в последнее время одним из основных инструментов для ученых-физиков. При помощи квантовых датчиков можно производить измерения широкого ряда фундаментальных физических величин, в том числе и частоты электромагнитных колебаний. Однако, как и все квантовые устройства, такие датчики подвержены влиянию факторов окружающей среды, которые пагубно сказываются на точности измерений. И все три группы ученых нашли способ уменьшения влияния окружающей среды и увеличения точности измерений за счет использования классических атомных часов. В качестве чувствительного элемента датчика все три группы использовали так называемую азотную вакансию, дефект кристалла алмаза, вызванный заменой одного атома углерода атомом азота. Этот дефект является крошечным магнитом с полюсами, что делает его чрезвычайно чувствительным к внешнему магнитному полю. Если не вдаваться сильно в подробности, в своих исследованиях ученые увеличили глубину реакции азотной вакансии на изменения внешнего магнитного поля путем проведения активации азотной вакансии и измерений через строго определенные промежутки времени. А эти промежутки времени с очень высокой точностью задавались внешними часами. В результате синхронизации моментов измерений точность этих измерений превысила точность любых других технологий измерений частоты на целых девять порядков, что является совершенно фантастическим улучшением. И такие высокоточные измерения частоты позволят ученым производить столь же точные измерения некоторых других физических величин, что в свою очередь, даст им в руки возможность зарегистрировать и изучить эффекты и явления, ускользавшие от их внимания до последнего времени.

Другие интересные новости:

▪ Новое топливо из фруктозы

▪ Сеть Li-Fi протестирована на скорости 150 Мбит/с

▪ Тексты песен становятся проще

▪ 72-кубитный квантовый процессор Bristlecone

▪ Сенсорные ноутбуки подешевеют

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электроснабжение. Подборка статей

▪ статья Вы жертвою пали в борьбе роковой. Крылатое выражение

▪ статья Чем прославился трехногий американец Фрэнк Лентини? Подробный ответ

▪ статья Вишня садовая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Многодиапазонный диполь. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Конденсаторные установки. Установка конденсаторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026