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:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Случайная новость из Архива Прозрачное огнеупорное стекло из бамбука 30.05.2024 Китайские исследователи из Центрально-Южного университета лесного хозяйства и технологий разработали инновационный прозрачный материал, напоминающий стекло, на основе натурального бамбука. Это "бамбуковое стекло" отличается огнестойкостью и супергидрофобными свойствами, что делает его перспективным для использования в солнечных панелях и других приложениях. Новый материал из бамбука предлагает экологически безопасную и высокоэффективную альтернативу традиционным стеклам и древесным материалам. Его огнестойкость, гидрофобные свойства и высокая светопропускная способность делают его перспективным для широкого спектра приложений, от строительства до солнечной энергетики. В отличие от древесных аналогов, бамбуковое стекло обладает повышенной устойчивостью к огню. В испытаниях оно пропускало 71,6% света, что увеличивало эффективность преобразования солнечной энергии до 15,29%. Бамбук является быстрорастущим растением, поглощающим больше CO?, чем деревья, что делает его более экологически чистым ресурсом для производства новых материалов. Традиционное стекло изготавливается из кремнезема и используется в промышленности уже тысячи лет. В 2020 году спрос на кварцевое стекло превысил 130 миллионов тонн. Однако его производство связано с большими выбросами парниковых газов и высоким углеродным следом. Поэтому поиск экологически безопасных альтернатив становится все более актуальным. Деревянные прозрачные материалы, которые недавно получили популярность, имеют свои недостатки. Несмотря на хорошие механические и теплоизоляционные свойства, древесина требует значительных ресурсов. Прогнозы указывают на существенный дефицит промышленной древесины к 2050 году, даже с учетом плантаций. Кроме того, полимеры, используемые для придания древесине прозрачности, делают ее легковоспламеняющейся. Исследователи решили эту проблему, выбрав бамбук в качестве основы для нового прозрачного материала. Бамбук растет и регенерируется значительно быстрее деревьев, и его можно использовать в строительстве уже через 4-7 лет после посадки. Он в четыре раза продуктивнее древесины по урожайности и называется "вторым лесом" за свою высокую производительность. Чтобы создать прозрачное стекло из бамбука, ученые использовали его природные свойства. Вакуумной пропиткой они внедрили неорганический жидкий силикат натрия (Na2O-nSiO3) в структуру бамбука после удаления лигнина. Затем материал прошел гидрофобную обработку, образовав трехслойный огнестойкий барьер. В ходе испытаний выяснилось, что бамбуковое стекло воспламеняется за 116 секунд и выделяет всего 0,7 МДж/м2 тепла, что значительно лучше показателей обычной древесины, которая воспламеняется за 5-30 секунд. Новый материал также имеет улучшенные механические свойства, такие как прочность на изгиб и растяжение. Бамбуковое стекло показало отличные результаты в солнечных панелях, благодаря высокой светопропускной способности. В дальнейшем ученые планируют сосредоточиться на крупномасштабном производстве и исследовании многофункциональности этого материала.

Другие интересные новости:

▪ Выращивание новых зубов

▪ Новая модель расширения Вселенной

▪ 3D-печать материалами разных цветов и свойств

▪ Автомобиль BMW объедет пешехода

▪ Смартфоны Prestigio MultiPhone

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Шпионские штучки. Подборка статей

▪ статья Воздействие инфракрасного излучения на организм человека. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Как работает сердце? Подробный ответ

▪ статья Очистка стрелочных переводов от снега. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Продуктовый дозиметр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Двуполярное напряжение из обыкновенного. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025