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:

Генетика узоров на крыльях бабочек 07.09.2024

Бабочки давно привлекают внимание людей своими яркими и сложными узорами на крыльях. Эти удивительные образы служат не только для красоты, но и выполняют важные функции в жизни насекомых, такие как маскировка и привлечение партнеров. Недавнее открытие международной группы ученых проливает новый свет на генетические механизмы, ответственные за формирование этих узоров. До недавнего времени считалось, что ключевую роль в создании цветовых узоров на крыльях бабочек играют белки, производимые в клетках. Они обеспечивают расположение и распределение пигментов, которые и создают разнообразие цветов и оттенков. Однако новое исследование показало, что этот процесс гораздо сложнее и включает неожиданные механизмы на уровне генетики. Ученые обнаружили, что определяющим фактором в создании узоров на крыльях бабочек является не производство белков, как предполагалось ранее, а специфические молекулы РНК. Эти молекулы, производимые особым геном, играют решающую роль в контроле за формированием ...>>

Технология испарения пластика 07.09.2024

В наше время проблема пластиковых отходов стоит как никогда остро. Пластик, который окружает нас повсюду, загрязняет окружающую среду и требует решений для его эффективной переработки. Одним из таких решений стало новое открытие ученых из Калифорнийского университета в Беркли, которое обещает изменить подход к переработке пластика и приближает нас к созданию круговой экономики, где отходы становятся ценным ресурсом. Исследователи разработали инновационный химический процесс, который позволяет разлагать полиэтилен и полипропилен - главные компоненты одноразового пластика - до их исходных мономеров. Эти мономеры, в свою очередь, можно использовать для создания новых пластиков. Такой подход не только сокращает потребность в ископаемом сырье, но и открывает возможности для многократного использования материалов. Ключевым достижением стало замещение дорогих и нестабильных катализаторов, применяемых ранее, на более доступные и устойчивые. Новые катализаторы на основе натрия и вольфрама ...>>

Дружба детей из разных социальных слоев помогает снизить уровень бедности 06.09.2024

Социальные связи играют важную роль в жизни человека, влияя на его перспективы, карьеру и уровень дохода. Недавние исследования американских ученых показали, что дружба между детьми из семей с разным материальным положением может оказать значительное влияние на снижение уровня бедности. Такой неожиданный вывод подчеркивает важность социального взаимодействия между разными слоями общества и открывает новые возможности для преодоления экономического неравенства. Группа исследователей из США провела масштабное исследование, посвященное изучению дружбы между детьми из богатых и бедных семей. Результаты показали, что такие межклассовые дружеские связи, сформированные в раннем возрасте, способствуют увеличению доходов детей из малообеспеченных семей в будущем. Это происходит за счет того, что такие дружеские отношения открывают доступ к новым социальным сетям и возможностям, которые в ином случае могли бы быть недоступны. В разных странах существуют различные механизмы, которые позволя ...>>

Случайная новость из Архива Трение превращает металл в жидкость 22.09.2012 Исследователи из Университета Пердью неожиданно обнаружили, что в процессе трения металл приобретает свойства жидкости. Данное открытие позволяет по-новому взглянуть на, казалось бы, давно изученные процессы трения и улучшить параметры износа и прочности металлических деталей. Изучая поведение металлов, ученые наблюдали за клиновидным куском стали, скользящим по плоскому бруску меди. Впервые ученые использовали высокоскоростную съемку в мезомасштабе - от 100 мкм до 1 мм. Неожиданно выяснилось, что крошечные неровности в куске стали образуют вихреподобные структуры, которые затем превращаются в мелкие трещины. Наиболее явно это проявлялось, когда кусок стали находился под острым углом к куску меди. Результаты оказались неожиданными, поскольку эксперимент проводился при комнатной температуре, и в таких условиях трение не могло генерировать достаточно тепла, чтобы размягчить металл. Тем не менее, ученые видели явления, обычно связанные с жидкостями, а не твердыми телами. Было известно, что маленькие кусочки металла снимаются с поверхности трения. Обычно считается, что для этого требуется много циклов трения, но "жидкие" свойства металлов могут привести к быстрому образованию микротрещин и сильно ускорить износ детали. Поэтому при изготовлении многочисленных механических частей, от подшипников до поршней в двигателях, необходимо учитывать данное явление. Ученые полагают, что "жидкостные" свойства металлов напрямую связаны с размерами зерна - крошечных кристаллических "кирпичиков", из которых состоит металл.

Другие интересные новости:

▪ Tesla создает процессоры искусственного интеллекта

▪ Держание за руки синхронизирует мозговые волны и облегчает боль

▪ Черный ящик для угольных шахт

▪ Запах злобы

▪ Эффективность ветротурбин повышена

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Синтезаторы частоты. Подборка статей

▪ статья К штыку приравнять перо. Крылатое выражение

▪ статья Почему Корней Чуковский в одной из книг под своей редакцией назвал Бога волшебником? Подробный ответ

▪ статья Генекен. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Мостовая схема на TDA2005. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Не разрезая веревок. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024