Импульсный сетевой блок питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Блок питания предназначен для питания переносной телерадиоаппаратуры. Его номинальная выходная мощность - 20 Вт, причем КПД при номинальной мощности - не менее 85%. Рабочая частота преобразования - 68 кГц.

Характеристики блока оптимизированы для нагрузки, лежащей в пределах 0,5...1 от номинальной мощности. Он устойчиво работает при изменении сетевого напряжения в пределах от 170 до 240 В, выдерживает кратковременные замыкания выхода (ток замыкания, измеренный авометром В7-35, равен 6 А).

(нажмите для увеличения)

Принципиальная схема блока изображена на рис. 1. Задающий генератор инвертора собран на операционном усилителе DA1, охваченном цепью положительной ОС. Нагрузкой ОУ служит первичная обмотка импульсного трансформатора Т1. Дифференцирующая цепь R7C6 создает форсированный фронт переключения транзисторов VT2 и VT4.

Узел, обеспечивающий ускорение процесса рассасывания неосновных носителей заряда в этих транзисторах, состоит из элементов VT1, VT3, VD8, VD9, R8. R9, С7-С10 и дополнительных обмоток III, IV трансформатора Т2. Рассмотрим работу узла на примере верхнего по схеме плеча полумостового инвертора.

Пусть транзистор VT2 открыт и насыщен. При этом транзистор VT1 закрыт и к нему приложено напряжение около 6 В с обмотки III трансформатора Т2. Конденсатор С9 заряжен.

По окончании полупериода коммутации скачкообразно меняется полярность напряжения на выходе задающего генератора и, следовательно, на всех обмотках трансформатора Т1; LI¦ - напряжение на первичной обмотке трансформатора Т1. Транзистор VT1 открывается, причем благодаря дифференцирующей цепи R8C7 этот процесс происходит ускоренно.

Под воздействием суммарного напряжения с обмоток III трансформатора Т2 и II трансформатора Т1 начинается форсированное рассасывание неосновных носителей заряда из базы транзистора VT2 по цепи: обмотка III трансформатора Т2, коллекторный переход транзистора VT1, обмотка II трансформатора Т1, эмиттерный переход транзистора VT2, диод VD8. Через время tpac начинается резкое уменьшение коллекторного тока транзистора VT2. При этом транзистор VT4 находится в стадии открывания.

Напряжение на обмотках трансформатора Т2 меняет свою полярность. Заряд, накопленный конденсатором С9, поддерживает закрывающий ток базы транзистора VT3 до его полного закрывания. С этого момента обратное напряжение на эмиттерном переходе VT2 уменьшается до значения, не превышающего 1 В , что позитивно сказывается на надежности работы инвертора.

В качестве переключательных, кроме указанных на схеме, можно использовать транзисторы КТ704Б, КТ704В, а также любые из серии КТ809; годятся и другие высоковольтные низко- и среднечастотные транзисторы. Желательна их установка на теплоотводы с эффективной площадью рассеяния около 50 см2. Транзисторы VT1, VT3 - любые кремниевые с предельно допустимым импульсным током коллектора не менее 500 мА и граничной частотой не менее 100 МГц.

Оксидные конденсаторы С1, СЗ, С4 - К50-12. К50-27; С11, С12-К50-29, К53-25, К53-28; остальные - любые керамические, стеклянные или стеклокерамические. Конденсатор С5 должен быть группы ТКЕ ПЗЗ, МЗЗ или М47. Резистор R1 - С5-16, остальные - МЛТ.

Трансформатор Т1 намотан на кольцевом магнитопроводе типоразмера К10х6х4,5 из феррита 2000НМ. Обмотка I выполнена проводом ПЭВ-2 0,1 и содержит 52 витка, обмотки II и III - по 8 витков такого же провода. Трансформатор Т2 намотан также на кольцевом магнитопроводе типоразмера К20х12х6 из феррита 2000НМ 1-А. Обмотка I содержит 120 витков провода ПЭВ-2 0,25, обмотка II - 2х12 витков провода ПЭВ-2 0,8, обмотки III и IV- по 5 витков провода ПЭВ-2 0,25. Дроссель L1 выполнен на броневом магнитопроводе Ш5х5 из феррита 700НМ. Обмотка содержит 50 витков провода ПЭВ-2 0,8. Между половинами магнитопровода дросселя необходимо вложить прокладку из плотной бумаги толщиной 0,3 мм.

Габаритная мощность трансформатора Т2 на частоте преобразования 68 кГц равна 42 Вт, что позволяет увеличить выходную мощность источника питания до указанного значения. Для этого его обмотки I, III, IV необходимо намотать проводом ПЭВ-2 0,41, обмотку II, а также обмотку дросселя L1 - проводом ПЭВ-2 1. Кроме того, следует увеличить площадь теплоотводов транзисторов VT2, VT4 примерно вдвое, пересчитать емкость конденсаторов С1,С11,С12 и индуктивность дросселя L1 в соответствии с рекомендациями, изложенными в [3]; сопротивление резистора R7 надо уменьшить до 680 Ом, R1 - до 10 Ом.

При этом может возникнуть потребность в "умощнении" операционного усилителя DA1 дополнительной транзисторной ступенью усиления тока, а также в увеличении емкости конденсаторов С2, Сб.

Собранную конструкцию необходимо поместить в экранирующую коробку. Авторский вариант конструкции блока имеет габариты 100х63х33 мм, что соответствует удельной мощности около 105 Вт/дм3. При безошибочном монтаже и исправных деталях источник налаживания не требует и начинает работать сразу.

Литература

1. Бирюков С. Блок питания для "Радио-86РК". - Радио, 1990, № 7, с. 58-61.
2. Цветаев С. Мощный блок питания. - Радио, 1990. №9,0.59-62.
3. Эраносян С. А. Сетевые блоки питания с высокочастотными преобразователями. - Л.: Энергоатомиздат, 1991.

Автор: В. Дорожинский, г.Геленджик; 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 Диетическая кола не поможет похудеть 28.11.2016 Ученые из Центрального госпиталя Массачусетса (США) выяснили, что так называемая "диетическая" газировка без сахара, вопреки рекламе, абсолютно бесполезна для снижения веса - и может работать совсем даже наоборот. Вместо сахара в "диетической" коле применяется искусственный подсластитель аспартам. Теоретически, такие заменители сахара призваны способствовать потере веса и снижению симптомов метаболического синдрома. Однако ряд клинических и эпидемиологических исследований показывают, что аспартам работает не так хорошо, как хотелось бы и может усугублять ожирение. Причина заключается в том, что искусственный подсластитель подавляет кишечную щелочную фосфатазу. Этот фермент, как полагают ученые, как раз способен предотвращать ожирение. Чтобы проверить влияние на него аспартама, исследователи поставили опыт на животных, разделив их на четыре группы. Первые две группы получали еду с высоким содержанием жиров, но половина из них пила воду с растворенным заменителем сахара, а другая половина - обычную воду. Оставшиеся две группы получали нормальную сбалансированную пищу, но точно так же половина из них пила воду с аспартамом, а другая половина - без него. Мыши из двух групп, которым досталась вода с подсластителем, потребляли эквивалент трех с половиной банок диетической колы в сутки. В результате спустя месяц ученые обнаружили, что в группах, которые получали нормальный рацион пищи, но пили разную воду, не было особой разницы в весе. А вот мыши, которые ели жирную пищу, ощутимо набрали вес - причем те из них, кто пил воду с аспартамом, растолстели больше тех, кто запивал пищу обычной водой. Но и это еще не все. У мышей, которые пили подслащенную воду, оказалось более высокое кровяное давление и выше уровень сахара в крови, что свидетельствует о повышении симптомов метаболического синдрома. Исследователи отметили, что они не могут исключать и других механизмов, способствующих ожирению, но эксперимент свидетельствует, что аспартам явно блокирует активность кишечной щелочной фосфатазы, что довольно пагубно сказывается на здоровье.

Другие интересные новости:

▪ Твердотельный накопитель Adata SR1010

▪ DSP56371 - процессор обработки аудиосигналов

▪ Электровелосипед с функцией распознавания лица

▪ Trade-in на носимые устройства Samsung

▪ Прозрачный OLED-дисплей от Samsung

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудио и видеонаблюдение. Подборка статей

▪ статья Во дни сомнений, во дни тягостных раздумий. Крылатое выражение

▪ статья Когда появились лыжи? Подробный ответ

▪ статья Монтажник внутренних санитарно-технических систем и оборудования. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Искусственный жемчуг. Простые рецепты и советы

▪ статья Защита радиоаппаратуры от перенапряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025