Усовершенствованный импульсный источник питания в спичечной коробке 9 вольт, 1,1 ампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

В статье описан простой стабилизированный импульсный источник питания (ИИП), который можно разместить в корпусе размерами со спичечный коробок. Устройство отличается повышенной удельной мощностью, хорошей повторяемостью и не боится перегрузок по току.

Описания миниатюрных ИИП неоднократно были опубликованы на просторах сети интернет. Как правило, это - устройства с небольшой выходной мощностью. К примеру, предшественник "ИИП в спичечной коробке" отдавал в нагрузку мощность до 0,63 Вт, являясь при этом одним из самых мощных источников среди тех, что помещались в спичечный коробок или в габариты батареи "Крона". Кроме того, эти источники обладали малым КПД, обычно не превышающим 35 %.

Предлагаемый обратноходовый ИИП также можно поместить в спичечный коробок, но его выходная мощность в 15 раз, а КПД в 2,5 раза больше, чем у первого варианта. Достичь столь высоких энергетических показателей удалось благодаря применению специализированной микросхемы TNY255P семейства TinySwitch фирмы Power integrations. ИИП стабилизирует выходное напряжение, обладает защитой от перегрузки и короткого замыкания в нагрузке путем пропуска импульсов, а используемая микросхема содержит узлы защиты от перегрева.

Основные технические характеристики

Напряжение питающей сети переменного тока, В .............................220±20%
Частота питающего напряжения, Гц .....................................................40...400
Потребляемая мощность при отсутствии нагрузки, Вт, не более ...0,31
Частота преобразования, кГц.................................................................115...140
Номинальное выходное напряжение, В................................................9
Максимальная выходная мощность, Вт...............................................10
Максимальный КПД, %.............................................................................88
Удельная мощность, Вт/дм3...................................................................300
Масса (без корпуса), г, не более ...........................................................28

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Схема ИИП показана на рис. 1. Предохранитель FU1 защищает элементы от аварийных ситуаций. Терморезистор RK1 ограничивает импульс зарядного тока конденсатора С2 до безопасного для диодного моста VD1 значения, а совместно с конденсатором С1 образует RC-фильтр, служащий для уменьшения импульсных помех, проникающих из ИИП в сеть. Диодный мост VD1 выпрямляет сетевое напряжение, конденсатор С2 - сглаживающий. Выбросы напряжения первичной обмотки трансформатора Т1 уменьшает демпфирующая цепь R1C5VD2. Конденсатор С4 является фильтром питания, от которого запитаны внутренние элементы микросхемы DA1, его номинальная емкость может быть в пределах 0,1...4,7мкФ.

Выходной выпрямитель собран на диоде Шотки VD3, пульсации выходного напряжения сглаживает LC-фильтр C6C7L1C8. Элементы R2, R3, VD4 и U1 обеспечивают совместно с микросхемой DA1 стабилизацию выходного напряжения при изменении тока нагрузки и сетевого напряжения. Цепь индикации включения выполнена на светодиоде HL1 и токоограничивающем резисторе R4.

Применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, Р1-4, подстроечный - 3329Н-1 фирмы Bourns или отечественный аналог СПЗ-19а, оксидные конденсаторы - импортные, С1, C3 и С5 - керамические высоковольтные CD2200Z5V, DEBB33D222KA2B, С4, С7, С8 - К10-506. Терморезистор серии NTC (с отрицательным ТКС) - SCK-103. Микросхема TNY255P заменима на TNY255G, TNY256P или TNY256G, диод HER208 - на HER106, HER107, HER206, HER207, 1N4937, FR306 или BY399, диод 1N5822 - на SR360, 31DQ04, 31DQ06, 90SQ045. Стабилитрон КС170А можно заменить на стабилитроны КС162А, КС175А, а оптопару РС817 - на LTV817, РС816, LTV816. Светодиод - любой миниатюрный, желательно синего или зеленого цвета свечения. Предохранитель FU1 - конструктивный, он образован на плате печатным проводником, его можно заменить отрезком медного обмоточного провода, например ПЭВ-2, диаметром 0,03 мм.

Для изготовления трансформатора применен броневой магнитопровод Б18 (без подстроечника) из феррита 2000НМ. Первичная обмотка содержит 182 витка провода диаметром 0,11 мм, а вторичная состоит из 20 витков провода диаметром 0,6 мм. Между обмотками следует проложить два слоя лавсановой или лакотканевой ленты, пропитать их парафином, чтобы уменьшить акустический шум. Между чашками магнитопровода необходимо сделать зазор 0,16...0,23 мм, для чего можно использовать прокладку из фторопласта, стеклоткани или, в крайнем случае, картона. Дроссель намотан на магнитопроводе типоразмера К10x6x2 из феррита 2000НМ и содержит 16 витков провода диаметром 0,6 мм при выходном токе до 200...300 мА и 3...4 витка провода диаметром 0,8 мм при токе до 1,1 А. Острые края магнитопровода необходимо предварительно притупить наждачной бумагой и обмотать слоем лакотканевой ленты. Для намотки трансформатора и дросселя следует применять провод марок ПЭВ-2, ПЭТВМ, ПЭТВ-1, ПЭТВ-2, ПЭТ-200-1.

Рис. 2

Чертеж печатной платы показан на рис. 2, она изготовлена из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1...1,5 мм. Микросхему устанавливают в панель, чашки магнитопровода сжимают между собой и крепят к плате двумя латунными винтами, закрученными с противоположных сторон в латунную втулку. Все резисторы и диоды монтируют перпендикулярно к плате. Внешний вид собранной платы показан на рис. 3. После проверки и налаживания ее помещают в корпус из изоляционного материала.

Рис. 2

Налаживание ИИП сводится к точной установке выходного напряжения подстроечным резистором R3.

Автор: Е. Москатов, г. Таганрог Ростовской обл.

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 Флайбэк без оптрона Maxim Integrated MAX17690 15.12.2018 Компания Maxim выпустила новую микросхему MAX17690 - ШИМ-контроллер обратноходового преобразователя, у которого регулирование выходного напряжения производится по первичной стороне (Primary Side Regulation). Данный подход к регулированию позволяет сократить количество компонентов на плате на 30%. Регулирование без оптронной развязки реализуется путем измерения отраженного выходного напряжения на первичной стороне. Микросхему можно смоделировать в онлайн-инструменте от Maxim Integrated - EE-Sim. Технические параметры: диапазон входных напряжений - 4,5...60 В; реализация алгоритма регулирования выходного напряжения по первичной стороне; частота коммутации настраивается в диапазоне 50...250 кГц; выходной ток драйвера +2,0/-4,0 А; программируемый мягкий запуск; встроенная защита от короткого замыкания ("икающий" режим); входная защита от перенапряжения; микросхема реализует метод управления PSR (Primary Side Regulation). Типовые применения: изолированные DC-DC преобразователи с широким входом; индустриальная электроника; телекоммуникации; системы PLC (Power Line Communication). Типовая схема применения микросхемы MAX17690 Для MAX17690 есть несколько опорных дизайнов: MAXREFDES1053 (Vin = 42-56 В, Vout = 12 В, Iout = 2,5 А); MAXREFDES1040 (Vin = 18-60 В, Vout = 54 В, Iout = 1,1 А); MAXREFDES1103 (Vin = 19-40 В, Vout = 24 В, Iout = 0,3 А).

Другие интересные новости:

▪ IT-писсуар

▪ Новый метод цветной 3D-печати

▪ MAX22192 - 8-канальный драйвер дискретных входов с гальванической изоляцией

▪ Зонд Philae высадился на комете Чурюмова-Герасименко

▪ И на солнце есть пятна

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Компьютерные устройства. Подборка статей

▪ статья Маммона. Крылатое выражение

▪ статья Почему английские матросы носят на шее черные галстуки? Подробный ответ

▪ статья Кешью. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Усилитель мощности для светодинамической установки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Универсальный блок управления многофазными двигателями. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025