Импульсный источник электропитания для бытовой РЭА. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Для питания бытовой РЭА мощностью 35...40 Вт выбран однотактный преобразователь напряжения с односторонним ключом. Преобразователи такого типа получили в настоящее время наибольшее распространение в бытовой и промышленной аппаратуре.

(нажмите для увеличения)

Среди однотактных преобразователей напряжения предельной простотой отличается однотактный с "обратным" включением выпрямительного диода (рис. 1), принцип работы которого заключается в следующем.

Когда транзистор VT1 открыт, через индуктивность первичной обмотки 13-19 трансформатора TV1 протекает линейно нарастающий ток. В магнитопроводе трансформатора накапливается энергия в виде магнитного потока. В обмотке ІІІ трансформатора TV1 наводится напряжение такой полярности, при которой диод VD11 находится в непроводящем состоянии, и напряжение на нагрузке поддерживается только за счет энергии конденсатора С9, заряженного в предыдущем такте.

После закрывания транзистора VT1 ток, протекающий через обмотку I трансформатора TV1, прерывается. Поскольку магнитный поток в магнитопроводе трансформатора мгновенно исчезнуть не может, то на обмотке III трансформатора наводится ЭДС самоиндукции, полярность которой противоположна существовавшему на ней напряжению до закрытия транзистора.

Диод VD11 открывается, и по образовавшемуся контуру: вывод 14 трансформатора TV1, открытый диод VD11, конденсатор С9, выходной фильтр LL1, C10, нагрузка источника питания, вывод 20 трансформатора, протекает ток.

Таким образом, начинается второй этап - передача энергии, запасенной в виде магнитного поля, в нагрузку и зарядка конденсатора С9. Однако часть магнитного потока замыкается по воздуху, минуя вторичную обмотку. Этот поток определяется индуктивностью рассеяния. Энергия, запасенная в ней на этапе накопления, не передается в нагрузку и компенсируется демпфирующей цепью R11C6VD9.

В однотактной схеме магнитопровод трансформатора работает в режиме частного цикла намагничивания. Если ток намагничивания достаточно велик, то магнитная индукция достигает уровня насыщения, и индуктивность первичной обмотки трансформатора резко падает. Это вызывает резкое увеличение тока транзистора VT1. Чтобы избежать насыщения, в магнитопровод вводят зазор, достигающий 2 мм. Таким образом, в однотактном преобразователе напряжения необходимо очень тщательно отнестись к выбору транзистора VT1 и трансформатора TV1.

"Сердцем" "обратноходового" однотактного преобразователя напряжения является микросхема DA1 - ШИМ-контроллер.

Типовую схему включения и характеристики TDA4605 можно найти в [1-3]. В качестве импульсного трансформатора использован трансформатор от модуля питания МП-403: ТПИ-8-1, а также две вторичные обмотки 14-18 и 16-20, соединенные по- следовательно. Каждая обмотка состоит из четырех параллельно соединенных проводников ПЭВТЛ-0,35.

При плотности тока 5 А/мм2 ток вторичной обмотки достигает 1,7 А. При указанном на схеме включении трансформатора TV1 и мощности нагрузки 40 Вт частота преобразования составляет 33 кГц. При недостаточном во вторичной обмотке напряжении для выхода импульсного источника на рабочий режим будет слышен характерный звук ("цыканье"), обусловленный периодическим включением пускового режима. Для облегчения режима запуска желательно между выходом источника питания и нагрузкой включить кнопку с нормально замкнутыми контактами. При затруднении выхода блока на рабочий режим необходимо кратковременно нажать на нее, тем самым облегчив запуск источника питания.

Некоторые интегральные микросхемы имеют максимальное напряжение питания 18 В. Подстройкой резистором R6, а при необходимости R5 можно установить желаемое напряжение.

Можно использовать в качестве вторичной обмотку 11-7. На входе импульсного источника необходимо включить помехоподавляющий фильтр. Можно использовать стандартный от телевизионного приемника, состоящий из дросселя ДФ110ПЦ и конденсаторов 2200Ч630 В (2 шт.) и одного 0,1 мкФЧ630 В.

При подключении к сети следует использовать надежные коммутационные элементы (тумблеры, выключатели). Блок вместе с помехоподавляющим фильтром к сети подключают через предохранитель на 1 А. Все элементы импульсного источника электропитания смонтированы на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 100Ч80 мм и толщиной 1,5 мм (рис. 2).

В источнике применены резисторы типа МЛТ, переменный резистор R6 - импортного производства, малогабаритный. Электролитический конденсатор С1 фирмы SAMSUNG, остальные тоже импортные, С9 желательно на рабочую температуру 105°С. Конденсаторы С2, С4, С8 типа К73-9; С3, С7, С10 импортные, малогабаритные. Дроссель LL1 промышленный типа ДМ-2,4. Если на выходе источника будет повышенный уровень пульсаций, то необходимо применить дроссель с большой индуктивностью, рассчитанный по методике, приводимой в соответствующей литературе, или на выход включить еще один LC-фильтр. Для уменьшения потерь в выпрямителе на высокой частоте преобразования в качестве диода VD11 применен диод с барьером Шоттки. С худшим результатом можно применить КД213.

Осциллограмма на 14 выводе трансформатора относительно 20 вывода приведена на рис. 3.

Транзистор VT1 и диод VD11 размещены каждый на ребристом теплоотводе размерами 40Ч25 мм. Собранный из заведомо исправных радиоэлементов импульсный источник электропитания практически налаживания не требует. С целью снижения помех от источника питания желательно разместить его в металлическом корпусе с вентиляционными отверстиями для охлаждения. Следует иметь в виду, что импульсный источник электропитания гальванически связан с сетью, работает совершенно бесшумно и при неосторожном обращении может быть причиной поражения электрическим током.

Литература:

1. Микросхемы для импульсных источников питания и их применение: Справ. - М.: ДОДЭКА, 1997.
2. Лукин Н.В., Корякин-Черняк С.Л. Узлы и модули современных телевизоров. - К.: Наука и техника, 1995.
3. Косенко В., Косенко С., Федоров В. Обратноходовый импульсный ИП//Радио. - 1999 - № 12. - С. 40-41.

Автор: О.В. Белоусов

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 5-нм чип IBM 05.06.2017 IT-корпорация IBM объявила о создании первых рабочих образцов процессоров с транзисторами размером 5 нанометров. Разработка велась совместно с компаниями GlobalFoundries и Samsung Electronics. Новая технология позволяет размещать на одном чипе размером с человеческий ноготь до 30 млрд транзисторов и использовать их в самом различном оборудовании - от смартфонов до космических кораблей. Первые в мире 7-нм чипы, анонсированные IBM два года назад, имели 20 млрд транзисторов. Более высокая плотность размещения транзисторов в микросхеме увеличивает скорость прохождения сигнала между ними. В IBM утверждают, что 5-нм решения на 40 % производительнее нынешних 10-нм чипов или на 75 % энергоэффективнее их при одинаковом быстродействии. Представленный чип использует новый тип транзисторов, объединенных в так называемые кремниевые нанолисты (silicon nanosheets). Они посылают электроны через четыре затвора, тогда в случае с транзисторами FinFET (считаются наиболее продвинутыми на данный момент на массовом рынке) речь идет о трех затворах. Технология FinFET появилась в 22- и 14-нм полупроводниках, ожидается, что она останется в 7-нм чипах. Полупроводниковая отрасль отходит от FinFET, поскольку технология не способна масштабироваться геометрически, заявил вице-президент по исследованиям полупроводниковых технологий IBM Research Мукеш Харе (Mukesh Khare). "Уход за пределы 7 нанометров является важной инновацией, - комментирует Харе. - Это инновация в конструктивном плане и том, как все больше транзисторов собираются вместе. Эта структура транзисторов открывает путь к настоящему 5-нм техпроцессу". На данный момент еще рано говорить о коммерческом выходе 5-нм микросхем (ориентировочные сроки - 2020 год). Однако уже известно, что для производства таких решений IBM будет использовать технологию фотолитографии в глубоком ультрафиолете (extreme ultraviolet lithography, EUV).

Другие интересные новости:

▪ Стресс меняет мозг

▪ Гигиена от A до Z

▪ 4 млрд. абонентов GSMA

▪ Роботы вместо астронавтов

▪ Хищная бактерия как живой антибиотик

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Металлоискатели. Подборка статей

▪ статья Шариковая ручка. История изобретения и производства

▪ статья Сколько реформ успел провести Наполеон за шесть дней на Мальте? Подробный ответ

▪ статья Заведующий отделом (редакции, телевидения, радиовещания). Должностная инструкция

▪ статья Ламповый усилитель на 4П1Л и 6С4С. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Угадать задуманный день недели. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026