Простой автогенераторный ИИП мощностью 1,5 кВт для УМЗЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Разработка предлагаемого ИИП велась на основе прототипа, описанного в статье Е. Гайно и Е. Москатова "Мощный импульсный источник питания" в "Радио", 2004, №9, с. 31, 32. Предварительно была поставлена цель повышения выходной мощности в три раза при условии сохранения принципа действия и низкой стоимости изделия благодаря использованию широко распространенных компонентов. именно поэтому предпочтение было отдано управлению переключательными транзисторами с помощью насыщающегося трансформатора.

В устройстве применены резисторы в цепи положительной ОС вместо использования драйверной микросхемы с многочисленными компонентами "обвязки". Кроме того, базовый ток биполярных переключательных транзисторов во много раз превышает максимально допустимый выходной ток современных драйверных микросхем, таких как IR2110, IR2113 и аналогичных. Это требует для согласования микросхемы с транзисторами введения умощняющей согласующей ступени и вспомогательного источника для ее питания, что сводит на нет такое достоинство предлагаемого ИИП, как малое число компонентов. Вместо дешевых и распространенных биполярных транзисторов можно было бы применить мощные MOSFET или IGBT, но тогда исчезло бы другое достоинство - низкая стоимость компонентов.

Частота преобразования прототипа при отсутствии нагрузки - всего 9 кГц, поэтому его импульсный трансформатор тяжел и издает неприятный свист. Предлагаемый ИИП не имеет такого недостатка, поскольку его минимальная частота преобразования - 30 кГц.

Схема предлагаемого ИИП показана на рисунке. Основа ИИП - автогенераторный мостовой преобразователь напряжения с ненасыщающимся мощным трансформатором Т1 и насыщающимся маломощным трансформатором Т2, использование подобных преобразователей - хорошо известное и широко распространенное решение, его применяют в "электронных трансформаторах", балластах энергосберегающих ламп и других приборах, однако эти устройства меньшей мощности по сравнению с предлагаемым.

Основные технические характеристики:

• напряжение питающей сети, В.....176...253;
• номинальное выходное напряжение, В.....2x80;
• максимальная мощность нагрузки, кВт.....1,5;
• наибольший КПД устройства, %.....94;
• частота преобразования при отсутствии нагрузки, кГц.....30;
• масса, кг.....4,7.

В связи с тем что УМЗЧ имеет собственную защиту по току, нет необходимости этой функции у ИИП. Частота преобразования непостоянна - она тем выше, чем больше мощность нагрузки. Термисторы RK1 и RK2 ограничивают пусковой ток зарядки оксидного конденсатора С21 при включении в сеть.

Для обесточивания устройства в случае аварии предназначен выключатель-автомат SF1. Газовый разрядник F1 защищает устройство от перегрузок по напряжению питающей сети. На конденсаторах. С10, С17 и двухобмоточном дросселе L2 собран П-образный фильтр, препятствующий проникновению высокочастотных помех из ИИП в сеть.

Диодный мост VD8 выпрямляет переменное напряжение сети, а конденсатор С21 его сглаживает, конденсатор С22 шунтирует выход выпрямителя по высокой частоте.

На резисторах R1, R2, R7, конденсаторе С3 и динисторе VD7 собран релаксационный генератор, который вырабатывает импульсы, необходимые для запуска генератора после включения питания, а также восстановления условий для возникновения генерации после ее срыва.

Резисторы R8-R15 ограничивают базовый ток переключательных транзисторов VT1-VT8, конденсаторы С6-С9, С11-С14 ускоряют их переключение. Диоды VD5, VD6, VD9, VD10 демпфируют выбросы напряжения переходных процессов. Резисторы R3- R6, R18-R21 в эмиттерных цепях транзисторов выравнивают протекающий через них ток. Конденсатор С20 устраняет подмагничивание магнитопровода ненасыщающегося трансформатора Т1 постоянным током.

Через резисторы R16, R17 образована цепь положительной обратной связи с выхода преобразователя (с обмотки III трансформатора Т1) на его вход (обмотку V трансформатора Т2). От сопротивления этих резисторов, числа витков обмоток, габаритов и магнитных свойств материала магнитопровода насыщающегося трансформатора Т2 зависит частота преобразования, которую можно вычислить по формуле:

где F - частота преобразования, кГц; U - амплитуда импульсов напряжения на обмотке V трансформатора Т2, В; Внас - индукция насыщения переключательного трансформатора Т2, Тл; q - скважность импульсов; Sc - площадь сечения магнитопровода трансформатора Т2, см2; W - число витков обмотки V трансформатора Т2; К - коэффициент заполнения магнитопровода трансформатора Т2, для феррита почти достигающий единицы.

Диодный мост VD1-VD4 выпрямляет импульсное напряжение обмотки I трансформатора Т1. Конденсаторы С1, С2, С4, С5, С15, С16, С18, С19 и двухобмоточный дроссель L1 сглаживают высокочастотные и низкочастотные пульсации выходного напряжения.

Предохранители FU1 и FU2 обеспечивают защиту от медленного увеличения тока нагрузки сверх допустимого предела. Светодиод HL1 - индикатор рабочего состояния устройства, резистор R22 - токоограничительный.

Конструкция ИИП - произвольная, взаимное расположение компонентов некритично, хотя желательно, чтобы каждый из диодов VD5, VD6, VD9, VD10 был размещен возможно ближе к своей паре транзисторов VT1VT3, VT2VT4, VT5VT7, VT6VT8. источник собран навесным монтажом.

Выключатель-автомат А-0701НМ (SF1) производства Sang. Мао Enterprise Co., Ltd., на ток размыкания 15 А и номинальное напряжение 250 В, можно заменить на А-0702А, а-0702Х, A-0710W, CBLS2A15, М115-В120.

Термисторы SCK-2R515 (RK1 и RK2) можно заменить на MS32 5R020, MS32 7R015 или аналогичные NTC-термисторы с максимальным допустимым током не менее 15 А и номинальным сопротивлением от 5 до 10 Ом при температуре 25°С.

Клавишный выключатель питания TR26-21C-11D1 (SA1) заменим на SWR74 или на выключатель с подсветкой MK-521A/N. Газовый разрядник 2027-35-С (F1) можно заменить на B88069-X2380-S102, B88069-X370-S102, В88069-Х410, FS04X-1JOS или FS04X-1JMG.

Вместо 30ЕТН06 (VD1 - VD4) подойдут диоды 80E8U04, DSEI30-06A, HFA25TB60, RHRG3060. Каждый диод закреплен на отдельном теплоотводе с площадью охлаждающей поверхности 90 см2.

Диоды HER1608G (VD5, VD6, VD9, VD10) заменимы на 15ЕТН06, 15ETX06S, HFA25TB60, DSEI12-06A, FES16JT, а диодный мост. КВРС2510 (его необходимо снабдить теплоотводом с полезной площадью не менее 50 см2) - любым из GBU25M. BR2510, BR2510W, КВРС3510 или МВ4010.

Динистор VD7 - любой из КН102А - КН102В и 2Н102А - 2Н102В; последние три предпочтительнее для эксплуатации ИИП при повышенной температуре. Также подойдут импортные динисторы DB-3 или D8-4 с напряжением включения 32 и 40 В соответственно Переключательные биполярные транзисторы VT1-VT8 установлены каждый на теплоотводе с площадью охлаждающей поверхности 140 см2. Вместо КТ812А можно использовать восемь однотипных транзисторов 2Т812А, КТ812Б или КТ840А.

Конденсаторы С1-С3, С15, С16, С22 - полиэтилентерефталатные MER или MEF, a C20 составлен из восьми параллельно соединенных конденсаторов MER по 1 мкФ с номинальным напряжением 630 В. Конденсаторы С6-С9, С11-С14 - керамические. КМ5Б-Н90, К10-17А-Н50 К10-17Б-Н50. Конденсаторы. СЮ и С17 - В32923-А2474М, рассчитанные на подключение в сеть переменного тока. их допустимо заменить конденсаторами 881131-С 1105-М, В81131-С1474-М, В81141-С1684-М. В81141-С1334-М или аналогичными. Оксидные конденсаторы С4, С5, С18, С19, С21 - алюминиевые К50-6 К50-35 или аналогичные.

Все постоянные резисторы, используемые в источнике питания - непроволочные, например, МЛТ, ОМЛТ, С2-23, С2-33. Резисторы R1, R2 и R22 должны иметь номинальную мощность рассеяния 2 Вт. Резисторы R3-R6, R18-R21 - импортные керамические серии CRL, их также можно составить из нескольких параллельно соединенных резисторов до получения необходимых сопротивления и мощности рассеяния.

Импульсный трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе типоразмера Ш20х28 из феррита. М2000НМ-9, соответствующего техническим условиям ОЖО.707.140ТУ. Также допустимо использовать феррит М2000НМ1-17. Обмотка I этого трансформатора содержит 2 секции по 8 витков жгута из четырех сложенных вместе проводов ПЭТВ-2 0,5. Обмотка II содержит 28 витков из двух сложенных вместе проводов ПЭТВ-2 0,5, а обмотка III - один виток провода ПЭВ-2 0,5. Все обмотки надлежит надежно изолировать одну от другой фторопластовой, майларовой или лакотканевой лентой.

Трансформатор Т2 намотан на кольцевом ферритовом магнитопроводе типоразмера К6хЗхЗ от автогенераторного электронного балласта энергосберегающей лампы.

Каждая из обмоток I-IV содержит четыре витка провода ПЭВ-2 0,25, а обмотка V - девять витков провода ПЭВ-2 0,5.

Дроссель L1 - самодельный. Он выполнен на магнитопроводе кольцевой формы, составленном из двух одинаковых частей типоразмера. КП35х26х7, из альсифера марки. ТЧ-60. Обмотки I и II намотаны в два провода ПЭВ-2 2 до заполнения окна. Вместо ПЭВ-2 можно применить провод ПЭТВ. Дроссель L2 - готовый B82726-S2163-N30, который, согласно паспорту, допускает ток обмоток 16 А при максимальном напряжении между ними 250 В.

Индуктивность каждой обмотки - 2,2 мГн.

Плавкие предохранители FU1 и FU2 - Н630РТ-15А Н630-15А или аналогичные. Светодиод HL1 - любой, желательно зеленого цвета свечения.

Собранный из исправных деталей ИИП должен заработать сразу после включения. Если автогекерация отсутствует, нужно проверить фазировку обмоток трансформатора Т2 и, возможно, поменять местами подключение выводов его обмотки V либо обмотки III трансформатора Т1. Если частота преобразования без нагрузки существенно отличается от 30 кГц, это указывает на неподходящий материал или дефект магнитопровода трансформатора Т2, такой, например, как скрытая трещина. В этом случае магнитопровод необходимо заменить.

Автор: Д. Бутов, с. Курба Ярославской обл.

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Случайная новость из Архива Умные часы от Samsung 21.03.2013 Компания Samsung разрабатывает наручные часы, которые смогут выполнять те же задачи, что и смартфоны. Об устройстве рассказала в интервью Bloomberg исполнительный вице-президент мобильного подразделения Samsung Ли Ен Хи (Lee Young Hee). "Мы работаем над будущими продуктами, - заявила Ли Ен Хи, - и часы, определенно, будут одним из них". Что именно будет уметь устройство, когда оно поступит в продажу и сколько будет стоить, она не уточнила. Первые слухи о новых "умных часах" Samsung появились в феврале 2013 года. Тогда сообщалось, что они будут работать под управлением ОС Android и получат название Galaxy Altius. В том же месяце неофициальные источники заявили, что часы, заменяющие собой смартфон, готовит к выпуску и Apple. Устройство под кодовым названием iWatch якобы позволит пользователю совершать звонки и сверяться с картами, а также сможет выступать шагомером и датчиком пульса. Samsung в прошлом уже выпускала наручные часы, совмещенные с телефоном. Устройство называлось SPH-WP10 и вышло в 1999 г. SPH-WP10 считаются первыми в мире "часами-телефоном". Десятью годами спустя южнокорейская компания показала S9110 - "часы-телефон" с сенсорным экраном и модулем Bluetooth. Толщина корпуса устройства составляла рекордные для 2009 года 12 мм. Apple и Samsung являются главными конкурентами на рынке смартфонов, при этом Samsung сохраняет за собой звание крупнейшего в мире производителя телефонов. Мобильные устройства Apple работают на базе iOS, в то время как для Samsung основной операционной системой является Android.

Другие интересные новости:

▪ Самая древняя веревка Великобритании

▪ Стандарт DisplayPort 1.3 с пропускной способностью 32,4 Гбит/с

▪ Борьба с обрастателями кораблей - по примеру китов

▪ ADS8688 - многоканальный SAR АЦП для измерения биполярного сигнала

▪ Весы с интеллектом

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радио - начинающим. Подборка статей

▪ статья Науки юношей питают, отраду старым подают. Крылатое выражение

▪ статья Что вызывает язву желудка? Подробный ответ

▪ статья Белокрыльник болотный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Сенсорный переключатель на базе таймера 555. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Не разрезая веревок. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026