Усовершенствованный импульсный источник питания в спичечной коробке, 220/9 вольт 10 ватт. 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.

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.

Описания миниатюрных ИИП неоднократно были опубликованы на страницах журнала "Радио". Как правило, это устройства с небольшой выходной мощностью. Один из таких ИИП [1] 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" [2]. 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 аналога [1]. Достичь столь высоких энергетических показателей удалось благодаря применению специализированной микросхемы TNY255P семейства TinySwitch фирмы Power integrations [3, с. 479, 480] ИИП стабилизирует выходное напряжение, обладает защитой от перегрузки и короткого замыкания в нагрузке путем пропуска импульсов, а используемая микросхема содержит узлы защиты от перегрева. Более подробную информацию о параметрах и характеристиках этой микросхемы TNY255P можно получить на сайте.

Схема ИИП показана на рис. 1.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

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...4,7 мкф.

Выходной выпрямитель собран на диоде Шоттки 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, С3 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 КС 170А 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 К10х6х2 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.

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.

Рис. 2

Внешний вид собранной платы показан на рис. 3. После проверки и налаживания ее помещают в корпус из изоляционного материала. Налаживание ИИП сводится к точной установке выходного напряжения подстроечным резистором R3.

Рис. 3

Литература

1. Москатов Е. Импульсный ИП в спичечной коробке. - Радио, 2005, № 6, с. 26, 27.
2. Солонин В. Сетевой в габаритах "Кроны". - Радио, 1999, № 2, с. 37, 44.
3. Микросхемы для импульсных источников питания и их применение. 2-е издание, исправленное и дополненное. - М.: Издательский дом Додэка-XXI, 2001.
4. TNV253/254/255. - <allcomponents.ru/pdf/powerint/tny255p.pdf>.

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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Низкотемпературный рекорд для квантовых устройств 07.02.2016 Группе ученых из Технического исследовательского центра VTT (Финляндия), Ланкастерского университета и общества Aivon (Великобритания) удалось добиться охлаждения электронов в новом наноэлектронном устройстве до температуры, всего лишь на несколько тысячных долей градуса превышающую абсолютный нуль. Несмотря на то, что сегодня имеются методы, позволяющие охладить даже массивные куски металла ниже одного милликельвина (десять в минус третей кельвина), добиться схожего охлаждения для электронов в небольших устройствах ранее не удавалось. Новое исследование открывает новые возможности в области квантовых технологий, В том числе конструирования квантовых компьютеров и датчиков. Как известно, квантовые технологии используют квантово-механические эффекты, которые могут превосходить по производительности любые технологии, основанные только на классической физике. Многие высокочувствительные датчики магнитного поля и детекторы излучения требуют низких температур - им вреден тепловой шум. Использованное в эксперименте наноэлектронное устройство представляет собой так называемый первичный термометр, т.е. термометр, который не требует калибровки. Это делает его очень привлекательным для использования области низкотемпературных приборов и метеорологии. В его создании принимали участие ведущие ученые и эксперты в области нанотехнологий и датчиков высокой производительности из Финляндии и Великобритании. Профессор Рич Хейли (Rich Haley) из Ланкастерского университета говорит, что очень важно, что в новом эксперименте наконец удалось преодолеть барьер в 4 милликельвина, который удерживался в таких структурах на протяжении пятнадцати лет. Ученые рады, что им не только удалось достичь нового рекорда, но также найти путь к еще более низким температурам.

Другие интересные новости:

▪ Сибирские пожары разогревают Арктику

▪ Li-Fi для беспроводной электроэнцефалографии

▪ Клетка для углекислого газа

▪ Раскрыт секрет успешных людей

▪ Темная материя стала темнее

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД). Подборка статей

▪ статья Стереохимия. История и суть научного открытия

▪ статья Какое традиционное название имеют океанические пространства в 40-х широтах Южного полушария? Подробный ответ

▪ статья Работа с ядовитыми, горючими веществами, ядами, наркотиками. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Индикатор радиационной опасности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Стабилизированный регулятор частоты вращения двигателя постоянного тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026