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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Скоростное создание алмазов 27.12.2024 Ученые из южнокорейского Института фундаментальных наук, возглавляемые Родни Руоффом, открыли новую революционную методику синтеза алмазов, которая позволяет получать эти драгоценные камни при нормальном давлении и температуре 1025 °C. Разработка нового метода синтеза алмазов с использованием жидких металлов и без необходимости в "зародышах" открывает большие перспективы для удешевления и ускорения производства лабораторно выращенных алмазов. Это может стать важным шагом вперед как для научных исследований, так и для индустриального применения алмазов, от медицины до электроники. Традиционно, для формирования алмазов в лабораторных условиях используются два основных метода: HPHT (метод высоких давления и температуры) и CVD (метод химического осаждения). Метод HPHT имитирует природные условия, где алмазы образуются под воздействием экстремально высокого давления и температуры на глубинах в 150-250 км. В этом процессе используется пресс, который создает необходимое давление, а также высокая температура, достигающая 900-1400 °C. Метод CVD, в свою очередь, заключается в выращивании алмазов из газовой смеси, где углерод осаждается на уже существующий "зародыш" алмаза. Однако новый метод синтеза алмазов, предложенный южнокорейскими учеными, существенно упрощает этот процесс. В его основе лежит использование жидких металлов, таких как галлий, железо, никель и кремний, которые нагреваются в специальном тигле до температуры около 1025 °C. Тигель способствует равномерному распределению тепла и создает оптимальные условия для каталитической активации метана. Всего через 15 минут после начала реакции начинается образование алмазов, что значительно ускоряет процесс по сравнению с традиционными методами. Особенность этой технологии заключается в том, что для создания алмазов больше не требуются "зародыши", то есть частицы алмаза, на которых растет новый материал. Это упрощает весь процесс, снижая затраты и время производства. В результате новое открытие может сделать синтез алмазов в лабораториях более быстрым и дешевым, что откроет новые возможности для промышленного использования алмазов в различных областях, от ювелирного дела до высокотехнологичных отраслей.

Другие интересные новости:

▪ Надежные и чувствительные квантовые полупроводники

▪ Драйверы светодиодов мощностью 12 Вт от компании TDK-Lambda

▪ NCP693 - новый малопотребляющий LDO-стабилизатор

▪ Самовосстанавливающийся бетон

▪ Попкорн как альтернатива пенополистиролу

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Индикаторы, датчики, детекторы. Подборка статей

▪ статья Пластиковый пакет. История изобретения и производства

▪ статья Почему знак пацифик имеет такую форму? Подробный ответ

▪ статья Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током

▪ статья Уточнение конфигурации окна сердечника трансформатора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Часы никогда не врут. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026