Стабилизированный сетевой преобразователь напряжения, 220/20 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы

 Комментарии к статье

При разработке описываемого ниже устройства ставилась задача создать малогабаритный сетевой источник питания с высоким КПД, способный отдать в гальванически несвязанную с сетью нагрузку мощность 1...3,5 Вт. Этим требованиям вполне отвечает однотактный импульсный стабилизированный преобразователь напряжения, передающий энергию во вторичную цепь в паузах между импульсами тока в первичной обмотке разделительного трансформатора. Один из вариантов такого устройства и предлагается вниманию читателей (рис. 4.3).

(нажмите для увеличения)

Основные технические характеристики:

• Выходное напряжение, В, ±2.....20;
• Суммарная выходная мощность, Вт.....3,5;
• Частота преобразования, кГц.....20;
• Пределы изменения напряжения сети, при которых выходное напряжение изменяется не более чем на 1%, В.....210...250.

В состав устройства входят выпрямитель сетевого напряжения (VD1) со сглаживающим фильтром (R4, С3, С4), задающий генератор (DD1.1...DD1.3) с цепью запуска (R17, С7), формирователь прямоугольных импульсов (DD1.4...DD1.6, VT2, VT4), электронный ключ (VT3), импульсный трансформатор (Т1), регулируемый источник тока (VT5), устройство защиты от замыканий в нагрузке (R10, VT1), три выпрямителя (VD2...VD4) и столько же фильтрующих конденсаторов (С9...С11). Конденсаторы C1, C2 предотвращают проникание в сеть помех с частотой преобразования.

С включением устройства в сеть начинают заряжаться конденсаторы С3, С4 и С7. После того как напряжение на последнем из них достигнет примерно 3 В, самовозбуждается задающий генератор (DDL1...DD1.3). Частота следования его импульсов (зависит от постоянной времени цепи R7, С5) - около 20 кГц, форма напоминает пилообразную. Формирователь (DD1.4...DD1.6, VT2, VT4) преобразует их в прямоугольные колебания. Поскольку последовательности импульсов на базах транзисторов VT2 и VT4 противофазны, то они открываются строго поочередно, что обеспечивает минимальное время открывания и закрывания транзистора VT3. Когда этот транзистор открыт, через обмотку I течет линейно увеличивающийся ток и трансформатор T1 накапливает энергию, а когда закрыт (тока через первичную обмотку нет), энергия, накопленная трансформатором, преобразуется в ток вторичных обмоток III...V.

После нескольких циклов работы генератора на конденсаторе С7 устанавливается напряжение 8...10 В. Выходное напряжение преобразователя стабилизирует регулируемый источник тока, выполненный на транзисторах сборки VT5 (VT5.2 использован как стабилитрон). При колебаниях напряжения в сети или на нагрузке изменяется напряжение на обмотке II и регулируемый источник тока, воздействуя на формирователь, изменяет скважность прямоугольных импульсов на базе транзистора VT3.

При увеличении импульсного тока через резистор R10 сверх некоторого порогового значения транзистор VT1 открывается и разряжает конденсатор С6 (служащий для предотвращения ложного срабатывания защитного устройства от коротких выбросов тока, возникающих в момент включения преобразователя, а также во время переключения транзистора VT3). В результате импульсы задающего генератора перестают поступать на базу транзистора VT3 и преобразователь прекращает работу. При устранении перегрузки устройство запускается вновь через 0,8...2 с после зарядки конденсаторов С6 и С7.

Обмотки импульсного трансформатора T1 намотаны на полистироловом каркасе проводом ПЭВ-2-0,12 и помещены в броневой магнитопровод Б30 из феррита 2000НМ. Обмотки 1.1 и 1.2 содержат по 220 витков, обмотки II, III, IV и V - соответственно, 19, 18, 9 и 33 витка. Вначале наматывают обмотку 1.2, затем обмотки II, IV, III, V и, наконец, обмотку 1.1. Между обмотками II, IV, V и 1.1 помещают электростатические экраны в виде одного слоя (примерно 65витков) провода ПЭВ-2-0,12. При сборке трансформатора между торцами центральной части ферритовых чашек вставляют прокладку из лакоткани толщиной 0,1 мм. Трансформатор можно выполнить и на основе ферритового (той же марки) броневого магнитопровода Б22. В этом случае используют провод ПЭВ-2-0,09, причем число витков обмоток 1.1 и 1.2 увеличивают до 230. Транзистор КТ859А можно заменить на КТ826А, КТ838А, КТ846А.

Налаживание устройства не сложно. Установив движок подстроечного резистора R15 в верхнее (по схеме) положение, включают преобразователь в сеть и устанавливают этим резистором требуемые значения напряжения на выходе. Для уменьшения помех во вторичных цепях с частотой преобразования (20 кГц) необходимо опытным путем подобрать точку соединения электростатических экранов с одним из проводов первичной цепи, а также точки подключения конденсатора С8. Для этого достаточно один из выводов какой-либо вторичной обмотки подключить через миллиамперметр переменного тока к первичной цепи и определить названные точки по минимуму показаний прибора.

Преобразователь, собранный по описанной схеме, опробован для питания нагрузки, потребляющей мощность 10 Вт. В этом варианте число витков обмоток 1.1 и L2 было уменьшено до 120 (с магнитопроводом Б30), конденсаторы С3, С4 заменены одним оксидным емкостью 10 мкФ (номинальное напряжение 450 В), сопротивление резистора R10 уменьшено до 2,7 Ом, а резистора R18 - до 330 Ом.

Автор: Семьян А.П.

Смотрите другие статьи раздела Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Выращены томаты без косточек 19.07.2025

Современное сельское хозяйство все чаще обращается к молекулярной биологии, чтобы преодолеть вызовы, связанные с климатом, сроками хранения и требованиями рынка. Один из таких прорывов связан с выращиванием плодов без семян - давно востребованных как в пищевой промышленности, так и среди потребителей. Пока обезкосточенные бананы и виноград стали привычными, новое внимание ученых сосредоточено на других культурах. Индийские исследователи уверенно двигаются в этом направлении, предложив инновационный подход к созданию томатов без косточек. Исследование было проведено на кафедре ботаники факультета естественных наук Университета Маунтин-Си в индийском городе Вадодара. Руководство проектом осуществлял профессор Сунил Сингх, а финансирование обеспечивал Совет по научным и инженерным исследованиям. Ученые сосредоточились на изучении так называемых каспазоподобных генов, которые играют ключевую роль в развитии растений, в частности - в вегетативных и репродуктивных функциях. По словам п ...>>

Сахар из углекислого газа 19.07.2025

Новая разработка китайских исследователей в этой области может радикально изменить подход к производству сахара и других органических соединений. В условиях, когда Китай, несмотря на подходящий климат, ежегодно вынужден импортировать до пяти миллионов тонн сахара - около трети от общего объема потребления - поиск альтернативных способов получения этого ресурса становится особенно актуальным. Расширение посевных площадей под сахарную свеклу и тростник приводит к деградации почв и нарушению экосистем, а значит, необходимо искать более экологически безопасные решения. Ответ на этот вызов предложили ученые Тяньцзинского института промышленной биотехнологии при Китайской академии наук. Им удалось разработать метод, позволяющий превращать углекислый газ в сложные углеводы - такие как фруктоза, глюкоза, амилоза и другие сахара, пригодные для пищевой и химической промышленности. Как подчеркивает издание South China Morning Post, эта технология может одновременно снизить выбросы парниковы ...>>

Умные очки для плаванья Form Smart Swim 2 18.07.2025

Новое поколение умных очков от компании Form обещает превратить каждую тренировку в интеллектуальный и высокоточный процесс, совмещая комфорт, аналитику и навигацию в одном устройстве. На рынок поступили обновленные умные очки для плавания Smart Swim 2. Очки Smart Swim 2 стали развитием предыдущей модели, получив целый ряд усовершенствований. Устройство не только стало на 15% компактнее и легче, но и обзавелось новыми функциями, среди которых - встроенный пульсометр и цифровой компас. Миниатюрный электронный блок с аккумулятором, оптическим датчиком и прочими компонентами теперь можно закрепить как с левой, так и с правой стороны, что добавляет гибкости в использовании. Одной из наиболее примечательных функций стала возможность измерения частоты сердечных сокращений в режиме реального времени. Для профессионалов это дает возможность максимально точно контролировать нагрузку, не выходя из воды. А те, кто предпочитает плавание в открытых водоемах, смогут оценить встроенный компас, ...>>

Случайная новость из Архива Сапфировая бритва 24.11.2015 Мода на бороду, похоже, установилась всерьез и надолго. И тем не менее производители различных устройств для бритья отлично понимают, что мода приходит и уходит, а волосы растут, и с ними надо что-то делать. Но чем удивить покупателей? Например, иридиевой рукояткой и сапфировым лезвием. Несколько лет назад американский стартап Zaffiro, "вылупившийся" из инкубатора инноваций Bright Light Ventures в г. Портленд (штат Орегон), объявил о создании лезвия из сапфира, на разработку которого, по словам компании, ушло 8 лет усилий специалистов в области производства ракетных двигателей, нанотехнологии и физики частиц. Благодаря этим усилиям удалось создать лезвия из сапфира с толщиной кромки 80 атомов. Эти лезвия в 10 раз острее хирургического скальпеля и в 5000 раз тоньше человеческого волоса. Поскольку сапфир по твердости уступает только алмазу, получившиеся лезвия служат от 6 до 12 месяцев. Первые варианты бритвы продавались по цене от 18000 с золотой рукояткой до 100000 USD с рукояткой из иридия. Партия была, понятное дело, ограниченная - в основном ценой. Нынешнее поколение Zaffiro под названием Z2 будет продаваться по цене 299 USD, а картридж по 49 USD благодаря снижению стоимости выращенного белого сапфира, широко используемого в линзах для "айфона" и других электронных устройствах. В будущем компания обещает, что лезвия смогут служить в пять раз дольше. Правда, вопрос с пресловутой рукояткой пока не решен. Инженеры компании предполагают, что она будет выполнена из хирургической нержавеющей стали с вставками из титана или молибдена.

Другие интересные новости:

▪ Внутреннее ядро Земли движется в разные стороны

▪ Видеокарта GeForce GTX 760 iChill HerculeZ 3000 от Inno3D

▪ Леса будущего

▪ Компактное солнечное зарядное устройство для электромобилей GoSun Solar EV Charger

▪ Африканская рыба не выносит жары

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Чудеса природы. Подборка статей

▪ статья Служить за козла на конюшне. Крылатое выражение

▪ статья Когда для лечения стал применяться электрошок? Подробный ответ

▪ статья Приемщик молочной продукции. Должностная инструкция

▪ статья Магнитные материалы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Отрезанный палец. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025