Сверхминиатюрный импульсный источник питания в габаритах наперстка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Для обеспечения энергией задающих генераторов импульсных источников питания, измерительных приборов, а также некоторых других маломощных нагрузок можно использовать предложенное в статье устройство.

Основные технические характеристики:

• Переменное напряжение питающей сети, В......220 +20% -45%
• Частота сетевого напряжения, Гц......48...380
• Стабилизированное постоянное выходное напряжение, В......20
• Максимально допустимый ток нагрузки, мА......50
• Нестабильность постоянного выходного напряжения, %......2
• Амплитуда пульсации выходного напряжения, мВ......25

Устройство выполнено всего на семи компонентах, причем основную роль играет специализированная микросхема HV-2405E фирмы "Harris Semiconductor" [1, с. 25-31]. Функционально микросхема HV-2405Е состоит из двух систем -предварительного импульсного стабилизатора и оконечного линейного стабилизатора напряжения. Принципиальная схема источника питания, позиционируемая как типовая, приведена на рис. 1. Данный однокристальный источник питания не обладает гальванической развязкой по напряжению входных и выходных цепей, но имеет цепь защиты от короткого замыкания в нагрузке методом ограничения тока.

Назначение и возможные замены компонентов

Термистор RK1 предотвращает пробой микросхемы DA1 током заряда конденсатора С1. В источнике питания был использован малогабаритный термистор марки MZ21-N151RM, который можно поменять на приборы марок MZ21-N101RM, MZ21Р121RM, MZ21Р181RM или подобный.

Конструктивный предохранитель FU1 защищает питающую сеть от перегрузки в случае аварии. Предохранитель выполнен из отрезка медной проволоки диаметром примерно 0,05 мм.

Электролитический конденсатор С1 в течение одной части периода сетевого напряжения накапливает энергию, а в течение другой части периода накопленной энергией питает оконечный линейный стабилизатор напряжения. От величины емкости этого конденсатора зависит максимальный ток, который способен отдать в нагрузку источник питания. Конденсатор может быть взят любой марки и фирмы-производителя, но обязательно малогабаритный.

Керамический конденсатор С2 обеспечивает задержку включения микросхемы DA1 в течение длительности времени переходных процессов. Для частоты питающей сети в 50 Гц или 60 Гц рекомендована величина емкости конденсатора в 150 пФ. Конденсатор С2 можно применить любого типа с номинальным напряжением 40 В. Восьмивыводная микросхема DA1, заключенная в типовой корпус DIP-8, осуществляет преобразование переменного входного напряжения в постоянное выходное напряжение и осуществляет стабилизацию последнего. Диапазон рабочих температур микросхемы HV3-2405E-5 составляет 0°С... +75°С, а микросхемы HV3-2405E-9 достигает -40°С ... +85°С. Кристалл микросхемы может быть разогрет до температуры в +150°С.

Назначение выводов микросхемы таково:

1. - вывод для подключения нулевого провода питающей сети;
2. - внешний конденсатор импульсного стабилизатора;
3. - общий провод;
4. - внешний конденсатор задержки включения микросхемы;
5. - вывод регулировки постоянного выходного напряжения;
6. - выход положительного постоянного напряжения для подключения нагрузки;
7. - вывод не задействован;
8. - вывод для подключения фазного провода питающей сети.

Электролитический конденсатор C3 выполняет функцию емкостного фильтра, сглаживающего пульсации выходного напряжения источника питания. Чем больше будет его емкость, тем станет меньше пульсация выходного напряжения.

Сопротивление резистора R1, включенного в цепь обратной связи, определяет величину постоянного выходного напряжения. Резистор может быть использован марки МЛТ, С2-22, С2-23 или аналогичной. Величина тока, протекающего через резистор, составляет примерно 1 мА.

Конструкция

Монтаж источника питания может быть выполнен навесным способом. К радиокомпонентам следует припаять выводы длииой не менее 10 см из гибкого провода в качественной изоляции, которые следует ориентировать в одну сторону. Марка провода может быть, к примеру, МГТФ. Провода сразу следует облудить и пометить, чтобы в дальнейшем не возникло вопросов относительно их соединения с компонентами источника питания. После сборка и подтверждения работоспособности изделие окунают в эпоксидный компаунд и обволакивают несколькими слоями стеклоткани. Затем заготовку помещают внутрь специально заготовленного металлического портновского наперстка таким образом, чтобы гибкие выводы выходили из него. При этом наперсток выполняет функции корпуса и электромагнитного экрана. Окончательно заливают содержимое наперстка эпоксидным компаундом так, чтобы стеклоткань была полностью закрыта полимером. Для того чтобы вышли пузырьки воздуха, наперсток осторожно покачивают.

По истечении суток компаунд затвердеет, и источник питания можно будет использовать по назначению. Следует заметить, что после заливки наперстка источник питания станет не ремонтопригоден. То есть все операции по регулировке должны быть проведены до сборки изделия в единое целое.

Настройка и регулировка

Источник питания не требует проведения настройки, если выполнен в точном соответствии с принципиальной схемой и изготовлен из исправных деталей. В случае необходимости корректировки выходного напряжения следует изменить сопротивление резистора R1. Так, для получения выходного напряжения величиной в 18 В сопротивление резистора R1 должно составлять 13 кОм, для 15 В - 10кОм,для 12 В - 6,8кОм, а для 9 В - 3,9 кОм.

Литература

1. Интегральные микросхемы: Микросхемы для импульсных источников питания и их применение. Издание 2-е. - М.: ДОДЭКА, 2000. - 608 с.

Автор: Евгений Москатов г. Таганрог, moskatov.narod.ru

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Ионный двигатель X-3 20.10.2017 Специалисты NASA испытали разработанный исследователями из Мичиганского университета (США) ионный двигатель X-3, который установил новые рекорды мощности, тяги и тока. Принцип действия двигателя X-3 основан на эффекте Холла, который возникает при воздействии магнитного поля на движущиеся заряженные частицы - к примеру, ионы газа. При этом ионы отклоняются от своей траектории, из-за чего возникает ток, перпендикулярный основному направлению. Это создает дополнительную тягу и позволяет достичь высокого расхода ксенона, который используется в качестве ионизированного газа. Ионный двигатель диаметром один метр весит 227 килограммов и оснащен тремя каналами выхода плазмы, что позволяет уменьшить его габариты по сравнению с одноканальными двигателями. Работу Х-3 обеспечивает электрическая силовая установка XR-100, разработанная американской компанией Aerojet Rocketdyne. В процессе в вакуумной камере двигатель продемонстрировал мощность более 100 киловатт и тягу в 5,4 ньютона. Для сравнения, другие образцы ионных двигателей на эффекте Холла развивали мощность не более пяти киловатт. Основным преимуществом таких двигателей является высокий удельный импульс - около 40 километров в секунду. Обычные ракеты на жидком топливе развивают лишь 5 километров в секунду. В результате тратится меньше топлива, но тяга невелика, поэтому ионные двигатели пока не могли преодолеть земное притяжение. Специалисты NASA намерены продолжить испытания ионного двигателя Х-3 в будущем году. В ходе следующего этапа тестирования ученые собираются проверить выносливость двигателя, заставив его работать на полную мощность в течение 100 часов. Специально для данного эксперимента построят специальную магнитную экранирующую систему, которая защитит стенки ионного двигателя от раскаленной плазмы.

Другие интересные новости:

▪ Подзарядка светом

▪ Универсальный контроллер питания для мобильных приложений

▪ Система идентификации и беспроводной передачи данных Texas Instruments RF430F5978

▪ Исследование молнии внутри грозового облака

▪ Прикосновение на расстоянии

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Видеотехника. Подборка статей

▪ статья Логика. Шпаргалка

▪ статья Что такое маржа? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров Kim. Справочник

▪ статья Синтезатор синусоидального сигнала. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Перчатки, окрашивающиеся в карманах. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025