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:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Ритмы мозга и обучаемость 02.03.2015 Известно, что активность нейронов мозга складывается в волны или ритмы, которые можно увидеть на электроэнцефалограмме: альфа-ритм, бета-ритм, гамма-ритм и другие. Ритмы сменяют друг друга в зависимости от того, чем именно в данный момент занимается человек. Например, альфа-волны появляются во время отдыха, когда мы ничем не заняты, но и не спим; дельта-волны соответствуют глубокому сну без сновидений; если же внимание сконцентрировано на какой-то задаче, то это видно по быстрым тета- и гамма-ритмам. Более того, разные области мозга могут генерировать различные волны, потому что выполняют разные задачи. Наблюдая за динамикой ритмов, можно много сказать о том, как "департаменты" мозга общаются друг с другом и как распределяются обязанности при решении когнитивных задач, связанных с памятью, вниманием и т. д. В статье, опубликованной в Nature Neuroscience, Эрл Миллер (Earl Miller) и Скотт Бринкэт (Scott Brincat) из Массачусетского технологического института описывают, какие изменения в волновой активности мозга сопровождают запоминание и обучение. Исследователей интересовала не память вообще, а та ее форма, которую называют эксплицитной: она отвечает, например, за связь между объектами, событиями и т. д. Мы связываем внешность человека с его именем, а некое событие с местом, где оно произошло, как раз благодаря эксплицитной памяти. Формируется она при активных сознательных усилиях со стороны индивидуума, и есть она не только у человека, но и у животных. В эксперименте обезьянам показывали пары картинок, так что между некоторыми изображениями должны были установиться прочные связи. Обезьяны учились методом проб и ошибок: им снова и снова показывали картинки, а они должны были предположить, связаны они между собой или нет. Если животное правильно угадывало, что изображенные предметы связаны друг с другом, ему давали угощение. Одновременно исследователи регистрировали активность гиппокампа и префронтальной коры – двух зон мозга, играющих ключевую роль в обучении. Оказалось, что частота волн в них менялась в зависимости от того, правильный или неправильный ответ давала обезьяна. Если результат соответствовал ожиданию, то появлялся бета-ритм с частотой 9-16 Гц. Если же ответ был неправильный, то частота падала до 2-6 Гц, что соответствовало тета-ритму. Запоминание связано с формированием новых нейронных контуров: синаптические соединения между нейронами поддерживают "ячейку памяти" в рабочем состоянии. Ранее было показано, что сила синапсов (то есть их прочность и эффективность) зависит от того, в каком ритме приходится работать нервным клеткам: если бета-частоты усиливают межклеточные контакты, то тета-частоты, наоборот, ослабляют. Вместе с новыми результатами можно представить такую модель: правильный ответ стимулирует в мозге бета-активность, которая, в свою очередь, укрепляет сформировавшиеся нейронные цепочки – ведь они все правильно запомнили. Если же нет, то тета-активность аннулирует неправильную память. Это не первая работа, посвященная взаимосвязи волн мозга и памяти. Так, в прошлом году нобелевский лауреат Судзуми Тонегава опубликовал вместе с коллегами статью, в которой шла речь о похожих вещах – как мозг корректирует память, если видит неверный результат. Те эксперименты ставили на мышах, и в фокусе внимания были гиппокамп и энторинальная кора (еще один известный центр памяти). Тогда нейробиологи обнаружили, что сигналом к исправлению информации служат гамма-ритмы, синхронизирующие работу двух зон мозга. Разумеется, процесс запоминания слишком сложен, чтобы его можно было свести просто к чередованию нескольких типов волн. По изменениям в электрических ритмах мы можем судить о поведении достаточно крупных ансамблей клеток и целых участков мозга в тот момент, когда индивидууму нужно запомнить какую-то новую информацию. Почему один тип ритмов сменяет другой, что за механизм связывает такой замену с правильной или неправильной памятью, исследователям еще предстоит выяснить. Хотя не исключено, что в будущем у нас появятся стимуляторы памяти, которые будут помогать мозгу переключаться на нужный ритм, когда нам потребуется что-нибудь запомнить.

Другие интересные новости:

▪ Кардиограф в кармане

▪ OLED станет на 15% ярче и долговечнее

▪ Редкие земли с океанского дна

▪ Работа светофора зависит от количество людей у перехода

▪ Напитки с кислым вкусом заставляют людей идти на риск

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Справочник электрика. Подборка статей

▪ статья Эквиваленты моделей телевизоров различных фирм. Справочник

▪ статья За что московский князь Иван I Данилович получил прозвище Калита? Подробный ответ

▪ статья Преобразователь энергии волны. Личный транспорт

▪ статья Устройство дистанционной блокировки потребителей электроэнергии. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Защита блока питания от короткого замыкания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026