Однокристальный AC/DC преобразователь с ЧИМ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы

 Комментарии к статье

Представленный в статье однотактный импульсный источник питания (ИИП) средней мощности можно использовать для замены обычного сетевого адаптера, построенного на базе линейного источника питания.

Основные технические характеристики

• Диапазон допустимых переменных напряжений питающей сети, В......80...276
• Число фаз напряжения питающей сети......1
• Номинальное постоянное выходное напряжение, В......20
• Максимально допустимый ток, потребляемый нагрузкой, А......4
• Ток, потребляемый источником питания от сети без нагрузки, мА......13
• Типовой диапазон регулирования частоты преобразования, кГц......20...70

Принципиальная схема источника питания изображена на рис. 1.

ИИП обладает гальванической развязкой входных и выходных цепей. Основным компонентом ИИП является специализированная микросхема марки 1182ЕМЗ брянской фирмы НПЦ "СИТ". Справочную информацию о микросхеме 1182ЕМЗ можно узнать из справочника [1, с. 34, 35], в котором, в частности, сказано, что аналогов у указанной микросхемы нет. Достоинства микросхемы данного ИИП заключены в наличии встроенных защит от перегрузок по току нагрузки и по перегреву ее полупроводникового кристалла. Микросхема работает на принципе частотно-импульсной модуляции (ЧИМ) с диапазоном частот генерации от 20 кГц до 70 кГц. Диапазон рабочих частот ЧИМ можно варьировать изменением индуктивности первичной обмотки импульсного трансформатора напряжения TV1. Амплитуда импульсов напряжения, приложенных к первичной обмотке трансформатора TV1, зависит от напряжения электрического пробоя стабилитрона VD1.

Назначение и возможные замены компонентов

Двухсекционный компонент SA1 - это выключатель питания, a FU1 - это плавкий предохранитель, защищающий генератор переменного напряжения питающей сети от перегрузки в случае отказа микросхемы DA1. Высоковольтный керамический конденсатор С1, который можно взять марок К15-5, К15-У2, КСО-10, КСО-11 или КСО-13, подавляет пульсации, которые генерирует преобразователь, состоящий из микросхемы DA1 и импульсного трансформатора TV1. Данный конденсатор обязательно должен обладать минимально возможными значениями паразитных параметров индуктивности и сопротивления, а также должен надежно работать при приложении к обкладкам переменного напряжения.

Однополупериодный выпрямитель, собранный на диоде VD2 и емкостном фильтре на конденсаторе С2, обеспечивает работу микросхемы DA1. Диод VD2 можно поменять на приборы марок SF12, SF14, UF4002, US1D или КД212А, а конденсатор С2 допустимо применить марок К73-11, К73-20, К73-15, К73-16, К73-22 или К73П-2. Электролитический конденсатор C3 предназначен для подавления пульсаций в постоянном напряжении, прикладываемом к нагрузке. Этот конденсатор C3 можно взять типа К50-6, К50-29, К50-31 или аналогичный импортный конденсатор, обладающий по возможности малыми габаритами. Диод VD3 марки BYW80-200 выпрямляет импульсное напряжение, индуцированное на обмотке III трансформатора напряжения TV1. Необходимо обеспечить тепловой контакт этого диода с охладителем микросхемы DA1, для чего, возможно, придется использовать прокладку из электроизоляционного материала, такого как слюда или бериллиевая керамика. Диод VD3 должен быть высокочастотным или импульсным; его допустимо поменять на прибор 15ЕТН03, MUR820, КД213А, КД213Б или КД213В.

Микросхему DA1 следует закрепить на охладителе марки HS113, HS118, HS134, HS184 или подобном с использованием термопасты КПТ-8. Микросхема заключена в металлопластиковый корпус "Multiwatt-9" и имеет следующее назначение выводов:

1 - вывод предназначен для присоединения первичной обмотки трансформатора;

2 и 3 - выводы для подведения переменного напряжения питающей сети;

4 - вывод необходим для подключения первичной обмотки трансформатора; 5, 6 и 9 - не задействованы;

7 - локальный общий провод микросхемы;

8 - вывод для подключения стабилитрона. Рабочая температура нагрева полупроводникового кристалла микросхемы находится в диапазоне от -40°С до +150°С. Типовое тепловое сопротивление кристалл -корпус микросхемы составляет 4°С/Вт, а тепловое сопротивление кристалл - окружающая среда достигает 50°С/Вт. Порог срабатывания защиты от перегрева кристалла микросхемы лежит в пределах от +135°С до +160°С. Помимо этого, микросхема выдерживает статический потенциал с напряжением до 2 кВ.

Импульсный трансформатор напряжения TV1 выполнен на ферритовом сердечнике типоразмера Ш12х15. Марка феррита может быть 2500НМС1, 2500НМС2 или 3000НМС. Протяженность немагнитного зазора подбирают до получения индуктивности первичной обмотки в 2,5 мГн (при этом частота преобразования будет около 30 кГц). Обмотка I образована 47 витками, обмотка 11-14 витками, а обмотка III - 24 витками провода ПЭВ, ПЭЛ или ПЭЛШО. Диаметр провода с изоляцией обмотки I составляет 0,41 мм, обмотки 11-0,14 мм, а обмотки III - 0,89 мм. Хотя столь большие диаметры обмоточных проводов приводят к повышенным потерям на поверхностные эффекты, с этим можно смириться или использовать литцендрат эквивалентного сечения. Каждую обмотку изолируют одну от другой тремя слоями майларовой, лакотканевой или тефлоновой пленки.

Постоянный резистор R1 и светодиод HL1 образуют цепь индикации включенного состояния источника питания, а также представляют собой небольшую неотключаемую нагрузку однотактного преобразователя. Резистор R1 допустимо использовать марки МЛТ, ОМЛТ, С2-22, С2-23 или подобной. Светодиод можно применить марки КИПМ05Д-1Ж, КИПМ05Д1-1Ж, КИПМ05Е-1Ж, КИПМ05Е1-1Ж, КИПМ06Д-1Ж, КИПМ07Д-1Ж, КИПД35А-Ж или аналогичной.

Конструкция

При монтаже ИИП следует все соединения осуществлять как можно более короткими проводниками. Лапки 2 и 3 микросхемы DA1 желательно отогнуть в противоположные стороны для предупреждения пробоя и короткого замыкания.

Настройка и регулировка

Источник питания должен начать работать сразу, без налаживания. Однако может возникнуть необходимость подбора числа витков обмотки III трансформатора TV1 для более точной установки выходного напряжения. Если при работе ИИП услышите писк или другие посторонние звуки, то следует изменить индуктивность первичной обмотки импульсного трансформатора напряжения TV1, тем самым скорректировав диапазон частот ЧИМ.

Литература

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

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

Смотрите другие статьи раздела Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива 8-ядерный процессор Kirin 920 с поддержкой VoLTE и QHD-экранов 15.06.2014 Китайская компания Huawei официальной представила восьмиядерный процессор Kirin 920 для мобильных устройств. Первым продуктом на базе этой платформы, вероятно, станет смартфон под кодовым обозначением Mulan. Анонсированная платформа, построенная на архитектуре big.LITTLE GTS (Global Task Scheduling) с использованием 28-нм техпроцесса, включает четыре вычислительных ядра ARM Cortex A-15 с тактовой частотой от 1,7 до 2,0 ГГц и четыре ARM Cortex-A7 c частотой 1,3-1,6 ГГц. В состав чипсета вошел встроенный модем Category 6 LTE, способный обеспечить передачу данных на скорости до 300 Мбит/с. Также заявлена поддержка технологии VoLTE. За графическую составляющую в системе-на-чипе отвечает GPU Mali-T628 MP4, обеспечивающий поддержку QHD-экранов (2560х1600 пикселей) в мобильных устройствах. В конфигурации однокристальной системы также заявлены аудиопроцессор Tensilica HiFi 3, поддержка кодека H.265 и функция декодирования медиафайлов в формате Ultra HD. Во время презентации Kirin 920 были представлены сравнительные результаты испытания процессоров в бенчмарке AnTuTu. По словам Huawei, ее новинка немного производительнее SoC Qualcomm Snapdragon 805 и гораздо быстрее платформы MediaTek MT6592. Китайский производитель не назвал сроки, в течение которых Kirin 920 появится в потребительской электронике. При этом разработчики обещают выход 64-разрядной версии процессора до конца 2015 года.

Другие интересные новости:

▪ Ультракороткофокусный проектор JMGO Smart Wall O1

▪ Сонные коровы дают снотворное молоко

▪ Многоцветный фломастер Colorpik Pen

▪ Система позиционирования без спутников

▪ Солнечная башня освещает Лас-Вегас

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Должностные инструкции. Подборка статей

▪ статья Менеджмент. Шпаргалка

▪ статья Почему большой палец на задней лапе летучей мыши называют туалетным? Подробный ответ

▪ статья Слесарь по ремонту и обслуживанию вентиляции. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Электрошокер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Заземление и защитные меры электробезопасности. Область применения. Термины и определения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025