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:

Особенности почек помогают легче переносить высоту 18.01.2025

Высокогорные регионы всегда привлекали внимание исследователей, изучающих, как человек адаптируется к жизни в условиях разреженного воздуха. Недавнее исследование группы ученых из Университета Маунт-Ройал в Канаде, возглавляемое доктором Тревором Деем, проливает свет на важную роль почек в акклиматизации к большим высотам. Работы канадских ученых объясняют, почему представители народности шерпа, которые веками живут в высокогорных районах Тибета, значительно лучше переносят высокогорье. В своем исследовании ученые наблюдали за дыханием и составом крови участников во время их подъема на высоту 4300 метров в Гималаях, в Непале. Эксперимент проводился с участием двух групп: одна состояла из жителей низменностей, не привыкших к горной среде, а другая - из шерпов, чей организм приспособлен к жизни на большой высоте. Основное различие между этими группами было в том, как их организмы реагировали на дефицит кислорода в воздухе. У шерпов наблюдалась более быстрая и масштабная адаптация к ...>>

Производство электричества с помощью термоядерного синтеза 18.01.2025

Американская компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) нацелена на создание первой в мире термоядерной электростанции, способной подключаться к электрической сети. Этот амбициозный проект, известный как ARC (Affordable, Robust, Compact), будет построен вблизи города Ричмонд, штат Вирджиния. В соответствии с планами, новая электростанция сможет производить до 400 мегаватт чистой энергии, что вполне хватит для обеспечения электричеством 150 тысяч домохозяйств. Прогнозируется, что станция начнет работу в 2030-х годах. Принцип работы термоядерной электростанции основан на процессе термоядерного синтеза, который происходит в ядре звезд. В отличие от традиционной атомной энергетики, где используется деление ядер атомов с образованием радиоактивных отходов, термоядерный синтез создает в качестве побочного продукта безопасный гелий. Для того чтобы удерживать плазму с температурой свыше 100 миллионов градусов Цельсия, установка будет использовать мощные магнитные поля. Тем не менее, н ...>>

Экологическая защита для овощей и фруктов 17.01.2025

Исследователи из женского колледжа Шри Нараяна в Колламе, Керала, Индия, разработали инновационный способ продления свежести фруктов и овощей. Группа под руководством Пурнимы Виджаян предложила использовать съедобное покрытие, созданное на основе целлюлозных нановолокон (CNF), полученных из луковой шелухи. Этот подход не только продлевает срок хранения продуктов, но и способствует их безопасности благодаря включению нанокуркумина, известного своими антимикробными свойствами. Основным компонентом покрытия являются CNF, полученные из переработанных отходов лука. Эти нановолокна соединяются с синтетическим биополимером, который улучшает структуру покрытия, устраняя проблемы с водостойкостью и термической стабильностью, ранее свойственные материалам на основе CNF. Кроме того, добавление нанокуркумина усиливает антимикробные свойства покрытия, делая его особенно эффективным для предотвращения порчи. Для проверки эффективности этой разработки ученые провели эксперимент с апельсинами. П ...>>

Случайная новость из Архива Одежда разбрызгивается из спрея 02.10.2022 Ученые научились создавать одежду из спрея. Он просто распиливается по телу и превращается в одежду. Демонстрация прошла на Неделе моды в Париже. В конце показа бренда Coperni Весна/Лето 2023 г. группа ученых на тело модели нанесли специальную жидкость, которая в конце концов превратилась в белое платье с разрезом от бедра. В состав жидкости входят волокна хлопка в полимерной пропитке, которые при контакте с кожей превращаются в ткань. Инновационную технологию из хлопчатобумажных волокон придумал испанский дизайнер Манель Торрес. С помощью пульверизатора хлопчатобумажные волокна распыляются по телу человека. Одежде можно придать практически любую форму. После того как смесь застынет, все нанесенные волокна хлопка превращаются в настоящую эластичную одежду. Cозданный предмет гардероба не прилипает и спокойно снимается и одевается. Более того, его можно снова превратить в спрей и рассеять снова, если захотелось придать новую форму своей одежде.

Другие интересные новости:

▪ Разработан прозрачный и бесшумный роботизированный угорь

▪ Как правильно пить чай

▪ Финляндия запустит в космос деревянный спутник

▪ Тепло в электричество

▪ Куда и откуда утекают мозги

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Личный транспорт: наземный, водный, воздушный. Подборка статей

▪ статья Гордиев узел. Крылатое выражение

▪ статья Кто изобрел пластмассу? Подробный ответ

▪ статья Бегущий булинь. Советы туристу

▪ статья Стабильный ГПД. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Прибор для проверки и восстановления кинескопов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025