Импульсный источник питания мощностью 500 Вт для автомобильного усилителя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Рассматриваемый в статье импульсный источник питания обладает высоким КПД и большой выходной мощностью при малом числе используемых дешевых и распространенных радиокомпонентов. Двулолярный выход аппарата обладает гальванической развязкой от питающей сети. Принципиальная схема источника питания приведена на рисунке:

(нажмите для увеличения)

Основные технические характеристики

• Переменное напряжение питающей сети, В ............ 220 +10% -20%
• Постоянное выходное напряжение, В ..................... 75 + 75
• Максимальная выходная мощность, Вт ................... 750
• Частота автогенерации, кГц ................................... 8
• Максимальный КПД устройства, % .......................... 92

Прототипом аппарата выступает устройство, описанное в статье [1]. Платой за предельную простоту являются отсутствие стабилизации выходного напряжения и защиты от перегрузки по току, а также довольно низкая частота преобразования, лежащая в слышимом человеческим ухом диапазоне частот. Из-за указанных недостатков наш источник питания рекомендовано использовать для специфических применений вне жилых помещений, например, в гараже.

Мощность, которую импульсный источник питания способен отдать в нагрузку, приближенно равна одной лошадиной силе. В Беларуси, Российской Федерации и других станах Европы лошадиной силой называют такую мощность, которая позволяет в течение 1 секунды поднять тело массой 75 кг на 1 метр. Такая лошадиная сила, называемая метрической, составляет строго 735,49875 Вт. В США считают, что лошадиной силе соответствует мощность в 745,6999 Вт. А под электрической лошадиной силой подразумевают мощность в 746 Вт. Из-за неоднозначного определения лошадиной силы этот термин не часто используют.

Назначение и возможные замены компонентов

Выключатель питания SA1 можно применить клавишного типа марки В127В (250 В, 8 А), В127А (250 В, 16 А) или В1024, SWR74 (250 В, 16 А). В авторском варианте был использован выключатель с подсветкой. Термистор RK1 снижает амплитуду импульса тока, потребляемого конденсаторами С5, С6, С9 и СЮ во время их заряда при включении источника питания в сеть. Марка NTC-термистора - B57364-S 100-М (7,5 А, 10 Ом). Предохранитель FU1 защищает питающую сеть от перегрузки в случае отказа компонентов аппарата. Марка плавкой вставки - ВП2Б-1 В, ВПЗБ-1В, ВПЗТ-2Ш, или ВПБ6-40. Варистор RU1 защищает входные компоненты источника питания от перенапряжений. Марка варистора - CNR10D431, CNR14D431, CNR20D431, CNR10D471, CNR14D471, CNR20D471, TVR10431, TVR14431, TVR20431, TVR10471, TVR14471, TVR20471 или S14K275. Конденсатор С2 и двухобмоточ-ный дроссель L1 образуют Г-образный сетевой фильтр, препятствующий проникновению высокочастотных помех от импульсного преобразователя в питающую сеть.

Сдвоенный дроссель L1 был выбран марки B82725-A2602-N1 производства фирмы "Epcos". Этот дроссель обладает индуктивностью 2x3,9 мГн и рассчитан на работу при напряжении 250 В на переменном токе силой до 6 А. В качестве замены можно применить аналогичный дроссель марки B82725-A2103-N1 этой же фирмы-изготовителя, обладающий индуктивностью 2x1,8 мГн и допускающий протекание тока силой до 10 А при переменном напряжении 250 В. Двухобмоточный дроссель L1 можно изготовить самостоятельно. Для этого на два сложенных вместе полукруглых магнитопровода из МО-пермаллоя МП250 или МП160 типоразмером КП36х25х7,5 укладывают обмоточные провода марки ПЭЛШО диаметром 0,98 мм до заполнения окна сердечника. Перед укладкой обмоток магнитопровод покрывают слоем изоляции, например, лакоткани или тефлона. Так поступают и при изготовлении импульсных трансформаторов TV1 и TV2. Важно следить, чтобы обмоточный провод не продавил и не прорезал слой изоляции. Обмотки размещают одновременно в два провода.

Конденсатор С2, предназначенный для работы при переменном напряжении до 300 В, можно взять марок В32923-А2474-М или В81131-С1474-М производства фирмы "Epcos". Постоянные резисторы R2, R3 и биполярные транзисторы VT1, VT2 образуют аналог динистора. Вместо аналога динистора можно использовать динистор марки КН102А или DB3 фирмы "ST Microelectronics". Конденсатор С1 в момент заряда при включении устройства потребляет ток, который, протекая по обмотке I согласующего трансформатора TV1, создает начальный сигнал управления ключевыми транзисторами. Конденсатор С1, а также конденсаторы C3...С6, можно взять марки К73-17. Силу тока заряда конденсатора С1 ограничивает постоянный резистор R1.

Диодная сборка VD1 и конденсаторы С5, С6, С9 и СЮ представляют сетевой выпрямитель с емкостным фильтром, который образует делитель напряжения. Постоянные резисторы R11 и R12 снимают заряды с конденсаторов С5, С9 и С6, СЮ соответственно. Электролитические конденсаторы С7...С10 можно использовать марки К50-35 или аналогичной. Диодную сборку VD1 допустимо поменять на приборы СР1008, КВРС1008, KBU10К, BR1010, PBU1007, KBU10M, KBU1010, RS1007nnn КВРС1510.

Согласующий трансформатор TV1 выполнен на одном тороидальном магнитопроводе типоразмером К20х10х5 из феррита М2000НМ-17. Все три обмотки, которые укладывают на магнитопровод одновременно, содержат по 8 витков провода ПЭЛШО диаметром 0,5 мм.

Постоянные резисторы R4 и R5 ограничивают токи баз биполярных транзисторов VT3, VT5 и VT4, VT6 соответственно.

Мощные биполярные транзисторы VT3.. .VT6 служат переключательными компонентами преобразователя. Транзисторы марки 2Т812А можно поменять на КТ812А, КТ840А или, что хуже, на КТ828А. Транзисторы VT3...VT6 следует установить на четыре независимых охладителя с полезной площадью каждого около 140 см2. Постоянные резисторы R6...R9 выравнивают токи эмиттеров биполярных транзисторов VT3...VT6 и служат элементами цепей местных обратных связей, которые ускоряют переключение транзисторов. Без данных резисторов ключевые транзисторы выйдут из строя из-за перегрузки потоку. Резисторы R6...R9 должны обладать как можно меньшей паразитной индуктивностью, так как в противном случае ключевые транзисторы будут выведены из строя.

Каждый из указанных выравнивающих резисторов допустимо составить из десяти включенных параллельно постоянных резисторов МЛТ сопротивлением 1 Ом и мощностью 0,25 Вт. Диоды VD2...VD5 марки HER508 -демпфирующие. Их можно поменять на диоды 8ETX06S, BYC10-600, HFA04TB60, HFA08TB60 или аналогичные. Ограничивающий ток постоянный резистор R10, обмотка I трансформатора TV1 и обмотка I трансформатора TV2 образуют цепь положительной обратной связи, благодаря которой в преобразователе поддерживается автогенерация. Резистор R10 можно составить из пяти резисторов мощностью по 2 Вт, которые включают параллельно.

Импульсный трансформатор TV2 выполнен на четырех сложенных вместе кольцевых магнитопроводах типоразмером К45х28х8 из феррита М2000НМ-А или М2000НМ-17. Обмотка I состоит из 10 витков провода диаметром 0,5 мм, обмотка II -из 103 витков диаметром 1,00 мм, и обмотка III - из 51 + 51 витка диаметром 1,6 мм. Допустимо использовать обмоточные провода с эмалевой изоляцией марок ПЭТ-200-1, ПЭТ-200-2, ПЭТД-180, ПЭТВ-1, ПЭТВ-2, ПЭЭ1-130-МЭК, ПЭЭ2-130-МЭК, ПЭЭИ1-200, ПЭЭИ2-200 или ПЭФ-155. Межобмоточную и покровную изоляции осуществляют лентами из лакоткани. Диоды VD6...VD9 выпрямляют импульсное напряжение, возникающее на обмотке III трансформатора TV2, а сглаживающие конденсаторы C3, С4, С7 и С8 фильтруют его от переменной составляющей. Указанные диоды могут быть взяты марок 15ЕТН06, 15ETX06S или DSEI12-06A. Диоды следует монтировать на четыре раздельных охладителя с полной площадью поверхности каждого примерно по 50 см2.

Настройка

Перед включением устройства в сеть помните, что часть компонентов находится под опасным для жизни напряжением. Соблюдайте правила техники безопасности.

Обычно источник питания, если собран из исправных деталей и точно по схеме, в настройке не нуждается и начинает работать сразу, без налаживания. Однако если автогенерация не возникла, следует попробовать поменять фазировку включения обмотки I трансформатора TV2. Частоту преобразования можно попробовать увеличить примерно до 25 кГц, если использовать в качестве магнитопровода согласующего трансформатора TV1 тороидальный сердечник меньшего диаметра, выполненный из феррита с высокой магнитной проницаемостью (не менее 2000...3000). От этого, к сожалению, возрастут потери в ключевых транзисторах VT3...VT6, и КПД источника питания станет меньше. Это произойдет из-за того, что импульсы на обмотках II и III согласующего трансформатора TV1 станут обладать более пологими фронтами.

Литература

1. Гайно Е., Москатов Е. Мощный импульсный источник питания. - Радио, №9, 2004, с. 31,32.

Автор: Е.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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Совы и тишина пропеллеров 07.07.2015 Ученые из Кембриджского университета (Великобритания) разработали технологию, которая поможет значительно снизить шум от работы пропеллеров. Исследователи уверяют, что в своей работе они ориентировались на сов, которые способны летать почти бесшумно. Такую способность они приобрели благодаря сложной структуре перьев. На передней части крыла располагаются гибкие щетинки, а на задней - эластичная окантовка. Это позволяет снизить турбулентность воздушных потоков и тем самым уменьшить шум. Ученые напечатали на 3D-принтере пластик с поверхностью, напоминающей конструкцию крыльев совы, и испытали его на экспериментальной турбине. Замеры показали снижение уровня шума на 10 децибел. Использование такого материала в турбинах позволит увеличить частоту вращения и выработку энергии, а в перспективе покрытие планируется применять на пропеллерах авиационной техники.

Другие интересные новости:

▪ 7-нм процессоры Ryzen Pro 4000 для бизнес-ноутбуков

▪ Шпалы из пластика

▪ Дешевый способ производства наночастиц

▪ Биометрическая татуировка следит за здоровьем

▪ Ультрабук-планшет с двумя экранами от Asus

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Советы радиолюбителям. Подборка статей

▪ статья Сушат колготки. Советы домашнему мастеру

▪ статья Является ли Луна единственным естественным спутником Земли? Подробный ответ

▪ статья Лебеда садовая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Начинающему радиолюбителю. Справочник

▪ статья Выпрямитель для питания логических микросхем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026