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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Вдохновение рождается между сном и бодрствованием 18.12.2021 История знает много случаев, когда вдохновение приходило к великим людям во сне, причем эти великие иногда даже использовали особые методы, чтобы не забыть свои сонные прозрения. Например, Томас Эдисон и Сальвадор Дали, размышляя о какой-нибудь трудной творческой задаче, ложились вздремнуть, держа в руке что-нибудь тяжелое. Когда они начинали засыпать, рука расслаблялась, предмет падал на пол и будил их - и тут оказывалось, что решение творческой задачи уже есть в их голове. Сотрудники Университета Сорбонны решили проверить этот метод и пригласили для эксперимента сто три человека, которые должны были так же задремать с тяжелым предметом в руке. Перед тем, как заснуть, им давали математическую задачу: несколько числовых последовательностей нужно было продолжить на еще одно число, а чтобы это число получить, нужно было применить к последовательности два математических правила. Однако решить задачу можно было проще, если заметить, что требуемое число всегда такое же, как второе число в последовательности. У участников эксперимента записывали электрическую активность мозга, чтобы следить, как засыпает их мозг. Мы знаем, что есть сон быстрый, или REM-сон, с быстрыми движениями глаз, и медленный сон, или NREM-сон. Но в медленном сне есть несколько стадий, и одна из них, которую называют N1, выглядит как промежуточное состояние между сном и бодрствованием: волны мозга перестраиваются в сонное состояние, но человеку при этом кажется, что он еще не спит. После стадии N1 начинаются другие, более глубокие стадии медленного сна. Первая стадия сна действительно пробуждала творческие силы мозга. Если человек решал вышеописанную задачу, не засыпая, то более простое решение приходило на ум в 30% случаев, если же он засыпал и тут же просыпался, то это решение приходило на ум уже в 83% случаев. Стадия N1 длилась как минимум 15 секунд, и важно было не погрузиться в более глубокий сон - иначе мозг забывал, до чего додумался. Возможно, стадию "предсна" действительно можно рекомендовать тем, кому срочно нужно разбудить в себе творческие силы. Правда, хорошо бы, чтобы тут появился какой-нибудь аппарат, который будил бы вас спустя несколько секунд после того, как вы задремали - все-таки засыпать с чем-то тяжелым в руке не очень удобно.

Другие интересные новости:

▪ Древний Египет погубили вулканы

▪ Рабочая станция Toshiba Tecra W50 с экраном Ultra HD 4K

▪ Вирусы помогают иммунитету

▪ Планктон Черного моря избавляет Землю от углерода

▪ Комбинированная винтовка-удочка

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Акустические системы. Подборка статей

▪ статья Давайте говорить друг другу комплименты. Крылатое выражение

▪ статья Кто и почему делил Речь Посполитую в XVIII веке? Подробный ответ

▪ статья Слесарь по ремонту дорожно-строительных машин. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Измеритель R, C, L на микросхемах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Активный фильтр с усилением на ОУ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026