Блок питания на унифицированном трансформаторе TH46-220-50. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Наиболее трудоемким узлом классического сетевого источника питания является, как известно, понижающий трансформатор. Для облегчения повторения предлагаемого вниманию читателей блока питания в нем применен готовый унифицированный трансформатор ТН46-220-50 (трансформатор накальный 46-го типоразмера на сетевое напряжение 220 В, 50 Гц). Наличие у него четырех вторичных обмоток позволило получить на выходе блока столько же фиксированных значений переменного и постоянного напряжения. Блок хорошо защищен от перегрузок как со стороны сети, так и со стороны нагрузки, имеется индикация включения в сеть, наличия нагрузки, состояния самовосстанавливающегося предохранителя.

Для ремонта и налаживания различных конструкций обычно используют лабораторные блоки питания (БП) с регулируемым выходным стабилизированным напряжением постоянного тока. Но такие БП создают для подключаемого к их выходу устройства "тепличные" условия работы, в то время как после налаживания или ремонта оно, возможно, будет эксплуатироваться с БП, у которого выходное напряжение не стабилизировано. Чтобы приблизить результаты тестов к реальным условиям эксплуатации, например, изготовленного УМЗЧ, стабилизатора напряжения, зарядного устройства, желательно иметь возможность проверить их работоспособность от источника питания с нестабилизированным выходным напряжением.

Рис. 1. Принципиальная схема одноканального БП (нажмите для увеличения)

Принципиальная схема одноканального БП на несколько фиксированных выходных напряжений постоянного и переменного тока показана на рис. 1. Основа устройства - унифицированный понижающий "накальный" трансформатор ТН46-220-50 (Т1), имеющий четыре вторичные обмотки, каждая из которых рассчитана на выходное напряжение 6,3 В при токе нагрузки 2,3 А. Эти обмотки можно соединять последовательно и параллельно, в данном случае они включены последовательно. Напряжение сети поступает на первичную обмотку (выводы 1, 5) трансформатора T1 через замкнутые контакты выключателя SB1, плавкую вставку FU1, автоматический термопредохранитель FU2 и двухобмоточный дроссель L1. LC-фильтр C1L1C2 и варистор RU1 уменьшают негативное влияние импульсных помех, как поступающих из сети, так и создаваемых этим БП в моменты его включения/выключения.

Последовательно с первичной обмоткой включен узел индикатора наличия нагрузки, выполненный на элементах VD1-VD8, R1, R2, HL1. Светодиод HL1 ярко светит при подключении к выходу БП нагрузки, потребляющей мощность более 25 Вт.

Выходное напряжение БП выбирают переключателем SA2: 6,3; 7,6; 12,6; 18,9 и 25,2 В - это значения переменного напряжения при токе нагрузки около 2,3 А и напряжении сети 220 В. Переключателем SA1 их можно понизить примерно на 1,3 В, что удобно в случае, если из-за недозагрузки или повышенного напряжения сети на вторичных обмотках трансформатора имеется повышенное напряжение. Через полимерный самовосстанавливающийся предохранитель FU3 напряжение переменного тока поступает на розетку XS1, к которой может быть подключена нагрузка, рассчитанная на питание переменным током.

На гнездаXS2, XS3 и вилку XP2 подается напряжение постоянного тока с выхода выпрямительного моста VD9. Конденсаторы С7, С8 сглаживают пульсации выпрямленного напряжения, С3-С6, шунтирующие диоды моста, подавляют так называемый мультипликативный фон.

Светодиод HL3 - индикатор включения, питается относительно стабильным током около 12...15 мА, который формирует узел на транзисторах VT1, VT2 и резисторах R4-R6. Конденсатор C9 препятствует самовозбуждению транзисторов. Яркость свечения светодиода HL4 зависит от установленного выходного напряжения. Кроме функций индикации, эти узлы нужны для быстрой разрядки конденсаторов C7, C8 после переключения SA2 на меньшее выходное напряжение. Светодиод HL2 светит при срабатывании самовосстанавливающегося предохранителя FU3.

Рис. 2. Узел сетевого фильтра и индикации наличия нагрузки на монтажной плате

Рис. 3. Узлы индикации HL2-HL4 и самовосстанавливающийся предохранитель на монтажной плате

Узел сетевого фильтра и индикации наличия нагрузки собран на монтажной плате размерами 66x42 мм (рис. 2). На плате размерами 74x59 мм (рис. 3) размещены узлы индикации HL2-HL4 и самовосстанавливающийся предохранитель. Сечение проводов по меди, по которым протекает ток нагрузки, должно быть не менее 1,2 мм². Все детали устройства размещены в металлическом корпусе размерами 107x128x128 мм, вид на компоновку узлов показан на рис. 4.

Рис. 4. Вид на компоновку узлов

Вместо унифицированного трансформатора TH46-220-50 можно применить TH46-220-50K, ТН-46-127/220-50.

Переключатель SA1 - тумблер ТП-1 или аналогичный, обе группы контактов соединены параллельно, SA2 - галетный на пять положений, свободные группы контактов также подсоединены параллельно используемым. Выключатель сетевого напряжения SB1 - KV3, возможна замена любым, рассчитанным на коммутацию сетевого напряжения 250 В (ESB99902S, ESB76937S, KDC-A04, JPW-2104, ПКн-41-1-2 и т. п.).

Полимерный самовосстанавливающийся предохранитель LP60-300 (FU3) заменим на MF-R300, LP30-300. Примененный автором экземпляр срабатывал примерно через две минуты при токе нагрузки 2,8 А. Ток удержания - около 200 мА при напряжении 12,6 В (при большем напряжении он меньше). Использовать самовосстанавливающийся предохранитель с максимальным рабочим напряжением менее 30 В не следует. При отсутствии подходящего самовосстанавливающегося предохранителя вместо указанной на схеме устанавливают плавкую вставку FU1 с рабочим током 0,5 или 0,63 А.

Термопредохранитель (термореле) DY-03G (FU2) - от неисправного пылесоса, где он был включен в цепь защиты электродвигателя от перегрева (с ручным включением после срабатывания). Он прикреплен к магнитопроводу трансформатора таким образом, чтобы биметаллическая пластина была как можно ближе к нему (при монтаже проследите за тем, что бы ничто не ограничивало ее свободный ход). Возможная замена этого узла - TM-XD-3CQC, ECH-009, SW03175, T23A090ASR2-20, SW03183, T23B090ASR2-20 и другие аналогичные, срабатывающие при температуре около +80 °C.

Диодный мост KBU8K снабжен дюралюминиевым теплоотводом размерами 62x50x4 мм, который прикреплен к стальной П-образной перфорированной крышке корпуса (рис. 4). Его можно заменить любым другим со средневыпрямленным током от 8 А (KBU8A-KBU8M, RS801-RS807, BR81-BR88, BR101- BR108 и т. п.). Выбор относительно мощного моста обусловлен необходимостью выстоять при перегрузке, пока не сработает самовосстанавливающийся предохранитель FU3.

Возможная замена диодов 1N4007 - любые из 1N4001 - 1 N4006, UF4001 - UF4007, EGP20A, 1N4933GP-1N4937GP, а также отечественные серий КД208, КД209, КД243, КД247, диодов 1N4148 - 1 N914, 1SS244, КД510, КД521, КД103. Вместо транзистора КТ646Б подойдет любой из серий КТ646, КТ645, КТ3102, КТ315, SS9014, 2SC9014, BC547. Транзистор КТ815Б можно заменить любым из серий КТ815, КТ817, КТ961, КТ683, 2SC2331, 2SС2383. Вместо двухкристального красно-зеленого светодиода L-57EGW можно применить любой из серий L-937, L-117, а вместо светодиодов L-1503CB/ID (красного цвета свечения) и L-1503CB/YD (желтого) подойдут любые общего применения непрерывного свечения, например, серий КИПД36, КИПД66.

Постоянные резисторы - С2-23, С2-33, С1-4, С1-14, РПМ или аналоги с соответствующей рассеиваемой мощностью, варистор RU1 - INR14D471 или любой другой с классификационным постоянным напряжением 470 В (например, FNR-20K471, FNR-14K471, TVR20-471). При монтаже на него надета термоусаживаемая трубка.

Конденсатор C1 - керамический высоковольтный с номинальным переменным напряжением не ниже 250 В или постоянным 1000 В, C2 - пленочный с номинальными значениями тех же видов напряжения соответственно не ниже 250 и 630 В, C3-C6 - пленочные малогабаритные (припаяны к выводам диодного моста VD9), C9 - малогабаритный керамический. Конденсаторы C7, С8 - оксидные импортные с номинальным напряжением не ниже 50 В. Если суммарная емкость их и блокировочных конденсаторов на входе питания нагрузки окажется около 10000 мкФ или более, то это может привести к повышенному износу контактов переключателей SA1 и SA2, поэтому постарайтесь не изменять выходное напряжение при подключенной нагрузке.

Двухобмоточный дроссель L1 - промышленного изготовления. Подойдет любой аналогичный индуктивностью от 100 мкГн и суммарным сопротивлением обмоток до 6 Ом. Поскольку при сборке устройства этот дроссель оказался вблизи выводов вторичной обмотки трансформатора T1, на него надета термоусаживаемая трубка.

Внешний вид устройства в сборе показан на рис. 5. Передняя, задняя и соединяющая их нижняя стенки корпуса изготовлены из листового полистирола толщиной 3 мм и дополнительно усилены ребрами жесткости. При склейке учитывайте, что застывать растворенный в ацетоне или дихлорэтане полистирол может несколько месяцев. Верхняя и боковые стенки корпуса образованы П-образной скобой, согнутой из листовой стали (использована деталь с вентиляционными отверстиями от "школьного" диапроектора). Масса блока питания - около 1,7 кг.

Рис. 5. Внешний вид устройства в сборе

Безошибочно собранное из исправных деталей устройство начинает работать сразу после подключения к сети. Резистор R2 подбирают таким, чтобы при отсутствии нагрузки и напряжении сети 240 В светодиод HL1 светился едва заметно.

Без нагрузки при напряжении сети 240 В блок питания потребляет от сети всего около 30 мА, что весьма хорошо для трансформаторов такой конструкции. В процессе испытаний устройства выяснилось, что при установке переключателя SA2 в положение "25,2 В" и токе нагрузки 2,3 А (отдаваемая в нагрузку мощность - около 58 Вт) через 2...3 ч непрерывной работы трансформатор нагревается настолько, что срабатывает термопредохранитель FU2. Из этого следует, что фактическая долговременная мощность трансформатора меньше, поэтому желательно, чтобы при продолжительной работе ток нагрузки не превышал 2 А. Кратковременно (несколько секунд суммарно каждые 5 мин) ток нагрузки может достигать 4 А. Совместно с описанным БП можно эксплуатировать импульсный стабилизатор напряжения, описанный в статье автора "Импульсный стабилизатор напряжения на микросхеме MC34165P" ("Радио", 2014, №4, с. 28-30).

Автор: А. Бутов

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Рекорд скорости передвижения с помощью магнитной левитации 26.04.2016 Шанхайский маглев, первая в мире коммерческая железнодорожная линия на магнитном подвесе, удерживает за собой рекорд скорости движения с помощью магнитной левитации при постоянной эксплуатации, который составляет 431 км/ч. (Одноразовый рекорд для пассажирских поездов был установлен в Японии в прошлом году - 603 км/ч). А вот абсолютный рекорд принадлежит 846 испытательной эскадрилье ВВС США на авиабазе имени Холломана недалеко от города Аламогордо (штат Нью-Мексико), которая занимается "полетами по горизонтали" - запусками специальных ракетных саней по различным скоростным трекам. Самым известным является высокоскоростной испытательный трек имени Холломана длиной 6 212 м, на котором в 2003 г. был установлен мировой рекорд скорости для ракетных саней, составляющий 8,6 Маха или 2 885 м/сек. А на другом треке длиной 640 м, оборудованном сверхпроводящими магнитами, специалисты 846 испытательной эскадрильи только что установили новый мировой рекорд для саней, передвигающихся с помощью магнитной левитации - 1018 км/ч. Причем это уже второй рекорд подряд - неделей ранее испытатели разогнали магнитные сани весом 907 кг до скорости 825 км/ч. Предыдущий рекорд, 820 км/ч, установленный на этом же полигоне, продержался более двух лет. На подготовку нынешних рекордных заездов у военных инженеров ушло шесть месяцев. Для обеспечения сверхпроводимости магниты были охлаждены с помощью жидкого азота до плюс четырех градусов Кельвина. Несмотря на впечатляющую скорость, инженеры испытательной эскадрильи считают, что это не предел. Их целью является достижение гиперзвуковой скорости 10 Махов или 12 346 км/ч, и сейчас конструкторы уже работают над применением в санях более легких материалов для следующего рекорда.

Другие интересные новости:

▪ DPP-3 - трехфазные источники питания TDK-Lambda на DIN-рейку

▪ Раскрытие генетической истории неандертальцев

▪ Телевизор SONY KDP57WS550 с диагональю 57 дюймов

▪ Новое покрытие меняет свойства стекла

▪ Атомарное телевидение

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электроснабжение. Подборка статей

▪ статья Нежная и удивительная. Крылатое выражение

▪ статья Что такое корь? Подробный ответ

▪ статья Экономичная шлифовальная колодка. Домашняя мастерская

▪ статья Автоматический регулятор температуры холодильника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Зарядное устройство на микроконтроллере PIC12F675. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025