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:

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 Фирменный процессор LG для смартфонов 30.10.2014 Компания LG Electrnonics представила первый фирменный процессор, предназначенный для мобильных устройств. Процессор получил название Nuclun и базируется на архитектуре ARM big.LITTLE. Производство новинки уже началось. Представленный процессор относится к категории процессоров приложений, т.е. используется для запуска ОС и приложений. Процессор имеет два кристалла, каждый из которых включает по 4 ядра, т.е. в сумме 8 ядер. В первом чипе имеются ядра ARM Cortex-A15, действующие на частоте 1,5 ГГц. Этот чип используется для решения более сложных задач. Во втором чипе применены ядра ARM Cortex-A7, работающие на частоте 1,2 ГГц. Этот чип используется для решения задач, менее требовательных к вычислительным ресурсам. Сообщается, что кристаллы могут активизироваться попеременно, в зависимости от сложности поставленной задачи, то есть одновременно все 8 ядер использоваться не могут. В Nuclun предусмотрена поддержка технологии LTE-Advanced Category 6, которая обеспечивает наибольшую скорость мобильной передачи данных 225 Мбит/с, в соответствии со спецификацией LG. Первым устройством, оснащенным Nuclun, станет смартфон LG G3 Screen. Приводятся следующие ключевые характеристики этого аппарата: дисплей IPS, имеющий размер 5,9 дюйма и разрешение Full HD, 2 Гбайт ОЗУ и 32 Гбайт встроенной памяти (есть поддержка microSD), основная 13-МП камера с оптической стабилизацией, а также фронтальная 2,1-МП камера, батарея емкостью 3000 мАч, ОС Android 4.4 KitKat, поддержка LTE-A Cat 6. Смартфон имеет габариты 157,8x81,8x9,5 мм и вес 182 г. В будущем чипы Nuclun планируется использовать в смартфонах LG высшей ценовой категории.

Другие интересные новости:

▪ У мышей вылечили синдром Дауна

▪ Белый графен для охлаждения микросхем

▪ Акрихин против бешенства коров

▪ Велотренажер со встроенным генератором электроэнергии

▪ 14-нанометровая память DRAM DDR5

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Домашняя мастерская. Подборка статей

▪ статья Наш ответ Чемберлену. Крылатое выражение

▪ статья Почему синтетическому материалу нейлону дали такое название? Подробный ответ

▪ статья Пастернак посевной. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Практические приемы работы с металлоискателем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Монеты из волшебной палочки. Секрет фокуса

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

www.diagram.com.ua
2000-2026