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:

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

AirPods Pro с инфракрасными камерами 27.11.2025

Apple традиционно играет роль новатора, поэтому ожидания от следующего поколения AirPods Pro особенно высоки. Новая модель, над которой компания уже активно работает, должна не просто улучшить звук, но и расширить способы взаимодействия человека с цифровой средой. Одним из наиболее заметных нововведений станет появление чипа Apple H3. Сегодняшние AirPods Pro используют поколение H2, обеспечивающее высокую скорость обработки звука, однако переход к H3 обещает еще более точное шумоподавление и сокращение задержки при беспроводной передаче аудио. По данным источников, новая архитектура улучшит энергоэффективность, а также позволит чипу глубже интегрироваться с устройствами экосистемы Apple. Особенно это касается гарнитуры Vision Pro, которая получит более синхронную работу с будущими наушниками. Не менее интригующей выглядит вторая инновация - миниатюрные инфракрасные камеры, встроенные непосредственно в корпус AirPods. Специалисты предполагают, что эти сенсоры смогут фиксировать дв ...>>

ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025

Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать И ...>>

Случайная новость из Архива Кубики льда контролируют выпитый алкоголь 23.01.2013 Пьянство является одной из серьезнейших проблем в большинстве стран по всему миру. В малых дозах алкоголь даже полезен, он поднимает настроение и объединяет людей. Но даже не всякий взрослый, умудренный опытом человек знает свою меру. А наутро это аукается головной болью, провалами в памяти или, что еще хуже, не самыми приятными воспоминаниями. Решение предложил Дхария Данд (Dhairya Dand), студент Массачусетского технологического института. Данд разработал электронные "кубики льда", маленькие устройства, которые следят за объемами выпитого человеком спиртного и подают сигнал, когда пить больше не следует. Кубики выполняются в прозрачном корпусе, под которым скрываются разноцветные светодиодные огоньки, акселерометр, инфракрасный ресивер, а также элемент питания. При помощи акселерометра устройство аккуратно фиксирует число сделанных человеком глотков и вычисляет примерный объем принятого спиртного. В качестве забавного дополнения огоньки в кубиках мигают в такт внешних звуков, если дело происходит в ночном клубе, то получается что-то вроде светомузыки. Когда человек пьет свой первый бокал, кубик радостно мигает зеленым светом, сигнализируя о том, что никаких проблем пока не наблюдается, и можно продолжать приятное времяпрепровождение. На втором бокал кубик начинает мигать желтым, предупреждая, что норма принятого спиртного уже на исходе. А к третьему бокалу огонек уже становится красным, значит, пора прекращать пить, и лучше переключаться на другие радости жизни. По беспроводному протоколу кубик подключается к смартфону, и если человек не прекращает возлияния, мобильник отправляет установленное SMS-сообщение на заданный номер, чтобы проблемой занялось какое-нибудь ответственное лицо.

Другие интересные новости:

▪ Сети из нанопроволоки учатся и запоминают как человеческий мозг

▪ Эффективная антимикробная пленка для гаджетов

▪ Любовь мозга к границам

▪ Комплект разработки интерфейса камеры

▪ DSP56371 - процессор обработки аудиосигналов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сварочное оборудование. Подборка статей

▪ статья Мерить одной меркой. Крылатое выражение

▪ статья Как связаны гомофобия и латентная гомосексуальность? Подробный ответ

▪ статья Антильский огурец. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Варианты фиксированного смещения лампы 6Н13С. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Воздушные линии электропередачи напряжением до 1 кВ. Габариты, пересечения и сближения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025