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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Ноутбук Huawei MagicBook 14 18.05.2022 Компания Huawei представила 14-дюймовый ноутбук MagicBook 14 нового поколения. Еще до анонса Huawei характеризовала новинку как устройство с выдающейся автономностью, и теперь стало понятно, за счет чего она реализована: разработчики называют новинку первым в мире 14-дюймовым ноутбуком с аккумулятором емкостью 75 Втч. Говорилось также и о влиянии Magic OS (это комплект фирменных приложений для Windows) на способность устройства работать 20 часов в автономном режиме, однако емкость аккумулятора тут все же играет решающее значение. MagicBook 14 2022 получился тонким и компактным (хотя рамки экрана могли бы быть и поменьше), он даже позволяет играть в игры - и даже с трассировкой лучей! За обработку графики в этой модели отвечает дискретный 3D-ускоритель Nvidia GeForce RTX 2050. Базовые модели обходятся встроенной графикой, а в "средней" версии предложен дискретный GPU попроще - GeForce MX 550. Процессоры - Intel Core i5-12500H в базовой версии и Intel Core i7-12650H - в топовой. Объем оперативной памяти LPDDR5 составил 16 ГБ, объем SSD - 512 ГБ. Новинка получила новую систему охлаждения с двумя вентиляторами, двумя тепловыми трубками и радиатором увеличенной на 66% площади. В сравнении с предшественником воздушный поток увеличен на 35%. 14-дюймовый экран ноутбука занимает площадь 88,15% крышки. Разрешение составляет 2160 х 1440 пикселей, кадровая частота - стандартные 60 Гц. Дисплей характеризуется яркостью 300 кд/кв.м, контрастностью 1500 : 1 и охватом 100% цветового пространства sRGB. Корпус Honor MagicBook 14 2022 выполнен из алюминия. Толщина составляет 15,9 мм, а масса устройства - 1,54 кг. В конфигурации устройства также сканер отпечатков пальцев, встроенный в клавишу включения, клавиатура с подсветкой, веб-камера, позволяющая записывать видео 720p, пара портов USB-C. Розничная стоимость нового MagicBook 14 с процессором Core i5 - 810 долларов, но для первые покупатели могут оформить предзаказ за 735 долларов. Версия с процессором Core i7 оценена в 840 долларов.

Другие интересные новости:

▪ Обучающие ошибки

▪ Фантазеры оказались альтруистами

▪ Сытая женщина становится романтичней

▪ MAX17558 - двухканальный 60V контроллер понижающего DC-DC

▪ Омолаживающие таблетки

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта И тут появился изобретатель (ТРИЗ). Подборка статей

▪ статья Штандарт скачет. Крылатое выражение

▪ статья Почему кометы исчезают? Подробный ответ

▪ статья Газоопасные работы на предприятиях нефтепродуктообеспечения. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Электронные балласты на дискретных элементах. Достоинства. Вопросы терминологии. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Перепрыгивающая резинка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026