Блок питания низковольтного паяльника мощностью 18 Вт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

В предлагаемой вниманию читателей статье описан импульсный блок с номинальным выходным напряжением 6 В для питания нагрузки мощностью до 18 Вт. Имеется возможность оперативного переключения на выходное напряжение 5 В. В авторском варианте блок используется для питания низковольтного паяльника, однако его можно применять для любой нагрузки соответствующей мощности, рассчитанной на напряжение 5 или 6 В.

В настоящее время микроэлектроника настолько широко распространилась в бытовой и промышленной технике, что паяльники на напряжение 220 В уже мало пригодны не только для ее ремонта, но и для радиолюбительского творчества. Приходится пользоваться "мини-паяльниками" небольшой мощности с низким напряжением питания. Как правило, для работы с ними применяют классические трансформаторные блоки питания, имеющие солидные размеры и массу. Но современное направление на использование для питания в бытовой (и не только) аппаратуре обратноходовых импульсных источников питания (ИИП) и появление для этого широкого набора микросхем позволяют собрать легкий малогабаритный блок.

Предлагаемый вариант источника питания рассчитан для работы с паяльниками с номинальным напряжением 6 В мощностью до 18 Вт. В устройстве предусмотрено ступенчатое уменьшение напряжения питания паяльника до 5 В, что соответствует снижению мощности паяльника до 70 %. Малая проходная емкость ИИП позволяет использовать его для работы с элементами, которые подвержены воздействию статического электричества.

Основные технические характеристики

• Интервал входного напряжения, В .......180...250
• Номинальная частота преобразования, кГц .......100
• Номинальное выходное напряжение, В ....... 6
• Ток нагрузки, А .......0...3

На рис. 1 представлена схема преобразователя питания для паяльника. Основной элемент устройства - специализированная микросхема TOP223Y. О проектировании подобных ИИП подробно рассказано в статье [1].

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Устройство собрано на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм. Ее чертеж показан на рис. 2. Для уменьшения габаритов в устройстве применены импортные оксидные конденсаторы. Конденсаторы С1, С5 - керамические или пленочные на номинальное постоянное напряжение не менее 400 В или переменное не менее 250 В, остальные - керамические на напряжение не менее 50 В. Резисторы R1, R2, R4, R8, диоды VD3, VD4 установлены перпендикулярно плате. Для повышения надежности печатные проводники выходных цепей (от обмотки III трансформатора Т1 до выхода - на чертеже печатной платы они немного шире остальных) рекомендую "усилить" увеличенным при лужении слоем припоя.

Рис. 2

Элементы R4 и C8 были зарезервированы согласно рекомендациям фирмы-производителя для случая неустойчивого запуска преобразователя, но необходимости в них не возникло. В выходном выпрямителе применен сдвоенный диод Шотки в корпусе ТО-220. Дроссель выходного фильтра L2 намотан на ферритовом магнитопроводе "гантелевидной" формы размерами 9x12 мм от неисправного блока питания персонального компьютера проводом ПЭВ-2 0,5 мм до заполнения. С рекомендациями по возможной замене примененных деталей также можно ознакомиться в статье [1].

Микросхема преобразователя DA1 и диод VD5 установлены на теплоотводы, изготовленные из листовой меди толщиной 1 мм. Благодаря гибкости материала удалось относительно легко изготовить теплоотводы с максимальной поверхностью охлаждения. О формах и размерах теплоотводов можно судить по внешнему виду платы устройства, показанной на рис. 3. Готовый вид изделия представлен на рис. 4.

Рис. 3

Рис. 4

Выключатель питания расположен на верхней крышке, светодиоды установлены на отдельной небольшой плате и приклеены к крышке. Светодиод HL2 - зеленого цвета свечения, HL1 - красного. Светодиод HL2 сигнализирует о наличии выходного напряжения, а HL1 включается переключателем SA2 при установке последнего в режим пониженного выходного напряжения.

В устройстве применены готовые изделия: дроссель L1 - сетевой фильтр PMCU-0330 0,4 А 300 В или самодельный, как предложено в статье [1]. Переключатель SA2 - B1550 (SS8) движковый 50 В импортный на два положения горизонтального исполнения. Разъем питания (на схеме не показан) - вилка RF-180S на блок угловая двухконтактная 250 В/2,5 A, выходной разъем (на схеме не показан) - DS-210. Выключатель питания SA1 - SC719 (SMRS-101), 250 В/1 A или аналогичный. Микросхему TOP223Y можно заменить по возрастающей мощности на ТОР224-6Убез изменений в схеме, разница только в удорожании конструкции.

Трансформатор преобразователя собран на Ш-образном магнитопроводе Ш6х6 размерами 24x24x6 мм с каркасом в низкопрофильном исполнении из феррита, предположительно, проницаемостью 1500...2000. Комплект из каркаса и магнитопровода был приобретен в магазине, где, кроме цены, ничего выяснить не удалось.

Линейка микросхем TOP22Х имеет внутреннюю защиту от перегрузки по току за счет встроенного токоограничительного резистора, поэтому параметры изготовленного трансформатора (в первую очередь, индуктивность первичной обмотки) имеют первостепенное значение.

Намотка трансформатора "вслепую" желаемых результатов не дала. Пришлось обзавестись приборами для измерения индуктивности, после чего проблема с определением числа витков первичной обмотки отпала.

Пользуясь рекомендациями в статье [1] для TOP223Y и указанного магнитопровода, я определился со значением индуктивности - 1300 мкГн. Как известно, индуктивность катушки с магнитопроводом (в микрогенри) рассчитывается по формуле

L = (N/K)²,

где N - число витков; K - параметр магнитопровода.

Далее экспериментальным путем определяем параметры подходящего магнитопровода. Для вычисления К наматываем на каркас пробную обмотку, например 50 витков, и собираем трансформатор обязательно с прокладками в крайних кернах толщиной 0,2 мм из немагнитного материала, например текстолита. Иногда магнитопроводы уже имеют готовый зазор, тогда дополнительный зазор не нужен.

После сборки трансформатора измеряем индуктивность обмотки и определяем коэффициент К имеющегося магнитопровода. Затем по формуле N = K√L вычисляем необходимое число витков первичной обмотки.

В моем варианте первичная обмотка содержит 92 витка провода ПЭВ-2 диаметром 0,3 мм. Обмотка II - 13 витков того же провода. Выходная обмотка содержит семь витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,5 мм, намотанных в три жилы. Соблюдение фазировки обмоток обязательно. Начало обмотки на схеме обозначено точкой.

Все обмотки изолированы между собой двойным слоем полиэфирной изоляционной ленты ТЕА 5К5, которую можно заменить лакотканью или другим материалом общей толщиной 0,1 мм. После окончательной сборки обязательно следует измерить индуктивность первичной обмотки.

Блок питания собран в корпусе BOX-KA12 размерами 90x65x35 мм. Для охлаждения в корпусе просверлены отверстия.

При исправных деталях и отсутствии ошибок в монтаже налаживание ИИП не требуется. При первом включении необходимо обязательно вместо плавкой вставки FU1 использовать лампу накаливания мощностью 40-60 Вт. Это избавит от возможных неприятностей. Из собственного опыта выяснилось, что несоблюдение фазировки первичной обмотки и обмотки II гарантированно выводит из строя микросхему TOP223Y При несоблюдении фазировки выходной обмотки устройство "не держит" нагрузку, срабатывает внутренняя защита по току в микросхеме TOP223Y

В случае необходимости для замены и подбора магнитопровода можно обратиться к статье [5].

При самостоятельной разводке платы необходимо обязательно учитывать рекомендации фирмы-производителя. Топология печатной платы современных ИИП на высоких частотах преобразования имеет свои особенности. С ними, а также с параметрами микросхем серии TOP22Х можно ознакомиться в [6].

Литература

1. Косенко С. Проектирование обратноходовых ИИП на TOPSwitch-II с помощью программы VDS. - Радио, 2006, № 3, с. 30-32.
2. Терентьев Е. Измеритель емкости и индуктивности. - Радио, 1995, № 4, с. 37.
3. Потачин И. Приставка-измеритель LC к цифровому вольтметру. - Радио, 1998, № 12, с. 31.
4. Беленецкий С. Приставка для измерения индуктивности в практике радиолюбителя. - Радио, 2005, № 5, с. 26-28.
5. Косенко С. Подбор отечественных аналогов импортных трансформаторов в обратноходовом преобразователе. - Радио, 2006, № 5, с. 31.
6. TOP221 -TOP227. TOPSwitch-II. Three-terminal Off-line PWM Switch. - URL: powerint.com/sites/default/files/product-docs/top221-227.pdf.

Автор: С. Чернов

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива 3,3-Тбайт оптический накопитель от Sony 24.04.2016 Оптические приводы все реже встречаются в персональных компьютерах, и, казалось бы, скоро совсем уйдут в историю. Но у них есть своя ниша, в которой оптические диски прочно закрепились, - киностудии и вещательные станции, которым нужно хранить огромные объемы видео, а также крупные корпорации, работающие с большими объемами редко изменяемых данных. Для таких клиентов компания Sony подготовила новинку - картридж Optical Disc Archive второго поколения с оптическими дисками совокупной емкостью 3,3 Тбайт! Напомним, первые CD вмещали всего 650 Мбайт данных, емкость DVD составляла 4,7 Гбайт и выше, а современные серийные диски Blu-ray могут хранить более 100 Гбайт информации. Благодаря объединению оптических дисков в формате картриджей емкость накопителей может достигать нескольких терабайт. Новинка Sony не только отличается рекордной емкостью, но и характеризуется в два раза более высокими скоростями чтения и записи (благодаря использованию 8-канального оптического модуля) по сравнению с картриджами первого поколения. По цене в расчете на 1 Гбайт оптические диски выглядят привлекательнее SSD и жестких дисков, но при частых записи и стирании они быстро изнашиваются и не годятся в качестве постоянного носителя в ПК. К достоинствам своих картриджей Sony относит долговечность. Используемые в них носители имеют заявленное время жизни 100 лет. Новинки, представленные в ходе выставки NAB 2016, будут поддерживать работу в составе систем хранения Everspan, совокупная емкость которых может достигать сотен петабайт. В продажу картридж поступит летом этого года.

Другие интересные новости:

▪ Новая модель расширения Вселенной

▪ Умные зонтики заменят метеорологов

▪ Проектор TLP-T71U от Toshiba

▪ Умный датчик жизни

▪ Печь с крылышками

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Металлоискатели. Подборка статей

▪ статья Железом и кровью. Крылатое выражение

▪ статья Почему зимой на окнах узоры? Подробный ответ

▪ статья Использование услуг специализированных организаций в сфере охраны труда

▪ статья Почему нежелательно применять ферритовые магнитопроводы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Модернизация автомобильной магнитолы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026