Малогабаритный блок питания, 9 вольт 0,6 ампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Надпись на безымянном сетевом адаптере означала, что он обеспечивает нестабилизированное выходное напряжение 9 В при токе нагрузки 850 мА, т. е. отдает в нагрузку мощность 7,65 Вт. После разборки в устройстве были обнаружены выпрямительный мост и небрежно собранный понижающий сетевой трансформатор с габаритной мощностью не более 3 ВА. Осмотр показал, что каркас его катушки частично расплавился. Используя корпус устройства, было решено собрать в нем блок питания со значительно лучшими характеристиками.

Схема нового блока питания показана на рис. 1. Напряжение сети переменного тока поступает на первичную обмотку понижающего трансформатора T1 через защитный резистор R1. С вторичной обмотки переменное напряжение около 12 В через полимерный самовосстанавливающийся предохранитель FU1 поступает на мостовой выпрямитель, выполненный на диодах Шоттки VD1-VD4.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Стабилизатор напряжения выполнен на микросхеме PQ09RE11, представляющей собой линейный интегральный стабилизатор напряжения положительной полярности с выходным напряжением 9 В при токе нагрузки до 1 А. Максимальное входное напряжение микросхемы - 35 В, максимальная рассеиваемая мощность - 15 Вт. В отличие от обычных стабилизаторов, например, серий 7809, КР142ЕН, стабилизаторы серии PQxxRx11 имеют малое минимальное напряжение между входом и выходом, которое при токе нагрузки 1 А не превышает 0,5 В. Обычные интегральные линейные стабилизаторы напряжения требуют, чтобы входное напряжение было как минимум на 2...3 В больше выходного. Малое падение напряжения на стабилизаторе позволяет заметно повысить экономичность устройства, поскольку можно применить понижающий трансформатор с меньшим напряжением на вторичной обмотке.

Кроме того, в отличие от трехвыводных стабилизаторов, микросхемы серии PQxxRx11 имеют четвертый вывод, позволяющий включать и выключать выходное напряжение внешним сигналом. В описываемом блоке питания вывод управления используется для блокировки работы стабилизатора при снижении напряжения на конденсаторе фильтра C5 ниже 9 В. Включается стабилизатор при напряжении на конденсаторе более 9,6 В. Конденсатор C7 обеспечивает задержку включения на время около одной секунды.

Таким образом, блок питания имеет три вида защиты от перегрузки. Первый - встроенную в DA1 быструю триггерную защиту, срабатывающую при токе нагрузки более 1,3 А (ток короткого замыкания и удержания около 0,8 А). Второй - медленную защиту самовосстанавливающимся предохранителем FU1 (он важен, прежде всего, для защиты понижающего трансформатора от перегрузки при неисправностях элементов выпрямителя и стабилизатора напряжения, а также как термозащита от перегрева БП). Наконец, третий - узел на резисторах R2-R4 и конденсаторе С7. При перегрузке устройства напряжение на выводах C5 понижается, что приводит к отключению стабилизатора и попытке его повторного включения через 0,3...1 с. Светодиод HL1 светит при наличии выходного напряжения.

Корпус блока питания размерами 65x50x37 мм выполнен изготовителем в виде сетевой вилки. Поскольку масса нового блока возросла до 300 г, включать его непосредственно в сетевую розетку было признано нецелесообразным, поэтому контактные штыри были удалены, а для подключения к сети 220 В использован гибкий провод с вилкой на конце.

В качестве понижающего в описываемом блоке можно использовать унифицированный трансформатор ТП112-5. Автор применил переделанный трансформатор Т10-220-50 В от отечественного бухгалтерского микрокалькулятора. Перед разборкой трансформатора части его магнитопровода маркируют, а разобрав, очищают стыкуемые поверхности от клея. Обе вторичные обмотки удаляют, новую (150 витков провода ПЭВ-2 0,43) наматывают плотно, виток к витку. Части магнитопровода склеивают в том же порядке клеем БФ-2, собранный трансформатор зажимают через толстые бумажные прокладки в тиски, где он должен находиться не менее суток. После этого первичную обмотку подключают к сети, а вторичную нагружают лампой накаливания на 12 В, 0,5 А и оставляют в таком состоянии еще на сутки. Ток холостого хода переделанного трансформатора - 18 мА при напряжении сети 230 В (для сравнения: этот параметр забракованного трансформатора адаптера был равен 30 мА).

Поскольку большая часть места в корпусе оказалась занятой трансформатором, остальным деталям пришлось потесниться. Полимерный самовосстанавливающийся предохранитель MF-R110 (возможная замена - MF-R090, MF-R090-0-9, LP30-090, LP30-110) закреплен на бумажном каркасе трансформатора. Резистор R1 (невозгораемый или разрывной) помещен в изоляционную силиконовую трубку, расположенную рядом с вводом сетевого шнура в корпус. Остальные резисторы - любые малогабаритные. Диоды VD1-VD4 и конденсаторы C1 - C4 спаяны в соответствии со схемой и приклеены к корпусу клеем "Квинтол" в свободном месте под бумажным каркасом трансформатора. Этим же клеем закреплены в корпусе и оксидные импортные конденсаторы C5 и C9.

Многослойный керамический конденсатор C6 (для поверхностного монтажа, с номинальным напряжением не ниже 25 В) припаян к выводам конденсатора C5, а C8 и C10 (также для поверхностного монтажа) - непосредственно к выводам 2 и 3 микросхемы DA1 (первый) и контактам штекера питания (второй). Остальные неполярные конденсаторы - керамические малогабаритные. Резисторы R2-R5 и конденсатор C7 установлены на монтажной плате размерами 24x15 мм (рис. 2), а микросхема DA1 - на пластинчатом дюралюминиевом теплоотводе размерами 87x31x1 мм. Возможная замена микросхемы PQ09RE11 - PQ09RF11, PQ09RD11, выпрямительных диодов SB140 - SB150, SB160, 1 N5819, MBRS140T3. Светодиод L-934MBC синего цвета свечения (диаметр линзы 3 мм) заменим RL30-CB744D или аналогичным.

Рис. 2

Для подключения нагрузки применен гибкий шнур длиной около 1200 мм. Сечение по меди каждой жилы должно быть не менее 0,5 мм² (не доверяйте нанесенной на проводе маркировке, случается, что она не соответствует фактическому сечению жил!). Вид на монтаж деталей в корпусе устройства показан на рис. 3. Для лучшего охлаждения в его стенках просверлены 36 вентиляционных отверстий диаметром 3,3 мм.

Рис. 3

Безошибочно изготовленное из исправных деталей устройство начинает работать сразу. При необходимости подбором резистора R2 можно установить другой порог напряжения включения/выключения стабилизатора DA1. Если для нового блока применен корпус больших размеров, емкость фильтрующего конденсатора C5 целесообразно увеличить до 3300-4700 мкФ.

При использовании понижающего трансформатора с большей габаритной мощностью и вторичной обмоткой с большим напряжением (например, ТП114-5, ТП114-7) микросхему DA1 устанавливают на теплоотвод больших размеров.

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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Самолеты против голубей 16.06.2000 Английские биологи подозревают, что "гром" от самолетов, пересекающих звуковой барьер, сбивает с пути почтовых голубей. По одной из гипотез, голуби используют для навигации не слышимые человеком инфразвуки, создаваемые морскими волнами и прибоем. Звуковые удары от реактивных самолетов временно оглушают птиц, после чего они теряют ориентацию. Так, в июне 1997 года 60 тысяч английских голубей были выпущены из Нанта (Франция), но почти треть не вернулась домой, а остальные запоздали. Оказалось, что их полет совпал с рейсом сверхзвукового "Конкорда".

Другие интересные новости:

▪ Процессор с частотой 5 ГГц

▪ Fujitsu Raku Raku - смартфон для пенсионеров

▪ Двухъядерный Atom для нетбуков

▪ Кислота под землей

▪ Карточки Plastc Card

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Веселые задачки. Подборка статей

▪ статья Прутков Козьма Петрович. Знаменитые афоризмы

▪ Каковы черты имела Византия в эпоху расцвета? Подробный ответ

▪ статья Техническое обслуживание, ремонт и эксплуатация моторно-рельсового транспорта. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Волновой канал диапазона 1296 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Линейные СВЧ транзисторы для усилителей мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025