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:

Получение влаги из воздуха без затрат энергии 15.06.2025

Вода - один из важнейших ресурсов на планете, и поиск новых способов ее получения особенно актуален в условиях глобального изменения климата и растущей засухи. Традиционные методы сбора воды из воздуха часто требуют затрат энергии или высокой влажности, что ограничивает их эффективность и применение. Однако группа американских инженеров сделала значительный прорыв, разработав материал, способный извлекать воду из атмосферы без использования дополнительной энергии. Команда исследователей из Пенсильванского университета совместно с учеными из Технического университета Мюнхена представила новый класс наноматериалов, которые используют явление капиллярной конденсации. Этот процесс заключается в том, что водяной пар превращается в жидкость внутри крошечных пор материала, даже при невысокой влажности воздуха. Такое сочетание гидрофильных и гидрофобных элементов внутри наноструктуры позволяет собирать воду там, где традиционные методы оказываются бессильны. В ходе экспериментов ученые и ...>>

Динамическое изменение свойства света 15.06.2025

Современная наука стремится выйти за пределы традиционной электроники, используя свет для передачи и обработки информации. Управление свойствами света открывает новые горизонты в создании оптических компьютеров и устройств следующего поколения. Одним из ключевых направлений является возможность динамически изменять параметры света, такие как его поляризация и хиральность - способность электромагнитной волны вращаться по-разному. Недавнее открытие ученых из Университета Юты стало важным шагом в этом направлении. Исследователи представили инновационную программируемую гетероструктуру - сложный многослойный материал, в котором объединены выровненные углеродные нанотрубки и материалы с изменением фазы, например, германий-сурма-теллур (GST). Такое сочетание позволяет управлять поляризацией света не статично, как это было ранее, а динамично, с возможностью перепрограммирования. Ведущий автор проекта, Вейл Гао, сравнил предыдущие материалы с резными камнями - красивыми, но неподвижными, то ...>>

Холодные душ излечивает от стресса 14.06.2025

Стресс сегодня стал одной из самых распространенных проблем современного общества, и поиск эффективных способов его снижения является важной задачей для науки и медицины. Несмотря на разнообразие методик, не все из них доступны или удобны в повседневной жизни. Однако ученые все чаще обращают внимание на простые и доступные методы, которые могут помочь справиться с психологическим напряжением и улучшить общее самочувствие. Одним из таких способов, доказавшим свою эффективность, является холодный душ. Холодный душ - это простой, доступный и научно обоснованный способ улучшить не только психическое, но и физическое здоровье. Он стимулирует организм, помогает справиться со стрессом, повышает концентрацию и укрепляет силу воли. Несмотря на дискомфорт, который может возникать вначале, регулярное принятие холодных душей способно стать надежным инструментом для улучшения качества жизни. Американские исследователи под руководством Анны Мейер провели серию исследований, которые подтвердили ...>>

Случайная новость из Архива Песчаные пляжи под угрозой 03.03.2020 Ученые предупреждают: если человечество не сократит выбросы парниковых газов, 50% песчаных пляжей мира уйдут под воду или будут разрушены эрозией. Это нанесет огромный ущерб экономике, в первую очередь туризму, а также сделает прибрежные регионы более уязвимыми к стихийным бедствиям. Сильнее всего пострадает Австралия. Из-за роста уровня моря площадь пляжей сокращается. Согласно новому исследованию, если человечество не сократит выбросы парниковых газов и не замедлит глобальное потепление, к 2100 году мир лишится половины песчаных пляжей. Выводы исследователей основаны на анализе спутниковых снимков, сделанных начиная с 1984 года. Выявив тенденцию за три десятилетия, они экстраполировали ее в будущее, каким оно будет согласно двум климатическим сценариям. Худший вариант развития событий предполагает, что выбросы парниковых газов продолжат расти, а тающая вечная мерзлота высвободит значительные объемы метана, усугубляющего климатические изменения. В таком случае к концу века половина пляжей исчезнет из-за подъема уровня моря и эрозии. Сильнее всего пострадает Австралия, где к концу века исчезнет 15-000 км песчаной береговой линии. За ней следуют Канада, Чили и США. В десятку также входят Мексика, Китай, Россия, Аргентина, Индия и Бразилия. Согласно второму и немного менее жесткому сценарию эмиссия парниковых газов будет постепенно сокращаться, но не такими быстрыми темпами, которые прописаны в Парижском соглашении по климату. В результате средние температуры вырастут примерно на 3°С, а площадь пляжей сократится примерно на треть. Исчезновение пляжей нанесет серьезный урон экономике целых стран и регионов, зависящих от туризма. Кроме того, они станут более уязвимыми к стихийным бедствиям. Это особенно тревожно, ведь в регионах с самым уязвимым побережьем отличаются высокой плотностью населения. Решением проблемы могли бы стать масштабные инженерные сооружения, но большинству стран они не по карману. Это значит, что лучший способ предотвратить потерю пляжей - как можно скорее остановить дальнейшее нагревание планеты.

Другие интересные новости:

▪ Дельфин в зеркале

▪ Каждый живет в своей собственной реальности

▪ Право искусственного интеллекта на созданный им контент

▪ Датчик нелегалов

▪ Грузовик Toyota FCET на водородных топливных элементах

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цветомузыкальные установки. Подборка статей

▪ статья Щит на вратах Цареграда. Крылатое выражение

▪ статья Могут ли собаки диагностировать рак на ранних стадиях и каким образом? Подробный ответ

▪ статья Белокрыльник болотный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Пиковый выпрямитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Вьетнамские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025