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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Пара частица-античастица из вакуума 18.02.2022 Ученые из Манчестерского университета впервые в истории провели прямые экспериментальные наблюдения за так называемым эффектом Швингера (Schwinger effect), неуловимым эффектом, который может происходить только в области высокоэнергетических космических событий, таких, как взрывы сверхновых, столкновения нейтронных звезд и черных дыр. Прикладывая электрические токи с очень высоким потенциалом к специально разработанным графеновым устройствам, ученым удалось получить пары частица-античастица буквально из ничего, из глубокого вакуума. Согласно существующим теориям вакуум является совершенно пустым пространством, в котором отсутствует любая материя и даже элементарные частицы. Однако, 70 лет назад Нобелевский лауреат Джулиан Швингер предсказал, что сильнейшие электрические и магнитные поля могут сломать основу вакуума (пространственно-временного континуума), что приведет к спонтанному появлению пар частица-античастица, так называемых пар Швингера. Такой эффект требует участия сил поистине космологических масштабов - магнитных полей, сравнимых по силам с полями магнетаров, или электрических потенциалов, возникающих при столкновениях высокоэнергетических компактных космических объектов. Исследование таких процессов и явлений является одним из главных направлений в современной физике и для реализации таких исследований уже запланировано строительство новых высокоэнергетических установок-коллайдеров. Однако исследовательская группа из Манчестера, возглавляемая еще одним Нобелевским лауреатом - профессором сэром Андреем Геймом, использовала графен для получения производства пар позитрон-электрон при помощи эффекта Швингера. Ученые изготовили из графена ряд устройств, таких, как узкие переходы и суперрешетки, при помощи которых были получены сильнейшие электрические поля в пределах достаточно простой установки, помещающейся на обычном рабочем столе. И ученым удалось четко наблюдать появление пар электронов и электронных дырок, которые являются своего рода твердотельным аналогом позитрона. При этом, все характеристики процесса производства частиц и античастиц полностью согласовывались с существующими теоретическими прогнозами.

Другие интересные новости:

▪ Синтезирована смазка для суставов

▪ Титанозавры - крупнейшие животные в истории Земли

▪ Телефон MobileSafety с одной кнопкой

▪ Климатически нейтральная арена

▪ Портативные игровые консоли Aya Neo Air и Aya Neo 2

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электроснабжение. Подборка статей

▪ статья Там, где кончается асфальт. Крылатое выражение

▪ статья Какие животные в момент опасности могут сделать себе когти из подкожных костей? Подробный ответ

▪ статья Работа с электронагревательной установкой для ремонта мягкой кровли. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Мерсеризация бумажной ткани и пряжи. Простые рецепты и советы

▪ статья Простой передатчик на диапазон 144 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026