Компактный бестрансформаторный блок питания, 220/9 вольт 0,2 ампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Построение вторичных источников питания с использованием преобразователей выпрямленного сетевого напряжения (без сетевого трансформатора) привлекает внимание разработчиков не только компактностью конструкции. В некоторых случаях такой блок оказывается наиболее рациональным с точки зрения обеспечения электромагнитной совместимости узлов в переносной аппаратуре.

Описанный ниже источник питания отличается высокими эксплуатационными характеристиками, что позволяет использовать его в высококачественной аппаратуре.

(нажмите для увеличения)

Основные технические характеристики:

• Напряжение сети, В.......220±15%
• Потребляемый от сети ток, нА.......25
• Частота преобразования, кГц.......20
• Выходное стабилизированное напряжение при токе нагрузки до 200 мА и суммарном коэффициенте пульсации (амплитудное значение) 0,02 %, В.......2х9
• Коэффициент стабилизации.......2000

Блок питания состоит из преобразователя, разделительного трансформатора и компенсационного стабилизатора двуполярного напряжения. Выпрямленное диодным мостом VD2 сетевое напряжение перед подачей на преобразователь подвергают предварительной стабилизации. Стабилизатор собран на транзисторах VT1, VT2. Образцовый источник VD3R2, включенный в эмиттерную цепь транзистора VT2 элемента сравнения и усилителя сигнала рассогласования, питается от обмотки III трансформатора Т1 через выпрямитель на диоде VD5.

Преобразователь построен по полумостовой схеме на трансформаторе Т1 (обмотки I, II и IV), конденсаторах С3, С4 и Транзисторах VT3, VT4. RC-цепи R9C6, R10C8 - времязадающие. Эмиттерный переход транзисторов VT3 и VT4 защищен диодом (VD4, VD6). Узел запуска преобразователя представляет собой релаксатор на транзисторе VT5, лавинообразный режим работы которого и параметры запускающего импульса заданы элементами R6-R8, С5.

После включения блока в сеть конденсатор С5 заряжается через резисторы R6, R7, стабилитрон VD1 и открытый транзистор VT1. Когда напряжение на коллекторе транзистора VT5 достигнет 70...90 В, он лавинообразно открывается и конденсатор С5 разряжается через транзистор VT5, эмиттерный переход транзистора VT4 и резистор R7. В результате транзистор VT4 открывается и преобразователь начинает работать. Конденсатор С5 периодически разряжается через транзистор VT5, который открывают импульсы с обмотки IV трансформатора Т1.

После запуска преобразователя в работу вступает параметрический стабилизатор на стабилитроне VD3 и транзистор VT1 вместе с открывшимся транзистором VT2 переходят в режим стабилизации напряжения. При изменении напряжения сети, например при увеличении, увеличивается напряжение на обмотке III, что приводит к увеличению тока через транзистор VT2 и уменьшению коллекторного тока транзистора VT1 и, следовательно, к уменьшению напряжения питания преобразователя (напряжения на конденсаторе С1). При уменьшении тока нагрузки процесс авторегулирования происходит аналогично.

При изменении сетевого напряжения на ±15% и тока нагрузки от 0 до 200 мА изменение напряжения на входе вторичных стабилизаторов (на выходе моста VD7) не превышает ±1 В при номинальном напряжении 12,5 В (устанавливают резистором R2). При этом падение напряжения на регулирующем элементе сетевого стабилизатора (между плюсовыми выводами конденсаторов С1 и С2) изменяется от 15 до 80 В. Введение сетевого стабилизатора позволяет обеспечить практически номинальный режим работы ОУ в выходных стабилизаторах и обойтись небольшим теплоотводом для регулирующего транзистора VT7 (площадью около 4 см2; при этом площадь теплоотвода для транзистора VT1 равна примерно 8см2).

Выходной компенсационный стабилизатор содержит регулирующий транзистор VT7, эмиттерный повторитель на транзисторе VT6, усилитель постоянного тока на ОУ DA1, DA2 и параметрический стабилизатор на стабилитроне VD8. Каждый ОУ охвачен отрицательной обратной связью (через резисторы R11, R12 и R14, R16), обеспечивающей повышение быстродействия управляющего элемента. Применение быстродействующего усилителя постоянного тока в контуре регулирования позволяет улучшить переходную характеристику стабилизатора и исключить конденсатор большой емкости на его выходе. Для рассматриваемого блока такое техническое решение с использованием конденсатора С11 сравнительно небольшой емкости эквивалентно включению на выходе стабилизатора конденсатора емкостью 1000 мкф.

Следует отметить, что можно обойтись и одним ОУ при незначительном ухудшении характеристик стабилизатора, однако емкость конденсатора С11 необходимо увеличить (была опробована работа с конденсатором емкостью 68 мкФ). При таком упрощении выход ОУ DA2 подключают непосредственно к базе транзистора VT6, а все элементы, относящиеся к ОУ DA1, исключают.

В устройстве использованы постоянные резисторы МЛТ; R2, R18 - СП3-27; конденсаторы C1, C2 - К50-7 на 300/345 В; С3, С4 - К73-17 на 250 В; С5, С6, С8, С12, С13 - КМ-5а; С7, С9, С11 - КМ-6; С10 - К53-1. Транзисторы КТ704А могут быть заменены на КТ940, КТ605 с любым буквенным индексом, КТ312В - на КТ315Б с уменьшением сопротивления резистора R8 до 10 кОм, КТ646А - на КТ602, КТ503, ГТ404 с любым буквенным индексом.

Трансформатор Т1 намотан на кольце типоразмера К28х16х9 из феррита 3000НН. Обмотки I и IV содержат по 12 витков провода ПЭЛШО 0,15, обмотка II - 240 витков провода ПЭВ-2 0,25, обмотка III - 15 витков провода ПЭЛШО 0,15, обмотки V и VI - по 34 витка провода ПЭВ-2 0,35.

Элементы, относящиеся к собственно преобразователю, необходимо экранировать.

Правильно смонтированный источник обычно начинает работать сразу. В том случае, когда не запускается преобразователь, необходимо проверить правильность подключения обмоток и узел запуска, работа которого может быть проверена путем контроля на экране осциллографа (с закрытым входом) формы сигнала на коллекторе транзистора VT5 - сигнал должен иметь вид последовательности пилообразных импульсов с частотой несколько сотен герц.

Налаживание сетевого стабилизатора заключается (при номинальных напряжении сети и токе нагрузки) в установке резистором R2 падения напряжения между плюсовыми выводами конденсаторов C1, C2 равным 40...45 В, напряжение на коллекторе транзистора VT5 при этом должно быть около 12,5 В. Выходное напряжение 2х9 В устанавливают резисторами R18.

Автор: В.Карлащук, С.Карлащук

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Невидимые автомобильные динамики 24.11.2022 Корейская LG Display показала новую разработку для автомобилей очень тонкий динамик Thin Actuator Sound Solution, который в компании назвали "невидимым". Благодаря скромным размерам и малому весу такие колонки можно уместить в самых неожиданных и ранее недоступных местах, максимально утаив от глаз. Несмотря на компактность, Thin Actuator Sound Solution умеет вибрировать, обеспечивая насыщенный трехмерный звук. Уменьшить размеры и вес LG удалось благодаря удалению звуковой катушки, магнита и других составляющих традиционных динамиков. В Actuator Sound Solution применен так называемый пленочный возбудитель: благодаря ему устройство способно передавать вибрацию окружающим материалам. Габариты динамика - 150 миллиметров высотой и 90 миллиметров в ширину, что чуть больше размера обычного бланка паспорта. Толщина составляет всего 2,5 миллиметра, а вес - 40 граммов. Это позволит производителям встраивать инновационную колонку, которой не нужно играть, почти в любой части салона. К примеру, ее можно будет спрятать в обивку полотна, центральный тоннель, переднюю панель и подголовники. Кроме этого, в Actuator Sound Solution не используются редкие элементы, такие как неодим, обычно применяемый в динамиках. Благодаря этому устройство получилось еще и более экологичным. Как утверждают разработчики, по звуковым качествам новинка не уступает стандартным динамикам. В продажу Thin Actuator Sound Solution поступит в следующем году.

Другие интересные новости:

▪ Обнаружены рецепторы вкуса жира

▪ Дубайский робот-полицейский

▪ Генетики - к новому году

▪ Люди с острым обонянием хорошо ориентируются в пространстве

▪ Оцифровка - следующий уровень производства зерна и сои

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Блоки питания. Подборка статей

▪ статья Аварии на химически опасных объектах. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Почему в Китае соотношение новорожденных мальчиков к девочкам значительно выше нормы? Подробный ответ

▪ статья Радиоизмерительные работы. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Мостовые усилители мощности. Часть третья, четырехканальная. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Кабельные линии напряжением до 220 кВ. Область применения, определения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025