|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Мережевий блок живлення трансівера – своїми руками. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення Придбання дорогого імпортного трансівера, як правило, пов'язане із значними матеріальними витратами. Часто коштів на купівлю блоку живлення зовсім не залишається. І тут перед щасливим радіоаматором постає проблема самостійного виготовлення пристрою живлення. Яким же вимогам воно має задовольняти? Насамперед, поряд з необхідною потужністю саморобний блок живлення повинен мати хорошу надійність, щоб ймовірність пошкодження підключеного приймача була мінімальною. Надійність, як відомо, залежить від сукупної надійності всіх елементів конструкції та їхньої функціональної важливості. У мережевому блоці живлення найважливішу роль відіграє вузол стабілізатора напруги. У цій статті наведено опис саморобного мережевого пристрою живлення, головною "родзинкою" якого є схема стабілізатора. Блок працює без зауважень вже близько півроку разом із трансівером KENWOOD TS-570D. Нещодавно під час літньої спеки він пройшов додаткові випробування, працюючи близько доби на еквівалент навантаження за номінального струму. Параметри блоку живлення:
Не менш важливою проблемою, ніж вибір схеми стабілізатора, є розрахунок та виготовлення силового трансформатора. Це завдання майже завжди пов'язане з масою труднощів - треба діставати потрібне за розміром залізо, проводи необхідного перерізу і, головне, зробити трудомістку намотування. Всі ці моменти викликають у радіоаматорів глуху огиду до самостійного виготовлення трансформатора та бажання дістати вже готовий. Що, своєю чергою, відсуває момент виходу в ефір на новому трансівері в "довгу скриньку". Насправді саморобний трансформатор - не така вже важка річ. Очі бояться, руки роблять! Зі свого досвіду як сердечника я волію використовувати Ш-подібні пластини. Незважаючи на те, що необхідні габарити трансформатора при цьому дещо більше, ніж з тороїдальним сердечником, технологічні зручності беруть гору. Насамперед необхідно оцінити придатність наявного сердечника або прикинути, який шукати. Потім розрахувати діаметри дроту та кількість витків обмоток і, нарешті, правильно оцінити отримані результати. Заглянувши до старого довідника, можна знайти там такі приблизні формули:
Слід пам'ятати, що кількість витків первинної обмотки практично виявляється дещо меншим, а вторинної - більшим, проти розрахунковим. Проте спочатку слід намотати первинну обмотку із запасом у 20 - 30 відсотків. Запас нагоді при подальшому припасуванні числа витків для оптимального режиму роботи трансформатора. При намотуванні бажано підраховувати кількість витків для подальшої корекції розрахункового параметра "N". Після завершення чорнового намотування мережної обмотки слід закріпити сітки, зібрати магнітопровід і виміряти струм первинної обмотки на холостому ходу. Цей замір дасть досить повну інформацію про якість виконаної роботи на даному етапі. Величина виміряного струму залежить від габаритної потужності трансформатора або, простіше кажучи, від розміру сердечника. Для трансформаторів з потужністю 200 – 1000 Вт струм холостого ходу може мати величину близько 100 – 150 мА. Якщо виміряний струм буде менше цієї величини, це означає, що ККД трансформатора буде нижчою за норму і від нього не вдасться отримати очікуваної потужності. У цьому випадку від обмотки треба відмотати частину витків і знову повторити вимірювання струму. Щоб уникнути несподіваних неприємностей, пов'язаних із випадковими міжвитковими замиканнями, перший замір бажано робити, включивши послідовно з обмоткою мережну лампочку потужністю не менше 100 Вт. Якщо побудувати графік залежності струму холостого ходу від числа витків, то цьому графіку можна буде побачити досить різкий перелом, який показує, що з певному числі витків навіть незначне їх зменшення призводить до різкого збільшення струму. Так от оптимальним можна вважати число витків, коли графік струму трохи нс доходить до місця перелому вгору. Загальним критерієм якісності виконаної первинної обмотки вважатимуться відсутність помітного нагрівання сердечника трансформатора під час роботи без навантаження протягом кількох годин. Хочу відзначити, що намагатися намотувати трансформатор методом "виток до витка" дуже трудомістка справа. Первинну обмотку можна мотати "в навал". Сучасні обмотувальні дроти з їх надійною лаковою ізоляцією допускають такий метод намотування. Треба тільки стежити за рівномірністю розподілу витків по поверхні обмотки, щоб не створювати ділянки з підвищеною різницею міжвиткової потенціалів. Отже, первинна обмотка закінчена. Витки закріплені, зроблені гнучкі висновки і поверх витків прокладена ізоляція з нелегкоплавкого матеріалу, в якості якого можна використовувати стрічку з фторопласту, взяту від конденсаторів ФТ-3. Тепер потрібно виконати екранування обмотки. Найкраще це робити тонкою мідною фольгою, обмотавши їй в один шар поверхню новоствореної мережевої обмотки. Екрануюча обмотка має лише один висновок. який потім приєднується до загальної (земляної) шини харчування. Екрануюча обмотка в жодному разі не повинна бути замкненою, інакше це призвело б до загибелі вашого трансформатора. Між кінцями фольги, що перехльостуються, обов'язково треба прокласти надійну ізоляцію. Після ізоляції обмотки, що екранує, можна приступити до не менш відповідальної справи - намотування вторинної, сильнострумової обмотки. Її конструкція залежить від вибору схеми випрямляча. Якщо планується застосувати бруківку, то мотається проста безвідвідна обмотка. Якщо у вікні трансформатора є достатньо вільного місця, бажано використовувати парафазну двухполуперіодну схему випрямляча з двома діодами і подвійну вторинну обмотку з середнім висновком. Втрати в обмотці та на випрямлячі в цьому випадку будуть меншими, ніж у першому випадку. Для потужної вторинної обмотки зазвичай використовується товстий мідний дріт діаметром кілька міліметрів або мідна шинка. Це ускладнює виробництво ручного намотування і може призвести до пошкодження ізоляції нижчих витків. У своїй конструкції я використав своєрідний "літцендрат" - джгут з декількох, складених разом, дротів діаметром близько 0,8 мм. При такому способі намотування важливо стежити за паралельністю розташування окремих дротів цього джгута, щоб не викликати появи струму неузгодженості між окремими проводами обмотки. Важливе питання – на яку напругу розраховувати вторинну обмотку? Відповідь нею залежить від багатьох чинників. Таких як властивості магнітопроводу, ємність конденсатора фільтра випрямляча, межі можливих коливань напруги мережі, властивості стабілізатора напруги. На багато з цих питань легко отримати відповідь, поставивши відповідний експеримент, ніж намагатися розрахувати теоретично. У кожному разі треба орієнтуватися на величину випрямленої напруги близько 20 Вольт. Збільшення цієї цифри корисне збільшення стабільності вихідної напруги за рахунок більшого запасу напруги для стабілізації. Однак це, у свою чергу, призводить до посилення теплового режиму роботи трансформатора і стабілізатора, до необхідності застосовувати електролітичні конденсатори фільтра на більшу напругу, тобто більш дорогі та габаритні. Одним словом, тут треба дотримуватись правил "золотої середини" і не допускати для досягнення невиправдано високих навантажувальних параметрів форсування режимів вузлів блоку живлення. Після пробного намотування вторинної обмотки треба не забути знову перевірити струм холостого ходу мережної обмотки. Він не повинен зрости більш ніж на 5 - 10 мА. Далі, якість виконання кожного етапу складання пристрою живлення бажано перевіряти, навантажуючи його на еквівалент, яким може служити гірлянда відповідним чином з'єднаних ламп розжарювання. Я використав старі 12-вольтові автомобільні лампи від фар далекого світла, з'єднавши паралельно обидві спіралі. Одна лампа в такому включенні "їсть" близько 6А. Зібравши схему випрямляча разом з конденсатором фільтра, проводимо виміри здатності навантаження, середньої напруги і напруги пульсації при номінальному струмі навантаження. Найбільший інтерес викликає величина напруги у мінімумі періоду пульсації. Заміряне осцилографом, воно має бути нс менш ніж на три вольти (хв. запас на стабілізацію) більше вихідної напруги стабілізатора і, у нашому випадку, складе 13,8+3=16,8 Ст. Важливо правильно вибрати ємність конденсатора фільтра. Зазвичай її вибирають близько 100000 XNUMX мкФ. Я відчував труднощі з придбанням такого конденсатора і набрав необхідну ємність, з'єднуючи паралельно конденсатори. Мені вдалося розмістити їх у всіх закутках корпусу блоку, приклеюючи конденсатори клеєм "розплав". Висновки однойменних полюсів треба з'єднати проводами в одній точці, в безпосередній близькості від вихідного гнізда. Можна використовувати конденсатор і меншої ємності, але при цьому необхідно збільшити напругу вторинних обмоток, контролюючи напругу пульсації під навантаженням, як було описано вище. Коли збірка трансформатора і випрямляча була остаточно завершена, переді мною постало дуже непросте питання вибору схеми стабілізатора напруги. З одного боку, існує маса схем з транзисторами як регулюючий елемент, з іншого боку, спокусливо було б використовувати стабілізатор повністю в інтегральному виконанні. Останній варіант був би кращим і своєю технологічністю, і якісними параметрами, гарантованими мікросхемою, якби не ціна. Раніше і зараз я широко застосовую у своїх конструкціях мікросхеми КР142ЕН12. Всім вони гарні – ціною, доступністю та своїми параметрами, не бояться короткого замикання. Тільки от струм замалий. Усього близько двох з невеликим ампером. Імпортні аналоги наших мікросхем LM317T -дешевші, стабільніші і потужніші, тримають три ампери, але все одно це далеко від того, що необхідно. Ще раніше, для збільшення потужності стабілізаторів я поєднував висновки двох таких мікросхем паралельно. Максимальний струм збільшувався так само рівно вдвічі. У цьому випадку я пішов експеримент і поєднав паралельно цілих дев'ять мікросхем, рівномірно розмістивши їх у загальному радіаторі. За стандартною схемою приєднав два резистори до загального висновку, що управляє, і включив нехитру схему. Результати випробувань під навантаженням повністю виправдали мої припущення - відмінні стабілізуючі властивості схеми збереглися такими, як у окремої мікросхеми, а максимальний струм збільшився пропорційно їх числу.
Використовувані в стабілізаторі мікросхеми перед монтажем слід випробувати окремо. Вихідна напруга кожної мікросхеми може відрізнятися на невелику величину. Але я навмисно не прагнув вибирати екземпляри з однаковими параметрами, міркуючи наступним чином - нехай, при струмі, припустимо, два ампери працює лише одна з дев'яти мікросхем. Проте коли струм збільшиться до величини більше трьох ампер, навантажений чіп відчує перевантаження. У ньому почне спрацьовувати внутрішня схема захисту від короткого замикання, тобто плавно збільшиться його внутрішній опір, і струм перерозподілиться на наступну мікросхему. Так буде продовжуватися доки всі мікросхеми не включаться до процесу стабілізації напруги. При подальшому збільшенні струму вище від номінального спостерігатиметься швидке зменшення вихідної напруги - остаточно спрацює функція захисту від перевантаження. Така схема, крім граничної простоти та мінімуму елементів, що використовуються, має ще одну перевагу - кращу тепловіддачу розподілених по радіатору мікросхем. У моїй конструкції використовувалися три голчасті радіатори від малої розгортки телевізорів "Електроніка 401", укріплені на загальній алюмінієвій основі. Під радіаторами про всяк випадок змонтований вентилятор, що охолоджує, правда, включати його не доводиться - температура тепловідведення навіть при інтенсивній роботі на передачу невисока. Регулювання вихідної напруги такої схеми може здійснюватися дуже широкому діапазоні - від двох до кількох десятків вольт. У табл.1 наведено усереднені величини опору регулювального резистора (змінний резистор 3,3 кОм), залежно від необхідної вихідної напруги. Таблиця 1
Зауважу, що радіатор із мікросхемами повинен обов'язково бути ізольованим від корпусу блока живлення. Сам корпус краще не з'єднувати гальванічно із схемою стабілізатора, а приєднати до захисного заземлення. На вході напруги мережі бажано встановити простий LC фільтр. Він захистить трансівер від влучення мережевих перешкод. Індикація роботи блоку живлення проводиться двома лампами HL1 – будь-яка неонова, HL2 – лампа розжарювання. Вона також виконує роль розрядного резистора. По тривалості її світіння після вимкнення блоку з мережі можна будувати висновки про якості конденсатора С5, а, по яскравості - про стабільність вихідної напруги. На закінчення скажу, що вартість однієї мікросхеми LM317 у Москві становить трохи більше 3 рублів - майже вдвічі дешевше, ніж наша вітчизняна КР142ЕН12, але за надійністю, що перевищує її. Автор: С.Макаркін, RX3AKT; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Ультрабук Lenovo Yoga 2 Pro з екраном IPS 3200х1800 ▪ VHS продовжує втрачати позиції ▪ Найкращі друзі дітей - домашні тварини ▪ 11-нанометрова SoC Snapdragon 675 з підтримкою будованих камер
▪ Розділ сайту Переговорні пристрої. Добірка статей ▪ стаття Обприскувач. Креслення, опис ▪ стаття Нікола Тесла. Біографія вченого ▪ стаття Включаємо трифазний двигун. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Коментарі до статті: Микола Дякую, ідея працює [;)] Олександр звідки у LM 317 тримає 3 А. за характеристиками 1,5А Олександр Доброго дня Микола. Скільки дротів діаметром 0.8 ви використовували у вторинній обмотці?
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page