Імпульсне джерело живлення з напівмостовим перетворювачем. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Імпульсне джерело живлення з напівмостовим перетворювачем. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

Коментарі до статті

Дана схема імпульсного джерела живлення з напівмостовим перетворювачем з регульованою вихідною напругою без стабілізації використовується для живлення паяльної станції. Побудова та налагодження цього джерела живлення не викликають труднощів, що є основною його перевагою. Вузол управління виконаний на мікросхемі КР1156ЕУ2, яка є високочастотною. ШИМ-контролер, оптимізований для побудови високочастотних двотактних імпульсних джерел живлення.

Схема пристрою наведено на рис. 5.23. Напруга мережі надходить на фільтр C1, L1, C2, випрямляється діодним мостом VD1 через струмообмежувальний резистор R6 заряджає конденсатори. СП та С12, що утворюють одне плече моста. Інше плече утворене транзисторами VT1, VT2 У діагональ моста включена первинна обмотка трансформатора Т2. Польові транзистори VT1, VT2 по черзі відкриваються імпульсами з виходу мікросхеми DA1, причому VT2 управляється безпосередньо від мікросхеми, а VT1 - через трансформатор Т1, що служить для гальванічної розв'язки. У ланцюги затворів включені резистори R8 і R9, які утворюють спільно з ємностями затворів. НЧ фільтри, що знижують перешкоди під час перемикання.

Мікросхеми. ШИМ-контролера КР1156ЕУ2 має два вихідних каскаду (висновки 11, 14), розраховані на значний вихідний струм (як витікає, так і витікає): постійний - 0,5 А, імпульсний - до 2 А. Керується мікросхема внутрішнім генератор підключенням резистора до виведення 5 та конденсатора до виведення 6 (R5, С7 на рис. 5.23). Частота перетворювача у разі обрана рівної 50 кГц.

(Натисніть для збільшення)

Для широтно-імпульсної модуляції вихідних сигналів служить пристрій, що складається з тригерів і сигналу підсилювача помилки. За допомогою підсилювача сигналу помилки можна здійснити стабілізацію вихідної напруги за рахунок порівняння частини вихідної напруги з опорним, відповідним чином підключивши негативний зворотний зв'язок на вхід підсилювача. Однак у даній конструкції ця можливість не використовується, тому з'єднання зроблено так. На неінвертуючий вхід мікросхеми (висновок 2) подано напругу +5,1 з джерела опорної напруги (висновок 16). На висновок 7 подано пилкоподібну напругу з виведення 6. Інвертуючий вхід підсилювача (висновок 1) з'єднаний із загальним дротом через резистор R4.

При такому включенні підсилювач сигналу помилки встановлено на максимальну тривалість вихідних імпульсів. Для управління тривалістю імпульсів використана інша можливість контролера - вузол "м'якого запуску" з висновком 8. Якщо на цей висновок подати напругу, що змінюється приблизно від 2,25 до 4,5 В, то тривалість вихідних імпульсів буде регулюватися в межах 0...100% від максимальної. Максимальна тривалість імпульсів становить відповідно 80% від тривалості напівперіоду.

Струм з висновку 8 дуже малий (близько 10 мкА); підключенням конденсатора до цього висновку (можна здійснити так званий "м'який запуск", коли робота перетворювача починається з мінімальної тривалості імпульсів, і поступово, за рахунок заряду конденсатора, збільшується до стаціонарного значення. У даному пристрої тривалість імпульсів, а значить, і вихідна напруга, регулюється змінним резистором R2.Резистор включений в ланцюжок дільника R1.R3, підключений до опорної напруги +5,1 В.

Призначення виведення 9 мікросхеми - захист струму. Якщо струм через транзистор VT2 перевищить 1 А, то напруга на виведенні 9 буде більше 1 В і виходи мікросхеми перемикаються в стан "вимкнено" до закінчення поточного циклу. Напруга живлення мікросхеми надходить на висновок 15. Окремі висновки силового живлення (висновок 13) і загального дроту (висновок 12) дозволяють, при необхідності, розв'язати потужний вихідний каскад, що є джерелом перешкод, від решти перетворювача.

Напруга живлення на мікросхему надходить з випрямляча на діодах VD12, VD13 та конденсаторі С10. Під час увімкнення пристрою до мережі ця напруга відсутня, тому необхідно вирішити проблему початкового пуску. Для цього використовується така особливість мікросхеми. Якщо напруга живлення мікросхем менше 9, контролер перебуває у вимкненому стані, сигнали на виходах. А в. Без мікросхема споживає струм порядку 1 мА і не шунтує конденсатор С6, який заряджається через резистор R7.

При досягненні напруги приблизно 9,8 мікросхема включається. Перетворювач запускається, на обмотці III трансформатора з'являється напруга, яка випрямляється і забезпечує живлення мікросхеми під час роботи (близько 15 В даному пристрої). Висновок 15 мікросхеми має гістерезис близько 0,8, тому вимикається мікросхема тільки при зниженні напруги живлення нижче 9 В, в результаті короткочасне зниження напруги на виведенні 15 при запуску мікросхеми не призводить до її вимикання.

Як вже говорилося, форма сигналу на виходах А і В (висновки 11 і 14, відповідно) є поперемінно імпульси з максимальною тривалістю 80% від напівперіоду, тому між закриванням одного транзистора і відкриванням іншого є досить великий інтервал. В результаті момент, коли обидва транзистори відкриті, виключено, і наскрізні струми відсутні.

Вихідна напруга з обмотки II випрямляється діодами VD14...VD17 і через дросель L2 надходить на конденсатор С13 і далі вихід перетворювача. Призначення дроселя L2 – виділення з випрямленої послідовності прямокутних імпульсів постійної складової. У паузах між імпульсами випрямленої напруги всі діоди випрямляча виявляються відкритими, і через них енергія, накопичена в дроселі, надходить у навантаження.

У блоці застосовані деталі імпортного та вітчизняного виробництва: VD1 - діодний міст W06M із зворотною напругою 600 В та максимальним струмом 1,5 А; СП, С12 - по два паралельно з'єднаних конденсатора 47 мкФ 160 фірми Jamicon; VD14...VD17 - імпортні діоди SF22 зі зворотною напругою 100 В та максимальним струмом 2 А; час поновлення 35 нс. Слід зазначити, що від швидкодії цих діодів залежить ККД і рівень перешкод пристрою.

Трансформатор Т1 намотаний на кільці К10х6х4,5, 2000 з фериту М1НМ50, число витків обмоток I - 40, II - 0,15, діаметр дроту 2 мм, трансформатор Т31 намотаний на кільці К18,5х7, 1000х1 з фериту М160Н 1 діаметром 0,3 мм, II - 40 витків такого ж дроту діаметром 0,6 мм, III - 2x15 витків дроту діаметром 0,15 мм. Дросель L2 намотаний на кільці К20х10х5 з фериту М2000НМ1 із зазором у кільці 1,5 мм; число витків - ПЗ, провід діаметром 0,5 мм. Зазор виконаний ножівкою по металу або "болгаркою" алмазним кругом, в зазор для міцності вклеєна прокладка з текстоліту.

Транзистори встановлені на невеликі радіатори. VD7, VD8 - по два послідовно з'єднані стабілітрони на сумарну напругу стабілізації 18 В. Інші деталі - типові для імпульсних джерел.

При налагодженні пристрою до висновків 15 і 10 мікросхеми DA1 підключається зовнішнє джерело живлення +12 і перевіряється наявність сигналів на виходах А і В, їх форму і зміна тривалості імпульсів при регулюванні резистором R2. При необхідності підбираються резистори R1 та R3 на необхідний діапазон регулювання.

Далі замість 220 підключається напруга порядку 30...40, не відключаючи джерело +12, і перевіряється сигнал у точці з'єднання транзисторів, а також формування напруг на виході пристрою і на конденсаторі С10. Напруги мають бути пропорційно зменшеними порівняно зі стаціонарним режимом.

Після цього забирається джерело +12 В і пристрій можна включити в мережу 220 В. В останню чергу уточнюється кількість витків обмоток I і III трансформатора Т2: III - для забезпечення живлення + 15 В, а також обмотки II - на необхідну максимальну напругу джерела.

Автор: Сім'ян А.П.

Дивіться інші статті розділу Блоки живлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Акумулятори із використаної скляної тари 01.05.2017

Вчені Каліфорнійського університету в Ріверсайді вважають, що в найближчому майбутньому скляні пляшки можуть стати вихідною сировиною для створення літій-іонних батарей.

Автори оригінальної ідеї відзначають, що пляшкове скло є дуже дешевою і перспективною сировиною для створення акумуляторів нового покоління, адже сьогодні важко оцінити колосальні обсяги використаної склотари, що потрапляє на звалища. Вчені вважають, що діоксид кремнію, що міститься в склі, може використовуватися для виготовлення анодів у літій-іонових батареях, незважаючи на його меншу стійкість, ніж у графітових електродів.

Висновки вчених базуються на результатах проведених експериментів. Використані пляшки спочатку подрібнювалися до дрібнодисперсного порошку, який потім піддавався спеціальним видам обробки. В результаті вдалося отримати наноструктурований діоксид кремнію, придатний для використання в акумуляторних батареях протягом тривалого часу.

Розробники стверджують, що одна скляна пляшка може стати вихідною сировиною для створення сотень батарей типу "монета" або кількох осередків потужнішого акумулятора. При цьому наголошується, що використання подібної сировини сприятиме суттєвому зниженню собівартості літій-іонних джерел живлення.

Інші цікаві новини:

▪ Найменший мікроб

▪ Кондори збираються у політ

▪ Рідкі нанотранзистори для суперкомп'ютерів

▪ Сонні корови дають снодійне молоко

▪ Зігрійся своїм диханням

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Телебачення. Добірка статей

▪ стаття Яке, милі, у нас тисячоліття на подвір'ї? Крилатий вислів

▪ стаття Томат - це фрукт чи овоч? Детальна відповідь

▪ стаття Укуси тварин. Медична допомога

▪ стаття Різновиди однієї схеми (несиметричний мультивібратор) Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Мікрожук для FM діапазону Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт