Простий автогенераторний ІІП потужністю 1,5 кВт для УМЗЧ. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Простий автогенераторний ІІП потужністю 1,5 кВт для УМЗЧ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

Коментарі до статті

Розробка пропонованого ІІП велася на основі прототипу, описаного в статті Е. Гайно та Є. Москатова "Потужний імпульсний джерело живлення" в "Радіо", 2004 №9, с. 31, 32. Попередньо була поставлена мета підвищення вихідної потужності втричі за умови збереження принципу дії та низької вартості виробу завдяки використанню широко поширених компонентів. саме тому перевага була віддана управлінню перемикаючими транзисторами за допомогою трансформатора, що насичується.

У пристрої застосовані резистори в ланцюзі позитивної ОС замість використання драйверної мікросхеми з численними компонентами "обв'язування". Крім того, базовий струм біполярних перемикальних транзисторів у багато разів перевищує максимально допустимий вихідний струм сучасних драйверних мікросхем, таких як IR2110, IR2113 та аналогічних. Це вимагає для узгодження мікросхеми з транзисторами введення умощняющей узгоджувальної щаблі та допоміжного джерела для її живлення, що зводить нанівець таку гідність пропонованого ІІП, як невелика кількість компонентів. Замість дешевих та поширених біполярних транзисторів можна було б застосувати потужні MOSFET або IGBT, але тоді зникла б інша перевага – низька вартість компонентів.

Частота перетворення прототипу за відсутності навантаження - всього 9 кГц, тому його імпульсний трансформатор тяжкий і видає неприємний свист. Пропонований ІІП немає такого недоліку, оскільки його мінімальна частота перетворення - 30 кГц.

Схема пропонованого ІІП показано малюнку. Основа ІІП - автогенераторний мостовий перетворювач напруги з потужним трансформатором Т1, що не насичується, і малопотужним трансформатором Т2, що насичується, використання подібних перетворювачів - добре відоме і широко поширене рішення, його застосовують в "електронних трансформаторах", баластах енергозберігаючих ламп та інших приладах, проте ці пристрої меншої потужності по порівняно з пропонованим.

Простий автогенераторний ІІП потужністю 1,5 кВт для УМЗЧ

Основні технічні характеристики:

напруга мережі живлення, В.....176...253;
номінальна вихідна напруга, .....2x80;
максимальна потужність навантаження, кВт.....1,5;
максимальний ККД пристрою, % ..... 94;
частота перетворення за відсутності навантаження, кГц.....30;
маса, кг.....4,7.

У зв'язку з тим, що УМЗЧ має власний захист струму, немає необхідності цієї функції у ІІП. Частота перетворення непостійна - вона тим вища, чим більша потужність навантаження. Термістори RK1 та RK2 обмежують пусковий струм зарядки оксидного конденсатора С21 при включенні до мережі.

Для знеструмлення пристрою у разі аварії призначено вимикач-автомат SF1. Газовий розрядник F1 захищає пристрій від перевантажень за напругою мережі живлення. на конденсаторах. С10, С17 та двообмотувальному дроселі L2 зібраний П-подібний фільтр, що перешкоджає проникненню високочастотних перешкод з ІІП в мережу.

Діодний міст VD8 випрямляє змінну напругу мережі, а конденсатор С21 його згладжує, конденсатор С22 шунтує вихід випрямляча високою частотою.

На резисторах R1, R2, R7, конденсаторі С3 та диністорі VD7 зібраний релаксаційний генератор, який виробляє імпульси, необхідні для запуску генератора після включення живлення, а також відновлення умов виникнення генерації після її зриву.

Резистори R8-R15 обмежують базовий струм перемикальних транзисторів VT1-VT8, конденсатори С6-С9, С11-С14 прискорюють їхнє перемикання. Діоди VD5, VD6, VD9, VD10 демпфують викиди напруги перехідних процесів. Резистори R3-R6, R18-R21 в емітерних ланцюгах транзисторів вирівнюють струм, що протікає через них. Конденсатор С20 усуває підмагнічування магнітопроводу трансформатора Т1, що не насичується, постійним струмом.

Через резистори R16, R17 утворено ланцюг позитивного зворотного зв'язку з виходу перетворювача (з обмотки III трансформатора Т1) на його вхід (обмотку V трансформатора Т2). Від опору цих резисторів, числа витків обмоток, габаритів і магнітних властивостей матеріалу магнітопроводу трансформатора Т2, що насичується, залежить частота перетворення, яку можна обчислити за формулою:

де F – частота перетворення, кГц; U - амплітуда імпульсів напруги на обмотці V трансформатора Т2,; ВНАС - індукція насичення перемикального трансформатора Т2, Тл; q - шпаруватість імпульсів; Sc - площа перерізу магнітопроводу трансформатора Т2, см2; W – число витків обмотки V трансформатора Т2; К - коефіцієнт заповнення магнітопроводу трансформатора Т2, для фериту майже досягає одиниці.

Діодний міст VD1-VD4 випрямляє імпульсну напругу обмотки I трансформатора Т1. Конденсатори С1, С2, С4, С5, С15, С16, С18, С19 та двообмотувальний дросель L1 згладжують високочастотні та низькочастотні пульсації вихідної напруги.

Запобіжники FU1 і FU2 забезпечують захист від повільного збільшення струму навантаження понад допустиму межу. Світлодіод HL1 – індикатор робочого стану пристрою, резистор R22 – струмообмежувальний.

Конструкція ИИП - довільна, взаємне розташування компонентів некритично, хоча бажано, щоб кожен із діодів VD5, VD6, VD9, VD10 був розміщений можливо ближче до пари транзисторів VT1VT3, VT2VT4, VT5VT7, VT6VT8. джерело зібрано навісним монтажем.

Автоматичний вимикач А-0701НМ (SF1) виробництва Sang. Мао Enterprise Co., Ltd., струм розмикання 15 А і номінальну напругу 250 В, можна замінити на А-0702А, а-0702Х, A-0710W, CBLS2A15, М115-В120.

Термістори SCK-2R515 (RK1 і RK2) можна замінити на MS32 5R020, MS32 7R015 або аналогічні NTC-термістори з максимальним допустимим струмом не менше 15 А та номінальним опором від 5 до 10 Ом при температурі 25°.

Клавішний вимикач живлення TR26-21C-11D1 (SA1) замінимо на SWR74 або на вимикач з підсвічуванням MK-521A/N. Газовий розрядник 2027-35-С (F1) можна замінити на B88069-X2380-S102, B88069-X370-S102, В88069-Х410, FS04X-1JOS або FS04X-1JMG.

Замість 30ЕТН06 (VD1 – VD4) підійдуть діоди 80E8U04, DSEI30-06A, HFA25TB60, RHRG3060. Кожен діод закріплений на окремому тепловідводі з площею поверхні, що охолоджує, 90 см2.

Діоди HER1608G (VD5, VD6, VD9, VD10) замінні на 15ЕТН06, 15ETX06S, HFA25TB60, DSEI12-06A, FES16JT, а діодний міст. КВРС2510 (його необхідно забезпечити тепловідведенням з корисною площею не менше 50 см2) - будь-яким з GBU25M. BR2510, BR2510W, КВРС3510 або МВ4010.

Діністор VD7 - будь-який з КН102А - КН102В та 2Н102А - 2Н102В; останні три краще для експлуатації ІІП при підвищеній температурі. Також підійдуть імпортні диністори DB-3 або D8-4 з напругою включення 32 і 40 відповідно Перемикальні біполярні транзистори VT1-VT8 встановлені кожен на тепловідведення з площею охолоджуючої поверхні 140 см2. Замість КТ812А можна використовувати вісім однотипних транзисторів 2Т812А, КТ812Б чи КТ840А.

Конденсатори С1-С3, С15, С16, С22 - поліетилентерефталатні MER або MEF, a C20 складено з восьми паралельно з'єднаних конденсаторів MER по 1 мкФ з номінальною напругою 630 В. Конденсатори С6-С9, С11-С14. КМ5Б-Н90 К10-17А-Н50 К10-17Б-Н50. Конденсатори. СЮ та С17 - В32923-А2474М, розраховані на підключення до мережі змінного струму. їх допустимо замінити конденсаторами 881131-З 1105-М, В81131-С1474-М, В81141-С1684-М. В81141-С1334-М або аналогічними. Оксидні конденсатори С4, С5, С18, С19, С21 - алюмінієві К50-6, К50-35 або аналогічні.

Всі постійні резистори, що використовуються в джерелі живлення, - дротяні, наприклад, МЛТ, ОМЛТ, С2-23, С2-33. Резистори R1, R2 та R22 повинні мати номінальну потужність розсіювання 2 Вт. Резистори R3-R6, R18-R21 - імпортні керамічні серії CRL, їх можна скласти з кількох паралельно з'єднаних резисторів до отримання необхідних опору і потужності розсіювання.

Імпульсний трансформатор Т1 виконаний на магнітопроводі типорозміру Ш20х28 з фериту. М2000НМ-9, що відповідає технічним умовам ОЖО.707.140ТУ. Також допустимо використовувати ферит М2000НМ1-17. Обмотка I цього трансформатора містить 2 секції по 8 витків джгута із чотирьох складених разом проводів ПЕТВ-2 0,5. Обмотка II містить 28 витків із двох складених разом проводів ПЕТВ-2 0,5, а обмотка III - один виток дроту ПЕВ-2 0,5. Всі обмотки слід надійно ізолювати одну від іншої фторопластовою, майларовою або лакотканевою стрічкою.

Трансформатор Т2 намотаний на кільцевому феритовому магнітопроводі типорозміру К6хЗхЗ від автогенераторного електронного баласту енергозберігаючої лампи.

Кожна з обмоток I-IV містить чотири витки дроту ПЕВ-2 0,25, а обмотка V - дев'ять витків дроту ПЕВ-2 0,5.

Дросель L1 – саморобний. Він виконаний на магнітопроводі кільцевої форми, складеному з двох однакових частин типорозміру. КП35х26х7, з альсиферу марки. ТЧ-60. Обмотки I і II намотані у два дроти ПЕВ-2 2 до заповнення вікна. Замість ПЕВ-2 можна застосувати провід ПЕТВ. Дросель L2 - готовий B82726-S2163-N30, який згідно з паспортом допускає струм обмоток 16 А при максимальній напрузі між ними 250 В.

Індуктивність кожної обмотки – 2,2 мГн.

Плавкі запобіжники FU1 та FU2 - Н630РТ-15А Н630-15А або аналогічні. Світлодіод HL1 – будь-який, бажано зеленого кольору світіння.

Зібраний із справних деталей ІІП повинен запрацювати відразу після включення. Якщо автогекерація відсутня, необхідно перевірити фазування обмоток трансформатора Т2 і, мабуть, поміняти місцями підключення висновків його обмотки V чи обмотки III трансформатора Т1. Якщо частота перетворення без навантаження суттєво відрізняється від 30 кГц, це вказує на невідповідний матеріал або дефект магнітопроводу трансформатора Т2, такий, наприклад, як прихована тріщина. У цьому випадку магнітопровід необхідно замінити.

Автор: Д. Бутов, с. Курба Ярославської обл.

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

Нові дані про атмосферу Сонця 30.10.2014

За допомогою IRIS (Interface Region Imaging Spectrograph) вченим стало відомо, що корона Сонця нагрівається набагато більше, ніж поверхня, викликаючи постійний відтік частинок, які називають сонячним вітром.
myscienceacademy.org 23 жовтня 12205

Нова інформація допоможе дослідникам краще розуміти, як зірка передає енергію через атмосферу, а також відстежуватиме динамічну сонячну активність, яка може вплинути на технологічну інфраструктуру в космосі та на Землі.

Апарат виявив зони з температурою 93 тисяч градусів Цельсія нижче в сонячній атмосфері, ніж будь-коли спостерігалося. Вчені назвали їх "сонячними тепловими бомбами" з урахуванням кількості енергії, що вони випускають за такий короткий проміжок часу. Виявлення таких джерел несподіваного тепла може сприяти глибшому розумінню механізмів нагрівання всієї сонячної атмосфери.

IRIS також виявив численні структури, що нагадують міні-торнадо. Вони рухаються зі швидкістю майже 20 кілометрів на секунду і розкидані по всій хромосфері – зовнішній оболонці Сонця. Ці торнадо забезпечують механізм передачі енергії для живлення корони, а фонтани плазми, які б'ють із корональних дірок, очевидно, є джерелом сонячного вітру.

Інші цікаві новини:

▪ Міні-телевізор із телефону

▪ Озон знижує врожайність

▪ SONY та TOSHIBA не домовилися про відеоформат

▪ Корови у віртуальному світі

▪ Синтезовано нову форму вуглецю

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Студенту на замітку. Добірка статей

▪ стаття Всемогутній долар. Крилатий вислів

▪ статья Які пожежі в давнину гасили молоком? Детальна відповідь

▪ стаття Глод. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Люмінесцентні лампи з покращеною перенесенням кольорів. Особливості. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Перетворювач живлення для годинника на 60 Гц. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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