Зворотноходовий каскадований ІІП, 220/12,6 вольт 0,5 ампер. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Зворотноходовий каскадований ІІП, 220/12,6 вольт 0,5 ампер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

Коментарі до статті

У пропонованій увазі читачів статті наводяться опис принципу дії та практична схема ІІП на основі зворотноходового каскадованого перетворювача напруги. Відсутність викидів напруги на стоку польового перемикального транзистора дає можливість знизити вимоги до максимально допустимої напруги.

Мережевий імпульсне джерело живлення, схема якого показана на рис. 1 відноситься до так званих зворотноходових перетворювачів, але схема його вихідного каскаду істотно відрізняється від "класичної" зворотноходової. Можна помітити, що в ланцюзі транзистора VT1 немає демпфуючого діодно-резистивно-конденсаторного ланцюга, для живлення контролера не потрібно окремої обмотки імпульсного трансформатора, а замість нього застосовані два окремі накопичувачі енергії - дросель L2 і розділовий трансформатор Т1.

(Натисніть для збільшення)

У вихідному каскаді, спрощена схема якого показано на рис. 2, процес передачі енергії можна умовно поділити на два етапи. На першому - енергія накопичується в магнітному полі дроселя L1 під час прямого ходу та передається через відкритий діод VD1 на конденсатор С1 протягом зворотного ходу. До закінчення зворотного ходу конденсатор С1 буде так заряджений. що його верхня за схемою обкладка набуде мінусового відносно нижнього потенціалу. На другому етапі під час наступного прямого ходу заряджений конденсатор С1 через відкритий транзистор VT1 і діод VD2 буде підключений до первинної обмотки трансформатора Т1 і розряджається. У цей час відбувається накопичення енергії в магнітному полі трансформатора Т1 і, нарешті, під час наступного зворотного ходу енергія передається на вихід через випрямляч на діоді VD3 і конденсаторі, що згладжує, С2.

Зворотноходовий каскадований ІІП, 220/12,6 вольт 0,5 ампер

Тепер проаналізуємо роботу ІІП (див. рис. 1) детальніше. На діодах VD1-VD4 зібраний мостовий випрямляч, конденсатори С4 С5 згладжують пульсації випрямленої напруги. Оскільки процеси накопичення енергії суміщені, через відкритий транзистор VT1 протікає сумарний струм дроселя L2 і первинної обмотки трансформатора T1. Струм L2 збільшується лінійно під дією випрямленої напруги, і швидкість його наростання визначається цією напругою і індуктивністю дроселя. Лінійно наростає струм і в первинній обмотці Т1, а ємність конденсатора С9 обрана такою, що за час прямого ходу напруга на ньому незначно змінюється. Ця складова струму транзистора має той самий напрямок, що й струм дроселя, оскільки до верхнього за схемою виведення обмотки первинної обмотки трансформатора Т1 прикладена напруга мінусової полярності.

Коли струм через транзистор VT1 досягне певного значення, напруга на резисторі R9, який виконує функцію датчика струму, викличе перемикання контролера DA1 і польовий транзистор закриється. Зазначимо як недолік той факт, що за одного рівня потужності з "класичним" зворотноходовим перетворювачем струм транзистора тут більше. Переваги пристрою виявляються на етапі зворотного ходу - у міру закриття польового транзистора VT1 струм дроселя L2 за рахунок ЕРС самоіндукції заряджає конденсатор С9. Оскільки напруга на цьому конденсаторі не може змінитися миттєво, перехідний процес на стоку транзистора протікає плавно, викид напруги відсутня, тому відпадає необхідність у застосуванні демпфуючого діодно-резистивно-конденсаторного ланцюга, що істотно знижує ККД джерела живлення при малих значеннях вихідної потужності.

З початком зворотного ходу припиняється процес накопичення енергії в трансформаторі Т1, і напруга на його первинній обмотці, яке під час прямого ходу було мінусовим, за рахунок самоіндукції стане плюсовим - відкриються діод VD6, забезпечуючи напругою живлення контролер DA1. та діод VD9. живлячи навантаження. При підключенні до мережі напруга живлення контролера спочатку надходить через ланцюг R6C8 і обмежується стабілітроном VD5 на рівні 15 В. Резистор R10 обмежує струм цього стабілітрона в режимі, а дросель L1 додатково захищає ланцюги живлення контролера від викидів напруги. Частота перетворення задана елементами R4, С3 становить близько 62 кГц. Вихідна напруга контролюється за допомогою оптопари U1 і регулюється за рахунок зміни шпаруватості імпульсів, що керують, що надходять на затвор транзистора VT1.

ІІП забезпечує вихідну напругу 12,6 при струмі до 0,5 А.

Нестабільність вихідної напруги вбирається у ± 2,5%, яке пульсації на частоті перетворення вбирається у 100 мВ ККД при вихідний потужності 6 Вт становить щонайменше 0,72. При відключенні навантаження ІІП працює в режимі перезапуску, при цьому вихідна напруга не підвищується. Мінімальним навантаженням, коли він входить у режим стабілізації, може бути світлодіод індикації. Струм, що споживається від мережі, в такому режимі знижується до одиниць міліампер.

Пристрій було зібрано на двох макетних друкованих платах. На одній з них - контролер DA1 з елементами, що належать до нього, на другій - інше.

Плати з'єднані між собою проводами мінімально можливої довжини. На платі контролера використані резистори та конденсатори для поверхневого монтажу типорозміру 1206.

Конденсатори С5, С9 - К73-17, С4, С11 - відповідні за розмірами та робочою напругою оксидні конденсатори. Дросель L1 - ЕС24, резистор R9 складається з двох з'єднаних паралельно, а R5 - двох з'єднаних послідовно. Транзистор IRF830 замінимо на інший польовий перемикач з допустимою напругою стік-витік 500 В, струмом 4,5 А і опором каналу у відкритому стані не більше 1,5 Ом. Тепловідведення для транзистора не потрібне. У пристрої застосовано мікросхему UCC38C44D фірми Texas Instruments. З невеликими змінами у схемі можна використовувати аналогічні контролери з інших сімейств, у тому числі UC3844A. Важливо, щоб максимальний коефіцієнт заповнення вихідних імпульсів дорівнював 50%.

Для виготовлення дроселя L2 та трансформатора Т1 застосовано малогабаритний Ш-подібний магнітопровід EFD15 фірми Epcos, матеріал № 87, у комплекті зі стандартним каркасом. індуктивність одного витка становить 100 нГн. Дросель L2 містить 130 витків дроту ПЕВ-2 0,2, покладених у чотири шари та має індуктивність 1,7 мГн. Можна також застосувати готовий дросель із струмом насичення 0,3...0,4 А, наприклад, SDR1006-152KL фірми Bourns. Трансформатор Т1 містить дві обмотки по 36 витків дроту ПЕВ-2 0,35 ізольовані один від одного двома шарами поліестерної стрічки. індуктивність кожної з обмоток – 0,12 мГн. Застосування зазначених магнітопроводів дозволяє отримати висоту змонтованого пристрою близько 10 мм.

Для трансформатора допустимо також застосувати кільцевий магнітопровід з матеріалу МП-140 із зовнішнім діаметром 18 мм, ККД зменшиться на 2...2,5%. У цьому випадку кількість витків слід збільшити до 50, а обмотки зручніше намотати удвічі складеним дротом з високоякісною ізоляцією, наприклад, МС16-14 або МП37-12.

Виготовлений таким чином трансформатор має меншу індуктивність розсіювання, а пристрій працює з ним стабільніше.

Оскільки більшість елементів пристрою знаходяться під напругою мережі, для налагодження та перевірки бажано застосувати відповідний по потужності розв'язуючий трансформатор, підключивши до виходу еквівалент навантаження. Попередньо слід переконатися у справності контролера та його ланцюгів, для чого, не підключаючи пристрій до мережі, тимчасово подають між виводами живлення контролера постійну напругу 13...14 В. На затворі транзистора VT1 повинні бути імпульси - меандр із частотою перетворення.

Підбір елементів та налагодження пристрій не вимагає. змінити вихідну напругу в невеликих межах можна добіркою резистора R11 (1,2 кОм). Підключивши до виходу номінальне навантаження, перевіряють вихідну напругу і, не вимикаючи ІІП, закорочують його вихід. Середній струм, що споживається від мережі, повинен знизитися, що свідчить про нормальну роботу ланцюгів захисту.

Автор: В. Сокіл, д. Чашникове Сонячногірського р-ну Московської 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

Вид на будинок згори 04.08.2006

Каталоги будинків, виставлених на продаж, зазвичай розміщують фотографії цих котеджів, але простий знімок з фасаду не дає повного уявлення про реальний об'єкт.

Німецький інженер Інгольф Польцин відкрив невелику фірму з фотографування будинків, якщо не з пташиного польоту, то принаймні з верхнього ракурсу. Сконструйований ним алюмінієвий розсувний штатив дозволяє робити знімки з висоти до 18 метрів, причому, перебуваючи біля підніжжя цієї "каланчі", можна повертати, нахиляти фотокамеру, змінювати фокусну відстань об'єктива. Фотограф бачить на екрані монітора все, що потрапило до об'єктиву цифрової камери, і вибирає найефектніший кадр.

Послуга має достатній попит. Один знімок коштує 140 євро.

Інші цікаві новини:

▪ Infineon представила найменший GPS-приймач

▪ Електробус Lancaster eBus

▪ Пекти з крильцями

▪ У Латвії регламентують запахи

▪ Біорозкладні дисплеї для екологічної електроніки

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електроживлення. Добірка статей

▪ стаття Люди доброї волі. Крилатий вислів

▪ стаття Яким євреям дозволялося служити в армії нацистської Німеччини? Детальна відповідь

▪ стаття Архіпелаг Шпіцберген. Диво природи

▪ стаття Таймер із 24 годинним циклом. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Зарядний пристрій для літієвих батарей. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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