Лабораторний імпульсний блок живлення на мікросхемі L4960 220/5-40 вольт 2,5 ампера. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

 Коментарі до статті

Пропонований компактний блок живлення (БП) зібраний на інтегральній мікросхемі L4960 фірми SGS-Thomson Microelectronics, що є регульованим імпульсним стабілізатором напруги постійного струму, який забезпечує вихідний струм до 2,5 А при вихідній напрузі 5...40 В. Мікросхема має вбудований захист від перевищення температури, перевантаження по струму та короткого замикання в ланцюзі навантаження. Цей блок призначений для живлення різних електронних пристроїв, які споживають до 25 Вт.

Принципова схема пристрою представлена ​​рис. 1. Мережева напруга 220 В через плавкий запобіжник FU1, контакти вимикача SA1 і помеходавний фільтр C4L1L2C5 надходить на первинну обмотку понижуючого трансформатора Т1 Вимикач SA1 має вбудований індикатор - газорозрядну лампу. Резистор R1 продовжує термін служби лампи вимикача та зменшує її нагрівання.

(Натисніть для збільшення)

Напруга вторинної обмотки трансформатора через запобіжник FU2, що самовідновлюється, надходить на мостовий випрямляч на діодах Шоттки VD4-VD7. Застосування таких діодів знижує втрати потужності на випрямлячі і, відповідно, нагрівання його елементів, а також приблизно на 1 збільшує випрямлену напругу на конденсаторі фільтра С3. Запобіжник FU2, що самовідновлюється, захищає трансформатор від перевантажень при несправностях випрямляча, мікросхеми DA1, а також при "помилках" її системи захисту.

Система захисту від перевантаження деяких інтегральних імпульсних стабілізаторів, наприклад, LM2575T, LM2576T, може давати збої, якщо як навантаження підключений потужний генератор стабільного струму або інший імпульсний стабілізатор порівнянної потужності. Варистор RU1 захищає мережевий трансформатор та діоди випрямляча від імпульсних перешкод та кидків напруги. Вихідна напруга регулюють змінним резистором R5 в інтервалі від 5 до 18 В. Верхнє за схемою положення двигуна змінного резистора відповідає мінімальному вихідному напрузі.

Робоча частота мікросхеми DA1 – близько 95 кГц. Форма напруги на виході мікросхеми (висновок 7) прямокутна, шпаруватість імпульсів залежить від вихідної, вхідної напруги та струму навантаження. Резистор R6 і діод VD1 захищають мікросхему від пошкоджень, наприклад, при різкому повороті двигуна змінного резистора R5 або підключення до виходу БП зарядженого конденсатора великої ємності. При перевантаженні виходу стабілізатора вбудований мікросхему захист відключає вихідну напругу і приблизно через 0,5 с намагається запуститися знову.

Дросель L3 – накопичувальний. Дволанковий фільтр С9-C12L4C17-C19L5C20-С22 знижує пульсації вихідної стабілізованої напруги. Оксидний конденсатор С9 через високоточні високочастотні пульсації має підвищений ризик деградації, тому він зашунтований керамічними конденсаторами С10-С12 Аналогічне рішення застосовно і до оксидного конденсатора С3.

Реле К1 включає живлення світлодіода HL3 при струмі навантаження більше 1 А. Це дозволяє оперативно відстежити підвищене енергоспоживання, наприклад УМЗЧ в режимі мовчання. Струм відпускання контактів реле - близько 0,6 А. Котушка реле К1 також входить до складу фільтра.

На мікроамперметрі РА1, стабілітроні VD8 та резисторах R10, R11 виконаний вольтметр, який вимірює вихідну напругу блоку живлення. Стабілітрон VD8 та резистор R11 забезпечують "розтяжку" шкали приладу РА1.

При замкнутих контактах вимикача SA2 захист навантаження і стабілізатора забезпечується вбудованими вузлами мікросхеми DA1, а в разі її несправності - запобіжником FU2, що самовідновлюється. Запобіжник FU3, що самовідновлюється, на струм 0,75 А призначений для захисту вузлів малопотужного навантаження. Вимикач SA3 дозволяє оперативно відключити навантаження від БП і тим самим зменшити шанс пошкодити апаратуру, що живиться.

Світлодіоди HL1, HL2 підсвічують шкалу приладу РА1. Світлодіод HL4 показує наявність напруги на виході стабілізатора DA1, а HL5 - наявність напруги на навантаженні.

Блок живлення змонтований у металевому корпусі розмірами 178×160×49 мм від старої імпортної автомагнітоли. Корпус попередньо пофарбований чорним автомобільним лаком БТ-577 і підданий сушінню, спочатку протягом 12 год при кімнатній температурі, потім двічі по 40 хв при температурі 180°З ще 12 год при кімнатній температурі. Такий режим запобігає появі бульбашок на поверхні. Сушіння пофарбованого корпусу тільки за кімнатної температури може затягтися на півроку. Перед фарбуванням у нижній та бічних стінках корпусу свердлять 100...200 вентиляційних отворів діаметром 3 мм.

Більшість деталей конструкції розміщено на двох платах, рис. 2 та рис. 3. Монтаж виконаний навісним способом. Сильноточні з'єднання виконані мідним монтажним дротом діаметром не менше 1 мм. Виведення 4 мікросхеми, діоди VD2, VD3, конденсатор С9 повинні приєднуватися до загального дроту окремими провідниками. З'єднувати металевий корпус пристрою та загальний провід потрібно в точці. вказаною на схемі символом заземлення (див. рис. 1). Правильне розведення силових та сигнальних ланцюгів виключно важливе для бездоганної роботи БП.

Трансформатор Т1 – ТП-30-2 від переносного чорно-білого телевізора "Юність". З таким трансформатором при мережній напрузі 220 В блок живлення забезпечує на виході напругу 12 В при струмі навантаження 2...5 А. При більшій напрузі максимальний вихідний струм лінійно знижується до 0,5 А при вихідній напрузі 18 В. Щоб збільшити вихідний струм 2,5 А при напрузі 18 В слід застосувати трансформатор з габаритною потужністю не менше 60 Вт і напругою холостого ходу на вторинній обмотці 22...27 В. Але такий трансформатор може не вміститися в корпусі зазначених розмірів

Мікросхема L4960 встановлена ​​на ребристе дюралюмінієве тепловідведення із загальною площею охолодження 100 см2 (одна сторона), ізольований від корпусу.

Дросель L3 намотаний на кільцевому магнітопроводі К32х20х6 з фериту 3000НМ. Обмотка містить 30 витків саморобного літцендрату, складеного з 33 відрізків дроту ПЕВ-2 0,13. Перед намотуванням в магнітопроводі необхідно зробити немагнітний зазор, для чого кільце розламують у лещатах на дві частини і склеюють моментальним суперклеєм. Після чого кільце послідовно просушують 2 години при кімнатній температурі і 6 годин при температурі 60°С. Потім кільце обмітають лакотання і в два шари намотують обмотку. Між шарами потрібно прокласти один шар лакотканини. Якщо блок живлення буде розрахований на підвищену вихідну потужність (18 В, 2,5 А), необхідно використовувати або два склеєних разом таких кільця, або магнітопровід більшого розміру. Немагнітний зазор є обов'язковим. Дросель встановлений у прямокутному отворі на монтажній платі та зафіксований силіконовим герметиком. Допустимо застосування будь-якого аналогічного дроселя індуктивністю 150,3...50 мкГн. Інші дроселі промислового виготовлення. L1, L2 – LCHK-007, L4, L5 – НСНК-007 на Н-подібних феритових магнітопроводах, розрахованих на струм не менше 3 А, з опором обмоток не більше 30 мОм.

Роле К1 саморобне, 23 витки дроту ПЕВ-2 0,51 намотані на балоні геркона. КЕМ-2 Вимикач SA1 - IRS-101-1 A3 або IRS-101-12С з вбудованою лампою розряду, що тліє. Вимикач SA3 - кнопковий струм не менше 3 А, наприклад, KDC-A04Т, SDDF-3 Аналогічні вітчизняні перемикачі. ПКН41-1-2 мають значно менший термін служби та більш тугу зворотну пружину.

Світлодіоди HL1, HL2 - RL50-WH744D білого кольору світіння (8000 мКд), їх можна замінити будь-якими з підвищеною світловіддачею. Перед їх лінзами встановлюють напівпрозору матову світлорозсіювальну плівку. Світлодіоди HL3 - RL30-RD314S червоного, HU - RL30-YG414S зеленого, HL5 -RL30-HY214S жовтого кольорів світіння можна замінити аналогічними, наприклад, із серії КИПД66.

Замість діода UF306 підійде будь-який із серій 360N360x, UF31x, КД06, КД4004, КД1. Стабілітрон BZV400C-400V247 замінимо на 243N209A, TZMC55V3, G6S1.

Змінний резистор R5 – імпортний малогабаритний з лінійною характеристикою залежності опору від утла повороту. Корпус змінного резистора з'єднаний із загальним (мінусовим) дротом, але має бути ізольований від корпусу конструкції. Сигнальний провід, що йде від змінного резистора, R6 має бути екранований. Інші резистори - будь-якого типу загального застосування відповідної потужності. Варистор RU1 – MYG10-471 можна замінити аналогічним дисковим FNR-10K471. FNR-14K471 TNR10G471. Конденсатори C1, C2 - керамічні на номінальну напругу не нижче 50 В. Конденсатори С10-С12, С17, С21, С22 - керамічні на номінальну напругу не нижче 25 В. Конденсатори С13-С16 - керамічні або плівкові на номінальну напругу. Конденсатори С50, С6 – плівкові. Оксидні конденсатори – імпортні аналоги К7-50. Конденсатори С68, С4 - імпортні керамічні на номінальну напругу не нижче 5 В змінного струму або 400 В постійного струму. Від якості цих конденсаторів значною мірою залежить безпека експлуатації БП. Можна застосувати конденсатори К630-15 на робочу напругу не нижче 5 В

Мікроамперметр РА1 – М68501, від вітчизняного магнітофона. Варіант шкали приладу розміром 40x20 мм показано на рис. 4.

Шкала намальована у простій для освоєння програмі Nero Cover Designer – графічному векторному редакторі з пакету програм Ahead Nero версії 8. Градуювання шкали роблять у робочому положенні приладу.

Вигляд компонування вузлів у корпусі БП показаний на рис. 5.

Безпомилково виготовлений із справних деталей блок живлення починає працювати відразу і майже не потребує налагодження. При необхідності підбором резистора R2 встановлюють верхню межу вихідної напруги та підбором резистора R10 - необхідну чутливість вольтметра.

Невеликий рівень електромагнітних випромінювань БП і пульсацій напруги на його виході дозволив автору поставити на цей БП саморобний кишеньковий двоконтурний. УКХ радіоприймач, зібраний у першій половині 90-х на мікросхемі К174ХА34. Радіоприйом здійснюється в залізобетонному будинку на вбудовану телескопічну антену без перешкод і скрипів з відстані 30 км від радіовишки.

Автор: А. 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 Оновлена ​​лінійка SSD Mushkin 14.01.2019 Компанія Mushkin представила оновлену лінійку твердотільних накопичувачів. Список новинок відкриває флагманський накопичувач Pilot-E типорозміру M.2 2280, побудований контролером Silicon Motion SM2262EN і 64-шаровою флеш-пам'яттю 3D TLC NAND виробництва Micron. Він оснащений інтерфейсом PCIe x4 та підтримує протокол NVMe 1.3. Пристрій демонструє швидкості послідовного читання та запису до 3300 МБ/с та 2500 МБ/с відповідно. Ці SSD будуть доступні обсягом від 250 ГБ до 2 ТБ. Модель Helix-L також підтримує NVMe, але в цій моделі використовується контролер Silicon Motion SM2263XT, що працює без кеш-пам'яті DRAM, та 96-шарова флеш-пам'ять 3D TLC NAND виробництва Micron. Ця модель об'ємом 250, 500 та 1 ТБ пропонує швидкості читання до 1700 МБ/с та запису до 1500 МБ/с. За словами виробника, вона буде дешевшою. Накопичувач Mushkin Source 2 оснащений інтерфейсом SATA 6 Гбіт/с. У ньому використовується контролер Silicon Motion SM2259 та 96-шарова флеш-пам'ять 3D TLC NAND виробництва Micron. Для цієї моделі заявлені максимальні швидкості послідовного читання та запису 560 МБ/с та 520 МБ/с відповідно. Вона стане доступною у другому кварталі 2019 року у варіантах обсягом 120 ГБ, 250 ГБ, 500 ГБ та 1 ТБ. У корпусі зовнішнього накопичувача Carbon знаходиться SSD на контролері Silicon Motion SM2263XT. У цьому пристрої об'ємом 500 ГБ або 1 ТБ пам'яті використовується флеш-пам'ять 3D TLC NAND, а для підключення до хоста служить інтерфейс USB 3.1 Gen 2, сигнали якого виведені на роз'єм USB Type-C. Швидкість передачі даних досягає 1000 МБ/с, продуктивність – 115 000 IOPS (читання) та 88 000 IOPS (запис). Модель Carbon Z100 також зроблена зовнішньою, але оснащена інтерфейсом Thunderbolt 3. У ній використовується контролер Silicon Motion SM2262EN та від 250 ГБ до 2 ТБ 64-шарової флеш-пам'яті TLC NAND. Швидкість послідовного читання досягає 2210 МБ/с, послідовного запису – 1355 МБ/с. Максимальна продуктивність дорівнює 263 000 та 180 000 IOPS відповідно.

Інші цікаві новини:

▪ Створено надшвидку та надефективну пам'ять

▪ Чи є вода на Марсі

▪ Прогноз здоров'я на 2030 рік

▪ Ноутбуки з HDD зникнуть із магазинів Західної Європи

▪ Павуки з'їдають більше м'яса, ніж люди

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Зарядні пристрої, акумулятори, батарейки. Добірка статей

▪ стаття Спокійно дивиться на правих і винних, не знаючи ні жалю, ні гніву. Крилатий вислів

▪ статья Які ящірки та в який період тимчасово перестають бути холоднокровними? Детальна відповідь

▪ стаття Травматична ампутація. Медична допомога

▪ стаття Міні-ГЕС за принципом виру. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Мильні квіти. Фізичний експеримент

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024