|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Trzy zasilacze z regulatorami przełączającymi. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze Domowe zasilacze z przełączanymi stabilizatorami napięcia w dawnych czasach były bardzo trudne w produkcji i konfiguracji, ponieważ musiały być wykonane w całości na elementach dyskretnych. Dlatego w środowisku krótkofalarstwa zasilacze ze stabilizatorami liniowymi były znacznie bardziej popularne. Głównymi wadami stabilizatorów liniowych są niska sprawność przy dużej różnicy napięcia wejściowego i wyjściowego, konieczność stosowania radiatora o znacznych rozmiarach, co pociąga za sobą wzrost masy i gabarytów konstrukcji. Urządzenia z regulatorem przełączającym zapewniają wyższą wydajność, mniej ważą i są zwykle mniejsze w porównaniu do konstrukcji wykorzystujących liniowe regulatory napięcia. Wykorzystując specjalizowane układy scalone regulatorów przełączających, możliwe jest znaczne uproszczenie obwodów regulatorów przełączających, przy jednoczesnym zwiększeniu ich niezawodności i wydajności. Schemat ideowy zasilacza małej mocy z przełączającym regulatorem napięcia pokazano na ryc. 1. Ten zasilacz zapewnia napięcie wyjściowe od 3,3 V do 9 V przy prądzie obciążenia do 0,5 A. Regulator przełączający w tej konstrukcji jest realizowany na popularnym niedrogim układzie scalonym, takim jak MC34063AP firmy Motorola. Ten mikroukład działa przy napięciu wejściowym 3 ... 40 V, pozwala tworzyć przetwornice napięcia podwyższające, obniżające i odwracające. Mikroukład jest dołączony jako przetwornica impulsów. użycie go w tym trybie będzie najbardziej racjonalne, jeśli napięcie wejściowe przekroczy napięcie stabilizowane co najmniej 1,5 razy. Przy mniejszej różnicy między napięciem wejściowym i wyjściowym wydajność stabilizatora spada, zbliżając się do wydajności stabilizatorów liniowych. Minimalna różnica napięcia wejściowego i wyjściowego wymagana do normalnej pracy przetwornicy obniżającej napięcie wynosi 3 V.
Napięcie przemienne 220 V poprzez bezpiecznik FU1 i niepalny rezystor ochronny R1 jest doprowadzane do uzwojenia pierwotnego transformatora obniżającego napięcie T1. Napięcie z uzwojenia wtórnego transformatora przez samoregenerujący się bezpiecznik FU2 jest podawane do prostownika mostkowego wykonanego na diodach Schottky'ego VD1 ... VD4. Kondensator C1 wygładza tętnienia wyprostowanego napięcia. Warystor RU1 chroni diody transformatora sieciowego i mostka prostowniczego przed uszkodzeniem podczas skoków napięcia sieciowego i szumów impulsowych. Rezystor o niskiej rezystancji R2 jest niezbędny do ochrony układu DA1 przed przeciążeniem, im większa jego rezystancja, tym niższy prąd włącza wbudowane zabezpieczenie układu. Częstotliwość oscylatora mikroukładu jest ustawiana przez kondensator C4. Dioda Schottky'ego VD5 i cewka magazynująca L1 biorą udział w przetwarzaniu wysokiego napięcia wejściowego na niskie stabilizowane napięcie wyjściowe, którego wartość zależy od rezystancji rezystora R5 i całkowitej rezystancji szeregowo połączonego rezystora stałego R3 i zmiennego R4. Ponieważ komparator mikroukładu dąży do utrzymania napięcia około 5 V na pinie 1,25, im większa całkowita rezystancja rezystorów R3 i R4, tym niższe napięcie wyjściowe stabilizatora. Cewki indukcyjne L2 i L3 są częścią filtrów LC, które wygładzają tętnienia stabilizowanego napięcia wyjściowego. Mocna dioda Zenera VD7 chroni obciążenie przed uszkodzeniem w przypadku awarii stabilizatora, a samoresetujący się bezpiecznik FU2 zadziała. Dioda VD6 zmniejsza prawdopodobieństwo uszkodzenia chipa. Dioda HL1 świeci się, gdy na wyjściu znajduje się stabilizator napięcia. Dokładnie wykonane zgodnie ze schematem z ryc. 1 z części serwisowalnych to zasilacz, nie wymaga konfiguracji zasilacza z impulsowym regulatorem napięcia prądu stałego, wykonanym na popularnym układzie scalonym serii LM2575, impulsowe regulatory napięcia wykonane na mikroukładach tej serii są w stanie dostarczyć prąd do obciążenia do 1 A. LM2575T może wynosić do 40 V. W tym projekcie zastosowano mikroukład typu LM2575T-5.0, zaprojektowany dla stałego napięcia wyjściowego stabilizowanego +5 V. Aby rozszerzyć zakres W urządzeniu z takim stabilizatorem zastosowano układowe rozwiązanie pozwalające na uzyskanie innych napięć na wyjściu zasilacza. Węzeł na transformatorze obniżającym napięcie T1 działa w taki sam sposób, jak podobny węzeł w pierwszym urządzeniu. Kondensatory C1, C2, C3 - filtr zasilania układu DA1. Dławik L1 - schowek. Tętnienie napięcia wyjściowego stabilizatora jest wygładzane przez dwusekcyjny filtr dolnoprzepustowy C4C9L2C10C11L3 C12C13. Za pomocą przełącznika SB1 można wybrać napięcie wyjściowe 5 lub 9 V. Gdy styki tego przełącznika są rozwarte, napięcie na styku 4 DA1 jest dostarczane przez rezystor R2, którego rezystancja określa napięcie wyjściowe stabilizatora. Im większa rezystancja tego rezystora, tym wyższe będzie napięcie wyjściowe. Przy zamkniętych stykach SB1 napięcie na wyjściu stabilizatora będzie równe roboczemu napięciu wyjściowemu zastosowanego. Należy zauważyć, że stabilizatory napięcia obniżające napięcie pobierają mniej prądu z prostownika niż prąd, który dostarczają do obciążenia. Co więcej, im większa różnica między napięciem wejściowym i wyjściowym stabilizatora, tym mniejszy będzie ten prąd przy stałym prądzie obciążenia. Aby zapewnić stabilną pracę urządzenia, kondensatory C2, C3 muszą być zainstalowane jak najbliżej pinów zasilania układu DA1. Ten warunek jest również pożądany dla kondensatora C1. na ryc. 2. przedstawiono schemat mocniejszego mikroukładu, w tym przypadku 5,0 ... 5,2 V.
Rezystor R3 i dioda VD6 zmniejszają prawdopodobieństwo uszkodzenia mikroukładu. Przy napięciu wyjściowym 5 V świeci się „zielona” dioda LED HL1. Przy napięciu wyjściowym 9 V zaświeci się również „czerwona” dioda LED HL2, ponieważ napięcie na wyjściu stabilizatora będzie większe niż całkowite napięcie robocze diody LED HL2 i diody Zenera VD8. Mocna dioda Zenera VD7 zainstalowana na wyjściu stabilizatora napięcia zmniejsza prawdopodobieństwo uszkodzenia obciążenia w przypadku awarii stabilizatora. Niewątpliwie wykonany z części serwisowych zgodnie ze schematem na ryc. 2 zasilacz zaczyna działać natychmiast po podłączeniu do sieci. W razie potrzeby, wybierając rezystancję rezystora R2, możesz dokładniej ustawić napięcie wyjściowe na 9 V lub inne zbliżone do tego, czego potrzebujesz. Zamiast R2 można również zainstalować rezystor zmienny, wtedy będzie można płynnie regulować napięcie wyjściowe, na przykład od 5 do 12 V. Metalowa obudowa-ekran rezystora zmiennego musi być podłączona do wspólnego przewodu. Przy napięciu wyjściowym stabilizatora 9 V, prądzie obciążenia 1 A, napięciu wejściowym 16 V, prąd pobierany przez stabilizator wyniesie około 0,6 A, co odpowiada jego wydajności około 93%, z wyłączeniem strat w kroku - transformator dolny i mostek prostowniczy. Dla porównania, skuteczność stabilizatora liniowego w tych samych warunkach wyniosłaby nie więcej niż 56%. Przy napięciu wejściowym 19 V, napięciu wyjściowym 5 V, prądzie obciążenia 1 A prąd pobierany przez stabilizator z mostka prostowniczego wyniesie około 0,31 A, co odpowiada sprawności około 84%, amplituda napięcie tętnienia na wyjściu stabilizatora przy maksymalnym prądzie obciążenia nie przekracza 20 mV przy częstotliwości pracy przetwornika impulsów DA1. na ryc. 3 przedstawia schemat ideowy jeszcze mocniejszego źródła zasilania, jakim jest ładowarka i zasilacz z impulsowym regulatorem napięcia. To urządzenie umożliwia jednoczesne podłączenie dwóch urządzeń, na przykład kieszonkowego odtwarzacza Flash, aparatu fotograficznego, telefonu komórkowego w celu naładowania wbudowanych akumulatorów za pomocą kabla interfejsu USB lub bezpośredniego zasilania tych urządzeń w celu oszczędzania baterii zasoby. Ponadto ta konstrukcja może być używana jako mocny zasilacz laboratoryjny z zabezpieczeniem przed przeciążeniem. Urządzenie jest zmontowane za pomocą układu scalonego firmy SGS-Thomson Microelectronics typu L4960, który jest regulowanym, impulsowym regulatorem napięcia step-down. Ten mikroukład jest w stanie zapewnić prąd obciążenia do 2,5 A, jego napięcie wyjściowe wynosi +5.40 V, a wydajność do 90%. Maksymalne napięcie zasilania mikroukładu L4960 wynosi +46 V. Mikroukład ma wbudowane zabezpieczenie przed przeciążeniem i przegrzaniem. Węzeł na transformatorze obniżającym napięcie T1 działa w taki sam sposób, jak podobny węzeł w urządzeniach omówionych wcześniej. Tętnienie wyprostowanego napięcia jest wygładzane przez kondensator tlenkowy C4 o dużej pojemności. Napięcie DC jest dostarczane do zintegrowanego regulatora przełączającego DA1. na ryc. 3 pokazuje schemat jeszcze mocniejszego zasilacza.
Częstotliwość konwersji DA1 wynosi około 83 kHz przy prądzie obciążenia 1 A. Cewka indukcyjna L1 jest magazynem. Napięcie wyjściowe zależy od stosunku rezystancji rezystorów R5, R6 i R3. Przy zerowej całkowitej rezystancji rezystora zmiennego R5 i rezystora R6 napięcie wyjściowe regulatora przełączającego wyniesie 5,0 ... 5,2 V. Tętnienie napięcia wyjściowego jest wygładzane przez dwuogniwowy filtr LC P C12C13 L2C15C16L3C17C18. Tętnienia napięcia wyjściowego nie przekraczają 20 mV przy częstotliwości przetwornicy przy prądzie obciążenia 1 A. Rezystor R7 i dioda VD1 chronią DA1 przed ewentualnym uszkodzeniem. Zasilacz ten może pracować w dwóch trybach wybieranych przyciskiem SB1 W pozycji pokazanej na schemacie urządzenie pracuje jako ładowarka USB z napięciem wyjściowym +5 V, które nie zależy od położenia rezystora zmiennego Suwak R5. Jeśli SB1 zostanie przesunięty w drugą pozycję, urządzenie będzie pracować jako zasilacz z regulowanym napięciem wyjściowym. Tryb pracy sygnalizuje dioda LED HL3. Gdy konstrukcja pracuje w trybie „Ładowarka”, dioda ta świeci na zielono lub żółto, gdy urządzenie pracuje jako zasilacz laboratoryjny. Węzły na tranzystorach VT1, VT2 mają na celu wskazanie obecności prądu ładowania. Przy rezystancji rezystorów R9, R12 wskazanych na schemacie obwodu, diody LED HL1, HL2 świecą, gdy prąd przepływa przez odpowiednie obciążenie większe niż 150 mA. Jeśli chcesz, aby diody świeciły przy niższym prądzie ładowania, tranzystory krzemowe 2SA105 można zastąpić germanowymi, na przykład MP39B. MP25A, MP26, co jest preferowane, lub ustaw rezystory R9, R12 na wyższą rezystancję. Samoresetujące się bezpieczniki FU3, FU4 zadziałają w przypadku zwarcia lub przeciążenia. Mocna dioda Zenera VD7 i kondensator C14 chronią urządzenia podłączone do gniazd USB przed skokiem napięcia wyjściowego, który może wystąpić podczas przełączania SB1. Należy pamiętać, że gniazdo XS1 zasilane jest przez bezpiecznik kasowalny o wyższym prądzie FU3. Dodatkowo obecność przycisku SB2 pozwala na podłączenie do tego gniazda urządzeń o stosunkowo dużym poborze prądu. Aby to zrobić, styki SB2 muszą być zamknięte, co wyeliminuje spadek napięcia wyjściowego na rezystorze R9. Mocna dioda Zenera VD8 zmniejsza ryzyko uszkodzenia obciążenia w przypadku awarii regulatora napięcia. Jeśli z jakiegoś powodu napięcie na wyjściu stabilizatora przekroczy 15 V, zadziała albo wbudowane zabezpieczenie mikroukładu, albo samoresetujący się bezpiecznik FU2. Jeśli jednocześnie zasilanie nie zostanie wyłączone tak szybko, jak to możliwe, dioda Zenera VD8 zostanie uszkodzona. Aby uniknąć uszkodzenia ochronnej diody Zenera w tej i poprzednich konstrukcjach, ochronę przeciwprzepięciową można uzupełnić standardowym zespołem trinistora, składającym się z jednego trinistora średniej mocy, jednej diody Zenera i jednego rezystora. zamiast transformatora obniżającego napięcie. TP112-8 nadaje się dla każdego o całkowitej mocy 7 W i napięciu na uzwojeniu wtórnym 14 ... 18 V. Zamiast transformatora typu. TP114-7 jest odpowiedni dla każdego, kto ma całkowitą moc co najmniej 13 W i napięcie na uzwojeniu wtórnym 15.20 V. typ transformatora. TP-30-2 można zastąpić. TTP40 lub podobny o całkowitej mocy co najmniej 30 watów. Im wyższe napięcie na wyjściu prostownika mostkowego, tym mniej prądu zużywa stabilizator przy stałym prądzie obciążenia. Warystor TNR10G471K można zastąpić dowolnym napięciem 430 V, 470 V, na przykład FNR-07K471, FNR-14K471 MLT, C1-4, C2-23, C1-14. Rezystor R1 we wszystkich obwodach pożądane jest na przykład stosowanie niepalnego. P1-7 lub mały drut o mocy 1 lub 2 W w ceramicznej obudowie. Rezystor zmienny - SDR-4 lub podobny o charakterystyce liniowej. Na osi rezystora nastawnego należy umieścić uchwyt wykonany z materiału izolacyjnego. Kondensatory tlenkowe - importowane analogi K50-35, K50-68, K53-19. Kondensatory niepolarne - ceramiczne, importowane analogi K10-17, KM-5, KM-6 lub niekorzystne w konstrukcji SMD. Kondensatory ceramiczne instalowane równolegle z diodami mostka prostowniczego i na wejściu stabilizatorów napięcia muszą być na napięcie robocze co najmniej 30 V. Pozostałe kondensatory ceramiczne można instalować na napięcie robocze 16 V. Zamiast diod Schottky'ego SR360 można zastosować diody MBR350, 1N5825, MBR360, DQ06, MBRD660CT, MBR1060, 50WR06. Te same diody mogą zastąpić diody Schottky'ego 1N5822 i diody Schottky'ego małej mocy - 1N5819. W przypadku braku diod z barierą Schottky'ego zamiast nich można zastosować diody serii KD213, 2D213. , KD1. Diodę Zenera KS4001A można zastąpić KS1V. 4001N1. Diodę Zenera 4007N4001 można zastąpić 4007RMT208VTZ. 209SMB243BT162, 162N1. Diodę Zenera BZV5341C-1V5339 można zastąpić diodą Zenera 1N5919A, TZMC-1V5919. R3KE1A można zainstalować 5919N55 lub D4D. zamiast diody Zenera. R3KE1A pasuje do 4731 N4, D3E. Diody LED będą pasować do każdego podobnego ciągłego koloru świecenia. Zamiast tranzystorów małej mocy pn-p 6SA12 wystarczy dowolny z serii SS1, 5349SA815, KT6, KT15, KT1 KT5352. Układ scalony MC34063AP można zastąpić układem MC34063AP1 lub bardziej niezawodnym MC33063A, wykonanym w obudowie DIP-8. Aby zwiększyć niezawodność takich mikroukładów za pomocą kleju przewodzącego ciepło, konieczne jest przyklejenie miedzianego żebrowanego radiatora o powierzchni chłodzącej 8 cm2575. układ scalony LM5.0T-5 jest przeznaczony do napięcia wyjściowego +220 V, jest wykonany w pięciopinowej obudowie TO-2575 Zamiast tego można użyć mikroukładu LM5.0TV-220. wykonane w ciele. TO-2575 lub L.M2D5.0T-2576 lub podobny układ z serii LM2576. Mikroukłady serii LM3 pozwalają na prąd obciążenia do 2575 A. Wśród mikroukładów serii LM2576, LM3,3 znajdują się również mikroukłady dla stałych napięć wyjściowych 12 V, 15 V, 1,23 V i regulowanych - Adj dla napięcia wyjściowego 37 ... 60 V. Mikroukład należy zainstalować na miedzianym lub duraluminiowym radiatorze o powierzchni chłodzącej co najmniej 2 cm3. Jeżeli zasilacz, zmontowany zgodnie ze schematem z rys. 2576, zostanie zaprojektowany na prąd obciążenia 200 A, wówczas radiator dla mikroukładu serii LM300 musi mieć co najmniej 4960 cm200. aw ciasnym, słabo wentylowanym budynku co najmniej XNUMX cmXNUMX. Układ LXNUMX należy również zainstalować na radiatorze o powierzchni chłodzącej co najmniej XNUMX cmXNUMX. (jedna strona). Zamiast resetowalnych polimerowych bezpieczników z serii MF-R, wystarczy podobna seria LP60. Przełączniki typów. P2K, PKN, których wolne grupy styków są połączone równolegle. Dławik magazynujący (L1 we wszystkich obwodach) musi mieć indukcyjność 150.300 μH, można go wykonać na pierścieniowym obwodzie magnetycznym K32x20x6 z ferrytu 2000NN. W pierścieniu wykonuje się cięcie przelotowe o szerokości 1 ... 1.5 mm za pomocą diamentowej piły tarczowej lub dobrej piły do \u22b\u0,18bmetalu. W powstałą szczelinę wkleja się kawałek tekstolitu bez folii. Po nawinięciu pierścienia lakierowaną tkaniną nawija się na niego 50 ... 60 zwojów drutem litzowym 2xXNUMX mm, będzie to około XNUMX metry drutu. Jeśli pierścień podzieli się na dwie połowy podczas cięcia, można go skleić za pomocą superglue błyskawicznego. Pomiędzy warstwami uzwojenia należy położyć jedną warstwę lakierowanej tkaniny lub. Taśma PCV. Każda warstwa uzwojenia jest impregnowana zaponlakiem. Cewki indukcyjne L2 i L3 we wszystkich obwodach zawierają 15 zwojów tego samego drutu nawiniętych na pierścień K20x12x6 wykonany z ferrytu M2000NM. Przed ułożeniem uzwojenia pierścień jest lekko spiłowany i podzielony na dwie połowy. Następnie sklejone błyskawicznym superglue lub klejem. BF i suszono przez co najmniej jeden dzień w temperaturze pokojowej. Dla stabilizatora napięcia wykonanego zgodnie ze schematem z ryc. 1, można zastosować mniejsze obwody magnetyczne. Można również zastosować odpowiednie dławiki przemysłowe o rezystancji uzwojenia nie większej niż 0,05 oma. Dla stabilizatora zmontowanego zgodnie ze schematem z ryc. 3, pożądane jest, aby rezystancja uzwojeń cewki indukcyjnej nie przekraczała 0,02 oma. Dodatkowo w miejsce dławików L2 i L3 można zastosować dławiki wykonane na. Rdzenie ferrytowe w kształcie litery H, na przykład z cewek korekcyjnych rastrowych telewizorów kineskopowych i monitorów. Autor: Butov A.L.
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Uruchomiono największy na świecie teleskop Czerenkowa ▪ Znajomość fabuły nie psuje przyjemności czytania ▪ Kompaktowe skanery Brother ADS-1100W i ADS-1600W
▪ sekcja serwisu Systemy akustyczne. Wybór artykułów ▪ Artykuł społeczeństwa zamożnego. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Chmury średniego poziomu. Wskazówki podróżnicze ▪ artykuł Prosty wyłącznik zapłonu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Zasilacz małej mocy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony