Laboratoryjny zasilacz impulsowy na chipie L4960, 220/5-40 woltów 2,5 ampera. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze

 Komentarze do artykułu

Proponowany kompaktowy zasilacz (PSU) zmontowany jest na układzie scalonym L4960 firmy SGS-Thomson Microelectronics, który jest regulowanym impulsowym regulatorem napięcia prądu stałego, zapewniającym prąd wyjściowy o natężeniu do 2,5 A przy napięciu wyjściowym 5...40 V. Chip posiada wbudowane zabezpieczenie przed przegrzaniem, przetężeniem i zwarciem w obwodzie obciążenia. To urządzenie jest przeznaczone do zasilania różnych urządzeń elektronicznych pobierających moc do 25 watów.

Schemat ideowy urządzenia pokazano na ryc. 1. Napięcie sieciowe 220 V poprzez bezpiecznik FU1, styki przełącznika SA1 i filtr przeciwzakłóceniowy C4L1L2C5 podawane jest na uzwojenie pierwotne transformatora obniżającego T1. Rozłącznik SA1 ma wbudowany wskaźnik - gaz lampa wyładowcza. Rezystor R1 wydłuża żywotność lampy włącznikowej i zmniejsza jej nagrzewanie.

(kliknij, aby powiększyć)

Napięcie z uzwojenia wtórnego transformatora dostarczane jest przez samoregenerujący się bezpiecznik FU2 do prostownika mostkowego za pomocą diod Schottky'ego VD4-VD7. Zastosowanie takich diod zmniejsza straty mocy na prostowniku i co za tym idzie nagrzewanie się jego elementów, a także zwiększa napięcie wyprostowane na kondensatorze filtrującym C1 o około 3 V. Samoresetujący bezpiecznik FU2 chroni transformator przed przeciążeniami w przypadku nieprawidłowego działania prostownika, mikroukładu DA1, a także w przypadku „błędów” w jego systemie zabezpieczającym.

System zabezpieczenia przed przeciążeniem niektórych zintegrowanych regulatorów przełączających, na przykład LM2575T, LM2576T, może zawieść, jeśli jako obciążenie zostanie podłączony mocny stabilny generator prądu lub inny regulator przełączający o porównywalnej mocy. Warystor RU1 chroni transformator sieciowy i diody prostownicze przed zakłóceniami impulsowymi i przepięciami sieciowymi. Napięcie wyjściowe regulowane jest za pomocą rezystora zmiennego R5 w zakresie od 5 do 18 V. Górne położenie suwaka rezystora zmiennego na schemacie odpowiada minimalnemu napięciu wyjściowemu.

Częstotliwość robocza układu DA1 wynosi około 95 kHz. Przebieg napięcia na wyjściu mikroukładu (pin 7) jest prostokątny, współczynnik wypełnienia impulsów zależy od napięć wyjściowych i wejściowych oraz prądu obciążenia. Rezystor R6 i dioda VD1 chronią mikroukład przed uszkodzeniem, na przykład podczas gwałtownego obrotu silnika z rezystorem zmiennym R5 lub na wyjściu zasilacza podłączony jest naładowany duży kondensator. W przypadku przeciążenia wyjścia stabilizatora, wbudowane w chip zabezpieczenie wyłącza napięcie wyjściowe i po około 0,5 s próbuje uruchomić się ponownie.

Przepustnica L3 ma charakter kumulacyjny. Filtr dwuogniwowy C9-C12L4C17-C19L5C20-C22 redukuje tętnienia stabilizowanego napięcia wyjściowego. Kondensator tlenkowy C9 ze względu na tętnienia wysokoprądowe o wysokiej częstotliwości ma zwiększone ryzyko degradacji, dlatego jest bocznikowany kondensatorami ceramicznymi C10-C12.Podobne rozwiązanie dotyczy kondensatora tlenkowego C3.

Przekaźnik K1 włącza zasilanie diody HL3 LED przy prądzie obciążenia większym niż 1 A. Pozwala to szybko monitorować zwiększone zużycie energii, na przykład UMZCH w trybie cichym. Prąd zwolnienia styków przekaźnika wynosi około 0,6 A. Cewka przekaźnika K1 jest również zawarta w filtrze.

Woltomierz wykonany jest na mikroamperomierzu PA1, diodzie Zenera VD8 i rezystorach R10, R11, który mierzy napięcie wyjściowe zasilacza. Dioda Zenera VD8 i rezystor R11 zapewniają „rozciągnięcie” skali urządzenia PA1.

Gdy styki przełącznika SA2 są zwarte, ochronę obciążenia i stabilizatora zapewniają wbudowane elementy mikroukładu DA1, a w przypadku jego nieprawidłowego działania - bezpiecznik samoregenerujący FU2. Bezpiecznik resetowalny FU3 na prąd 0,75 A przeznaczony jest do ochrony węzłów odbiorczych małej mocy. Przełącznik SA3 pozwala na szybkie odłączenie obciążenia od źródła zasilania i tym samym zmniejszenie ryzyka uszkodzenia zasilanego sprzętu.

Diody LED HL1, HL2 oświetlają skalę urządzenia PA1. Dioda HL4 sygnalizuje obecność napięcia na wyjściu stabilizatora DA1, natomiast dioda HL5 sygnalizuje obecność napięcia na obciążeniu.

Zasilacz zamontowany jest w metalowej obudowie o wymiarach 178x160x49 mm pochodzącej ze starego importowanego radia samochodowego. Obudowa jest wstępnie malowana czarnym lakierem samochodowym BT-577 i suszona, najpierw przez 12 godzin w temperaturze pokojowej, następnie dwukrotnie po 40 minut w temperaturze 180°C i kolejne 12 godzin w temperaturze pokojowej. Ten tryb zapobiega pojawianiu się bąbelków na powierzchni. Suszenie pomalowanej karoserii wyłącznie w temperaturze pokojowej może zająć do sześciu miesięcy. Przed malowaniem w dolnej i bocznych ściankach obudowy wierci się 100 ... 200 otworów wentylacyjnych o średnicy 3 mm.

Większość szczegółów konstrukcyjnych umieszczono na dwóch planszach, ryc. 2 i rys. 3. Montaż odbywa się metodą zawiasową. Połączenia wysokoprądowe wykonuje się za pomocą miedzianego drutu montażowego o średnicy co najmniej 1 mm. Pin 4 mikroukładu, diody VD2, VD3, kondensator C9 należy podłączyć do wspólnego przewodu za pomocą oddzielnych przewodów. Metalowy korpus urządzenia i wspólny przewód muszą być połączone punktowo. wskazane na schemacie symbolem uziemienia (patrz rys. 1). Prawidłowe okablowanie obwodów zasilania i sygnałowych jest niezwykle istotne dla doskonałej pracy zasilacza.

Transformator T1 - TP-30-2 z przenośnego czarno-białego telewizora „Yunost”. Przy takim transformatorze, przy napięciu sieciowym 220 V, zasilacz zapewnia napięcie wyjściowe 12 V przy prądzie obciążenia 2...5 A. Przy wyższych napięciach maksymalny prąd wyjściowy zmniejsza się liniowo do 0,5 A przy napięcie wyjściowe 18 V. Aby zwiększyć prąd wyjściowy do 2,5 A przy napięciu 18 V, należy zastosować transformator o mocy całkowitej co najmniej 60 W i napięciu jałowym na uzwojeniu wtórnym 22... 27 V. Ale taki transformator może nie pasować do obudowy o określonych wymiarach

Układ L4960 zamontowany jest na żebrowanym, duraluminiowym radiatorze o łącznej powierzchni chłodzenia 100 cm2 (z jednej strony), odizolowanym od obudowy.

Cewka indukcyjna L3 nawinięta jest na pierścieniowy rdzeń magnetyczny K32x20x6 wykonany z ferrytu 3000NM. Uzwojenie zawiera 30 zwojów licy domowej roboty, składającej się z 33 kawałków drutu PEV-2 0,13. Przed nawinięciem obwodu magnetycznego konieczne jest wykonanie niemagnetycznej szczeliny, dla której pierścień jest rozbijany w imadle na dwie części i sklejany błyskawicznym superklejem. Następnie pierścień suszy się kolejno przez 2 godziny w temperaturze pokojowej i 6 godzin w temperaturze 60°C. Następnie pierścień pokrywa się lakierowaną tkaniną i uzwojenie nawija się w dwóch warstwach. Pomiędzy warstwami należy ułożyć jedną warstwę lakierowanej tkaniny. Jeżeli zasilacz jest zaprojektowany na zwiększoną moc wyjściową (18 V, 2,5 A), to należy zastosować albo dwa sklejone ze sobą takie pierścienie, albo większy obwód magnetyczny. Wymagana jest szczelina niemagnetyczna. Przepustnicę instaluje się w prostokątnym otworze na płytce drukowanej i mocuje za pomocą uszczelniacza silikonowego. Dopuszczalne jest stosowanie dowolnej podobnej cewki indukcyjnej o indukcyjności 150,3...50 μH. Pozostała część dławików jest produkowana przemysłowo. L1, L2 - LCHK-007, L4, L5 - NSNK-007 na ferrytowych rdzeniach magnetycznych w kształcie litery H, zaprojektowanych na prąd co najmniej 3 A, z rezystancją uzwojenia nie większą niż 30 mOhm.

Rola K1 jest wykonana samodzielnie, 23 zwoje drutu PEV-2 0,51 są nawinięte na butelkę kontaktronu. Przełącznik КЭМ-2 SA1 - IRS-101-1 A3 lub IRS-101-12С z wbudowaną lampą wyładowczą. Przełącznik SA3 to przełącznik przyciskowy na prąd co najmniej 3 A, na przykład KDC-A04T, SDDF-3 Podobne przełączniki domowe. PKN41-1-2 mają znacznie krótszą żywotność i mocniejszą sprężynę powrotną.

Diody LED HL1, HL2 - RL50-WH744D świecą na biało (8000 mCd), można je zastąpić dowolnymi o zwiększonej wydajności świetlnej. Przed soczewkami zainstalowana jest półprzezroczysta matowa folia rozpraszająca światło. Diody LED HL3 - RL30-RD314S czerwone, HU - RL30-YG414S zielone, HL5 -RL30-HY214S żółte świecące kolory można zastąpić podobnymi, np. z serii KIPD66.

Diody SR306 można zastąpić diodami SR360, MBR360, 31DQ06. Zamiast diody UF4004 wystarczy dowolna z serii 1N400x, UF400x, KD247, KD243, KD209. Diodę Zenera BZV55C-3V6 wymienimy na 1N4729A, TZMC3V6, G2S3.6.

Rezystor zmienny R5 jest importowanym małym rozmiarem o liniowej charakterystyce zależności rezystancji od kąta obrotu. Korpus rezystora zmiennego jest podłączony do wspólnego (ujemnego) przewodu, ale musi być odizolowany od korpusu konstrukcji. Przewód sygnałowy wychodzący z rezystora zmiennego R6 musi być ekranowany. Pozostałe rezystory to dowolny rodzaj rezystorów o odpowiedniej mocy ogólnego przeznaczenia. Warystor RU1 - MYG10-471 można zastąpić podobnym dyskiem FNR-10K471. FNR-14K471 TNR10G471. Kondensatory C1, C2 – ceramiczne na napięcie znamionowe co najmniej 50 V. Kondensatory C10-C12, C17, C21, C22 – ceramiczne na napięcie znamionowe co najmniej 25 V. Kondensatory C13-C16 – ceramiczne lub foliowe na napięcie znamionowe co najmniej 50 V. Kondensatory C6, C7 - folia. Kondensatory tlenkowe - importowane analogi K50-68. Kondensatory C4, C5 - importowana ceramika na napięcie znamionowe co najmniej 400 V AC lub 630 V DC. Bezpieczeństwo pracy zasilacza w dużej mierze zależy od jakości tych kondensatorów. Kondensatory K15-5 można stosować przy napięciu roboczym co najmniej 1600 V

Mikroamperomierz RA1 - M68501, z domowego magnetofonu. Wariant skali urządzenia o wymiarach 40x20 mm pokazano na ryc. 4.

Skala rysowana jest w łatwym w nauce programie Nero Cover Designer – graficznym edytorze wektorów z pakietu oprogramowania Ahead Nero w wersji 8. Skala jest kalibrowana w pozycji roboczej urządzenia.

Widok rozmieszczenia elementów obudowy zasilacza pokazano na rys. 5.

Zasilacz, wykonany z niezawodnych części, zaczyna działać natychmiast i nie wymaga prawie żadnej regulacji. W razie potrzeby wybór rezystora R2 ustawia górną granicę napięcia wyjściowego, a wybór rezystora R10 ustawia wymaganą czułość woltomierza.

Niski poziom promieniowania elektromagnetycznego z zasilacza i tętnienia napięcia na jego wyjściu pozwoliły autorowi zainstalować na tym zasilaczu domowej roboty kieszonkowy dwutorowy zasilacz, zasilany z niego. Odbiornik radiowy VHF, zmontowany w pierwszej połowie lat 90-tych na mikroukładzie K174XA34. Odbiór radia odbywa się w domu żelbetowym za pomocą wbudowanej anteny teleskopowej bez żadnych zakłóceń i pisków z odległości 30 km od wieży radiowej.

Autor: A. Butov, s. Kurba, obwód Jarosławia

Zobacz inne artykuły Sekcja Zasilacze.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Sterowanie obiektami za pomocą prądów powietrza 04.05.2024

Rozwój robotyki wciąż otwiera przed nami nowe perspektywy w zakresie automatyzacji i sterowania różnymi obiektami. Niedawno fińscy naukowcy zaprezentowali innowacyjne podejście do sterowania robotami humanoidalnymi za pomocą prądów powietrza. Metoda ta może zrewolucjonizować sposób manipulowania obiektami i otworzyć nowe horyzonty w dziedzinie robotyki. Pomysł sterowania obiektami za pomocą prądów powietrza nie jest nowy, jednak do niedawna realizacja takich koncepcji pozostawała wyzwaniem. Fińscy badacze opracowali innowacyjną metodę, która pozwala robotom manipulować obiektami za pomocą specjalnych strumieni powietrza, takich jak „palce powietrzne”. Algorytm kontroli przepływu powietrza, opracowany przez zespół specjalistów, opiera się na dokładnym badaniu ruchu obiektów w strumieniu powietrza. System sterowania strumieniem powietrza, realizowany za pomocą specjalnych silników, pozwala kierować obiektami bez uciekania się do siły fizycznej ... >>

Psy rasowe chorują nie częściej niż psy rasowe 03.05.2024

Dbanie o zdrowie naszych pupili to ważny aspekt życia każdego właściciela psa. Powszechnie uważa się jednak, że psy rasowe są bardziej podatne na choroby w porównaniu do psów mieszanych. Nowe badania prowadzone przez naukowców z Texas School of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences rzucają nową perspektywę na to pytanie. Badanie przeprowadzone w ramach projektu Dog Aging Project (DAP) na ponad 27 000 psów do towarzystwa wykazało, że psy rasowe i mieszane były na ogół jednakowo narażone na różne choroby. Chociaż niektóre rasy mogą być bardziej podatne na pewne choroby, ogólny wskaźnik rozpoznań jest praktycznie taki sam w obu grupach. Główny lekarz weterynarii projektu Dog Aging Project, dr Keith Creevy, zauważa, że ​​istnieje kilka dobrze znanych chorób, które występują częściej u niektórych ras psów, co potwierdza pogląd, że psy rasowe są bardziej podatne na choroby. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Dźwięk kontroluje światło 04.02.2015 Na początku ubiegłego wieku radziecki fizyk Leonid Mandelstam teoretycznie wykazał, że wibracje dźwięku w przezroczystej substancji mogą rozpraszać światło przechodzące przez tę substancję. Fale dźwiękowe powodują lokalne zmiany gęstości ośrodka iw efekcie zmieniają współczynnik załamania. W wyniku takiego rozpraszania traci się część energii świetlnej. Niezależnie od Mandelstama do tych samych wyników doszedł amerykański fizyk Leon Brillouin. W rezultacie interakcja dźwięku i światła w przezroczystych mediach została nazwana efektem Mandelstama-Brillouina. Nie zauważamy jednak, że głośna muzyka rozprasza światło żarówki, tak jak np. światło reflektorów samochodowych rozprasza się we mgle. Efekt będzie zauważalny tylko wtedy, gdy zamiast zwykłej żarówki weźmiemy źródło promieniowania monochromatycznego - laser. Faktem jest, że wiązka laserowa jest promieniowaniem elektromagnetycznym o jednej długości fali, która określa jej „kolor”. Czerwona wiązka ma jedną długość fali, zielona wiązka ma inną. Teraz weźmy światłowodową linię danych. Zasada jego działania polega na tym, że informacje przekazywane są poprzez zmianę natężenia wiązki światła rozchodzącej się wzdłuż przezroczystej szklanej nitki. Pojedyncze pasmo światłowodowe może być używane jednocześnie do przesyłania danych przez setki kanałów, po prostu za pomocą wiązek światła o różnych długościach fal. Każdy kanał odpowiada określonej długości fali lasera. Podobnie jest z transmisją danych przez fale radiowe, z jednym wyjątkiem: jeśli zwiększamy moc nadajnika radiowego, to zwiększa się moc sygnału i zasięg jego odbioru. Jeśli zwiększymy moc lasera do przesłania sygnału przez światłowód, transmisja pogorszy się – coraz więcej sygnału zacznie być tracone na skutek rozpraszania Mandelstama-Brillouina. Dlatego istnieje próg mocy sygnału, którego przekraczanie nie ma sensu, w przeciwnym razie przepuszczane światło zostanie po prostu odbite. Co zrobili fizycy z University of Illinois? Na cienkim światłowodzie umocowali małą szklaną kulkę. Ta konstrukcja nazywana jest pierścieniowym rezonatorem optycznym. Wiązka laserowa z włókna światłowodowego wchodzi do rezonatora i dzięki wielokrotnemu wewnętrznemu odbiciu pozostaje w nim jak w pułapce. Kluczowym punktem w eksperymencie była druga wiązka laserowa o częstotliwości różniącej się w pewnym stopniu od pierwotnej. Różnica częstotliwości wiązek laserowych odpowiadała częstotliwości drgań akustycznych materiału kuli. To sprawiło, że światłowód i system rezonatora były przezroczyste dla pierwszej wiązki. Co najbardziej zaskakujące, taki system okazał się przepuszczalny dla promieni tylko z jednej strony. Okazało się, że jest to rodzaj optycznego kołowrotu - światło przechodzi z jednej strony, a nie może przejść z drugiej. Tak interesująca właściwość powstaje dzięki złożonemu oddziaływaniu dwóch promieni świetlnych i fal akustycznych w materiale - efekt rozpraszania Mandelstama-Brillouina. Tylko w tym przypadku, zamiast zapobiegać przejściu wiązki przez włókno, wręcz przeciwnie, zapewnił mu swobodny korytarz. Odkrycie takich właściwości umożliwi stworzenie miniaturowych izolatorów optycznych i cyrkulatorów, które są potrzebne w układach światłowodowych, aw przyszłości także w komputerach kwantowych. Obecnie urządzenia te opierają się na magnetooptycznym efekcie Faradaya, a pola magnetyczne i materiały służą do przesyłania światła tylko w jednym kierunku. Dokonane odkrycie pomoże tylko pozbyć się niepotrzebnych pól magnetycznych. Ponadto może służyć do zmiany prędkości grupowej wiązki światła – to, co fizycy nazywają światłem „szybkim” i „wolnym”, jest potrzebne do przechowywania informacji kwantowych.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Nagraj genom

▪ Wysoce wydajny elektrokatalizator zapewniający czystą energię

▪ Maszyna internetowa

▪ Synestezję można wywołać pod hipnozą

▪ Robot Google zastąpi psa usługowego

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Radioelektronika i elektrotechnika. Wybór artykułów

▪ artykuł Wpuśćcie Dunkę do Europy! Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jak powstały opony pneumatyczne? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł o wietrze. Wskazówki podróżnicze

▪ artykuł Aby nie zasnąć kierowcy za kierownicą. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Matryoshka-zwodziciel. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024