Схемы источники питания

Импульсный   ИП мощностью 460 Ват

Для питания мощных усилителей звуковой частоты требуется источник питания, обычно имеющий либо двухполярный выход со средней точкой, либо два гальванически не связанных между собою выхода. Выходное напряжение практически не должно меняться при скачкообразных изменениях тока нагрузки в диапазоне от минимума до максимума, а также при изменении сетевого напряжения. КПД источника должен быть максимальным. Источник должен обладать защитой от КЗ и перегрузки.

Всем этим требованиям отвечает импульсный источник питания (ИИП), представленный в статье. Он выполнен на широко распространенной элементной базе и не содержит дорогих или дефицитных компонентов.

Назначение компонентов ИИП:

- SA1 — выключатель питания;

- FU1 — плавкий предохранитель, защищающий питающую сеть при аварии в источнике;

RK1 — термистор, ограничивающий начальный ток заряда конденсаторов С1...С4 до безопасной для диодов VD1 и VD2 величины;

- RU1 — варистор, шунтирующий импульсы перенапряжения, проникающие из сети;

C5-C6-L1 — сетевой фильтр, подавляющий высокочастотные колебания, генерируемые преобразователем;

- VD1-VD2-C1...C4-R1-R2 — сетевой выпрямитель с емкостным делителем [1]. Резисторы R1 и R2

разряжают конденсаторы С1...С4 при выключении источника из сети. Емкости конденсаторов С1, СЗ и С2, С4 в общем случае не одинаковы, и средняя точка делителя смещена относительно половины питающего напряжения. Однако благодаря конденсатору С8 в установившемся режиме ток подмагничивания через силовой трансформатор Т1 не течет;

- C7-C10-C11-L2-VD3-VD5-VD6 и C13...C15-L2-VD9-VD10-VD16 — выходные выпрямители со сглаживающими LC-фильтрами, выполненные по схеме Мак-Лимана. Установка электролитических конденсаторов сразу после выходных выпрямителей недопустима, так как эти конденсаторы быстро перегреются ввиду больших пульсаций напряжения и выйдут из строя;

C9-C12-DA1-R3-R4-VD4-VD7 и С16-С17-DA2-R9-R11-VD17-VD22 — компенсационные стабилизаторы напряжения (типа Low Drop), обеспечивающие защиту от перегрузки и КЗ. В момент выключения источника диоды VD4 и VD22 защищают микросхемы DA1 и DA2 от обратного напряжения с конденсаторов С9 и С16, а диоды VD7 и VD17 — от обратного напряжения с конденсаторов С12 и С17 [2]. Стабилизированные выходные напряжения можно менять подбором сопротивлений R3, R4и R9, R11;

-  R5-HL1-VD8 и R8-HL2-VD13 — цепи индикации срабатывания защиты стабилизаторов;

-  Т1 — импульсный силовой

трансформатор, гальванически разделяющий вход и выход источника питания;

-R6,R7,VD11,VD12 —компоненты, предотвращающие протекание сквозных токов через ключевые транзисторы. Пока не рассосутся избыточные носители в цепи базы одного транзистора, другой транзистор не сможет открыться;

VD14.VD15.VD18.VD19 —демпфирующие диоды;

- VD20-VD21 — ограничитель импульсов напряжения ЭДС самоиндукции реактора L3;

- L3 — реактор, обеспечивающий задержку открывания транзисторов ввиду ограничения токов коллекторов [3, 4]. Благодаря безопасному переключению транзисторов не возникает вторичный пробой полупроводниковой структуры;

VT1. VT2 — переключательные транзисторы. Напряжения, поступающие на их базы от трансформатора Т2 и от цепей, предотвращающих сквозной ток, должны быть примерно одинаковыми. В этом случае при изменении полярности напряжения, снимаемого с Т2, происходит компенсация этих напряжений, и токи баз через закрытые транзисторы не текут;

- R15-HL3-VD23 — элементы световой индикации включения ИИП;

-C19-R10-R16-T1-T2 — цепь положительной обратной связи, обеспечивающая самовозбуждение преобразователя. При увеличении потребляемой мощности частота преобразования возрастает, а напряжение на всех обмотках трансформатора Т1 уменьшается. Но к переходам база-эмиттер ключевых транзисторов прикладывается практически одинаковое напряжение, так как напряжение на обмотках переключательного трансформатора Т2 почти не снижается из-за уменьшения емкостного сопротивления конденсатора С19. Благодаря конденсатору С19 транзисторы VT1 и VT2 не ра-

Импульсный   ИП мощностью 460 Ват
Импульсный   ИП мощностью 460 Ват

Источник: Журнал Радиомир №1 за 2009

Импульсный   ИП мощностью 460 Ват

Массовый ежемесячный научно-технический журнал

——

Журнал Радиомир №1 за 2009

ботают в активной области, в которой многократно возросла бы рассеиваемая на них мощность и снизился КПД преобразователя. Непосредственное соединение конденсатора С19 с обмоткой IV трансформатора Т1 недопустимо, поскольку тогда ключевые транзисторы выйдут из строя;

- C18-R14-VS1 — запускающая цепь, вырабатывающая импульс после включения источника, который открывает транзистор VT2, вызывая запуск автогенерации [4].

Т2 — насыщающийся переключательный трансформатор. Параметры магнитопровода и количество витков в обмотках задают частоту генерации преобразователя. Чем меньше габаритные размеры и чем меньше витков в обмотках, тем выше частота преобразования.

Детали. Интегральные стабилизаторы напряжения DA1, DA2 типа КР142ЕН22А можно заменить на LT1083. Каждую из микросхем крепят на теплоотводе с площадью охлаждающей поверхности 350 см2. Переключательные транзисторы VT1 и VT2 (КТ839А) заменяются на КТ838А. КТ846А, BU208A или аналогичные с обратным напряжением не менее 1000 В и током коллектора не менее 4 А Каждый из транзисторов крепят на теплоотводе площадью 60 см2.

Динистор VS1 (КН102Д) может быть заменен на DB-3, DB-4 или на любой динистор из серии КН102. Диоды VD1 и VD2 — типа КД203Г. Их можно заменить на КД203Д, HFA06TB120 или аналогичные с обратным напряжением не ниже 1000 В и прямым током не меньше 8 А.

Диоды VD3, VD5, VD9, VD16 (КД2997В) заменяются на КД213А, 30CTQ100, SFA1604G или аналогичные с обратным напряжением не менее 100 В, прямым током не менее 10 А и частотой не ниже 100 кГц. Каждый диод закрепляют на теплоотводе с площадью охлаждающей поверхности не менее 50 см2. Установка диодов на теплоотводы обязательна. Вместо диодов VD4, VD6, VD7, VD10, VD17, VD20, VD22(KДl212A) можно использовать КД226Б, КД243Б (В),

КД247Б (В), КД528А, MUR120, SF34 или аналогичные с обратным напряжением не менее 100 В и прямым током не менее 1 А. Диоды VD11, VD12 (КД2997А) можно заменить на любые диоды из серий КД2997, КД213, на диоды КД527А, 1N5822, 31DQ10, 50SQ080, 50SQ100 или аналогичные с прямым током не менее 3 А. Демпферные диоды VD14, VD15, VD18, VD19 (BY228) заменяются на КД243Ж. КД247Ж. КД527Д, КД528Д, 1А7, 1F7, 1N4007. 1N5408, 1N5399, 150EBU02, HER208, BYM26E, BYV26E, FR157, FR207, RL207 или аналогичные с обратным напряжением не менее 1000 В и прямым током не менее 1 А. Диод VD23 (КД102А) можно заменить на КД103А, КД221А, КД509А, КД510А, КД518А или КД522Б.

Вместо стабилитронов VD8, VD13 (КС515А) подойдут Д814Д.КС509А (Б), КС518А или аналогичные с напряжением стабилизации от 14 до 20 В и максимальным током не менее 10 мА. вместо VD21 (Д816А) _ Д816Б или аналогичный с напряжением стабилизации от 22 В до 30 В и максимальным током не менее 150 мА.

Светодиоды HL1 и HL2 (L5013SGD) можно заменить на L5013SGD-B, L5013UEBC-B, HL3 (АЛ307ГМ) — на любой светодиод серий АЛ102, АЛ307.

Конденсаторы С1, С2, С12, С17 — типа К50-27, К50-35; СЗ. ..С7, СЮ, С13, С14. С18, С19 — К73-16, К73-17; С8 — К75-10, К75-12, К75-24; С9. С11, С15, С16 — КЕА-II, К50-6, К50-27, К50-35. Конденсатор С8 должен обладать мощностью не менее 550 ВАР и может иметь емкость от 0,47 до 1,5 мкФ. Емкость конденсатора С19 может быть от 0,022 до 0,047 мкФ. Конденсаторы можно заменить любыми аналогичными, рассчитанными на те же напряжения.

Резисторы R1...R9.R11...R15 могут быть типа МЛТ, ОМЛТ. С2-22. С2-23, a R10 и R16 — С5-16МВ, С5-37 или ПЭВ-5. Резисторы можно заменить любыми аналогичными, рассчитанными на ту же мощность. Варистор RU1 (VCR391) можно заменить на JVR-10N361K, JVR-14N361K, JVR-20N361K,JVR-10N391K,JVR-14N391K,

JVR-20N391K. JVR-10N431K, JVR-14N431K, JVR-20N431K или аналогичным, термистор RK1 (SCK-103NTC) — на MZ92-P220RM, MZ92-R220RM, MZ92-P330RM, MZ92-R330RM или аналогичным.

Дроссель L1 выполнен на кольце из альсифера ТЧК55 или ТЧ60 типоразмера К24х14х7. Обмотки I и II содержат по 20 витков провода МГТФ, ПЭЛШО или ПЭВ-2 01 мм и наматываются в два провода. Дополнительно на один из выводов каждой обмотки рекомендуется надеть кольцо из феррита М2000НМ К10x6x3. Использовать ферритовыи стержень магнитной антенны приемника в качестве L1 не рекомендуется, так как значительно возрастет поле рассеяния дросселя, а экранировать высоковольтный дроссель достаточно проблематично.

Дроссель L2 намотан на магнитопроводе Ш7х8 из феррита 2000НМ. Обмотки I и II содержат по 75 витков провода ПЭТВ, ПЭПШО или ПЭВ-2 01,7 мм каждая и наматываются в два провода. Керн сердечника имеет немагнитный зазор 0,3.. .0,5 мм из текстолита или гетинакса. Для уменьшения поля рассеяния дроссель экранируют, оборачивая снаружи все три стержня одним витком латунной ленты толщиной 0.05..0,1 мм. Концы ленты припаивают друг к другу.

Реактор L3 выполнен на ферритовом кольце М2000НМ или Micrometals К20х10x6. Каждая из полуобмоток имеет по одному витку провода МГТФ. ПЭТВ, ПЭВ-2 или обычного монтажного провода 00,6 мм.

Трансформатор Т1 выполнен на трех сложенных вместе ферритовых кольцах из феррита М2000НМ1, М2000НМ-А или М2000НМ1-17 типоразмера К45х28х8. Обмотки I и III содержат по 15+15 витков провода 01,7 мм; обмотка II — 264 витка 00,9 мм; обмотка IV — 7 витков 00,41 мм; обмотки V и VI — по 1 витку 00,25 мм. Провод— МГТФ, ПЭЛШО или ПЭВ-2. Обмотка II наматывается первой и содержит 4 слоя изоляции: после намотки каждых 66 витков прокладывается слой из фторопластовой или майларовой пленки.

Трансформатор Т2 выполнен на ферритовом кольце М2000НМ-А К10х6хЗ. Все обмотки (I, II и III) содержат по 8 витков провода МГТФ, ПЭЛШО или монтажного провода в надежной изоляции. В обмотках I и II провод 0,3 мм, а в III — 0,42 мм.

Конструкция. Взаимное расположение проводников и деталей источника не критично. У меня источник выполнен навесным монтажом. Диаметр проводов, которыми соединяются детали, работающие под высоким напряжением, должен быть 1 мм и более, проводов, соединяющих источник с нагрузкой, — не меньше 1,7 мм. Все провода должны быть в надежной изоляции.

Налаживание. Внимание! Часть элементов источника находится

под высоким напряжением, опасным для жизни. Соблюдайте правила техники безопасности!

Перед включением источника следует тщательно проверить монтаж на соответствие схеме. ИИП, собранный из исправных деталей, обычно начинает работать сразу. Если после включения источника автогенерация не возникает (светодиод HL3 не светится), то необходимо изменить фазировку (поменять местами концы) либо обмотки IV трансформатора Т1, либо обмотки III трансформатора Т2.

Если при сетевом напряжении 220 В ток холостого хода источника больше 40 мА (измеряется после сетевого фильтра), необходимо пропорционально увеличить количество витков всех обмоток трансфор-

матора Т1. Если выходные напряжения отличаются от 29 В, их можно выставить подбором сопротивлений R3иR11.

-

Е.МОСКАТОВ, г.Таганрог Ростовской обл.

Импульсный   ИП мощностью 460 Ват

Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика

Схема импульсный ИП мощностью 460 Ват