Импульсный преобразователь сетевого напряжения
Применение импульсного преобразователя
напряжения позволяет уменьшить габариты и
вес
источника питания, что особенно важно
для переносных конструкций
Преобразователь предназначен для питания
от сети 220 В устройств с потребляемым током
до 3 А при Uвых=9,2 В (для получения из этого
напряжения 5 или 6 В можно использовать
любую типовую схему линейного
стабилизатора).
Предложенный преобразователь отличается
от аналогичных простотой и наличием защиты
источника питания от перегрузки по
выходной цепи в случае короткого замыкания.
ширина рисунка 690 pixels
Электрическая схема устройства состоит
из входного фильтра (элементы С1, С2, СЗ и Т1);
цепи запуска (R2, R3, R4, С4, VT1); автогенератора
(VT2, VT3, Т2, ТЗ, С5); выпрямителя пониженного
напряжения (VD5, VD6, С12, С13). Преобразователь
собран по полумостовой схеме.
Входной фильтр преобразователя
обеспечивает ослабление помех начиная с
частоты 15 кГц более чем в 2 раза.
В цепи запуска используется транзистор VT1
в режиме обратимого пробоя, что позволяет
формировать короткие импульсы, которые
необходимы в момент включения схемы для
запуска работы ключевого каскада VT2, VT3 в
режиме автогенератора на частоте 30...60 кГц,
при этом рабочую частоту, в небольших
пределах, можно изменять емкостью С5.
В случае замыкания в цепи вторичной
обмотки трансформатора ТЗ обратная связь в
автогенераторе нарушается и генерация
срывается до момента устранения
неисправности.
КПД преобразователя при токе нагрузки 2 А
составляет 0,74 (при токе 4 А—0,63).
В устройстве могут быть использованы
резисторы любого типа, конденсаторы С1 типа
К73-17 на 630 В; С2, СЗ типа К73-9 или К73-17 на 250 В; С4,
С5 типа К10-7; С6, С7 типа К50-35 на 250 В ; С8, С9 типа
К73-9 на 250 В; С10...С12 типа К10-17; С13 типа К52-1В на 20
В.
Транзистор VT1 можно заменить на КТ312А, Б, В,
транзисторы VT2 и VT3 на КТ838А, КТ846В.
Дроссель Т1 намотан на двух склеенных
вместе кольцевых сердечниках типоразмера К20х12х6
из феррита марки 2000НМ. Обмотки 1 и 2 содержат
по 45 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,25 мм.
Трансформатор Т2 выполнен на двух склеенных
вместе кольцевых сердечниках типоразмера К10х6х3
из феррита 2000НМ. Обмотка 1 содержит 60 витков,
обмотки 2 и 3 — по 15 витков провода ПЭЛШО-0,15 (отвод
в обмотке 2 для обратной связи по току от
третьего витка). Для изготовления ТЗ
применен кольцевой сердечник К28х16х9 (2000НМ).
Обмотка 1 наматывается 250 витками проводом
ПЭВ-2 0,25, обмотки 2 и 3 — 22 витками проводом
ПЭВ-2 диаметром 0,51 мм.
При изготовлении трансформаторов перед
намоткой провода необходимо закруглить
надфилем острые края сердечников и
обернуть их лакотканью. Намотку проводить
виток к витку с последующей изоляцией
каждого слоя (лучше использовать
фторопластовую ленту толщиной 0,1 мм).
Применяемые диоды VD1...VD4 могут быть
заменены на любые высоковольтные, замена
диодов VD5 и VD6, кроме как на КД2998В, другим
типом не рекомендуется.
Наибольшее тепловыделение в схеме
происходит на выпрямительных диодах VD5, VD6, и
их необходимо устанавливать на радиатор.
Остальные детали схемы в теплоотводе не
нуждаются.
Конструктивно все элементы схемы, кроме
включателя S1 и диодов VD5, VD6, размещены на
односторонней печатной плате размером 140х65
мм. Топология печатной платы приведена
здесь:
gif (со стороны
проводников) и
gif (со
стороны элементов).
Перед первоначальным включением
преобразователя необходимо проверить фазы
обмоток в цепях базы VT2 и VT3 на соответствие
схеме. Если преобразователь при правильном
монтаже сразу не начинает работать, то
потребуется поменять местами выводы
обмотки 1 у трансформатора Т2.
В заключение следует отметить, что,
используя данную схему, можно получить и
другие напряжения во вторичной цепи, для
чего необходимо изменить пропорционально
число витков во вторичных обмотках 2 и 3
трансформатора ТЗ.
