1. список радіоелементів

У статті описаний нескладний і недорогий мережевий блок живлення з вихідною напругою 5 В і струмом навантаження до 4 А.

Джерело живлення являє собою однотактний обратноходового перетворювач напруги з самозбудженням. Відмітна особливість запропонованого пристрою - відсутність спеціалізованих мікросхем, простота і дешевизна у виготовленні.

Основні технічні характеристики

Максимальна вихідна потужність, Вт 20 Вихідна напруга, В 5 Максимальний струм навантаження, А 4 Інтервал вхідної напруги мережі, В 187 ... 242 Частота вхідної напруги, Гц 50 Нестабільність вихідної напруги,%, не більше 2 Амплітуда пульсацій,% 1 Інтервал робочої температури, ° с -40 ... + 70 Габарити, мм 80x65x20 Маса з теплоотводом, г 120

Схема пристрою показана на малюнку 1. Джерело живлення містить мережевий випрямляч VD1-VD4, по-мехоподавляющій фільтр L1C1-СЗ, перетворювач на комутуючих транзисторі VT1 і імпульсному трансформаторі Т1, вихідний випрямляч VD8 з фільтром C9C10L2 і вузол стабілізації, виконаний на стабілізаторі DA1 і оптроні U1.

Рис.1. Принципова схема пристрою

Пристрій працює наступним чином. Після включення джерела живлення відкривається коммутирующий транзистор VT1 і по первинній обмотці імпульсного трансформатора Т1 починає протікати струм. В обмотці зворотного зв'язку II трансформатора наводиться ЕРС, яка по ланцюзі позитивного зворотного зв'язку - резистор R9, діод VD5, конденсатор С5 надходить на затвор польового транзистора VT1. В результаті чого розвивається лавиноподібний процес, який призводить до повного відкриванню комутуючого транзистора. Починається накопичення енергії в трансформаторі Т1. Струм через коммутирующий транзистор VT1 лінійно наростає, а напруга з датчика струму-резистора R10 через діод VD6 і конденсатор С7 впливає на базу фототранзистор оптрона U1.1, відкриваючи його, через що зменшується напруга на затворі польового транзистора. Починається зворотний процес, що приводить до закривання комутуючого транзистора VT1. У цей момент відкривається діод VD8 і енергія, накопичена в трансформаторі Т1, передається в конденсатор вихідного фільтра С9.

Коли вихідна напруга з якої-небудь причини перевищить номінальне значення, стабілізатор DA1 відкриється і через нього і послідовно включений випромінюючий діод оптрона U1.2 починає протікати струм. Випромінювання діода призводить до більш раннього відкриванню транзистора оптрона, в результаті чого час відкритого стану комутуючого транзистора зменшується, енергії в трансформаторі запасається менше, а отже, вихідна напруга зменшується.

Якщо ж вихідна напруга знижується, струм через випромінюючий діод оптрона зменшується, а транзистор оптрона закривається. В результаті час відкритого стану комутуючого транзистора збільшується, енергії в трансформаторі запасається більше і вихідна напруга відновлюється.

Резистор R3 необхідний для зменшення впливу темнового струму транзистора оптрона і поліпшення термостабільності всього пристрою. Конденсатор С7 підвищує стійкість роботи джерела живлення. Ланцюг C6R8 форсує процеси перемикання транзистора VT1 і збільшує ККД пристрою.

За наведеною схемою були виготовлені кілька десятків джерел живлення з вихідною потужністю 15 ... 25 Вт.

На місці комутуючого транзистора VT1 можна використовувати як польові, так і біполярні транзистори, наприклад, серій 2Т828, 2Т839, КТ872, КП707, BUZ90 і т. Д. Транзисторний оптрон 4N35 замінимо будь-яким із серій АОТ110, АОТ126, АОТ128, а стабілізатор КР142ЕН19А - TL431 . Однак найкращі результати вийшли з імпортними елементами (BUZ90, 4N35, TL431).

Всі резистори в джерелі живлення - для поверхневого монтажу типорозміру 1 206 потужністю 0,25 Вт, конденсатори С1 -СЗ, С8 - К10-47в на напругу 500 В, С5-С7 - для поверхневого монтажу типорозміру 0805, решта - будь-які оксидні.

Трансформатор Т1 намотують на двох, складених разом, кільцевих магнитопроводах К19x11x6,7 з пермаллоя МП 140. Первинна обмотка містить 180 витків дроту ПЕВ-2 0,35, обмотка II - 8 витків дроту ПЕВ-2 0,2, обмотка III на вихідну напругу 5В - 7 витків з п'яти провідників ПЕВ-2 0,56. Порядок намотування відповідає їх нумерації, причому витки кожної обмотки необхідно рівномірно розподілити по всьому периметру муздрамтеатру.

Дроселі L1 і L2 виконані на кільцевих магнитопроводах К15x7x6,7 з пермаллоя МП140. Перший містить дві обмотки по 30 витків в кожній, намотаних проводом ПЕВ-2 0,2 ​​на різних половинах муздрамтеатру, другий намотують проводом ПЕВ-2 0,8 в один шар по всій довжині муздрамтеатру скільки вміститься.

Щоб зменшити пульсації вихідної напруги, загальну точку конденсаторів С2 і СЗ спочатку слід з'єднати з мінусовим висновком конденсатора С10, а потім з іншими деталями - обмоткою III трансформатора Т1, мінусовим висновком конденсатора С9, резистором R12 і виведенням 2 стабілізатора DA1.

Пристрій зібрано на друкованій платі розмірами 80x60 мм. На одній стороні плати розташовані друковані провідники і елементи для поверхневого монтажу, а також коммутирующий транзистор VT1 і діод VD8, які притиснуті до алюмінієвій пластині-теплоотводу таких же розмірів, а на іншій - всі інші.

Перше включення приладу краще робити від джерела живлення з обмеженням струму, наприклад, Б5-50, причому подавати слід відразу робоча напруга, а не підвищувати його поступово. Налагодження пристрою полягає в підстроювання вихідної напруги дільником R11R12 і, якщо необхідно, установці датчиком струму R10 порога обмеження вихідної потужності (початку різкого падіння вихідного напруги при збільшенні струму навантаження).

Для отримання іншого вихідної напруги потрібно пропорційно змінити число витків обмотки III трансформатора Т1 і коефіцієнт ділення подільника R11R12.

При експлуатації пристрою слід пам'ятати, що його мінусовий висновок гальванически пов'язаний з мережею.

список радіоелементів

Завантажити список елементів (PDF)