Миниатюрный импульсный сетевой блок питания

В этой статье рассказано о блоке, который может быть использован для питания электронных часов, микрокалькулятора, электронного термометра, другой маломощной радиоэлектронной аппаратуры.

Основные технические характеристики

Переменное напряжение источника питания. В...........220±15%

Максимальная мощность нагрузки, Вт ..................................... 3

Частота преобразования, кГц.................................................. 35

Коэффициент полезного действия, %.................................... 75

Удельная мощность, Вт/дмЛ............................................... 115

Основным узлом блока является так называемый полумостовой преобразователь напряжения, выполненный на транзисторах VT1, VT2 и трансформаторе T1. Напряжение питающей сети выпрямляется диодным мостом VDI. Стабилитроны VD3-VD5 и резистор R1, включенные параметрическим стабилизатором, вместе с конденсаторами С2-С4 образуют делитель выпрямленного напряжения. Светодиод VD2 служит индикатором включения источника питания. Напряжение на симметричном стабилитроне VD3 используется для питания задающего генератора. Резистор R1, входящий как балластный в параметрический стабилизатор, обеспечивает напряжение вольтодобавки на конденсаторе С8. В случае короткого замыкания на выходе этот резистор ограничивает ток, потребляемый блоком питания от сети. Кроме этого, он и конденсатор С1 образуют фильтр, подавляющий высокочастотные помехи, создаваемые преобразователем. Задающий генератор собран на операционном усилителе DA1 по схеме мультивибратора. Его особенность - использование для питания однополярного напряжения, снимаемого со стабилитрона VD3, что снижает общее число элементов блока. Гальваническую развязку генератора и высоковольтного транзистора VT1 по постоянному току обеспечивает конденсатор С6. Необычен и способ управления транзистором VT2. Его открывает ток, протекающий через резистор R9 тогда, когда закрыт транзистор VT1. В момент открывания транзистора VT1 к эмиттерному переходу транзистора VT2 прикладывается обратное напряжение, вызывающее эффективное рассасывание неосновных носителей в базе, что приводит к его закрыванию без появления сквозного тока. Диод VD11 ограничивает обратное напряжение на эмиттерном переходе транзистора VT2, не препятствуя току через первичную обмотку трансформатора Т1 и открытый транзистор VT1. Такое построение этого узла преобразователя позволяет исключить сквозной ток через транзисторы и не требует применения трансформатора в цепи управления. Закрывание транзистора VT1 приводит к открыванию транзистора VT2 также без появления сквозного тока. Транзисторы VT1, VT2 работают в облегченном режиме, что обеспечивает повышенную надежность блока питания. Трансформатор Т1 намотан на кольце типоразмера К12Х8ХЗ из феррита 2ОООНМ. Первичная обмотка содержит 5ОО витков провода ПЭВ-2 О.15; вторичная,

рассчитанная на выходное напряжение 5 В,- 50 витков провода ПЭВ-2 0,31, с отводом от середины. Стабилитрон КС162А можно заменить на КС156А. Транзисторы могут быть КТ604Б или КТ605Б, но тогда стабилитроны КС630А придется заменить на КС620А. В этом случае КПД блока несколько ухудшится. Налаживание блока питания сводится к подборке резисторов R1 и R9 под конкретное значение мощности нагрузки. Резистор R9 выбирают из условия насыщения транзистора VT2, что определяют с помощью осциллографа. Сопротивление резистора R1 должно быть таким, чтобы при номинальной нагрузке и напряжении питающей сети 220В через стабилитроны VD4, VD5 протекал ток не менее 5 мА. Для снижения пульсаций выходного напряжения емкость конденсаторов СЗ и С4 надо увеличить в 2... 3 раза. Кроме того, уровень пульсаций можно дополнительно снизить путем подключения параллельно конденсатору С7 оксидного конденсатора емкостью 50...100мкФ на номинальное напряжение 10В. Подробное описание и рисунок печатной платы приведены в [36].

Импульсный стабилизатор напряжения на КТ825

Благодаря высокому КПД импульсные стабилизаторы напряжения получают в последнее время все более широкое распространение, хотя они, как правило, сложнее традиционных, и содержат большее число элементов. Однако, если не предъявлять чрезмерных требований к стабильности и пульсациям выходного напряжения, то их схема может быть значительно упрощена. Так, например, стабилизатор с выходным напряжением, меньшим входного, можно собрать всего на трех транзисторах, два из которых Т1), VT2) образуют ключевой регулирующий элемент, а третий (VT3) является усилителем сигнала рассогласования. Устройство работает в автоколебательном режиме. Напряжение положительной обратной связи с коллектора транзистора VT2 (он составной) через конденсатор С6