|
ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Применение импульсного преобразователя напряжения
позволяет уменьшить габариты и вес источника питания, что особенно важно для
переносных конструкций.
Рис. 5.9.
Импульсный преобразователь напряжения
Преобразователь (рис. 5.9), 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.
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 на рис. 5.10.
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.
Рис. 5.10
а. Топология печатной платы
Рис.
5.10 б. Расположение элементов
| 
