Питания бытовой РЭА

Электроника, электрика / Не разобранное - электрика
Alexsandrs
1 072
2-10-2017, 22:44
0

Для питания бытовой РЭА мощностью 35...40 Вт выбран однотактный преобразователь напряжения с односторонним ключом. Преобразователи такого типа получили в настоящее время наибольшее распространение в бытовой и промышленной аппаратуре. Среди однотактных преобразователей напряжения предельной простотой отличается однотактный с "обратным" включением выпрямительного диода (рис. 1), принцип работы которого заключается в следующем.

Когда транзистор УТ1 открыт, через индуктивность первичной обмотки 13-19 трансформатора ТУ1 протекает линейнонарастающий ток. В магнитопроводе трансформатора накапливается энергия в виде магнитного потока. В обмотке III трансформатора ТУ1 наводится напряжение такой полярности, при которой диод УD11 находится в непроводящем состоянии, и напряжение на нагрузке поддерживается только за счет энергии конденсатора С9, заряженного в предыдущем такте. После закрывания транзистора УТ1 ток, протекающий через обмотку I трансформатора ТУ1, прерывается.

Поскольку магнитный поток в магнитопроводе трансформатора мгновенно исчезнуть не может, то на обмотке III трансформатора наводится ЭДС самоиндукции, полярность которой противоположна существовавшему на ней напряжению до закрытия транзистора.

Диод VD11 открывается, и по образовавшемуся контуру: вывод 14 трансформатора TV1, открытый диод VD11, конденсатор С9, выходной фильтр LL1, C10, нагрузка источника питания, вывод 20 трансформатора, протекает ток.

Таким образом, начинается второй этап - передача энергии, запасенной в виде магнитного поля, в нагрузку и зарядка конденсатора С9. Однако часть магнитного потока замыкается по воздуху, минуя вторичную обмотку. Этот поток определяется индуктивностью рассеяния. Энергия, запасенная в ней на этапе накопления, не передается в нагрузку и компенсируется демпфирующей цепью R11C6VD9.

В однотактной схеме магнитопровод трансформатора работает в режиме частного цикла намагничивания. Если ток намагничивания достаточно велик, то магнитная индукция достигает уровня насыщения, и индуктивность первичной обмотки трансформатора резко падает. Это вызывает резкое увеличение тока транзистора VT1. Чтобы избежать насыщения, в магнитопровод вводят зазор, достигающий 2 мм. Таким образом, в однотактном преобразователе напряжения необходимо очень тщательно отнестись к выбору транзистора VT1 и трансформатора TV1.

"Сердцем" "обратноходового" однотактного преобразователя напряжения является микросхема DA1 - ШИМ-контроллер. Типовую схему включения и характеристики TDA4605 можно найти в [1-3]. В качестве импульсного трансформатора использован трансформатор от модуля питания МП-403: ТПИ-8-1, а также две вторичные обмотки 14-18 и 16-20, соединенные по-

следовательно. Каждая обмотка состоит из четырех параллельно соединенных проводников ПЭВТЛ-0,35.

При плотности тока 5 А/мм² ток вторичной обмотки достигает 1,7 А. При указанном на схеме включении трансформатора ТУ1 и мощности нагрузки 40 Вт частота преобразования составляет 33 кГц. При недостаточном во вторичной обмотке напряжении для выхода импульсного источника на рабочий режим будет слышен характерный звук ("цыканье"), обусловленный периодическим включением пускового режима. Для облегчения режима запуска желательно между выходом источника питания и нагрузкой включить кнопку с нормально замкнутыми контактами. При затруднении выхода блока на рабочий режим необходимо кратковременно нажать на нее, тем самым облегчив запуск источника питания.

Некоторые интегральные микросхемы имеют максимальное напряжение питания 18 В. Подстройкой резистором R6, а при необходимости R5 можно установить желаемое напряжение. Можно использовать в качестве вторичной обмотку 11-7. На входе импульсного источника необходимо включить помехоподавляющий фильтр. Можно использовать стандартный от телевизионного приемника, состоящий из дросселя ДФ110ПЦ и конденсаторов 2200x630 В (2 шт.) и одного 0,1 мкФх630 В.

При подключении к сети следует использовать надежные коммутационные элементы (тумблеры, выключатели). Блок вместе с помехоподавляющим фильтром к сети подключают через предохранитель на 1 А. Все элементы импульсного источника электропитания смонтированы на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 100x80 мм и толщиной 1,5 мм (рис. 2).

В источнике применены резисторы типа МЛТ, переменный резистор R6 - импортного производства, малогабаритный. Электролитический конденсатор С1 фирмы SAMSUNG, остальные тоже импортные, С9 желательно на рабочую температуру 105°С. Конденсаторы С2, С4, С8 типа К73-9; С3, С7, С10 импортные, малогабаритные. Дроссель LL1 промышленный типа ДМ-2,4. Если на выходе источника будет повышенный уровень пульсаций, то необходимо применить дроссель с большой индуктивностью, рассчитанный по методике, приводимой в соответствующей литературе, или на выход включить еще один LC- фильтр. Для уменьшения потерь в выпрямителе на высокой частоте преобразования в качестве диода VD11 применен диод с барьером Шоттки. С худшим результатом можно применить КД213.

Осциллограмма на 14 выводе трансформатора относительно 20 вывода приведена на рис. 3. Транзистор УТ1 и диод VD11 размещены каждый на ребристом теплоотводе размерами 40x25 мм. Собранный из заведомо исправных радиоэлементов импульсный источник электропитания практически налаживания не требует. С целью снижения помех от источника питания желательно разместить его в металлическом корпусе с вентиляционными отверстиями для охлаждения. Следует иметь в виду, что импульсный источник электропитания гальванически связан с сетью, работает совершенно бесшумно и при неосторожном обращении может быть причиной поражения электрическим током.