УЭП на микросхеме с дополнительным стабилизатором

September 17, 2011 by admin Комментировать »

(рис. 2.10) отличается от СИП с выходным напряжением 5 В (рис. 2.6) способом включения интегрального стабилизатора типа К142ЕН5В и отсутствием регулируемого выходного напряжения 12 В. Все существующие трех- выводные интегральные стабилизаторы напряжения обеспечивают выходной ток, не превышающий 1,5 А, что в большинстве случаев ограничивает сферу их применения. Стабилизаторы серии К142ЕН5А, К142ЕН5В и К142ЕН5Б, К142ЕН5Г рассчитаны на выходные напряжения 5 и 6 В соответственно. Эти микросхемы менее дефицитны, чем такие, как К142ЕН10, они дешевле и более доступны.

На практике часто бывает необходимо получить большую выходную мощность, сохранив качественные характеристики выходного напряжения, которые обеспечивают ИМС. Можно предложить различные пути решения этой проблемы. Первый из них состоит в параллельном соединении нескольких одинаковых интегральных стабилизаторов, второй, и более предпочтительный,— в использовании внешних мощных транзисторов, работающих в общей схеме с интегральными стабилизаторами и обеспечивающих существенное увеличение выходного тока УЭП. Надо сказать, что при параллельном включении ИМС для обеспечения равномерного распределения токов между ними требуется применение сложных выравнивающих устройств. Существует и третий путь — это применение стабилитрона, который вводится в схему как дополнительный стабилизатор. Если в цепь вывода 8 микросхемы при стандартном ее включении ввести стабилитрон VD2, то выходное напряжение увеличится на напряжение стабилизации стабилитрона. При этом нестабильность выходного напряжения снижается на величину нестабильности напряжения стабилизации стабилитрона. И выбор стабилитрона приобретает важное значение.

УЭП включает в свой состав входное устройство, сетевой понижающий трансформатор питания 77, выпрямитель, работающий на емкостный фильтр, интегральный стабилизатор DAI и выходную цепь для подключения нагрузки.

В качестве сетевого понижающего трансформатора использован трансформатор типа ТН унифицированной конструкции, первичная обмотка которого подключается к сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц с помощью электрического соединителя XI и электрического кабеля с двойной изоляцией. На выходе трансформатора питания действуют напряжения переменного тока 5 и 6,3 В и ток до 6А на каждой обмотке при нагрузке.

На входе УЭП установлены предохранитель F1, защищающий входные цепи от коротких замыканий, переключатель S1 и индикаторная лампочка HI тлеющего разряда. Второй индикатор подключен к вторичной обмотке трансформатора. Обе индикаторные лампочки сигнализируют о готовности устройства к эксплуатации.

На выходе трансформатора смонтирован выпрямитель, выполненный на одной диодной сборке VD/y работающий на емкостный фильтр. Диодная сборка представляет собой мостовую однофазную двухполупериодную схему.

В устройстве применяются следующие комплектующие ЭРЭ: интегральный стабилизатор напряжения DA1 типа К142ЕН5А; диодная сборка VD1 типа КЦ412А, которую можно заменить четырьмя диодами типа КД226А; стабилитрон VD2 типа Д815В; конденсаторы С/ типа К50-6- 10B-4000 мкФ, С2 — K50-6-10B-500 мкФ; резисторы R1 типа МЛТ-2- 220 кОм; индикаторные лампы HI типа ТН-0,2; Н2 типа МН-6,3-0,22 А; предохранитель Ft типа ПМ-1-0,25 А; переключатель S1 типа П1Т-1-1; сетевой трансформатор питания 77 типа ТН11-127/220-50; электрические соединители XI типа «вилка», Х2, ХЗ типа КМЗ-1.

Интегральные стабилизаторы серии К142ЕН6 предназначены для использования в стабилизированных блоках питания различной РЭА и приборов. Микросхемы этой серии представляют собой интегральные двухполяр- ные стабилизаторы напряжения с фиксированным выходным напряжением, выполненные по планарной диффузионной технологии с изоляцией диэлектриком.

УЭП на микросхеме серии К146ЕН6 с регулируемым выходным напряжением (рис. 2.11) применяется для питания радиоэлектронных изделий и приборов, собранных на полупроводниках и микросхемах. Устройство можно использовать для оснащения рабочего места радиолюбителя, для контроля качества ППП и микросхем, для зарядки аккумуляторов и аккумуляторных батарей малой и средней емкости. Область применения данного УЭП определяется его электрическими параметрами и теми возможностями, которые дает выбранная микросхема. Основные электрические параметры интегральных стабилизаторов напряжения типа К146ЕН6 приведены в табл. 2.13. Каждая микросхема этой серии включает в свой состав два стабилизатора, РЭ которых включены в плюсовый и минусовый каскад схемы по отношению к общему выводу.

Для длительной и надежной эксплуатации данные стабилизаторы необходимо устанавливать на радиаторы охлаждения непосредственно или через переходные элементы. Для крепления микросхемы к радиатору и для отвода тепла в конструкции интегрального стабилизатора предусмотрен теплообменный фланец с двумя крепежными отверстиями под винты М2,5.

Необходимо отметить, что стабилизаторы данной серии рассчитаны на эксплуатацию в жестких условиях различных климатических зон страны — от УХЛ, ТВ до В. Эти схемы сохраняют работоспособность при температуре окружающей среды от —60 до +125 °С, пониженном атмосферном давлении воздуха (до 5 мм рт. ст.) и значительных механических нагрузках.

УЭП состоит из входных цепей» сетевого понижающего трансформатора питания 77, двух выпрямителей с емкостными фильтрами, собранными на электролитических конденсаторах, интегрального стабилизатора DA1 и выходных цепей.

Подключение УЭП к сети переменного тока напряжением 220 или 127 В частотой 50 Гц осуществляется с помощью электрического соединителя XI, смонтированного с электрическим кабелем длиной не менее 1,5 м. Включение и выключение УЭП производится малогабаритным переключателем S1. На входе установлен предохранитель F1, параллельно которому включена индикаторная лампочка, загорающаяся в момент выхода из строя этого предохранителя при перегрузке или коротком замыкании во входных цепях УЭП. Бумажные конденсаторы С/ и С2, включенные на входе первичных обмоток сетевого трасформатора, образуют емкостный фильтр, защищающий от помех, которые проникают в сеть питания переменного тока.

Рис. 2.10. Схема устройства электропитания на ИС с дополнительным стабилизатором.

 

Рис. 2.11. Схема устройства электропитания на ИС с регулируемым выходным напряжением.

Сетевой понижающий трансформатор питания 77 изготавливается на броневом магнитопроводе с одной катушкой. В данном устройстве использован трансформатор унифицированной конструкции типа ТИП, имеющий шесть вторичных обмоток, на которых действуют переменные напряжения различных значений, позволяющих производить переключения и подавать на ИМС необходимое напряжение. Первичная обмотка трансформатора рассчитана на подключение напряжения 220 или 127 В. Покупной трансформатор отличается высокими электрическими параметрами и высокими техническими характеристиками, которые не изменяются при эксплуатации в самых жестких условиях климатических и механических нагрузок и воздействий других факторов — биологических, радиационных, сильных электромагнитных полей.

Сетевой понижающий трансформатор выполняет функции гальванической развязки вторичных цепей источника питания и нагрузки от высокого напряжения питающей сети переменного тока, обеспечивает необходимым напряжением постоянного тока ИМС и гарантирует высокую электробезопасность при работе с пониженным напряжением, действующим на вторичных обмотках.

Выпрямители собраны на диодах VD1 и VD2 по од- нополупериодным схемам, которые отличаются от других схем выпрямления простотой схемно-технического решения и малой стоимостью изготовления. На выходе выпрямителей собраны фильтры на конденсаторах СЗ и С4 большой емкости, сглаживающие пульсации выпрямленного напряжения постоянного тока.

Интегральный стабилизатор DA1 позволяет регулировать выходное напряжение в пределах от 9 до 30 В или в каждом плече стабилизатора в пределах 2(4,5…5) В до 2(12… 15) В. В составе стабилизатора собрано устройство защиты от перегрузок и коротких замыканий, которые могут возникнуть в цепи нагрузки.

При сборке УЭП использованы следующие комплектующие ЭРЭ: интегральный стабилизатор DA1 типа К142ЕН&А; трансформатор сетевого питания 77 типа ТПП260-127/220-50 или ТПП261-127/220-50; конденсаторы С/ типа МБМ-П-500В-0,05 мкФ, С2 — МБМ-П-500В-0,05 мкФ, СЗ — K50-6-50B-4000 мкФ, С4 — K50-6-25B-4000 мкФ, С5 — KM-6-50B- 0,05 мкФ, С6 — КМ-6-50В-0,05 мкФ, С7 — K50-6-50B-10 мкФ, С8 — К50- 6-50B-10 мкФ; резисторы R1 типа МЛТ-2-220 кОм, R2 — СПЗ-10М-1Вт- А-6,8 кОм; индикаторные лампочки HI тина ТН-0,2, Н2 — МН-6,ЗВ- 0,16 А; предохранитель F1 типа ПМ-1-0,25 А; переключатель SI типа П2Т-1-1; электрические соединители XI типа «вилка» с электрическим кабелем, Х2Х4 типа КМЗ-1 или контакты приборные малогабаритные.

Правильно собранное УЭП регулировки и настройки не требует.

Техническая характеристика устройства электропитания, собранного на микросхеме К142ЕН6

Номинальное напряжение питающей сети

переменного тока, В ………………………………….  220 или 127

Номинальная частота питающей сети

переменного тока, Гц ………………………………….. 50

Пределы изменения напряжения питающей сети

переменного тока, %………………………………….. + 10

Пределы изменения частоты питающей сети

переменного тока, %, не более ………………………… 1

Коэффициент нелинейных искажений питающей

сети переменного тока, %, не более…………………. 10

Выходное напряжение переменного тока на выводах вторичных обмоток трансформатора, В:

11 и 12………………………………………………………. 10

13 и 14……………………………………………………… 10

15 п 16……………………………………………………… 10

17 и 18……………………………………………………… 10

19 и 20…………………………………………………….. 2,5

21 и 22…………………………………………………….. 2,5

Максимальный выходной ток, мА…………………… 200

Коэффициент стабилизации, не менее……………… 300

Максимально допустимое входное напряжение,

каждого из плеч ИМС, В……………………………….. 40

Рассеиваемая мощность ИМС, Вт, не более: при температуре корпуса от — 60 до + 80 °С . . 5

при температуре 125 °С ………………………………. 2,5

Ток потерь на ИМС, мА, не более ………………….. 7,5

Нестабильность выходного напряжения на контактах соединителей Х2 и Х4У ХЗ и Х4,

%/В, не более………………………………………….. 0,0015

Коэффициент сглаживания пульсаций на частоте

1 кГц, дБ, не менее…………………………………… 45

Условия эксплуатации УЭП:

температура окружающей среды, °С………………… — 5…-|- 40

относительная влажность воздуха

при температуре 20 °С, %, не более …………….. 93±2

атмосферное давление воздуха, кПа (мм рт. ст.):

пониженное ……………………………………………. 5 (38)

повышенное…………………………………………….. 133,3 (1000)

Литература:

  Сидоров И. Н. С34 Самодельные электронные устройства для дома: Справочник домашнего мастера.— СПб.: Лениздат, 1996.- 352 е.. ил.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты