УЭП с выходным стабилизированным напряжением постоянного тока 5 В

October 1, 2011 by admin Комментировать »

 (рис. 2.9) предназначено для электропитания изделий радиоэлектроники и электротехники, собранных на ИС, БИС и ППП, в которых основным питающим напряжением является напряжение 5 В с высокой степенью стабилизации. Стабилизатор напряжения имеет встроенную защиту от коротких замыканий и перегрузок в выходных цепях. Область применения рассматриваемого устройства не ограничивается только питанием РЭА и РЭУ (ЭКВМ, калькуляторов, электронных игрушек и т. п.), его можно с успехом использовать для оснащения рабочего места домашнего мастера при проведении контроля качества полупроводниковых ЭРЭ, и в первую очередь транзисторов и микросхем.

Небольшие изменения в данной схеме позволяют значительно расширить пределы выходного напряжения, используя функциональные возможности интегральных ста-

Рис. 2.9. Схема устройства электропитания с выходным стабилизированным напряжением постоянного тока 5 В.

билизаторов. Примененный в УЭП стабилизатор типа К142ЕН11 позволяет при колебаниях входного напряжения в пределах от 9 до 40 В изменять выходное напряжение от 5 до 45 В, сохраняя мощность нагрузки. Такие возможности интегрального стабилизатора делают это УЭП универсальным и значительно расширяют область его применения.

Рассматриваемое УЭП характеризуется высокими электрическими параметрами и эксплуатационными характеристиками, имеет малое количество примененных ЭРЭ, но при монтаже требует точного соблюдения правил работы с микросхемами. При сборке следует быть внимательным, точно выполнять соединения, представленные в принципиальной схеме. Правильно собранный и гарантированно исправный интегральный стабилизатор обеспечит нормальное функционирование УЭП при первом же включении. Если возникает необходимость вручную изменять уровень выходного напряжения, то вместо последовательно соединенных резисторов надо включить переменный резистор. В отличие от источников питания, в которых используются трехвыводные интегральные стабилизаторы (см. рис. 2.6), а также схемы с внешними силовыми транзисторами, данное УЭП является универсальным, так как позволяет регулировать в широких пределах значение выходного напряжения.

Устройство состоит из входных цепей, сетевого понижающего трансформатора питания 77, выпрямителя с емкостным фильтром, интегрального стабилизатора напряжения DA1, выходных цепей и подключается к сети переменного тока напряжением 220 или 127 В частотой 50 Гц с помощью электрического соединителя XI, который смонтирован с электрическим кабелем длиной до 2,3 м. На входе УЭП установлены переключатель S/, при замыкании контактов которого напряжение подается на сетевой трансформатор, и предохранитель F1, защищающий от коротких замыканий входные цепи. Включение и выключение устройства контролируется индикаторной лампочкой Я/, которая питается от вторичной обмотки сетевого трансформатора 77.

В схеме устройства использован унифицированный трансформатор типа ТН броневой конструкции с одной катушкой, установленной на центральном стержне. Активная площадь сечения стали трансформатора должна быть в пределах от 4 до 6 см2. Если нет возможности приобрести покупной трансформатор нужного типоразмера, то его можно изготовить самостоятельно по моточным данным, указанным в табл. 2.14. Первичная обмотка трансформатора рассчитана на подключение к сети переменного тока напряжением 110, 127, 220 или 237 В частотой 50 Гц. На выходных обмотках трансформатора действует напряжение переменного тока 5 и 6,3 В.

Сетевой трансформатор в данной схеме обеспечивает полную гальваническую развязку вторичных цепей УЭП от высокого напряжения сети, расчетный уровень выпрямленного напряжения и достаточно высокую электробезопасность при эксплуатации. Необходимо отметить, что примененный в устройстве интегральный стабилизатор позволяет использовать другой трансформатор с выходным напряжением от 5 до 40 В.

Выпрямительное устройство собрано на четырех диодах VD1—VD4 с емкостным фильтром на конденсаторе С/. Выпрямитель собран по однофазной двухполупериод- ной мостовой схеме, обеспечивающей повышенный уровень пульсаций выходного выпрямленного напряжения, низкое обратное напряжение на диодах и хорошее использование габаритной мощности трансформатора питания. В устройстве может быть применен и другой выпрямитель соответствующей выходной мощности.

Электрические параметры интегральной микросхемы приведены в табл. 2.13.

При изготовлении УЭП применены следующие ЭРЭ: сетевой трансформатор 77 типа ТН8-127/220-50 или ТН20-127/220-50; выпрямительные диоды VD1—VD4 типа КД202А; конденсаторы С/ типа К50-6-10В- 8000 мкФ (два конденсатора емкостью по 4000 мкФ, включенные параллельно), С2 — К50-6-10В-500 мкФ; резисторы R1 типа МЛТ-0,5-100 Ом, R2 — МЛТ-0,5-560 Ом; интегральная микросхема DA1 типа 142ЕН11; электрические соединители XI типа «вилка», Х2, ХЗ типа КМЗ-1 или ГМКЗ-1 приборные; предохранитель F1 типа ПМ- 1-0,15 А; переключатель SI типа П1Т-1-1; индикаторная лампочка HI типа МН-6,3-0,22 А.

Правильно собранное устройство начинает работать сразу же, без дополнительной регулировки.

Техническая характеристика

устройства электропитания на микросхеме серии 142ЕН11

Номинальное напряжение питающей сети

переменного гока, В ……………………………  220 или 127

Номинальная частота питающей сети

переменного тока, Гц ………………………….. 50

Пределы изменения напряжения питающей сети

переменного тока, В ……………………………  187—242

Пределы изменения частоты питающей сети

переменного тока, Гц ………………………….. 49—51

Коэффициент нелинейных искажений питающей

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

Выходное напряжение на выводах трансформатора питания 77, В: 7 и 8  5

9               и 10 …………………………………………….. 1,3

10              и 11………………………………………………. 5

Выходное стабилизированное напряжение, В …. 5 Пределы изменения входного

выпрямленного напряжения постоянного тока,

поступающего на ИМС, В …………………….. 5—45

Пределы изменения выходного стабилизированного напряжения при входном напряжении 5—45 В, В 1,2—37

Максимальный ток нагрузки, А…………………. 1,2

Мощность, рассеиваемая на ИМС

при рабочей температуре от —20 до -J-80 °С, Вт 5 Нестабильность выходного стабилизированного

напряжения, %/В…………………………………. 0,02

Нестабильность по току, %/А ………………….. 0,3

Падение напряжения на микросхеме, В……….. ^3,5

Температурный коэффициент напряжения, %/°С . 0,02

Коэффициент стабилизации напряжения …….. 200

Изменение стабилизированного напряжения на выходе УЭП при изменении напряжения питающей сети в пределах от 187 до 242 В,

В, не более ……………………………………….. 0,2

Напряжение шума на выходе ИМС, мВ ………. 5

Помехозащищенность УЭП с металлическим экраном при напряженности внешнего

электромагнитного поля, дБ, не менее ……………. 100

Условия эксплуатации:

температура окружающей среды, °С………….. —20…+40

рабочая температура ИМС, °С ………………..  . —20…+100

относительная влажность воздуха

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

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

пониженное………………………………………………. 26,7 (200)

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