Экономичный блок питания В.Цикульского

August 27, 2012 by admin Комментировать »

Уменьшение массы и габаритов и повышение экономичности источников
питания является одной из актуальных задач при конструировании
современной радиоэлектронной аппаратуры. Наиболее просто эта задача
решается заменой традиционного выпрямителя (с сетевым трансформатором и
емкостным фильтром) высокочастотным преобразователем с последующим
выпрямлением высокочастотного напряжения. Такие источники питания,
благодаря тому, что преобразование напряжения происходит на
относительно высокой частоте (10…40 кГц), имеют трансформаторы и всю
конструкцию значительно меньших размеров и отсюда более высокую
удельную мощность, доходящую до 200… 400 Вт/куб.дм, что в несколько
раз больше, чем у традиционных блоков питания.

Принципиальная схема такого источника питания изображена на
рисунке. На выходе блока получают двуполярное напряжение 2х27 В при
токе нагрузки до 0,6 А. Амплитуда пульсаций выходного напряжения при
максимальном токе нагрузки не превышает 30 мВ.
Схема экономичного блока питания изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема экономичного блока питания

Выпрямитель сетевого напряжения собран на диодах V1-V4. Преобразователь
выпрямленного напряжения выполнен на транзисторах V6, V7 и
трансформаторах Т1 и Т2, а выпрямитель напряжения повышенной частоты –
на диодах V8-V11. Рабочая частота преобразователя напряжения 22 кГц.
Конденсаторы С1 и С2 необходимы для защиты питающей сети от помех;
возникающих при работе преобразователя. Резисторы R1 и R2 совместно с
конденсаторами С3С4 являются первичным фильтром и одновременно
делителем напряжения для преобразователя. Цепочка V5. R3, C5, R5 служит
для облегчения запуска генератора преобразователя. – Фильтром
выпрямленного высокочастотного напряжения служат конденсаторы С6, С7.
Использование двух трансформаторов в преобразователь напряжения
позволило увеличить его КПД. В обычных преобразователях с одним
трансформатором последний работает в режиме насыщения. В
преобразователе с двумя трансформаторами выходной трансформатор Т1
работает в линейном режиме при значительно меньших индукциях, чем в
одно-трансформаторном преобразователе. Это позволяет уменьшить потери в
сердечнике, а следовательно, повысить КПД преобразователя. Насыщающийся
трансформатор Т2 рассчитан только на мощность, потребляемую базовыми
цепями транзисторов V6 и V7 и поэтому имеет небольшие размеры. В
преобразователях с одним трансформатором в момент переключения
транзисторов появляется значительный выброс коллекторного тока. В
преобразователе с двумя трансформаторами этот выброс практически
отсутствует, что значительно снижает так называемые динамические потери
и повышает общий КПД преобразователя.

Наличие связи между трансформаторами через обмотки III приводит
к тому, что в нужный момент трансформатор Т2 входит в режим насыщения.
Это необходимо для того, чтобы выполнялись условия работы
преобразователя, о которых было сказано выше. Трансформатор Т2 является
коммутирующим элементом, включенным в базовые цепи транзисторов V6 и
V7. При насыщении трансформатора Т2 его намагничивающий ток быстро
возрастает, вследствие чего возрастает падение напряжения на резисторе
R4 я уменьшается напряжение на обмотке III, а следовательно, и на
обмотках I и II, что приводит к уменьшению тока базы и выходу открытого
транзистора в активную область н переключению транзисторов. Частота
переключения определяется временем перемагничивания сердечника
насыщающегося трансформатора Т2. Дроссели Др1 и Др2 обеспечивают
задержку открывания одного транзистора до тех пор. пока другой
полностью не закроется. Это необходимо для устранения сквозных токов и
уменьшения потерь при переключении транзисторов.

Обозначение по схеме

Обмот-

ка

Число витков, способ намотки

Провод

Сердечник

Т1

I

II lII

160

29+29 5

ПЭВ-2 0.33

ПЭВ-2 0.57 ПЭВ-2 0,33

Тороидальный феррит 200НМ1 32Х16Х8 мм

Т2

I II III

8 8 10

ПЭЛШО 0,28 ПЭЛШО 0.25 ПЭЛШО 0,25

Два кольца ферритовых 016 ВТ 10х6х2 мм

L1,

L2

Виток к витку до заполнения

ПЭВ.2 0,27

Резистор ВС-0,5 R=100 кОм

Данные трансформаторов и дросселей помешены в таблице. Правильно собранный блок питания налаживания не требует.

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