Отличительная особенность предлагаемого маломощного импульсного блока питания - малое число деталей и их невысокая стоимость. Его допустимо использовать для питания маломощной радиоэлектронной аппаратуры.
Технические характеристики
- Входное напряжение, В......220
- Выходное напряжение, В......5
- Максимальный ток нагрузки, А.....1,2
- Частота преобразования, кГц......50
За основу взят миниатюрный сетевой источник питания (см. статью Цыпуштанова А. "Миниатюрный сетевой" в "Радио" № 4 за 1986 г. на с. 48). Устройство выполнено по схеме полумостового преобразователя напряжения (см. рисунок). Одно плечо моста образуют конденсаторы С4 и С5, другое - транзисторы VT1 и VT2. В диагональ моста включен трансформатор Т1.
Генератор на ОУ DA1 собран по схеме мультивибратора. Напряжение его питания стабилизировано стабилитронами VD2 и VD3. Частота генератора зависит от емкости конденсатора С6 и сопротивления резистора R8 и для указанных на схеме значений примерно равна 50 кГц.
Конденсатор С7 обеспечивает развязку по постоянному току генератора и транзистора VT1. Резистор R10 ограничивает ток базы, а диод VD7 - обратное напряжение на эмиттерном переходе транзистора VT1.
Один из недостатков полумостового преобразователя - необходимость применения дополнительного трансформатора для управления транзисторами. В предлагаемом источнике питания удалось решить эту проблему иначе.
Открывание транзистора VT2 происходит в момент, когда закрывается транзистор VT1. Напряжение положительной обратной связи с обмотки III трансформатора Т1 поступает на эмиттерный переход транзистора VT2, открывая его. Ток базы транзистора VT2 ограничен резистором R9. Обратное переключение транзисторов происходит при открывании транзистора VT1 импульсом от задающего генератора и шунтировании эмиттерного перехода транзистора VT2 открытым диодом VD8. В этот момент через транзисторы протекает сквозной ток, поэтому для его уменьшения до минимума следует подобрать резисторы R10 и R9, чтобы исключить глубокое насыщение транзисторов.
Выходное напряжение с обмотки II трансформатора Т1 выпрямляют диоды VD4 и VD5. Выпрямленное напряжение поступает на стабилизатор DA2. Преобразователь не имеет узлов стабилизации напряжения и защиты от короткого замыкания, поэтому эти функции выполняет выходной линейный стабилизатор напряжения DA2.
В устройстве применены конденсаторы К73-11 (С1, С2).
Трансформатор Т1 наматывают на кольцевом магнитопроводе К20х10х5 из феррита М1000НМ. Первичная обмотка содержит 300 витков провода ПЭВ-2 0,2, вторичная - 2x22 витка ПЭВ-2 0,5, обмотка III - 11 витков ПЭВ-2 0,2.
Налаживание устройства сводится к подбору резисторов R9, R10 под конкретное значение мощности нагрузки исходя из условия насыщения транзисторов VT1, VT2. Для этого осциллограф через делитель напряжения подключают параллельно участкам коллектор- эмиттер транзисторов. Начинать подбор следует с малых значений сопротивления, например, R10 = 300 Ом и R9 = 100 Ом для максимальной выходной мощности. После этого увеличивают сопротивление до начала выхода транзистора из насыщения. Измеренное сопротивление уменьшают в два раза и устанавливают резистор ближайшего подходящего номинала. При оптимальном подборе резисторов транзисторы греются очень незначительно и их достаточно установить на небольшие теплоотводы, площадью примерно 5 см2 каждый.
Выходное напряжение можно установить другое, изменив число витков обмотки II и применив микросхему DA2 на нужное напряжение.
Автор: С.Горшенин, г.Казань