Зменшення маси і габаритів і підвищення економічності джерел живлення є однією з актуальних задач при конструюванні сучасної радіоелектронної апаратури. Найбільш просто ця задача вирішується заміною традиційного випрямляча (з мережевим трансформатором і ємнісним фільтром) високочастотним перетворювачем з наступним випрямленням високочастотного напруги. Такі джерела живлення, завдяки тому, що перетворення напруги відбувається на відносно високій частоті (10...40 кГц), мають трансформатори і всю конструкцію значно менших розмірів і звідси більш високу питому потужність, доходить до 200... 400 Вт/куб. дм, що в кілька разів більше, ніж у традиційних блоків живлення.
Принципова схема такого джерела живлення зображена на малюнку. На виході блоку отримують двополярне напруга 2х27 В при струмі навантаження до 0,6 А. Амплітуда пульсацій вихідної напруги при максимальному струмі навантаження не перевищує 30 мВ.
Випрямляч напруги зібраний на діодах V1-V4. Перетворювач випрямленої напруги виконаний на транзисторах V6, V7 і трансформатори Т1 і Т2, а випрямляч напруги підвищеної частоти на діодах V8-V11. Робоча частота перетворювача напруги 22 кГц. Конденсатори С1 і С2 необхідні для захисту електромережі від перешкод; що виникають при роботі перетворювача. Резистори R1 і R2 спільно з конденсаторами С3С4 є первинним фільтром і одночасно дільник напруги для перетворювача. Ланцюжок V5. R3, C5, R5 служить для полегшення запуску генератора перетворювача. - Фільтром випрямленої високочастотного напруги служать конденсатори С6, С7.
Використання двох трансформаторів в перетворювач напруги дозволило збільшити його ККД. У звичайних перетворювачах з одним трансформатором останній працює в режимі насичення. У перетворювачі з двома трансформаторами вихідний трансформатор Т1 працює в лінійному режимі при значно менших индукциях, ніж у однотрансформаторном перетворювачі. Це дозволяє зменшити втрати в сердечнику, а отже, підвищити ККД перетворювача. Насичується трансформатор Т2 розрахований тільки на потужність, споживану базовими ланцюгами транзисторів V6 і V7 і тому має невеликі розміри. В перетворювачах з одним трансформатором в момент перемикання транзисторів з'являється значний викид колекторного струму. У перетворювачі з двома трансформаторами цей викид практично відсутня, що значно знижує так звані динамічні втрати і підвищує загальний ККД перетворювача.
Наявність зв'язку між трансформаторами через обмотки III призводить до того, що в потрібний момент трансформатор Т2 входить в режим насичення. Це необхідно для того, щоб виконувалися умови роботи перетворювача, про які було сказано вище. Трансформатор Т2 є комутуючим елементом, включеним в базові ланцюга транзисторів V6 і V7. При насиченні трансформатора Т2 його намагничивающий струм швидко зростає, внаслідок чого зростає падіння напруги на резисторі R4 я зменшується напруга на обмотці III, а отже, і на обмотках I і II, що призводить до зменшення струму бази і виходу відкритого транзистора в активну область н перемикання транзисторів. Частота перемикання визначається часом перемагнічування сердечника насыщающегося трансформатора Т2. Дроселі Др1 і Др2 забезпечують затримку відкривання одного транзистора до тих пір. поки іншої повністю не закриється. Це необхідно для усунення наскрізних струмів і зменшення втрат при перемиканні транзисторів.
Позначення на схемі
Обмот-
ка
Число витків, спосіб намотування
Провід
Сердечник
Т1
I
II lII
160
29+29 5
ПЕВ-2 0.33
ПЕВ-2 0.57 ПЕВ-2 0,33
Тороїдальний ферит 200НМ1 32Х16Х8 мм
Т2
I II III
8 8 10
ПЕЛШО 0,28 ПЕЛШО 0.25 ПЕЛШО 0,25
Два кільця феритових 016 ВТ 10х6х2 мм
L1,
L2
Виток до витка до заповнення
ПЕВ.2 0,27
Резистор ВС-0,5 R=100 кОм
Дані трансформаторів і дроселів поміщені в таблиці. Правильно зібраний блок живлення налагодження не вимагає.
Автор: Ст. Цикульский, р. Тернопіль; Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru