Імпульсні джерела живлення широко використовуються в сучасній радіоелектронної апаратурі. Увазі читачів пропонується імпульсний блок живлення потужністю 800 Вт. Від описаних раніше він відрізняється застосуванням у перетворювачі польових транзисторів і трансформатора з первинною обмоткою із середнім виводом. Перше забезпечує більш високий ККД і знижений рівень високочастотних перешкод, а друге - удвічі менший струм через ключові транзистори і виключає необхідність у развязывающем трансформаторі в ланцюгах їх затворів.
Недолік такого схемного рішення - висока напруга на половинах первинної обмотки, що вимагає застосування транзисторів з відповідним допустимим напругою. Правда, на відміну від мостового перетворювача, в даному випадку досить двох транзисторів замість чотирьох, що трохи спрощує конструкцію і підвищує ККД пристрою. У пропонованому ДБЖ застосований двотактний перетворювач з трансформатором, первинна обмотка якого має середній висновок. Він має високий ККД, низький рівень пульсації і слабо випромінює перешкоди в навколишній простір. Автором він використовується для живлення двоканального умощненного варіанти УМЗЧ.
Вхідна напруга ДБЖ - 180...240 В, номінальна вихідна напруга (при вхідному 220 В) - 2x50, максимальна потужність навантаження - 800 Вт, робоча частота перетворювача - 90 кГц. Принципова схема ІБЖ зображена на рис. 4.47. Як видно, це перетворювач із зовнішнім збудженням без стабілізації вихідної напруги. На вході пристрою включений високочастотний фільтр C1, L1, C2, запобігає попадання перешкод в мережу. Пройшовши його, мережеве напруга випрямляється діодним мостом VD1...VD4, пульсації згладжуються конденсатором С3. Випрямлена постійна напруга (близько 310 В) використовується для харчування високочастотного перетворювача.
(натисніть для збільшення)
Пристрій керування перетворювачем виконаний на мікросхемах DD1...DD3. Харчується вона від окремого стабілізованого джерела, що складається з понижуючого трансформатора Т1, випрямляча VD5 і стабілізатора напруги на транзисторах VT1, VT2 і стабілітроні VD6. На елементах DD1.1, DD1.2 зібраний задаючий генератор, що виробляє імпульси з частотою проходження близько 360 кГц. Далі слід дільник частоти на 4, виконаний на тригерах мікросхеми DD2. З допомогою елементів DD3.1, DD3.2 створюються додаткові паузи між імпульсами. Паузою є не що інше, рівень логічного 0 на виходах цих елементів, що з'являється при наявності рівня логічної 1 на виходах елемента DD1.2 і тригерів DD2.1 і DD2.2. Напруга низького рівня на виході DD3.1 (DD3.2) блокує DD1.3 (DD1.4) у "закритому" стані (на виході - рівень логічної 1). Тривалість паузи дорівнює 1/3 від тривалості імпульсу напруги на виводах 1 DD3.1 і 13 DD3.2, чого цілком достатньо для закривання ключового транзистора. З виходів елементів DD1.3 і DD1.4 остаточно сформовані імпульси надходять на транзисторні ключі (VT5, VT6), які через резистори R10, R11 керують затворами потужних польових транзисторів VT9, VT10 (див. рис. 4.48).
Імпульси з прямого та інверсного виходів тригера DD2.2 надходять на входи пристрою, виконаного на транзисторах VT3, VT4, VT7, VT8. Відкриваючись по черзі, VT3 і VT7, VT4 і VT8 створюють умови для швидкої розрядки вхідних ємностей ключових транзисторів VT9, VT10, тобто їх швидкого закривання. У ланцюзі затворів транзисторів VT9 і VT10 включені резистори щодо великого опору R10 і R11. Разом з ємністю затворів вони утворюють фільтри нижніх частот, що зменшують рівень гармонік при відкриванні ключів.
З цією ж метою введені елементи VD9...VD12, R16, R17, С12, С13. В стокові ланцюга транзисторів VT9, VT10 включена первинна обмотка трансформатора Т2. Випрямлячі вихідної напруги виконані за мостовою схемою на діодах VD13...VD20, що дещо зменшує ККД пристрою, але значно (більш ніж у п'ять разів) знижує рівень пульсації на виході ДБЖ. Важливо відзначити, що форма коливань, майже прямокутна при максимальному навантаженні, плавно переходить в близьку до синусоїдальної при зменшенні потужності до 10...20 Вт, що позитивно позначається на рівні шумів питомого від цього блоку УМЗЧ при малій гучності. Випрямлена напруга обмотки IV трансформатора Т2 використовують для харчування вентиляторів.
У пристрої застосовані конденсатори К73-17 (С1, С2, С4), К50-17 (С3), МБМ (С12, С13), К73-16 (С14...С21, С24, С25), К50-35 (5...7), КМ (решта). Замість зазначених на схемою допустимо застосування мікросхем серій К176, К564. Діоди Д246 (VD1...VD4)можна на будь-які інші, розраховані на прямий струм не менше 5 А і зворотне напруга не менше 350 (КД202К, КД202М, КД202Р, КД206Б, Д247Б), або діодний випрямний міст з такими ж параметрами, діоди КД2997А (VD13...VD20) - на КД2997Б, КД2999Б, стабілітрон Д8Ю (VD6) - на Д814В. Як VT1 можна використовувати будь-які транзистори серій КТ817, КТ819, як VT2...VT4 і VT5, VT6 - відповідно, будь-які з серій КТ315, КТ503, КТ3102 і КТ361, КТ502, КТ3107, на місці VT9, VT10 - КП707В1, КП707Е1. Транзистори КТ3102Ж (VT7, VT8) замінювати не рекомендується.
Трансформатор Т1 - ТЗ-10-1 або будь-який інший з напругою вторинної обмотки 11...13 В при струмі навантаження не менше 150 мА. Котушку L1 мережевого фільтра намотують на феритовому (М2000НМ1) кільці типорозміру К31х18,5х7 проводом ПЕВ-1-1.0 (2x25 витків), трансформатор Т2 - на трьох склеєних разом з кільцях фериту тієї ж марки, але типорозміру К45х28х12. Обмотка I містить 2x42 витка дроту ПЕВ-2-1,0 (намотують в два проводи), обмотки II і III - по 7 витків (в п'ять проводів ПЕВ-2-0,8), обмотка IV - 2 витка ПЕВ-2-0,8. Між обмотками прокладають три шари ізоляції з фторопластовою стрічки.
Магнітопроводи дроселів L2, L3 - феритові (1500НМЗ) стрижні діаметром 6 і довжиною 25 мм (подстроечніком від броньових сердечників Б48). Обмотки містять по 12 витків дроту ПЕВ-1-1,5. Транзистори VT9, VT10 встановлюють на тепловідводах з вентиляторами, які застосовуються для охолодження мікропроцесорів Pentium (підійдуть аналогічні вузли і від процесорів 486). Діоди VD13...VD20 закріплюють на тепловідводах з площею поверхні близько 200 см2.
При монтажі ДБЖ слід прагнути до того, щоб всі з'єднання були можливо коротше, а у силовій частині використовувати провід можливо більшого перерізу. ДБЖ бажано укласти в металевий екран і з'єднати його з висновком 0 виходу джерела, як показано на рис. 4.49.
Загальний провід силовий частини з екраном з'єднуватися не має. Оскільки ДБЖ не оснащений пристроєм захисту від короткого замикання і перевантаження в ланцюзі харчування необхідно включити запобіжники на 10 А. В налагодженні описаний ДБЖ практично не потребує. Важливо тільки правильно сфазировать половини первинної обмотки трансформатора Т2. При справних деталях і відсутність помилок в монтажі блок починає працювати відразу після включення в мережа. Якщо необхідно, частоту перетворювача підлаштовують підбором резистора R3. Для підвищення надійності ДБЖ бажано експлуатувати його з УМЗЧ, якому передбачена наскрізна продування вентилятором.
Автор: Семьян А. П.