Науково-технічний прогрес не стоїть на місці, радіоелектронні прилади і пристрої стають мініатюрніше, втрачаючи свій об'єм і масу, зменшується і споживання струму. Для живлення деяких пристроїв досить мати джерело живлення потужністю не більш 400...500 мВт, а то й менше. Блоки живлення основі низькочастотних понижуючих трансформаторів поступово витісняються ІІП Єдине, що залишилося актуальним і донині - гальванічна розв'язка навантаження від мережі змінного струму.
Пропонований ІІП відрізняється тим, що простий у виготовленні. При цьому забезпечує гальванічну розв'язку навантаження від мережі змінного струму і витримує замикання виходу. До недоліків можна віднести малу стабілізацію вихідної напруги, але при необхідності цей недолік можна усунути, застосувавши малопотужний інтегральний стабілізатор напруги серії 78Lхх або аналогічної.
Технічні характеристики
- Напруга живлячої мережі, В.......220±10%
- Частота перетворення. кГц.......20 100
- Вихідна напруга, В.......9...10,5
- Максимальний вихідний струм, мА.......45
Схема пристрою показана на рис. 1. Його основою є мікросхема IR2153D, яка являє собою драйвер з вбудованим генератором. Ця мікросхема призначена для управління двома послідовно з'єднаними переключательными польовими транзисторами і побудови потужних імпульсних перетворювачів напруги. Вихідні каскади драйвера підключені так що харчування на них надходить паралельно, в результаті чого вони працюють як два полумостовой комутатора в протифазі. При підключенні імпульсного трансформатора до виходів цих каскадів - АЛЕ і LO (висновки 7 і 5), виходить мостова схема перетворювача напруги.
Рис. 1
Живиться драйвер від мережі змінного струму через гасить конденсатор С1, струмообмежуючий резистор R2 і випрямляч на діодах VD1 - VD4. Пульсації випрямленої напруги згладжує конденсатор С2. Резистор R1 забезпечує розрядка конденсатора С1 після відключення джерела живлення від мережі.
Стабілізація напруги живлення здійснюється вбудованим стабілітронів на 15,6 В. Частота перетворення задається ланцюгом R3C3, її можна визначити за формулою:
F = 1/(1,4C3(R3+75 Ом))
При вказаних на схемі номіналах частота перетворення становить близько 70 кГц.
Вихідні каскади драйвера DA1 забезпечують вихідний імпульсний струм до 200 мА. що дає можливість підключення первинної обмотки трансформатора Т1 безпосередньо до виходів мікросхеми. Змінна напруга вторинної обмотки надходить на випрямляч з подвоєнням напруги, зібраний на діодах VD5, VD6 і конденсатори С4, С5. Про наявність вихідної напруги сигналізує світлодіод HL1.
У ІІП застосовані резистори МЛТ, С2-23, конденсатор С1 типу К73-17 або імпортний, він повинен бути розрахований на роботу при змінній напрузі не менше 400 В, конденсатор С3 - К10-17 або SMD, інші конденсатори оксидні вітчизняного або імпортного виробництва. Діоди 1N4007 можна замінити на 1N4005, 1N4006 або малопотужний діодний міст, розрахований на роботу в мережі 220 В, наприклад КЦ407А. Діоди Шотткі 1N5819 замінні на 1N5817, 1N5818 або на діоди серій КД510, КД521, КД522, але в останньому випадку вихідна напруга зменшиться приблизно на 1 Ст. Світлодіод HL1 може бути будь-якого кольору світіння.
Трансформатор намотаний на магнітопроводі типорозміру R10х6 х4 (EPCOS B64290L0038-N87) з фериту з магнітною проникністю 2200. Застосований провід ПЕЛШО діаметром 0,12 мм Первинну обмотку намотують виток до витка в один ряд - це приблизно 85 витків (допускається відхилення ±10 витків). Для підвищення надійності ізоляції первинну обмотку покривають 2...3 шарами лаку, для цих цілей застосований аерозольний автомобільний акриловий лак, що володіє підвищеною стійкістю до атмосферних і механічних впливів. Потім намотують вторинну обмотку - 30 витків також виток до витка в один ряд.
Друкована плата для пристрою не розроблялася Всі деталі розміщені на макетної друкованій платі із застосуванням проводового монтажу (рис. 2). Плата розміщена у пластмасовому корпусі розмірами 60-35-25 мм. В корпусі необхідно зробити отвори для світлодіода, мережевого і вихідного кабелів.
Рис. 2
Вихідна потужність джерела живлення залежить від ємності гасить конденсатора С1. В таблиці вказана його ємність для різних значень вихідної потужності.
Навантажувальні характеристики джерела показано на рис. 3.
Рис. 3
Якщо споживна навантаженням потужність менше оптимальної, надлишкова енергія буде йти на нагрів мікросхеми. Після складання пристрій в налагодженні не потребує і відразу може бути використано для живлення відповідної навантаження.
Автор: Депарма А.