Пропонований блок живлення зібраний на основі мікросхеми LM2575T-Adj фірми Motorola. Ця мікросхема являє собою імпульсний стабілізатор напруги постійного струму з регульованим вихідним напругою. Частота перетворення (52 кГц) визначається вбудованим генератором.
Мікросхема працездатна при вхідній напрузі до 40 Ст. інтервал регулювання вихідної напруги - 1,2…35 В при струмі навантаження до 1 А. Мінімальна різниця між вхідним і вихідним напругами - близько 2 В, є вбудований захист від перевищення температури, короткого замикання в ланцюзі навантаження і перевантаження по струму.
Схема блоку живлення показана на рис. 1.
Рис. 1
Блок живлення забезпечує струм до 1 А при вихідному напрузі 1,2…15 Ст. При напрузі 15....18 В максимальний струм знижується до 0,5 А, що обумовлено типом застосованого понижуючого трансформатора. Якщо необхідно, щоб вихідний струм досягав 1 А у всьому інтервалі вихідної напруги, слід застосувати понижуючий трансформатор з напругою вторинної обмотки 22 При вихідному напрузі 5 В і струмі навантаження 1 А стабілізатор споживає від випрямляча струм 0,23 А і його ККД становить близько 90 %.
Напруга мережі 220 В через плавкі вставки FU1 і замкнуті контакти вимикача SA1 надходить на первинну обмотку понижуючого трансформатора Т1. Напруга вторинної обмотки через самовідновлюється запобіжник FU2 надходить на бруківці випрямляч, зібраний на діодах Шотткі VD3-VD6. Застосування таких діодів зменшує втрати потужності на мостовому випрямлячі у порівнянні з звичайними діодами, зменшується тим самим нагрівання елементів, що актуально для блоку живлення малогабаритному корпусі. Світлодіод HL3 червоного кольору сигналізує про спрацювання самовосстанавливающегося запобіжника FU2, який необхідний для захисту трансформатора від перевантаження при несправності або випрямляча мікросхеми стабілізатора. Варистор RU1 спільно з плавкою вставкою FU1 захищає трансформатор, діоди випрямляча і стабілізатор від імпульсних і короткочасних перенапружень.
Пульсації випрямленої напруги згладжує оксидний конденсатор великої ємності С1. Керамічні конденсатори С3, С8 С9 і танталовий С2 знижують рівень високочастотних пульсацій. Це знижує перешкоди, що надходять у мережу від імпульсного стабілізатора. Вихідна напруга регулюють змінним резистором R3 переміщення його движка вниз (за схемою) призводить до збільшення вихідного напруги. Дросель L1 - накопичувальний. C6C7L2C10C13 - фільтр нижніх частот, який зменшує пульсації вихідної стабілізованої напруги. Резистор R6 виконує функції навантаження, якщо до виходу блоку живлення реальне навантаження не підключена. Світіння світлодіода HL4 сигналізує про наявність вихідної напруги понад 2 Ст. На микроамперметре РА1 і резисторі R5 зібраний вольтметр, який вимірює вихідна напруга. Дросель L3 зменшує рівень високочастотних синфазних перешкод. Світлодіоди HL1, HL2 підвищеної яскравості білого кольору світіння підсвічують шкали вольтметра і одночасно служать індикаторами ввімкнення.
Застосовані постійні резистори для поверхневого монтажу, наприклад, Р1-12, РН1-12. Змінний резистор - СПЗ-4 або аналогічний малогабаритний з лінійною характеристикою, його металевий корпус необхідно з'єднати з загальним проводом, а на вісь надіти ручку з ізоляційного матеріалу - мікросхема стабілізатора чутлива до наведенням на вході FB. Варистор MIG10-471 можна замінити на варистори FNR-14K431, FNR-10K471, FNR-14K471 і аналогічні на напругу 430 або 470 Ст.
Оксидні конденсатори (крім С2 і С14) - імпортні, вітчизняні конденсатори К50-35 застосовувати не рекомендується. Конденсатори С2, С14 - танталові для поверхневого монтажу. Конденсатор С14 встановлюють на кінці вихідного з'єднувального кабелю для підключення навантаження. При відсутності конденсатора на робочу напругу 25 В його можна скласти з двох послідовно з'єднаних на напругу 20 Ст. Всі інші конденсатори - керамічні для поверхневого монтажу типорозмірів 0805, 1206. Конденсатор С3 припаюють безпосередньо до виводів 1 і 3 стабілізатора DA1. При застосуванні постійних резисторів МЛТ, С2-23 і керамічних конденсаторів з дротяними висновками габаритні розміри блоку живлення зростуть.
Діоди Шотткі SR360 можна замінити на діоди MBRD350, SK35. MBRS360T3, MBR350, MBR360. КД268Б. При відсутності таких діодів можна застосувати діоди серії КД213. але ККД блока живлення при цьому зменшиться, а температура всередині корпусу зросте. Натомість діоди 1N4148 можна встановити будь-який діод з серії КД521, КД522 Світлодіоди HL3 і HL4 - також будь-які з серій КИПД66, КИПД21, L-934. Світлодіоди RL30-WH744D (білого кольору світіння) можна замінити на 504UWC.
Мікроамперметр РА1 - М68501. М4761 або аналогічний від індикатора рівня запису-відтворення вітчизняного магнітофона. Вимикач живлення - клавішний IRS-101-1 A3 або IRS101-12C з неоновою індикаторною лампою, але можна застосувати будь-який малогабаритний вимикач, розрахований на комутацію напруги 220 В змінного струму. З'єднувальний кабель живлення для підключення навантаження - двопровідний, завдовжки до 1 м з кожного проводу перерізом 0,75 мм2.
Понижуючий трансформатор застосований готовий від электрофона "Ікар". Замість нього можна застосувати аналогічний з габаритною потужністю 15…25 Вт, наприклад, уніфікований ТП115-8. Саморобний трансформатор можна намотати на Ш-подібному магні-топроводе з площею центрального керна 6,25 см2. Первинна обмотка містить 1800 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0 2 мм, вторинна - 155 витків такого ж дроту діаметром 0,68 мм. При відсутності відведення від середини вторинної обмотки підключають резистор R2 до нижнього за схемою висновку вторинної обмотки. При цьому опір і потужність цього резистора R2 необхідно збільшити в два рази.
Дросель L1 намотаний на трьох склеєних разом магнітопроводах К20х12-6 з фериту 2000НН. Він містить 12…15 витків саморобного литцендрата, що складається з відрізків 20 дроту ПЕВ-2 діаметром 0,18 мм, Відрізки складають разом і звивають з допомогою ручного намотувального верстата, ручного дриля, електричної викрутки або електродрилі, що працює на малих обертах. Застосування литцендрата зменшує втрати потужності в дроселі L1 і полегшує його намотування Для виготовлення дроселів L2 і L3 застосовані магнітопроводи К16х6х4.5 з фериту 2000НН, дросель L2 містить 16 витків дроту ПЕВ-2 0.68, L3 - 2 витка вихідного двопровідного кабелю. Перед намотуванням всіх дроселів необхідно надфілем сточити краю магнітопроводі і потім обмотати їх шаром лакотканини.
Всі елементи пристрою розміщені в саморобному пластмасовому корпусі з габаритними розмірами 85x56x106 мм, склеенном з коробок для плівкових 35 мм слайдів (рис. 2).
Рис. 2
Розміщення елементів в корпусі дуже щільна (рис. 3), оскільки половину обсягу займають понижуючий трансформатор і мікроамперметр.
Рис. 3.
В нижній частині стінок корпусу просвердлено близько сотні вентиляційних отворів діаметром 2,5 мм. Велика частина деталей розміщена на монтажній платі розмірами 46x72 мм. Монтаж елементів проводять навісним способом. Вивідні елементи розміщені на одній стороні плати (рис. 4), а елементи для поверхневого монтажу - на другий.
Рис. 4
Варистор RU1 припаяний до виводів трансформатора. На верхній частині корпусу встановлено мікроамперметр, для нього зроблено прямокутне вікно відповідного розміру. Світлодіоди HL1, HL2 приклеєні до микроамперметру з двох сторін так, щоб вони висвітлювали його шкалу. Інтегральний стабілізатор LM2575T-Adj бажано встановити на тепловідвід загальною площею 4…8 см2, виготовлений зі сплаву алюмінію або міді.
Налаштування зібраного блоку живлення полягає у встановленні верхньої межі вихідної напруги підбіркою резистора R4, а підбіркою резистора R5 встановлюють максимальне значення вимірюваного напруги. Потім за допомогою зразкового вольтметра проводять градуювання шкали вбудованого вольтметра. Якщо необхідно, щоб блок живлення мав захист від перевантаження по струму при різних його значеннях, що актуально, в першу чергу, для лабораторного застосування, послідовно з дроселем L2 необхідно встановити кілька перемикаються самовідновлюються запобіжників.
Автор: Бутов А.