Импульсный источник питания

Предложенный импульсный источник питания при небольших габаритах обеспечивает выходное стабилизированное напряжение 9 В при токе до 0,4 А.

В качестве коммутирующего транзистора применен высоковольтный полевой переключательный транзистор VT1 с изолированным затвором. На микросхеме DA1 собран генератор прямоугольных импульсов с частотой следования около 100 кГц и скважностью 2. Эти импульсы поступают на затвор транзистора VT1, при высоком уровне он открывается, через первичную обмотку трансформатора протекает ток и в его магнитном поле накапливается энергия. При низком уровне на затворе, транзистор закрывается и накопленная энергия преобразуется в напряжение на обмотках трансформатора.

принципиальная схема импульсного источника питания

Напряжение вторичной обмотки, выпрямленное диодом VD7, сглаженное конденсатором C7, поступает на нагрузку. Цепь VD6C5R7 уменьшает выбросы напряжения на стоке транзистора VT1 в момент его закрывания, предотвращая его пробой. Для питания микросхемы DA1 использован параметрический стабилизатор напряжения R2VD5 со сглаживающим конденсатором C2. Средний ток, потребляемый микросхемой DA1, — около 2 мА.

В состав этой микросхемы входит переключательный полевой транзистор, открытый сток которого соединен с выводом 7. Этот транзистор открывается при спаде выходного напряжения микросхемы на выводе 3, быстро разряжая емкость затвор-исток транзистора VT1, что обеспечивает его ускоренное закрывание и способствует повышению КПД источника питания. Микросхема параллельного стабилизатора напряжения DA2 совместно с излучающим диодом U1.2 оптрона управляет работой генератора на микросхеме DA1. При увеличении выходного напряжения увеличивается напряжение между выводами 1 и 2 микросхемы DA2 и при достижении значения 2,5 В ток через нее и излучающий диод оптрона возрастет. Это приведет к открыванию фототранзистора оптрона, на выводе 4 микросхемы DA1 установится низкий уровень, и генератор перестанет работать. На выходе микросхемы DA1 (вывод 3) — низкий уровень, транзистор VT1 закрыт, а выходное напряжение уменьшается. Когда оно станет ниже нормы, ток через микросхему DA2 и излучающий диод оптрона уменьшится, фототранзистор оптрона закроется, на выводе 4 микросхемы DA1 появится высокий уровень — генератор начнет работать. Таким образом, стабилизация выходного напряжения осуществляется включением и выключением генератора.

Сопротивление резистора R8 выбрано таким, что при превышении током истока транзистора VT1 значения примерно 0,15 А напряжение между базой и эмиттером фототранзистора оптрона достигает 0,6…0,7 В и он открывается. В результате напряжение на выводе 4 микросхемы DA1 уменьшается до низкого уровня и генератор не работает. Поскольку транзистор VT1 закрыт, то закроется фототранзистор оптопары и генератор вернется в режим генерации. Так происходит ограничение тока через транзистор VT1 при возникновении перегрузки или аварийной ситуации.

В устройстве можно применить резисторы МЛТ, С2-23, оксидные конденсаторы — К50-35 или аналогичные, С4 — для поверхностного монтажа (К10-17в), С5, С6 — К73-24, микросхемы DA1 — КР1441ВИ1, DA2 — TL431CZ, диоды VD1-VD4 — 1N4005, 1N4006. Трансформатор T1 намотан на кольце типоразмера К20*10х6,5 из феррита М2000НМ. Сначала наматывают вторичную обмотку, содержащую 12 витков вдвое сложенного провода ПЭЛШО 0,35, а затем первичную — 175 витков провода ПЭВ-2 0,18. Предварительно острые края кольца следует притупить надфилем, а само кольцо желательно обмотать лентой из изоляционного материала.

Налаживание сводится к установке выходного напряжения подбором резистора R9. Если в процессе работы будет слышен «писк» трансформатора с частотой 10…15 кГц, это свидетельствует о том, что с этой частотой включается и выключается генератор. В этом случае необходимо уменьшить число витков вторичной обмотки трансформатора. В авторской конструкции при изменении напряжения в сети в интервале 190…230 В и токе нагрузки 0,4 А «писка» не наблюдалось, а транзистор VT1 нагревался незначительно.

скачать архив

Если вам понравилась статья, вы можете подписаться на RSS или E-mail рассылку. Для получения обновлений по электронной почте, введите ваш e-mail адрес в эту форму (Доставка от FeedBurner):

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *