Stabilizzatore di commutazione per telefono. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Nei telefoni multifunzione con un consumo di corrente nominale di 60 ... 200 mA (attraverso un circuito di alimentazione a 5 V), vengono spesso utilizzati stabilizzatori di tensione lineare sul chip KR142EN5A o sui suoi analoghi. Succede che il dissipatore di calore dello stabilizzatore sia calcolato secondo il "limite inferiore" e il microcircuito sia molto caldo. Per migliorare il regime termico e aumentare l'affidabilità, propongo di sostituire lo stabilizzatore lineare con uno stabilizzatore di impulsi facile da montare e configurare, realizzato su un microcircuito specializzato MC3406ZA f. Motorola.

Lo schema della scheda di rete aggiornata con un regolatore di tensione di commutazione installato è mostrato in Fig. 1.

(clicca per ingrandire)

Il chip MC34063A è disponibile in due versioni: nel pacchetto DIP-8 (con indice P) e nel pacchetto miniaturizzato SO-8 (con indice D). Il microcircuito rimane operativo a una tensione di ingresso di 3...40 V e consente di creare convertitori di tensione step-up, step-down e invertenti [1].

In questo caso, questo chip è incluso come convertitore buck. Il suo utilizzo in questa modalità è razionale se la tensione di ingresso supera di oltre 2 volte la tensione di uscita stabilizzata. Con una minore differenza tra le tensioni di ingresso e di uscita, l'efficienza dello stabilizzatore diminuisce, avvicinandosi all'efficienza di quelli lineari. La differenza minima tra la tensione di ingresso e quella di uscita richiesta per il normale funzionamento del convertitore buck è di 3 V.

La tensione di rete (220 V) attraverso il fusibile FU1 viene fornita all'avvolgimento primario del trasformatore step-down T1. Il trasformatore è stato utilizzato da un adattatore dell'apparecchio telefonico e durante il suo perfezionamento è stato introdotto un fusibile. Sfortunatamente, la maggior parte dei produttori di adattatori di rete è ostinatamente riluttante a installare fusibili nei propri prodotti, mettendo così a rischio la sicurezza delle apparecchiature e delle abitazioni. Il varistore R1 protegge il trasformatore di rete dalla rottura dell'isolamento del filo dell'avvolgimento primario durante le sovratensioni.

La tensione dall'avvolgimento secondario del trasformatore attraverso la resistenza di sicurezza R2 viene fornita al raddrizzatore a ponte sui diodi VD1...VD4. Il condensatore C1 attenua l'ondulazione della tensione rettificata. Il resistore R3 è necessario per proteggere il chip DA1 dal sovraccarico. La frequenza dell'oscillatore del microcircuito è impostata dal condensatore C11. Il diodo Schottky VD5 e l'induttore L1 sono coinvolti nella conversione dell'alta tensione di ingresso in una bassa tensione di uscita stabilizzata, il cui valore dipende dalle resistenze R4 e R5. Poiché il comparatore del microcircuito cerca di mantenere una tensione di circa 5 V sul pin 1 di DA1,25, maggiore è la resistenza di R5, maggiore è la tensione di uscita. Gli induttori L2...L4 fanno parte dei filtri LC. attenuando l'ondulazione della tensione di uscita. Il diodo zener VD6 protegge il carico dai danni in caso di malfunzionamento dello stabilizzatore (in questo caso la resistenza di protezione R2 si brucia).

Dettagli e design. La maggior parte delle parti è installata su un circuito stampato 44x32 mm (Fig. 2).

Le uscite delle parti sono collegate da ponticelli. Il trasformatore T1 è adatto a chiunque abbia una potenza complessiva di almeno 4 W e una tensione sull'avvolgimento secondario di 10 ... 17 V. Maggiore è la tensione all'uscita del raddrizzatore, minore è la corrente consumata dallo stabilizzatore a una costante corrente di carico. Il varistore R1 può essere qualsiasi delle serie TNR, FNR per una tensione nominale di 430 (470) V, ad esempio FNR-07K471. Il resistore R2 è utilizzato nella versione SMD. In questo luogo è possibile utilizzare un fusibile ripristinabile con una corrente nominale di 0,2 A [2] o un fusibile simile.

Il resistore R3 è un resistore a filo avvolto fatto in casa, costituito da un sottile filo smaltato ad alta resistenza avvolto attorno a un resistore a bassa potenza. I restanti resistori sono di piccole dimensioni, di qualsiasi tipo. Condensatori di ossido - analoghi importati di K50-35, non polari - ceramici, nella versione SMD. Al posto del diodo VD5, è possibile utilizzare qualsiasi diodo Schottky a bassa potenza, ad esempio 1N5819. Il diodo Zener KS162A può essere sostituito da KS162V, 1N5341. Un raddrizzatore a ponte di solito si adatta a uno. installato inizialmente nell'adattatore. Puoi assemblarlo da quattro diodi della serie 1N4000 ... 1N4007. KD243. KD247, KD208. Sono adatti anche diodi Schottky a bassa potenza, mentre l'efficienza dello stabilizzatore aumenterà leggermente.

Tutte le strozzature che ho utilizzato sono di piccole dimensioni, di produzione industriale, con una resistenza dell'avvolgimento non superiore a 0.1 Ohm. L'efficienza dello stabilizzatore è principalmente influenzata dalle caratteristiche dell'induttore L1, che può essere un'induttanza di 100 ... 500 μH o più. Per cominciare, ho preso uno strozzatore, composto da 35 giri di filo di avvolgimento 00.37 mm. avvolto su un anello di ferrite a bassa frequenza M2000NN con un diametro esterno di 16 mm, quindi prelevato uno starter dal ready-made disponibile (di piccole dimensioni) con un nucleo di ferrite a forma di H (con cui l'efficienza dello stabilizzatore non si è deteriorato). Per aumentarne l'affidabilità, un piccolo radiatore a forma di U costituito da una lastra di ottone di 34063x34063x30 mm viene incollato al microcircuito MC4AO (MC0,3AR) per aumentarne l'affidabilità con l'ausilio di colla termoconduttiva.

Il mio stabilizzatore è impostato su una tensione di uscita di 5,45 V, tenendo conto delle perdite nel cavo di collegamento (0,05 V), poiché l'apparecchio telefonico alimentato dall'adattatore aggiornato ha un'unità di ricarica dell'alimentatore di backup e un circuito di alimentazione della scheda del processore modificato per questo motivo. Se è richiesta una tensione di uscita di 5 V, la resistenza R5 deve essere ridotta a 3,6 kΩ.

Prima dell'aggiornamento della scheda di rete, il regolatore di tensione sul chip KR142EN5A, con un carico collegato, consumava una corrente di circa 110 mA dall'avvolgimento secondario del trasformatore. e quando lo si sostituisce con un consumo di corrente pulsata ridotto a 70 mA. Allo stesso tempo, il riscaldamento della custodia dell'adattatore è notevolmente diminuito. L'ampiezza dell'ondulazione di tensione all'uscita dello stabilizzatore a una corrente di carico di 100 mA non supera i 40 mV alla frequenza del convertitore.

Letteratura

1. Stabilizzatore di commutazione sul chip MC34063A. - Costruttore di radio. 2008. N. 3, p.12.
2. micce moderne. - Radiomir, 2008. N. 3-4.

Autore: A. Butov, villaggio di Kurba, regione di Yaroslavl.

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