Alimentatore switching, 220/29x2 volt 8 ampere. Schema, descrizione

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Alimentatore switching 220/29x2 volt 8 ampere. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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L'alimentazione di amplificatori di frequenza audio ad alta potenza richiede un alimentatore, solitamente con un'uscita bipolare con un punto medio o due uscite galvanicamente disaccoppiate. La tensione di uscita non dovrebbe praticamente cambiare con improvvise variazioni della corrente di carico nell'intervallo dal minimo al massimo, così come quando la tensione di rete cambia, l'efficienza della sorgente dovrebbe essere massima. La sorgente deve essere protetta da cortocircuito e sovraccarico.

Tutti questi requisiti sono soddisfatti dall'alimentatore switching (SMPS) presentato nell'articolo. È realizzato su una base di elementi diffusi e non contiene componenti costosi o scarsi.

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Scopo dei componenti SMPS:

SA1 - interruttore di alimentazione;

FU1 - fusibile che protegge l'alimentazione in caso di incidente alla fonte;

RK1 - un termistore che limita la corrente di carica iniziale dei condensatori C1.C4 a un valore sicuro per i diodi VD1 e VD2;

RU1 - varistore che devia gli impulsi di sovratensione che penetrano dalla rete;

C5-C6-L1 - filtro di rete che sopprime le oscillazioni ad alta frequenza generate dal convertitore;

VD1-VD2-C1, C4-R1-R2 - raddrizzatore di rete con divisore capacitivo.

I resistori R1 e R2 scaricano i condensatori C1 ... C4 quando la sorgente viene spenta dalla rete. Le capacità dei condensatori C1, C3 e C2, C4 generalmente non sono le stesse e il punto medio del divisore è spostato rispetto alla metà della tensione di alimentazione. Tuttavia, a causa del condensatore C8 in regime stazionario, la corrente di polarizzazione non attraversa il trasformatore di potenza T1;

C7-C10-C11-L2-VD3-VD5-VD6 e C13...C15-L2-VD9-VD10-VD16 - raddrizzatori di uscita con filtri smoothing LC, realizzati secondo lo schema McLeaman. L'installazione di condensatori elettrolitici immediatamente dopo i raddrizzatori di uscita è inaccettabile, poiché questi condensatori si surriscaldano rapidamente a causa di grandi increspature di tensione e si guastano;

C9-C12-DA1-R3-R4-VD4-VD7 e C16-C17-DA2-R9-R11-VD17-VD22 sono regolatori di tensione di compensazione (tipo Low Drop) che forniscono protezione contro il sovraccarico e il cortocircuito. Al momento dello spegnimento della sorgente, i diodi VD4 e VD22 proteggono i microcircuiti DA1 e DA2 dalla tensione inversa dei condensatori C9 e C16 e i diodi VD7 e VD17 dalla tensione inversa dei condensatori C12 e C17. Le tensioni di uscita stabilizzate possono essere modificate selezionando le resistenze R3, R4 e R9, R11;

R5-HL1-VD8 e R8-HL2-VD13 - circuiti per indicare il funzionamento della protezione dello stabilizzatore;

T1 - trasformatore di potenza a impulsi, che separa galvanicamente l'ingresso e l'uscita dell'alimentatore;

R6, R7, VD11, VD12 sono componenti che impediscono il flusso di correnti attraverso i transistor chiave. Fino a quando i portatori in eccesso nel circuito di base di un transistor non si risolvono, l'altro transistor non sarà in grado di aprirsi;

VD14, VD15, VD18, VD19 - diodi di smorzamento;

VD20-VD21 - limitatore di impulsi di tensione Reattanza ad autoinduzione EMF L3;

L3 - un reattore che fornisce un ritardo nell'apertura dei transistor a causa della limitazione delle correnti del collettore. A causa della commutazione sicura dei transistor, non vi è alcuna rottura secondaria della struttura del semiconduttore;

VT1, VT2 - transistor di commutazione. Le tensioni fornite alle loro basi dal trasformatore T2 e dai circuiti che impediscono il passaggio di corrente dovrebbero essere approssimativamente le stesse. In questo caso, al variare della polarità della tensione prelevata da T2, tali tensioni vengono compensate e le correnti di base non scorrono attraverso i transistori chiusi;

R15-HL3-VD23 - elementi di indicazione luminosa dell'accensione dell'SMPS;

C19-R10-R16-T1-T2 - un circuito di feedback positivo che fornisce l'autoeccitazione del convertitore. Con un aumento del consumo energetico, la frequenza di conversione aumenta e la tensione su tutti gli avvolgimenti del trasformatore T1 diminuisce. Ma quasi la stessa tensione viene applicata alle giunzioni base-emettitore dei transistor chiave, poiché la tensione sugli avvolgimenti del trasformatore di commutazione T2 quasi non diminuisce a causa di una diminuzione della capacità del condensatore C19. Grazie al condensatore C19, i transistor VT1 e VT2 non funzionano nella regione attiva, in cui la potenza da essi dissipata aumenterebbe molte volte e l'efficienza del convertitore diminuirebbe. Il collegamento diretto del condensatore C19 con l'avvolgimento IV del trasformatore T1 è inaccettabile, da allora i transistor chiave falliranno;

C18-R14-VS1 - un circuito trigger che genera un impulso dopo aver acceso la sorgente, che apre il transistor VT2, provocando l'avvio dell'autogenerazione.

T2 è un trasformatore switching saturabile. I parametri del circuito magnetico e il numero di spire negli avvolgimenti impostano la frequenza di generazione del convertitore. Minori sono le dimensioni complessive e minore è il numero di spire negli avvolgimenti, maggiore è la frequenza di conversione.

I regolatori di tensione integrati DA1, DA2 tipo KR142EN22A possono essere sostituiti da LT1083. Ogni microchip è montato su un dissipatore di calore con una superficie di raffreddamento di 350 cm2. I transistor di commutazione VT1 e VT2 (KT839A) sono sostituiti da KT838A KT846A, BU208A o simili con una tensione inversa di almeno 1000 V e una corrente di collettore di almeno 4 A. Ciascun transistor è montato su un dissipatore di calore con un'area di 60 cm2.

Dinistor VS1 (KN102D) può essere sostituito da DB-3, DB-4 o qualsiasi dinistor della serie. KN102. Diodi VD1 e VD2 - tipo KD203G. possono essere sostituiti con KD203D, HFA06TB120 o simili con una tensione inversa di almeno 1000 V e una corrente diretta di almeno 8 A.

I diodi VD3, VD5, VD9, VD16 (KD2997V) sono sostituiti da KD213A, 30CTQ100, SFA1604G o simili con una tensione inversa di almeno 100 V, corrente continua di almeno 10 A e una frequenza di almeno 100 kHz. Ogni diodo è fissato su un dissipatore di calore con una superficie di raffreddamento di almeno 50 cm2. L'installazione di diodi sui dissipatori di calore è obbligatoria. Invece dei diodi VD4, VD6, VD7, VD10, VD17, VD20, VD22 (KDl212A), è possibile utilizzare KD226B, KD243B (V), KD247B (V), KD528A, MUR120, SF34 o simili con una tensione inversa di almeno 100 V e corrente continua non inferiore a 1 A. I diodi VD11, VD12 (KD2997A) possono essere sostituiti con qualsiasi diodi della serie KD2997, KD213, con diodi KD527A, 1N5822, 31DQ10, 50SQ080, 50SQ100 o simili con una corrente continua di a almeno 3 A. I diodi damper VD14, VD15, VD18 19 , VD228 (BY243) sono sostituiti da KD247Zh KD527Zh KD528D, KD1D, 7A1, 7F1, 4007N1. 5408N1, 5399N150, 02EBU208, HER26, BYM26E, BYV157E, FR207, FR207, RL1000 o simili con una tensione inversa di almeno 1 V e una corrente continua di almeno 23 A. Il diodo VD102 (KD103A) può essere sostituito da KD221A, KD509A , KD510 518A, KD522A, KDXNUMXA o KDXNUMXB.

Al posto dei diodi zener sono adatti VD8, VD13 (KS515A), D814D, KS509A (B), KS518A o simili con una tensione di stabilizzazione da 14 a 20 V e una corrente massima di almeno 10 mA. invece di VD21 (D816A), D816B o simili con una tensione di stabilizzazione da 22 V a 30 V e una corrente massima di almeno 150 mA.

I LED HL1 e HL2 (L5013SGD) possono essere sostituiti con L5013SGD-B, L5013UEBC-B, HL3 (AL307GM) - con qualsiasi LED della serie AL102, AL307.

Condensatori C1, C2, C12, C17 - tipo K50-27, K50-35; C3 ... C7, C10, C13, C14 C18, C19 - K73-16, K73-17; C8 - K75-10, K75-12, K75-24; C9 C11, C15, C16 - KEA-II, K50-6, K50-27, K50-35. Il condensatore C8 deve avere una potenza di almeno 550 VAR e può avere una capacità da 0,47 a 1,5 microfarad. La capacità del condensatore C19 può essere compresa tra 0,022 e 0,047 uF. I condensatori possono essere sostituiti con altri simili progettati per le stesse tensioni.

I resistori R1, R9, R11, R15 possono essere del tipo MLT, OMLT C2-22 C2-23 e R10 e R16 - C5-16MV, C5-37 o PEV-5. I resistori possono essere sostituiti con altri simili progettati per la stessa potenza. Il varistore RU1 (VCR391) può essere sostituito da JVR-10N361K, JVR-14N361K, JVR-20N361K, JVR-10N391K, JVR-14N391K,

JVR-20N391K, JVR-10N431K, JVR-14N431K, JVR-20N431K o simili, termistore RK1 (SCK-103NTC) - su MZ92-P220RM, MZ92-R220RM, MZ92-P330RM, MZ92-R330RM o simili.

Lo strozzatore L1 è realizzato su un anello in alsifer TCHK55 o TCH60 di dimensioni K24x14x7. Gli avvolgimenti I e II contengono 20 spire di filo MGTF, PELSHO o PEV-2 da 01 mm ciascuno e sono avvolti in due fili. Inoltre, si consiglia di inserire un anello di ferrite M2000NM K10x6x3 su uno dei terminali di ciascun avvolgimento, non è consigliabile utilizzare l'asta di ferrite dell'antenna magnetica del ricevitore come L1, poiché il campo disperso dell'induttore aumenterà in modo significativo e la schermatura dell'induttore ad alta tensione è piuttosto problematica.

Lo starter L2 è avvolto su un circuito magnetico. Ш7х8 da ferrite 2000НМ. Gli avvolgimenti I e II contengono 75 giri di filo PETV, PEPSHO o PEV-2 da 01,7 mm ciascuno e sono avvolti in due fili. Il nucleo del nucleo ha uno spazio non magnetico di 0,3...0,5 mm fatto di textolite o getinaks. Per ridurre il campo vagante, lo strozzatore viene schermato avvolgendo tutte e tre le aste all'esterno con un giro di nastro di ottone spesso 0,05 ... 0,1 mm. Le estremità del nastro sono saldate l'una all'altra.

Il reattore L3 è realizzato su un anello di ferrite M2000NM o Micrometals K20x10x6. Ciascuno dei semiavvolgimenti ha un giro di filo. MGTF PETV, PEV-2 o cavo di montaggio convenzionale 0,6 mm.

Il trasformatore T1 è realizzato su tre anelli di ferrite piegati insieme da ferrite M2000NM1, M2000NM-A o M2000NM1-17 di dimensioni K45x28x8. Gli avvolgimenti I e III contengono 15 + 15 spire di filo da 01,7 mm ciascuna; avvolgimento II - 264 giri 0,9 mm; avvolgimento IV - 7 giri 0,41 mm; avvolgimenti V e VI - 1 giro 0,25 mm ciascuno. Filo - MGTF, PELSHO o PEV-2. L'avvolgimento II viene avvolto per primo e contiene 4 strati di isolamento: dopo l'avvolgimento ogni 66 giri, viene steso uno strato di film di PTFE o Mylar.

Il trasformatore T2 è realizzato su un anello di ferrite M2000NM-A K10x6x8. Tutti gli avvolgimenti (I, II e III) contengono 0,3 spire di filo. MGTF, PELSHO o cavo di installazione con isolamento affidabile. Negli avvolgimenti I e II, il filo è di 0,42 mm e in III - XNUMX mm.

Progetto. La disposizione reciproca dei conduttori e delle parti della sorgente non è critica. A me la fonte viene eseguita mediante installazione a cerniera. Il diametro dei fili che collegano le parti funzionanti in alta tensione deve essere di almeno 1 mm, i fili che collegano la sorgente al carico devono essere di almeno 1,7 mm. Tutti i cavi devono essere isolati in modo sicuro.

Istituzione. Attenzione! Alcuni degli elementi sorgente sono sotto alta tensione, in pericolo di vita. Rispettare le norme di sicurezza!

Prima di accendere la sorgente, è necessario controllare attentamente l'installazione per la conformità con il circuito SMPS, assemblato da parti riparabili, di solito inizia a funzionare immediatamente. Se, dopo aver acceso la sorgente, non si verifica l'autogenerazione (il LED HL3 è spento), è necessario modificare la fasatura (scambiare le estremità) degli avvolgimenti IV del trasformatore T1 o degli avvolgimenti III del trasformatore T2.

Se, a una tensione di rete di 220 V, la corrente a vuoto della sorgente è superiore a 40 mA (misurata dopo il filtro di rete), è necessario aumentare proporzionalmente il numero di spire di tutti gli avvolgimenti del trasformatore T1. Se le tensioni di uscita differiscono da 29 V, possono essere impostate selezionando le resistenze R3 e R11.

Autore: E. Mokatov, Taganrog, regione di Rostov.

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