Alimentatore compatto senza trasformatore, 220/9 volt 0,2 ampere. Schema, descrizione

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Alimentatore compatto senza trasformatore, 220/9 volt 0,2 ampere. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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La costruzione di alimentatori secondari utilizzando convertitori di tensione di rete raddrizzati (senza trasformatore di rete) attira l'attenzione degli sviluppatori non solo per la struttura compatta. In alcuni casi, tale blocco risulta essere il più razionale dal punto di vista della compatibilità elettromagnetica dei componenti delle apparecchiature portatili.

L'alimentatore descritto di seguito ha caratteristiche ad alte prestazioni, che ne consentono l'utilizzo in apparecchiature di alta qualità.

(clicca per ingrandire)

Principali caratteristiche tecniche:

Tensione di rete, V.......220±15%
Corrente consumata dalla rete, nA.......25
Frequenza di conversione, kHz.......20
Tensione stabilizzata in uscita con corrente di carico fino a 200 mA e fattore di ondulazione totale (valore di ampiezza) 0,02%, V......2x9
Fattore di stabilizzazione......2000

L'alimentatore è costituito da un convertitore, un trasformatore di isolamento e uno stabilizzatore di tensione bipolare compensatore. La tensione di rete raddrizzata dal ponte a diodi VD2 viene sottoposta a stabilizzazione preliminare prima di essere fornita al convertitore. Lo stabilizzatore è assemblato sui transistor VT1, VT2. La sorgente del modello VD3R2, inclusa nel circuito di emettitore del transistor VT2 dell'elemento di confronto e dell'amplificatore del segnale di errore, è alimentata dall'avvolgimento III del trasformatore T1 attraverso un raddrizzatore sul diodo VD5.

Il convertitore è costruito utilizzando un circuito a mezzo ponte sul trasformatore T1 (avvolgimenti I, II e IV), condensatori C3, C4 e transistor VT3, VT4. I circuiti RC R9C6, R10C8 sono circuiti di temporizzazione. La giunzione dell'emettitore dei transistor VT3 e VT4 è protetta da un diodo (VD4, VD6). L'unità di attivazione del convertitore è un rilassatore sul transistor VT5, la cui modalità operativa a valanga e i parametri dell'impulso di attivazione sono impostati dagli elementi R6-R8, C5.

Dopo che l'unità è stata collegata alla rete, il condensatore C5 viene caricato tramite i resistori R6, R7, il diodo zener VD1 e il transistor aperto VT1. Quando la tensione sul collettore del transistor VT5 raggiunge 70...90 V, si apre come una valanga e il condensatore C5 si scarica attraverso il transistor VT5, la giunzione dell'emettitore del transistor VT4 e del resistore R7. Di conseguenza, il transistor VT4 si apre e il convertitore inizia a funzionare. Il condensatore C5 viene periodicamente scaricato attraverso il transistor VT5, che viene aperto dagli impulsi provenienti dall'avvolgimento IV del trasformatore T1.

Dopo l'avvio del convertitore, lo stabilizzatore parametrico sul diodo zener VD3 entra in funzione e il transistor VT1, insieme al transistor aperto VT2, entra in modalità di stabilizzazione della tensione. Quando la tensione di rete cambia, ad esempio quando aumenta, aumenta la tensione sull'avvolgimento III, il che porta ad un aumento della corrente attraverso il transistor VT2 e ad una diminuzione della corrente di collettore del transistor VT1 e, di conseguenza, ad una diminuzione dell'alimentazione tensione del convertitore (tensione sul condensatore C1). Quando la corrente di carico diminuisce, il processo di autoregolazione avviene in modo simile.

Quando la tensione di rete cambia del ±15% e la corrente di carico da 0 a 200 mA, la variazione di tensione all'ingresso degli stabilizzatori secondari (all'uscita del ponte VD7) non supera ±1 V con una tensione nominale di 12,5 V (impostato dal resistore R2). In questo caso, la caduta di tensione sull'elemento regolatore dello stabilizzatore di rete (tra i terminali positivi dei condensatori C1 e C2) varia da 15 a 80 V. L'introduzione di uno stabilizzatore di rete consente di garantire una modalità operativa quasi nominale del operazionale negli stabilizzatori di uscita e rinunciare a un piccolo dissipatore di calore per il transistor di regolazione VT7 (con un'area di circa 4 cm2; in questo caso, l'area del dissipatore di calore per il transistor VT1 è di circa 8 cm2).

Lo stabilizzatore di compensazione dell'uscita contiene un transistor di regolazione VT7, un inseguitore di emettitore su un transistor VT6, un amplificatore CC su un amplificatore operazionale DA1, DA2 e uno stabilizzatore parametrico su un diodo zener VD8. Ogni amplificatore operazionale è coperto da feedback negativo (tramite i resistori R11, R12 e R14, R16), che aumenta la velocità dell'elemento di controllo. L'uso di un amplificatore CC ad alta velocità nel circuito di controllo consente di migliorare la risposta transitoria dello stabilizzatore ed eliminare il grande condensatore alla sua uscita. Per l'unità in esame, tale soluzione tecnica che utilizza un condensatore C11 di capacità relativamente piccola equivale a includere un condensatore con una capacità di 1000 μF all'uscita dello stabilizzatore.

Va notato che è possibile cavarsela con un amplificatore operazionale con un leggero deterioramento delle caratteristiche dello stabilizzatore, tuttavia, la capacità del condensatore C11 deve essere aumentata (abbiamo testato il lavoro con un condensatore con una capacità di 68 μF) . Con questa semplificazione, l'uscita dell'amplificatore operazionale DA2 è collegata direttamente alla base del transistor VT6 e tutti gli elementi relativi all'amplificatore operazionale DA1 sono esclusi.

Il dispositivo utilizza resistori MLT fissi; R2, R18-SP3-27; condensatori C1, C2 - K50-7 a 300/345 V; C3, C4 - K73-17 a 250 V; C5, C6, C8, C12, C13 - KM-5a; S7, S9, S11 - KM-6; S10-K53-1. I transistor KT704A possono essere sostituiti con KT940, KT605 con qualsiasi indice di lettera, KT312V con KT315B con la resistenza del resistore R8 ridotta a 10 kOhm, KT646A con KT602, KT503, GT404 con qualsiasi indice di lettera.

Il trasformatore T1 è avvolto su un anello di dimensioni standard K28x16x9 realizzato in ferrite 3000NN. Gli avvolgimenti I e IV contengono ciascuno 12 spire di filo PELSHO 0,15, avvolgimento II - 240 spire di filo PEV-2 0,25, avvolgimento III - 15 spire di filo PELSHO 0,15, avvolgimenti V e VI - 34 spire di filo PEV-2 ciascuno. .

Gli elementi relativi al convertitore stesso devono essere schermati.

Una sorgente installata correttamente di solito inizia a funzionare immediatamente. Nel caso in cui il convertitore non si avvii è necessario verificare il corretto collegamento degli avvolgimenti e del gruppo di avviamento, il cui funzionamento può essere verificato monitorando sullo schermo dell'oscilloscopio (con ingresso chiuso) la forma del segnale sulla collettore del transistor VT5: il segnale dovrebbe assomigliare a una sequenza di impulsi a dente di sega con una frequenza di diverse centinaia di hertz.

L'installazione di uno stabilizzatore di rete consiste (alla tensione di rete nominale e alla corrente di carico) nel regolare la resistenza R2, la caduta di tensione tra i terminali positivi dei condensatori C1, C2 pari a 40...45 V, la tensione sul collettore del transistor VT5 dovrebbe essere circa 12,5 V. La tensione di uscita 2x9 V è impostata con resistori R18.

Autore: V.Karlashchuk, S.Karlashchuk

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