» » » Лабораторный импульсный блок питания. Часть 5. Миниатюрный лабораторный ИБП

 
 
 

Лабораторный импульсный блок питания. Часть 5. Миниатюрный лабораторный ИБП

📆21.11.11 🙋riswel 👀62 764 💬30

Несмотря на простоту схем импульсных блоков питания, описанных в предыдущих частях серии, представленный здесь миниатюрный ЛБП выглядит невероятно простым — настолько мало количество примененных деталей.
Схема вписывается в концепт импульсно-линейного стабилизатора, но не имеет дополнительных ключевых элементов.

Схема и её работа

Упрощение произошло за счет того, что роль ключа, выполняет автогенераторный преобразователь электронного трансформатора (ЭТ), коммутируемый падением напряжения на силовых электродах линейного стабилизатора DA1.
Работа стабилизатора, изображенного на схеме 11, происходит следующим образом.
Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа!


После запуска преобразователя прямоугольное напряжение с выходной обмотки силового трансформатора Tr2 подается на двухполупериодный выпрямитель на диодах VD6,7. Выпрямленное напряжение насыщает контур L1/C5, на выходе которого формируется напряжение, питающее схему линейного стабилизатора. Рост напряжение на входе стабилизатора продолжается до тех пор, пока не сравняется с суммой напряжений, состоящей из выходного напряжения линейного стабилизатора и напряжения порога отпирания транзисторов VT3,4, иток-затвор которых включен параллельно силовым электродам мощной микросхемы.

Указанные на схеме транзисторы имеют порог отпирания от 3,5 Вольт и включены встречно-последовательно каналами относительно друг друга, образуя двусторонний токовый ключ. При открывании VT3,4 образуют короткое замыкание обмотки IV коммутирующего трансформатора Tr1 преобразователя. Tr1, насыщаясь током короткого замыкания, обесточивает обмотки I–III, управляющие базовыми токами транзисторов T1,2. Генерация преобразователя срывается на время нахождения T3,4 в открытом состоянии, которое, в свою очередь, будет продлено до момента снижения напряжения на силовых электродах DA1 до уровня напряжения ниже 3,5 Вольт. VT3,4 запираются, устраняя замыкание обмотки IV Tr1, обеспечивая возможность перезапуска преобразователя. Процесс работы возобновляется.

Технические характеристики ИБП

Параметры этого ЛБП таковы:
Выходное напряжение 1,2 — 35В
Максимальный ток — 2А
Защита от КЗ по выходу не предусматривалась, т. к.
а) микросхема стабилизатора имеет встроенную защиту
б) при каких-либо совершенно нештатных режимах генерация преобразователя (при возможном КЗ, скажем, на выпрямительных диодах) будет сорвана до устранения КЗ.

Детали

В ЛБП использованы полевые транзисторы FD444 (60V/12A/7mOhm), но могут быть использованы и другие с аналогичными параметрами.
Диоды VD6,7 — не хуже 100В/10А.
Трансформатор Tr1 кроме штатных обмоток I–III, имеет дополнительные коммутирующие обмотки: II — 2 витка монтажного повода, IV — 8-10 витков монтажного провода. С обеими обмотками эксперименты возможны с учетом нормального запуска и работы в требуемых режимах (кто-то, быть может захочет поднять частоту преобразования или изменить параметры силового трансформатора).

Силовой трансформатор преобразователя (использован ЭТ мощностью 105Вт) содержит 90 штатных витков первичной обмотки; вторичная обмотка содержит 36 витков вновь намотанной обмотки в два провода диаметром 0,8 мм, сфазированных для двухполупериодного выпрямления; обмотка связи содержит 2 витка монтажного провода. Резистор R4 должен быть мощностью от 2-х Ватт.

Частота преобразования холостого хода, успешный запуск и работа преобразователя зависят от многих факторов и в т. ч. — от соотношения витков обмоток связи трансформаторов (и том и другом трансформаторе — II), сопротивления резистора R4. Рабочая частота преобразователя зависит от выходного напряжения ЛБП, сопротивления нагрузки. Преобразователь необходимо налаживать в первую очередь. При указанных номиналах его компонентов и намоточных данных, частота преобразования холостого хода — около 27кГц.

Наладка и тестирование

Добившись нормального запуска преобразователя в режиме ХХ, следует нагрузить преобразователь третью-четвертью расчетной нагрузки и дать поработать в течении получаса-часа. Просадок напряжения на вторичной обмотке силового преобразователя не должно наблюдаться, транзисторы преобразователя не должны нагреваться (могут быть чуть теплыми — 30-35 градусов). Резистор R4 так же не должен быть горячим.

После успешного испытания преобразователя 50-70 Ваттами нагрузки, можно нагрузку увеличить до предельной (в моем случае — 200Вт). При напряжении ХХ на вторичной обмотке Tr2 43В, подключение нагрузки мощностью 200Вт просаживало напряжение до 39В, что, в общем-то можно считать нормой. Убедившись в нормальной работе преобразователя, когда в течении 10 минут при максимальной нагрузке просадка напряжения стабильна и невелика, транзисторы преобразователя не перегреваются (используется в качестве охлажления штатный корпус «Ташибра» и «картонная» изоляционная прокладка между корпусом и транзисторами), можно подключить выпрямительные диоды с LC-контуром и повторить испытания, проверяя нагрев компонентов преобразователя и вновь подключенных.

Окончательный тест — час работы преобразователя и выпрямителя на нагрузку мощностью 120-150Вт с отслеживанием температуры и частоты преобразователя.
После успешного тестирования преобразователя можно перейти к окончательной сборке устройства, проверить его работу и поместить в корпус.

Этот ЛБП прекрасно размещается в копусе от очередного
неисправного ноутбучного адаптера.
Константин (riswel)
Россия, г. Калининград
Профиль riswel
C детства - музыка и электро/радио-техника. Перепаял множество схем самых различных по разным поводам и просто, - для интереса, - и своих, и чужих.

За 18 лет работы в Северо-Западном Телекоме изготовил много различных стендов для проверки различного ремонтируемого оборудования.
Сконструировал несколько, различных по функционалу и элементной базе, цифровых измерителей длительности импульсов.

Более 30-ти рацпредложений по модернизации узлов различного профильного оборудования, в т.ч. - электропитающего. С давних пор все больше занимаюсь силовой автоматикой и электроникой.

Почему я здесь? Да потому, что здесь все - такие же, как я. Здесь много для меня интересного, поскольку я не силен в аудио-технике, а хотелось бы иметь больший опыт именно в этом направлении.
 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрили 42 читателя.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.
 

Поделись с друзьями!

 

 

Связанные материалы

 

Схема на Датагоре. Новая статья Лабораторный блок питания «Belarus 3A30» с защитой и коммутацией обмоток (0-30 V, 3 А)... Здравствуйте друзья. Позвольте представить вашему вниманию мой первый лабораторный блок питания. У...
Схема на Датагоре. Новая статья Схемка в блокнот. Низковольтный стабилизатор напряжения (от 0,7V; пригоден для зарядки и питания мобильного телефона)... При изготовлении разного рода устройств с использованием мобильного телефона (МТ), например GSM...
Схема на Датагоре. Новая статья Малошумящий двухполярный блок питания для высокочувствительных устройств... Делюсь с читателями простой и в то же время удачной конструкцией двухполярного блока питания,...
Схема на Датагоре. Новая статья Автомобильный стабилизированный блок питания ноутбука для дальнобойщика. 15V 5A с защитой от КЗ, переполюсовки, перегрузки и перегрева... Блок питания был заказан водителем-дальнобойщиком для ноутбука, который мне увидеть так и не...
Схема на Датагоре. Новая статья Лабораторный импульсный блок питания. Часть 6. Защита ИБП и регуляторы тока нагрузки... Ограничение выходного тока импульсного блока питания необходимо прежде всего для защиты испытуемой...
Схема на Датагоре. Новая статья Лабораторный импульсный блок питания. Часть 4. ЛБП на ШИ-регуляторе TL494... Популярность TL494 неоспорима. Появившись более двух десятков лет назад, микросхема производится до...
Схема на Датагоре. Новая статья Лабораторный импульсный блок питания. Часть 3. ЛБП на таймерах 555... Таймеры так же заслуживают внимания в деле строительства лабораторных источников питания. Обладая...
Схема на Датагоре. Новая статья Taschibra (Ташибра, Tashibra). Лабораторный импульсный блок питания. Часть 2. ЛБП на компараторах + блок защиты... Продолжая тему о быстром изготовлении лабораторного блока питания (далее ЛБП) из доступных...
Схема на Датагоре. Новая статья Лабораторный импульсный блок питания. Часть 1. ЛБП на микросхемах серии 38xx: TL3842, UCC3804... Трудно поспорить с тем, что лабораторный блок питания (далее ЛБП) — вещь необходимая каждому, кто...
Схема на Датагоре. Новая статья Транзисторный фильтр питания с высоким КПД для аудиоаппаратуры... При создании прибора для ремонта телевизоров мне потребовался регулируемый источник питания 30-300...
Схема на Датагоре. Новая статья Стабилизатор напряжения сети 1,8 кВт на PIC12F675... В последнее время мощности бытовых нагрузок возросли: появились фены, обогреватели, утюги, СВЧ печи...
Схема на Датагоре. Новая статья Регулируемый стабилизатор напряжения с регулируемым ограничением выходного тока... Простенькая относительно схемка, со средними параметрами, на основe транзисторoв с большим...
 

Общаемся по статье 💬

«Лабораторный импульсный блок питания. Часть 5. Миниатюрный лабораторный ИБП»

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

 

Назад Вперед
<

Ruberoidd

Андрей Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 1 от 21-11-11, 20:54.
Ответить
  • С нами с 9.01.2010
  • 13 комментариев
  • 0 публикаций
 
Очередная статья на тему ИИП! Отличный результат, да еще и "народная" ташибра в "теме". Весьма поучительно, спасибо за статью!

<

alx25v

Александр Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 2 от 21-11-11, 21:27.
Ответить
  • С нами с 10.10.2009
  • 73 комментария
  • 4 публикации
 
Всё, я в ауте, добил....
Вот это я понимаю извращение с офигенными результатами!!!!!
Только думаю может после моста на ВВ части ёмкость надо?
Плюсую по максимуму.

<

riswel

Константин Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 3 от 22-11-11, 2:12.
Ответить
  • С нами с 28.08.2009
  • 120 комментариев
  • 28 публикаций
 
Цитата: alx25v
Только думаю может после моста на ВВ части ёмкость надо?

Неа... не надо. Задумывалось без установки емкости. Преобразователь с не переделанным трансом работает легче: сам не греется и транзисторы не греет. С емкостью первичку транса следует пересчитать, заменить диоды моста. Да и места маловато в корпусе. Все лишнее и так отфильтровывается неплохо дальнейшими преобразованиями. Все индуктивности и емкости - на выходе. Там при наличии свободного места можно будет ставить все, что угодно. Не хватит места - выносить в питаемую схему.

<

if33

Иван Внуковский Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 4 от 22-11-11, 7:52.
Ответить
  • С нами с 2.03.2010
  • 91 комментарий
  • 16 публикаций
 
Схема очень понравилась! Большое спасибо за статью! Есть вопросы:
1. Как разбирали силовой трансформатор преобразователя (использован ЭТ мощностью 105Вт) ?
2. Штатная выходная обмотка трансформатора содержит 10 витков провода диаметром 1,35 мм. Как вместо нее уместить 36 витков диаметром 0,8 мм в 2 провода?
3. Какое напряжение на конденсаторе C5 при установке +Uout=1,2в без нагрузки?

<

Wal

Валерий Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 5 от 22-11-11, 8:32.
Ответить
  • С нами с 10.11.2009
  • 14 комментариев
  • 0 публикаций
 
Статейка пользительная. Не указан тип VS1, VD5.

<

emw

Евгений Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 6 от 22-11-11, 10:28.
Ответить
  • С нами с 28.01.2009
  • 22 комментария
  • 0 публикаций
 
riswel, спасибо!
Найти такой материал в интернете и в технической литературе сложно, а человек потратил на нас свое время, которое мог бы уделить личным делам.

<

Sgl

Сергей Саглаев Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 7 от 22-11-11, 15:24.
Ответить
  • С нами с 9.12.2011
  • 38 комментариев
  • 0 публикаций
 
Красивая схема получилась, надо срочно попробовать повторить, только где вы выкопали полевики FD444, даже datasheet найти не удалось, тем более искать в Митино тоже маловероятно.

<

mirch

Максим Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 8 от 22-11-11, 16:41.
Ответить
  • С нами с 23.01.2012
  • 26 комментариев
  • 1 публикация
 
"Резистор R4 должен быть мощностью от 2-х Ватт."
А остальные 0,5W достаточно?

<

matafixxx

Александр Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 9 от 22-11-11, 17:11.
Ответить
  • С нами с 31.01.2010
  • 15 комментариев
  • 1 публикация
 
давненько я с таким интересом и нетерпением ждал следущих статей smileпо 3 раза на дню обновления проверял :laughing: . Наконецто, свершилось, не зря я решил подождать до конца весь цикл статей по теме, конечно же riswel оставил самое сладкое на десерт

<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 10 от 22-11-11, 18:33.
Ответить
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 220 комментариев
  • 274 публикации
 
Цитата: Sgl
где вы выкопали полевики FD444

Сергей, всё из подножного материала - дохлое железо ПК и промоборудование.
Замен для таких полевиков куча, 60V/12A это НЕ что-то запредельное.

<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 11 от 22-11-11, 18:34.
Ответить
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 220 комментариев
  • 274 публикации
 
Цитата: matafixxx
riswel оставил самое сладкое на десерт

не угадал! еще в загашнике материал по защитам и регулировке выходного тока drinks

<

Sgl

Сергей Саглаев Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 12 от 22-11-11, 19:16.
Ответить
  • С нами с 9.12.2011
  • 38 комментариев
  • 0 публикаций
 
Вместо этих полевиков надо попробовать оптореле поставить

<

riswel

Константин Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 13 от 22-11-11, 20:20.
Ответить
  • С нами с 28.08.2009
  • 120 комментариев
  • 28 публикаций
 
Цитата: if33
1. Как разбирали силовой трансформатор преобразователя (использован ЭТ мощностью 105Вт) ?
2. Штатная выходная обмотка трансформатора содержит 10 витков провода диаметром 1,35 мм. Как вместо нее уместить 36 витков диаметром 0,8 мм в 2 провода?3. Какое напряжение на конденсаторе C5 при установке +Uout=1,2в без нагрузки?

В данном экземпляре 105-ваттной Ташибры, как и в двух других таких же экземплярах, которые я приобрел, использован кольцевой феррит. В 150-ваттном варианте был Ш-образный, но в данной статье он не фигурирует. В штатном варианте кольцо силового трансформатора содержит две обмотки: I-90 витков 0,4-0,45 мм провода; II-2Х12 витков 0,8-мм монтажного провода в ПХВ изоляции. Габариты кольца не измерялись, т.к. обмотка не сматывалась, но приблизительно наружный диаметр кольца около 40мм, внутренний - около 28мм, высота кольца не менее 14мм.
Все трансформаторы на Ш-образном феррите неплохо "раскисают" при подогреве, лежа на обычном паяльнике 15-30минут. Затем несильным расшатыванием горячих еще половинок сердечника (использую хб-перчатки) ослабляется клеевое сцепление. Помогает иногда легкое постукивание киянкой по центру сердечника для расцепления центрального керна с каркасом. Чаще всего одна из половинок сердечника выходит из каркаса достаточно легко. Вторая, если сразу не удалось ее извлечение, выбивается легкими ударами киянки по деревянному (специально изготовленному для этих целей) стержню или по корпусу толстого маркера, вставленного в каркас.

Напряжение на С5 без нагрузки и в нагруженном состоянии при минимальном выходном напряжении 1,2В, не превышает 6,5В с примененными транзисторами VT3, 4.

<

riswel

Константин Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 14 от 22-11-11, 20:36.
Ответить
  • С нами с 28.08.2009
  • 120 комментариев
  • 28 публикаций
 
Цитата: Wal
Не указан тип VS1, VD5.Фотка маловразумительная.

VS1 - DB3 или любой другой симметричный динистор с напряжением пробоя 30-70В.
VD5 - любой кремниевый диод, начиная от КД102 (50-100В/0,1-0,3А)
По поводу невразумительности фотки - справедливо. Из-за вероятной плотности монтажа (в данном случае, как и во многих других, монтаж - навесной) решил снимать поэтапно, дабы расположение деталей было видно. Начал собирать конструкцию в корпус, но снимок получился лишь один, - в самом начале монтажа. Мой К750, верой и правдой служащий мне с 2007г, перестал реагировать на кнопку при менее, чем половинном напряжении батареи. Других съемочных средств у меня пока нет. На следующий день все уже "сидело" в корпусе.

<

riswel

Константин Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 15 от 22-11-11, 20:45.
Ответить
  • С нами с 28.08.2009
  • 120 комментариев
  • 28 публикаций
 
Цитата: Sgl
только где вы выкопали полевики FD444

Полевички достались по случаю. В данном случае применил их только из-за малых габаритов и относительно небольшого открывающего напряжения. Даташит на эти транзисторы есть в нете. Применить можно и другие транзисторы, но я не пробовал, - с этими полевичками все сразу заработало, как хотел. Единственная рекомендация по поводу использования "замыкающих" транзисторов - их идентичность. Можно попробовать применить и биполярные транзисторы (не пробовал) с малым напряжением насыщения (0,1-0,2В - такие используются в инверторах подсветки мониторов. В этом случае в их базовые цепи придется включить последовательно стабилитроны, определяющие порог открывания транзисторов.

<

riswel

Константин Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 16 от 22-11-11, 20:47.
Ответить
  • С нами с 28.08.2009
  • 120 комментариев
  • 28 публикаций
 
Цитата: mirch
А остальные 0,5W достаточно?

Да, конечно. Мощность остальных резисторов может быть до 0,5Вт.

Назад Вперед

Добавить комментарий, вопрос, отзыв 💬

Камрады, будьте корректны и вежливы, соблюдайте правила!


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой

Офигенная миниатюрная рация на литии BaoFeng UV-5R, 5W, 5-15 км!

Тестер универсальный LCR-TC1 для транзисторов, конденсаторов, ESR, MOSFET и т.д.
  • smilelolhellowinkscepticthumbupbored
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashpartyhandshake
    musicnegativenowordspardonshoksleepunknown
    wackoyawnsainthelmethashsmokingwhew


Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.