Блок питания на несколько напряжений

Предлагаемый блок питания (БП) является универсальным, по крайней мере, для меня он стал незаменимым помощником.

При макетировании схем для одного устройства необходимо напряжение 5 В и ток 100 мА, для другого 15В и 2 А, а миниатюрным часам необходимо 1,5 В и ток менее 1 мА. И получается, что под рабочим столом радиолюбителя лежат три и больше таких источников, в результате — путаница проводов, которая приводит к ошибкам.

Основой данной конструкции (см. рисунок) послужила схема блока питания с регулируемым напряжением из [1], где подробно описаны методы стабилизации и регулирования разных видов напряжения. При повторении схемы оказалось, что приемники, подключаемые к этому блоку "гудят", а индикация режимов работы причиняла неудобства при наладке и использовании устройства. После длительной эксплуатации оказалось, что транзистор VT2 (КТ315А) не выдерживает больших нагрузок, поэтому пришлось заменить его на КТ815Г. Для снижения "гудения" я установил дополнительно конденсаторы С2-С5, а также С7 и С8. Только после этого сетевой фон перестал прослушиваться. Добавил я также светодиоды, которые сигнализируют о наличии напряжения на том или другом выходе БП, что "оживило" устройство.

Добавив в схему [1] три "кренки" на 5, 9 и 12 В, устройство можно использовать в тех случаях, когда необходима небольшая мощность и в регулировании выходного напряжения нет необходимости, например, при подключении приемника, магнитофона. Каждая часть БП имеет свой тумблер и свою индикацию.

На первичную обмотку трансформатора подается сетевое напряжение

220 В (будьте внимательны и осторожны!) через тумблер SА1 и индикатор HL1. Напряжение, пониженное вторичной обмоткой, выпрямляется диодным мостом VD1-VD4. Если замкнут тумблер SА2, то напряжение, снимаемое с VD6 через переменный резистор R4 (регулируется его величина), поступает на транзисторы VT1-VT2, откуда и снимается выходное стабилизированное напряжение. На выходе устройства для визуального контроля напряжения желательно поставить вольтметр. Часть блока с регулируемым напряжением не имеет защиты от короткого замыкания и выдерживает краткосрочную перегрузку, поэтому для большей надежности можно установить плавкий предохранитель.

Конструкция. "Кренки" устанавливают на общий радиатор, транзисторы VT1 и VT2 можно установить на один радиатор. Чертеж печатной платы в статье не приводится, поскольку при повторении используемые детали могут несколько отличаться по размерам от указанных на схеме, поэтому проектируйте сами.

Детали. Вместо VT1 (КТ819) и VT2 (КТ815) можно установить любые другие подходящие по мощности и полярности. Диодный мост собирается из диодов с выпрямляющим током не менее 1-2 А, но желательно использовать более мощные. Стабилитрон VD6 подбирается по требуемому выходному максимальному напряжению. Если необходимо иметь стабилизированные 18 В, то вместо стабилитрона VD6 можно использовать два стабилитрона других типов, включив их последовательно. В этом случае суммарное ист будет суммой напряжений стабилизации каждого из используемых стабилитронов.

Трансформатор любой с выходным напряжением 13. 30 В, в зависимости от которого и подбирается стабилитрон VD6. Номиналы резисторов R2, R6-R9 подбираются при наладке.

При наладке и эксплуатации блока питания, во избежание поражения током, необходимо строго соблюдать правила техники безопасности!

Автор: В. А. Шпекторов, г. Львов

Литература: 1. Моделист-Конструктор.-1986.-№3.

На первичную обмотку трансформатора подается сетевое напряжение

Автор: В. А. Шпекторов, г. Львов

Литература: 1. Моделист-Конструктор.-1986.-№3.

Импульсный блок питания (60Вт).

Автор:
Опубликовано 01.01.1970

Схема представляет собой классический обратноходовый БП на базе ШИМ UC3842. Поскольку схема базовая, выходные параметры БП могут быть легко пересчитаны на необходимые. В качестве примера для рассмотрения выбран БП для ноутбука с питанием 20В 3А. При необходимости можно получить несколько напряжений, независимых или связанных.

Выходная мощность на открытом воздухе 60Вт (длительно). Зависит главным образом от параметров силового трансформатора. При их изменении можно получить выходную мощность до 100Вт в данном типоразмере сердечника. Рабочая частота блока выбрана 29кГц и может быть перестроена конденсатором С1. Блок питания рассчитан на неизменяющуюся или мало меняющуюся нагрузку, отсюда отсутствие стабилизации выходного напряжения, хотя оно стабильно при колебаниях сети 190. 240вольт. БП работает без нагрузки, есть настраиваемая защита от к/з. КПД блока — 87%. Внешнего управления нет, но можно ввести с помощью оптопары или реле.

Силовой трансформатор (каркас с сердечником), выходной дроссель и дроссель по сети заимствованы с компьютерного БП. Первичная обмотка силового трансформатора содержит 60витков, обмотка на питание микросхемы — 10витков. Обе обмотки наматываются виток к витку проводом 0,5мм с одинарной межслойной изоляцией из фторопластовой ленты. Первичная и вторичная обмотки разделяются несколькими слоями изоляции. Вторичная обмотка пересчитывается из расчета 1,5вольта на виток. К примеру, 15вольтовая обмотка будет 10витков, 30вольтовая — 20 и т.д. Поскольку напряжение одного витка достаточно велико, при малых выходных напряжениях потребуется точная подстройка резистором R3 в пределах 15. 30кОм.

Настройка
При необходимости получить несколько напряжений можно воспользоваться схемами (1), (2) или (3). Числа витков считаются отдельно для каждой обмотки в (1), (3), а (2) — иначе. Поскольку вторая обмотка является продолжением первой, то число витков второй обмотки определяется как W2=(U2-U1)/1.5, где 1.5 — напряжение одного витка. Резистор R7 определяет порог ограничения выходного тока БП, а также максимальный ток стока силового транзистора. Рекомендуется выбирать максимальный ток стока не более 1/3 паспортного на данный транзистор. Ток можно высчитать по формуле I(Ампер)=1/R7(Ом).

Сборка
Силовой транзистор и выпрямительный диод во вторичной цепи устанавливаются на радиаторы. Их площадь не приводится, т.к. для каждого варианта исполнения (в корпусе, без корпуса, высокое выходное напряжение, низкое, и.т.д.) площадь будет отличаться. Необходимую площадь радиатора можно установить экспериментально, по температуре радиатора во время работы. Фланцы деталей не должны нагреваться выше 70градусов. Силовой транзистор устанавливается через изолирующую прокладку, диод — без неё.

ВНИМАНИЕ.
. Соблюдайте указанные значения напряжений конденсаторов и мощностей резисторов, а также фазировку обмоток трансформатора. При неверной фазировке блок питания заведется, но мощности не отдаст.
. Не касайтесь стока (фланца) силового транзистора при работающем БП. На стоке присутствует выброс напряжения до 500вольт.

Замена элементов.
Вместо 3N80 можно применить BUZ90, IRFBC40 и другие. Диод D3 — КД636, КД213, BYV28 на напряжение не менее 3Uвых и на соответствующий ток.

Запуск
Блок заводится через 2-3 секунды после подачи сетевого напряжения. Для защиты от выгорания элементов при неверном монтаже первый запуск БП производится через мощный резистор 100 Ом 50Вт, включенный перед сетевым выпрямителем. Также желательно перед первым запуском заменить сглаживающий конденсатор после моста на меньшую емкость (около 10. 22мкФ 400В). Блок включают на несколько секунд, потом выключают и оценивают нагрев силовых элементов. Далее время работы постепенно увеличивают, и в случае удачных запусков блок включается напрямую без резистора со штатным конденсатором.

Ну и последнее.
Описываемый БП собран в корпусе МастерКит BOX G-010. В нем держит нагрузку 40Вт, на большей мощности необходимо позаботиться о дополнительном охлаждении. В случае выхода БП из строя вылетает Q1, R7, 3842, R6, могут погореть C3 и R5.