Каталог радиолюбительских схем

Импульсный блок питания на основе электронного трансформатора

    В статье описан весьма простой импульсный блок питания. Его простота обусловлена применением "электронного трансформатора" — серийного изделия, предназначенного для питания галогенных ламп.

Для питания современных электронных устройств все более широкое применение находят импульсные источники, в которых напряжение преобразуется на высокой частоте. Это позволяет, как известно, значительно уменьшить габариты и массу подобных блоков питания по сравнению с линейными.

Однако у начинающих радиолюбителей при самостоятельном изготовлении импульсных блоков питания наибольшую трудность вызывает налаживание, в процессе которого зачастую выходят из строя дорогие высоковольтные транзисторы. Да и питающее напряжение в первичных цепях, гальванически связанных с сетью, довольно высоко — около 300 В, что, во-первых, предъявляет повышенные требования к межобмоточной изоляции трансформатора преобразователя, а во-вторых, делает налаживание такого блока небезопасным занятием.

Весьма просто эту проблему можно решить, если использовать готовое устройство — "электронный трансформатор". Подобные устройства появились в продаже несколько лет назад в специализированных магазинах, торгующих профессиональным электротехническим и торговым оборудованием.

"Электронные трансформаторы" предназначены для питания 12-вольтных галогенных ламп подсветки витрин. Их питают от сети напряжением 220 В, частотой 50 Гц, а на выходе у них — импульсы переменного тока повышенной частоты амплитудой 12 В.

В описываемом устройстве применен трансформатор мощностью 105 Вт, однако есть и более мощные модели. В зависимости от страны—изготовителя и торгующей организации цена этого изделия колеблется от 250 до 350 руб.

Фактически такой трансформатор представляет собой очень компактный импульсный преобразователь напряжения. Частота преобразования (в зависимости от модели) составляет от 50 до 80 кГц.

Для практического использования в источнике питания "электронный трансформатор" не требует никаких доработок. Необходимо только изготовить сетевой фильтр, согласующий трансформатор, выпрямитель и выходной фильтр.

На рисунке показана схема источника питания на основе подобного изделия. Это устройство в течение двух лет работает совместно со стереофоническим усилителем с выходной мощностью 2x20 Вт. Его выходное напряжение под нагрузкой 100 мА при номинальном напряжении питающей сети 220 В — ±25 В. Если ток нагрузки увеличивается до 2,2 А, выходное напряжение снижается до ±20 В.

Питающее напряжение через выключатель SA1 и предохранители FU1 и FU2 поступает на фильтр L1C1—СЗ, защищающий сеть от помех импульсного преобразователя. Среднюю точку включения конденсаторов С1 и С2 соединяют с экранирующим кожухом блока питания. Необходимо особо отметить, что кожух должен быть изолирован от общего провода и металлического шасси питаемого устройства (нагрузки).

Далее сетевое напряжение поступает на вход "электронного трансформатора" U1, с выходных клемм которого (с надписью 12 В) пониженное напряжение подают на согласующий трансформатор Т1. Переменное напряжение со вторичной обмотки трансформатора выпрямляет диодный мост VD1—VD4 и сглаживает фильтр L2C4C5.

Дроссель L1 использован готовый ДФ90ПЦ от телевизоров ЗУСЦТ.

Трансформатор Т1 изготавливают самостоятельно. От числа витков его вторичной обмотки зависит выходное напряжение блока питания. Трансформатор выполнен на кольцевом магнитопроводе К30х18х7 из феррита М2000НМ. Первичная обмотка содержит 10 витков провода ПЭВ-2 1,2. Вторичную обмотку (для выходного напряжения ±24 В) наматывают сложенным вдвое проводом ПЭВ-2 0,8. Она содержит 22 витка. Соединяя конец первой полуобмотки с началом второй, получают среднюю точку вторичной обмотки.

Дроссель L2 также самодельный. Его наматывают на таком же, как и трансформатор, ферритовом кольце К30х18х7 М2000НМ проводом ПЭВ-2 0,8. Обе обмотки содержат по 20 витков.

Выпрямительные диоды необходимо расположить на теплоотводе площадью не менее 50 см2. Причем диоды, у которых аноды соединены с минусовым выходом моста, следует изолировать от теплоотвода слюдяными прокладками, а сам теплоотвод — от кожуха блока питания.

Сглаживающие конденсаторы С4 и С5 состоят из трех параллельно включенных К50-46 емкостью 2200 мкФ каждый.

Экранирующий кожух можно сделать из тонкой листовой латуни или луженой жести. В нем необходимо предусмотреть отверстия для охлаждения.

Детали блока питания размещают на плате из изоляционного материала и соединяют отрезками изолированного монтажного провода. Конструктивное исполнение должно полностью исключать возможность прикосновения к проводникам и деталям устройства, подключенным к входу «электронного трансформатора», которые находятся под сетевым напряжением.

Правильно собранный блок питания начинает работать сразу и в налаживании не нуждается. Во время проверки к выходу каждого плеча следует подключить резисторы сопротивлением 240 Ом с мощностью рассеяния не менее 3 Вт. Без нагрузки блок включать не рекомендуется.

В случае, если питаемое устройство содержит высокочувствительные цепи (например, микрофонные усилители), то сглаживающие конденсаторы С4 и С5 полезно зашунтировать керамическими конденсаторами емкостью по 0,33 мкФ на номинальное напряжение не менее 63 В (можно включить несколько конденсаторов параллельно).

А.ШАРОНОВ, г. Чита

   Первоисточник: rf.atnn.ru

Источник материала