EuroDomovoy.RU

   В статье описан несложный и недорогой сетевой блок питания с выходным напряжением 5 В и током нагрузки до 4 А.

   Источник питания представляет собой однотактный обратноходовый преобразователь напряжения с самовозбуждением. Отличительная особенность предлагаемого устройства — отсутствие специализированных микросхем, простота и дешевизна в изготовлении.

   Множество радиолюбительских блоков питания (БП) выполнено на микросхемах КР142ЕН12, КР142ЕН22А, КР142ЕН24 и т.п. Нижний предел регулировки этих микросхем составляет 1,2...1,3 В, но иногда необходимо напряжение 0,5...1 В. Автор предлагает несколько технических решений БП на базе данных микросхем.

Схема преобразователя постоянного напряжения 12 В в переменное 220 В приведена на рис.1. Этот инвертор подходит для питания потребителей, которым необходимо переменное напряжение 220 В с общей мощностью до 100 Вт.

Источники образцового напряжения, как правило, строят по параметрическому принципу на основе стабилизаторов напряжения и тока, таких как прецизионные стабилитроны, полевые транзисторы и др. Для обеспечения температурной и временной стабильности выходного параметра необходимо, чтобы через эти элементы протекал определенный рабочий ток. Требуемый режим устанавливают с помощью балластных резисторов и стабилизации питающего тока.

Вразличных бытовых и промышленных устройствах находят применение не только трех-, но и двухфазные асинхронные двигатели. Для получения нужного для их работы переменного напряжения, сдвинутого по фазе на 90° относительно сетевого, обычно применяют простейшие конденсаторные фа-зосдвигающие цепи. Это, однако, не всегда оптимальное решение, особенно в тех случаях, когда требуется регулировать частоту вращения вала двигателя.

Микросхема LNK501 весьма удобна для построения импульсных блоков питания мощностью до 5 Вт. Но рекомендуемая фирмой-производителем программа автоматического проектирования PIXIs Designer имеет ограничения, которые не позволяют полностью использовать возможности этой микросхемы. Автор предлагаемой статьи успешно преодолел эти ограничения - рассчитал импульсный трансформатор по другой программе - VIPer Design Software, предназначенной для микросхем VIPer.

   Предлагаемый стабилизатор имеет раздельную защиту от перегрузки по току и КЗ. При КЗ на выходе стабилизатора срабатывает узел защиты на VT3 (рис.1). При перегрузке по току срабатывает защита на VS1 и К1.

Рис.1. Схема стабилизатора напряжения

Разработанное автором защитное устройство по выполняемым функциям аналогично описанному в статье И. Котова "Устройство защиты аппаратуры от аварийного напряжения сети" ("Радио", 2008, № 8, с. 26, 27). Оно не содержит понижающего трансформатора, а для коммутации нагрузки применен симистор, что повышает быстродействие защиты.

Предлагаемое устройство надежно защищает микросхемный стабилизатор напряжения без ухудшения его технических характеристик.

Радиолюбители широко применяют 1 для построения блоков питания стабилизаторы напряжения на основе трехвыводных микросхем серий КР142, КР1157, КР1158, 78L, 79L [1]. Хотя эти микросхемы и имеют встроенную защиту по току и от перегрева, но зачастую все-таки нуждаются во внешней защите. Дело в том, что во время аварийной ситуации при токовой перегрузке или замыкании в нагрузке эти микросхемы переходят в режим ограничения выходного тока. Но в этом случае значительная часть входного напряжения приложена к микросхеме, вследствие чего она начинает разогреваться. Несмотря на то что встроенная тепловая защита будет снижать выходной ток, при большом входном напряжении микросхема может перегреться и выйти из строя, особенно если она установлена на недостаточно эффективном тепло-отводе или вовсе без него. Чем грозит такая ситуация, понятно без объяснений. И здесь полезно устройство, которое обеспечивает защиту микросхемы стабилизатора в некоторых экстремальных режимах работы и, соответственно, повышает надежность ее работы.

   Интегральные регулируемые стабилизаторы напряжения серий КР142, КР1157, КР1168 и аналогичные зарубежные широко применяются в радиолюбительской практике. Используя возможность изменения значения стабилизируемого напряжения с помощью навесных элементов, можно обеспечить плавный выход таких стабилизаторов на рабочий режим. Это оказывается очень полезным для снижения перегрузок выпрямителя и самого стабилизатора или уменьшения разного рода помех (например, щелчков в АС) в момент включения аппаратуры.

   Предлагаю маломощное зарядное устройство (ЗУ) с гасящим конденсатором (рис.1). Оно предназначено для зарядки аккумуляторов с максимальным выходным током 140 мА и напряжением до 20 В. Транзисторная пороговая схема позволяет установить зарядное напряжение 13,8...14,4 В (для аккумуляторов - 12,6 В), при котором происходит отключение зарядного тока, т.е. предотвращается перезаряд аккумулятора. Этому способствует и постепенное снижение зарядного тока при увеличении напряжения на аккумуляторе.

Не все зарядные устройства (ЗУ), имеющиеся в продаже, обладают функцией автоматической остановки зарядки. Это может привести к перезарядке аккумуляторов и, как следствие, к выходу из строя или сокращению ресурса их работы. В ЗУ, разработанном автором, зарядка прекращается при достижении напряжением аккумулятора заранее установленного значения.

   Традиционные схемы включения люминесцентных ламп рассчитаны на их питание переменным током промышленной частоты. Сегодня все большее распространение получает питание подобных ламп током повышенной частоты, что устраняет мигание и повышает надежность запуска. Отпадает необходимость в крупногабаритных конденсаторах и дросселях на стальных магнитопроводах, нередко издающих неприятное гудение. Предлагаемый высокочастотный блок имеет небольшие размеры, содержит минимальное число намоточных элементов, прост и доступен для повторения.

В современных настольных светильниках широко применяются низковольтные галогенные лампы на 12 В. Для их питания от сети 220 В часто используют понижающие (220/12 В) трансформаторы, которые одновременно служат грузом, повышающим устойчивость конструкции к опрокидыванию. Мощность галогенных ламп настольных светильников обычно не выходит за пределы 20...50 Вт, на такую же мощность рассчитаны и понижающие трансформаторы. Очень важно, что их первичная и вторичная обмотки намотаны, как правило, в отдельных секциях, что повышает электробезопасность.

   Много лет лежала на полке у меня микросхема LM723. Раньше на этой микросхеме представляли конструкции зарубежные журналы в 80х - 90х годах. Это известные журналы "RADIOTECHNIKA" (Венгрия), "FUNKAMATEUR" (Германия) и другие. В настоящее время эта микросхема стала доступна в России. Пределы регулировки выходного напряжения (по паспорту) от 2 до 37 В. Немного подумав, я построил блок питания на данной микросхеме с параметрами: