ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Применение импульсного преобразователя напряжения позволяет уменьшить габариты и вес источника питания, что особенно важно для переносных конструкций. Преобразователь (рис.), предназначен для питания от сети 220 В устройств с потребляемым током до 3 А при Uвых=9,2 В (для получения из этого напряжения 5 или 6 В можно использовать любую типовую схему линейного стабилизатора). Предложенный преобразователь отличается от аналогичных простотой и наличием защиты источника питания от перегрузки по выходной цепи в случае короткого замыкания.
Электрическая схема устройства состоит из входного фильтра (элементы С 1, С 2, С З и Т 1); цепи запуска (R2, R3, R4, С 4, VT1); автогенератора (VT2, VT3, Т 2, ТЗ, С 5); выпрямителя пониженного напряжения (VD5, VD6, С 12, С 13). Преобразователь собран по полумостовой схеме. Входной фильтр преобразователя обеспечивает ослабление помех начиная с частоты 15 кГц более чем в 2 раза. В цепи запуска используется транзистор VT1 в режиме обратимого пробоя, что позволяет формировать короткие импульсы, которые необходимы в момент включения схемы для запуска работы ключевого каскада VT2, VT3 в режиме автогенератора на частоте 30...60 кГц, при этом рабочую частоту, в небольших пределах, можно изменять емкостью С 5. В случае замыкания в цепи вторичной обмотки трансформатора ТЗ обратная связь в автогенераторе нарушается и, генерация срывается до момента устранения неисправности. КПД преобразователя при токе нагрузки 2 А составляет 0,74 (при токе 4 А —0,63). В устройстве могут быть использованы резисторы любого типа, конденсаторы С 1 типа К73-17 на 630 В; С 2, С З типа К73-9 или К73-17 на 250 В: С 4, С 5 типа К10-7; C6, С 7 типа К50-35 на 250 В ; С 8, С 9 типа К73-9 на 250 В; С 10...С 12 типа К10-17; С 13 типа К52-1В на 20 В.
Транзистор VT1 можно заменить на КТ 312А, Б, В, транзисторы VT2 и VT3 на КТ838А, КТ846В. Дроссель Т 1 намотан на двух склеенных вместе кольцевых сердечниках типоразмера К 20 х12 х 6 из феррита марки 2000НМ. Обмотки 1 и 2 содержат по 45 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,25 мм. Трансформатор Т 2 выполнен на двух склеенных вместе кольцевых сердечниках типоразмера К 10 x 6 x 3 из феррита 2000НМ. Обмотка 1 содержит 60 витков, обмотки 2 и 3 -22 витками проводом ПЭЛШО 0,15 ( отвод в обмотке 2 для обратной связи по току от третьего витка). Для изготовления Т3 применён кольцевой сердечник К 28х16х9 (2000НМ). Обмотка 1 наматывается 250 витками проводом ПЭВ-0,25, обмотки 2 и 3 - 22 витками проводом ПЭВ-2 диаметром 0,51 мм.
При изготовлении трансформаторов перед намоткой провода необходимо закруглить надфилем острые края сердечников и обернуть их лакотканью. Намотку проводить виток к витку с последующей изоляцией каждого слоя (лучше использовать фторопластовую ленту толщиной 0,1 мм). Применяемые диоды VD1 ...VD4 могут быть заменены на любые высоковольтные, замена диодов VD5 и VD6, кроме как на КД 2998 В, другим типом не рекомендуется.Наибольшее тепловыделение в схеме происходит на выпрямительных диодах VD5, VD6, и их необходимо устанавливать на радиатор. Остальные детали схемы в теплоотводе не нуждаются. Конструктивно все элементы схемы, кроме включателя S1 и диодов VD5, VD6, размещены на односторонней печатной плате размером 140 x 65 мм. Топология печатной платы приведена на рис.
Перед первоначальным включением преобразователя необходимо проверить фазы обмоток в цепях базы VT2 и VT3 на соответствие схеме Если преобразователь при правильном монтаже сразу не начинает работать, то потребуется поменять местами выводы обмотки 1 у трансформатора Т 2.
В заключение следует отметить, что, используя данную схему, можно получить и другие напряжения во вторичной цепи, для чего необходимо изменить пропорционально число витков во вторичных обмотках 2 и З трансформатора ТЗ.