저전력 스위칭 전원 공급 장치, 220/9-10,5V 45mA. 구성표, 설명

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저전력 스위칭 전원 공급 장치, 220/9-10,5V 45mA. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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과학 및 기술 진보가 멈추지 않고 무선 전자 장치 및 장치가 소형화되고 부피와 무게가 줄어들며 전류 소비도 감소하고 있습니다. 일부 장치에 전원을 공급하려면 400~500mW 이하의 전력을 공급하는 전원만 있으면 충분합니다. 저주파 강압 변압기를 기반으로 한 전원 공급 장치는 점차적으로 SMPS로 대체되고 있으며, 현재까지 남아 있는 유일한 것은 AC 주전원에서 부하를 갈바닉 절연하는 것입니다.

제안된 SMPS는 제조가 용이하다는 점이 특징이다. 동시에 AC 주전원으로부터 부하를 갈바닉 절연하고 출력 단락을 견딥니다. 단점은 낮은 출력 전압 안정화를 포함하지만 필요한 경우 78Lxx 시리즈 또는 이와 유사한 저전력 통합 전압 안정기를 사용하여 이러한 단점을 제거할 수 있습니다.

명세서

주전원 전압, V.......220±10%
전환 빈도. kHz......20 100
출력 전압, V ....... 9 ... 10,5
최대 출력 전류, mA.......45

장치 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 2153. 발진기가 내장된 드라이버인 IR7D 칩을 기반으로 합니다. 이 마이크로 회로는 직렬로 연결된 두 개의 스위칭 전계 효과 트랜지스터를 제어하고 강력한 펄스 전압 변환기를 구축하도록 설계되었습니다. 드라이버 출력 스테이지는 병렬로 전원이 공급되도록 연결되어 역위상에서 두 개의 하프 브리지 스위치처럼 작동하게 합니다. 펄스 변압기가 NO 및 LO(핀 5 및 XNUMX) 단계의 출력에 연결되면 전압 변환기의 브리지 회로가 얻어집니다.

쌀. 1 (확대하려면 클릭)

드라이버는 댐핑 커패시터 C1, 전류 제한 저항 R2 및 다이오드 VD1-VD4가 있는 정류기를 통해 AC 주전원에서 전원을 공급받습니다. 정류된 전압의 리플은 커패시터 C2에 의해 평활화됩니다. 저항 R1은 네트워크에서 전원을 분리한 후 커패시터 C1의 방전을 보장합니다.

공급 전압은 내장된 15,6V 제너 다이오드에 의해 안정화되며 변환 주파수는 R3C3 회로에 의해 설정되며 다음 공식에 의해 결정됩니다.

F \u1d 1,4 / (3C3 (R75 + XNUMX 옴))

다이어그램에 표시된 정격에서 변환 주파수는 약 70kHz입니다.

DA1 드라이버의 출력단은 최대 200mA의 출력 펄스 전류를 제공합니다. 이를 통해 변압기 T1의 5차 권선을 마이크로 회로의 출력에 직접 연결할 수 있습니다. 6차 권선의 교류 전압은 다이오드 VD4, VD5 및 커패시터 C1, CXNUMX를 사용하여 조립된 전압 배가 정류기에 공급됩니다. 출력 전압의 존재는 LED HLXNUMX로 표시됩니다.

SMPS는 저항기 MLT, C2-23, 커패시터 C1 유형 K73-17 또는 가져온 것을 사용하며 최소 400V의 교류 전압, 커패시터 C3 - K10-17 또는 SMD에서 작동하도록 설계되어야 하며 나머지는 다음의 산화물 커패시터입니다. 국내산 또는 수입산. 1N4007 다이오드는 1N4005, 1N4006 또는 220V 네트워크에서 작동하도록 설계된 저전력 다이오드 브리지(예: KTs407A)로 교체할 수 있습니다. 쇼트 키 다이오드 1N5819는 1N5817, 1N5818 또는 KD510, KD521, KD522 시리즈의 다이오드와 상호 교환 가능하지만 후자의 경우 출력 전압은 약 1V 감소합니다. HL1 LED는 모든 색상이 가능합니다.

변압기는 투자율이 10인 페라이트로 만들어진 표준 크기 R6x4x64290(EPCOS B0038L87-N2200)의 자기 코어에 감겨 있습니다. 직경 0,12mm의 PELSHO 와이어가 사용됩니다. 85차 권선은 한 줄로 감겨 있습니다. 이는 약 10회전입니다(±2회전의 편차가 허용됩니다). 절연 신뢰성을 높이기 위해 3차 권선을 30~XNUMX겹의 바니시로 코팅합니다. 이러한 목적을 위해 대기 및 기계적 영향에 대한 저항력이 향상된 에어로졸 자동차 아크릴 바니시가 사용됩니다. 그런 다음 XNUMX 차 권선이 감겨 있습니다 - XNUMX 회전, 또한 한 줄로 회전합니다.

장치용 인쇄 회로 기판은 개발되지 않았으며 모든 부품은 와이어 배선을 사용하여 프로토타입 인쇄 회로 기판에 배치됩니다(그림 2). 보드는 60-35-25mm 크기의 플라스틱 케이스에 들어 있습니다. LED, 네트워크 및 출력 케이블용으로 하우징에 구멍을 만들어야 합니다.

저전력 스위칭 전원 공급 장치, 220/9-10,5볼트 45밀리암페어
그림. 2

전원 공급 장치의 출력 전력은 퀀칭 커패시터 C1의 용량에 따라 달라집니다. 표는 다양한 출력 전력 값에 대한 용량을 보여줍니다.

소스의 부하 특성은 Fig. 삼.

저전력 스위칭 전원 공급 장치, 220/9-10,5볼트 45밀리암페어
그림. 3

부하에 의해 소비되는 전력이 최적 수준보다 낮으면 초과 에너지가 칩을 가열하는 데 사용됩니다. 조립 후에는 장치를 구성할 필요가 없으며 즉시 해당 부하에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다.

저자: 데파르마 A.

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