스위칭 전원 공급 장치, 220/29x2볼트 8암페어. 계획, 설명

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스위칭 전원 공급 장치, 220/29x2볼트 8암페어. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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강력한 오디오 증폭기에 전력을 공급하려면 일반적으로 중간점이 있는 양극 출력 또는 갈바닉 독립 출력 XNUMX개를 갖춘 전원이 필요합니다. 출력 전압은 최소에서 최대까지의 범위에서 부하 전류의 급격한 변화로 인해 실질적으로 변경되어서는 안 되며, 주전원 전압이 변경되더라도 소스의 효율은 최대가 되어야 합니다. 소스는 단락 및 과부하로부터 보호되어야 합니다.

이러한 모든 요구 사항은 기사에 제시된 SMPS(스위칭 전원 공급 장치)로 충족됩니다. 널리 사용되는 요소 기반으로 만들어졌으며 비싸거나 부족한 구성 요소가 포함되어 있지 않습니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

SMPS 구성 요소의 목적:

SA1 - 전원 스위치;

FU1 - 소스에서 사고가 발생한 경우 전원 공급 장치 네트워크를 보호하는 퓨즈.

RK1은 커패시터 C1.C4의 초기 충전 전류를 다이오드 VD1 및 VD2에 안전한 값으로 제한하는 서미스터입니다.

RU1 - 배리스터, 네트워크에서 침투하는 과전압 펄스를 차단합니다.

C5-C6-L1 - 컨버터에서 생성된 고주파 발진을 억제하는 라인 필터.

VD1-VD2-C1, C4-R1-R2 - 정전 용량 분배기가 있는 주전원 정류기.

네트워크에서 소스가 꺼지면 저항 R1 및 R2는 커패시터 C1...C4를 방전시킵니다. 커패시터 C1, C3 및 C2, C4의 커패시턴스는 일반적으로 동일하지 않으며 분배기의 중간 지점은 공급 전압의 절반을 기준으로 이동됩니다. 그러나 정상 상태의 커패시터 C8 덕분에 바이어스 전류는 전력 변압기 T1을 통해 흐르지 않습니다.

C7-C10-C11-L2-VD3-VD5-VD6 및 C13...C15-L2-VD9-VD10-VD16은 McLeaman 회로에 따라 제작된 평활 LC 필터가 있는 출력 정류기입니다. 출력 정류기 바로 뒤에 전해 커패시터를 설치하는 것은 허용되지 않습니다. 이러한 커패시터는 큰 전압 리플로 인해 빠르게 과열되어 고장이 나기 때문입니다.

C9-C12-DA1-R3-R4-VD4-VD7 및 C16-C17-DA2-R9-R11-VD17-VD22는 보상 전압 안정기(Low Drop 유형)로서 과부하 및 단락에 대한 보호 기능을 제공합니다. 소스가 꺼지면 다이오드 VD4 및 VD22는 커패시터 C1 및 C2의 역 전압으로부터 미세 회로 DA9 및 DA16를 보호하고 다이오드 VD7 및 VD17은 커패시터 C12 및 C17의 역 전압으로부터 보호합니다. 안정화된 출력 전압은 저항 R3, R4 및 R9, R11을 선택하여 변경할 수 있습니다.

R5-HL1-VD8 및 R8-HL2-VD13 - 안정기 보호 작동 표시 회로.

T1 - 전원의 입력과 출력을 전기적으로 분리하는 펄스 전력 변압기.

R6, R7, VD11, VD12는 주요 트랜지스터에 관통 전류가 흐르는 것을 방지하는 부품입니다. 한 트랜지스터의 기본 회로에 있는 과잉 캐리어가 해결될 때까지 다른 트랜지스터는 열 수 없습니다.

VD14, VD15, VD18, VD19 - 댐핑 다이오드;

VD20-VD21 - 전압 펄스 제한기 EMF 자기 유도 리액터 L3;

L3은 제한된 콜렉터 전류로 인해 트랜지스터 개방을 지연시키는 리액터입니다. 트랜지스터의 안전한 스위칭 덕분에 반도체 구조의 XNUMX차 항복이 발생하지 않습니다.

VT1, VT2 - 스위칭 트랜지스터. 변압기 T2와 통과 전류를 방지하는 회로에서 베이스에 공급되는 전압은 거의 동일해야 합니다. 이 경우 T2에서 제거된 전압의 극성이 변경되면 이러한 전압이 보상되고 베이스 전류는 닫힌 트랜지스터를 통해 흐르지 않습니다.

R15-HL3-VD23 - SMPS를 켜기 위한 표시등 표시 요소;

C19-R10-R16-T1-T2 - 컨버터의 자체 여기를 보장하는 포지티브 피드백 회로입니다. 전력 소비가 증가함에 따라 변환 주파수가 증가하고 변압기 T1의 모든 권선에 걸리는 전압이 감소합니다. 그러나 스위칭 변압기 T2 권선의 전압은 커패시터 C19의 커패시턴스 감소로 인해 거의 감소하지 않기 때문에 거의 동일한 전압이 주요 트랜지스터의 베이스-이미터 접합에 적용됩니다. 커패시터 C19 덕분에 트랜지스터 VT1 및 VT2는 활성 영역에서 작동하지 않으므로 트랜지스터에 의해 소비되는 전력이 여러 번 증가하고 변환기의 효율이 감소합니다. 커패시터 C19를 변압기 T1의 권선 IV에 직접 연결하는 것은 허용되지 않습니다. 그 이유는 주요 트랜지스터가 작동하지 않기 때문입니다.

C18-R14-VS1은 소스를 켠 후 펄스를 생성하여 트랜지스터 VT2를 열어 자동 생성을 시작하는 트리거링 회로입니다.

T2는 포화 스위칭 변압기입니다. 자기 회로의 매개변수와 권선의 회전 수에 따라 변환기의 생성 주파수가 결정됩니다. 전체 치수가 작을수록 권선의 회전 수가 적을수록 변환 주파수는 높아집니다.

통합 전압 안정기 DA1, DA2 유형 KR142EN22A는 LT1083으로 교체할 수 있습니다. 각 미세 회로는 냉각 표면적이 350cm2인 방열판에 장착됩니다. 스위칭 트랜지스터 VT1 및 VT2 (KT839A)는 역 전압이 838V 이상이고 콜렉터 전류가 846A 이상인 KT208A KT1000A, BU4A 또는 이와 유사한 것으로 대체됩니다. 각 트랜지스터는 다음과 같은 면적의 방열판에 장착됩니다. 60cm2의.

Dinistor VS1(KN102D)은 DB-3, DB-4 또는 시리즈의 모든 dinistor로 교체할 수 있습니다. KN102. 다이오드 VD1 및 VD2는 KD203G 유형입니다. KD203D, HFA06TB120 또는 역전압이 1000V 이상, 순방향 전류가 8A 이상인 유사한 제품으로 교체할 수 있습니다.

다이오드 VD3, VD5, VD9, VD16 (KD2997V)은 KD213A, 30CTQ100, SFA1604G 또는 역 전압이 100V 이상, 순방향 전류가 10A 이상, 주파수가 100kHz 이상인 유사한 다이오드로 대체됩니다. 각 다이오드는 냉각 표면적이 50cm2 이상인 방열판에 장착됩니다. 방열판에 다이오드를 설치하는 것은 필수입니다. 다이오드 VD4, VD6, VD7, VD10, VD17, VD20, VD22(KДl212A) 대신 KD226B, KD243B (V), KD247B (V), KD528A, MUR120, SF34 또는 역 전압이 최소인 유사한 다이오드를 사용할 수 있습니다. 100V 및 1A 이상의 순방향 전류. 다이오드 VD11, VD12(KD2997A)는 KD2997, KD213 시리즈의 다이오드, 다이오드 KD527A, 1N5822, 31DQ10, 50SQ080, 50SQ100 또는 이와 유사한 직류 전류로 대체할 수 있습니다. 최소 3A. 댐퍼 다이오드 VD14, VD15, V D18 , VD19 (BY228)는 KD243ZH KD247ZH KD527D, KD528D, 1A7, 1F7, 1N4007로 대체됩니다. 1N5408, 1N5399, 150EBU02, HER208, BYM26E, BYV26E, FR157, FR207, RL207 또는 유사 제품으로 최소 1000V의 역전압과 최소 1A의 순방향 전류를 제공합니다. VD23 다이오드(KD102A)는 KD103A로 교체할 수 있습니다. KD221A, KD509 A, KD510A, KD518A 또는 KD522B.

제너 다이오드 대신 VD8, VD13 (KS515A), D814D, KS509A (B), KS518A 또는 안정화 전압이 14 ~ 20V이고 최대 전류가 10mA 이상인 유사한 다이오드가 적합합니다. VD21(D816A), D816B 또는 이와 유사한 안정화 전압 대신 22V ~ 30V의 안정화 전압과 최소 150mA의 최대 전류를 제공합니다.

LED HL1 및 HL2(L5013SGD)는 L5013SGD-B, L5013UEBC-B, HL3(AL307GM)(AL102, AL307 시리즈의 모든 LED)로 교체할 수 있습니다.

커패시터 C1, C2, C12, C17 - 유형 K50-27, K50-35; C3...C7, C10, C13, C14 C18, C19 - K73-16, K73-17; C8 - K75-10, K75-12, K75-24; C9 C11, C15, C16 - KEA-II, K50-6, K50-27, K50-35. 커패시터 C8은 최소 550VAR의 전력을 가져야 하며 0,47~1,5μF의 용량을 가질 수 있습니다. 커패시터 C19의 커패시턴스는 0,022 ~ 0,047μF일 수 있습니다. 커패시터는 동일한 전압에 맞게 설계된 유사한 커패시터로 교체할 수 있습니다.

저항 R1, R9, R11, R15는 MLT, OMLT S2-22 S2-23 유형, R10 및 R16 - S5-16MV, S5-37 또는 PEV-5일 수 있습니다. 저항기는 동일한 전력을 위해 설계된 유사한 저항기로 교체할 수 있습니다. 배리스터 RU1(VCR391)은 JVR-10N361K, JVR-14N361K, JVR-20N361K, JVR-10N391K, JVR-14N391K,

JVR-20N391K, JVR-10N431K, JVR-14N431K, JVR-20N431K 또는 유사, 서미스터 RK1(SCK-103NTC) - MZ92-P220RM, MZ92-R220RM, MZ92-P330RM, MZ92-R330RM 또는 유사.

스로틀 L1은 표준 크기 K55x60x24의 alsifer TChK14 또는 TC7으로 만든 링으로 만들어집니다. 권선 I 및 II에는 각각 MGTF, PELSHO 또는 PEV-20 2mm 와이어가 01회 감겨 있으며 두 개의 와이어로 감겨 있습니다. 또한 각 권선의 단자 중 하나에 페라이트 링 M2000NM K10x6x3을 배치하는 것이 좋습니다. L1과 같이 수신기 자기 안테나의 페라이트 막대를 사용하는 것은 인덕터의 표유 자기장이 크게 증가하고 차폐되므로 권장되지 않습니다. 고전압 인덕터는 상당히 문제가 있습니다.

인덕터 L2는 자기 코어에 감겨 있습니다. 페라이트 7NM으로 제작된 Ш8x2000. 권선 I 및 II에는 각각 75회전의 PETV, PEPSHO 또는 PEV-2 01,7mm 와이어가 포함되어 있으며 두 개의 와이어로 감겨 있습니다. 코어 코어에는 텍스톨라이트 또는 getinax로 만들어진 0,3...0,5mm의 비자성 간격이 있습니다. 표유 자기장을 줄이기 위해 인덕터는 0,05~0,1mm 두께의 황동 테이프를 한 번 감아 외부의 로드 XNUMX개를 모두 감싸서 보호됩니다. 테이프의 끝은 서로 납땜됩니다.

L3 리액터는 페라이트 링 M2000NM 또는 Micrometals K20x10x6으로 제작됩니다. 각각의 반권선에는 한 바퀴의 와이어가 있습니다. MGTF PETV, PEV-2 또는 일반 설치 와이어 0,6mm.

T1 변압기는 표준 크기 K2000x1x2000의 M2000NM1, M17NM-A 또는 M45NM28-8 페라이트로 만들어진 세 개의 접힌 페라이트 링으로 만들어집니다. 권선 I 및 III에는 각각 15mm 와이어의 15+01,7회전이 포함되어 있습니다. 권선 II - 264 회전 0,9 mm; 권선 IV - 7회전 0,41mm; 권선 V 및 VI - 각각 1mm씩 0,25회전. 와이어 - MGTF, PELSHO 또는 PEV-2. 권선 II가 먼저 권선되며 4겹의 절연체를 포함합니다. 66회전마다 권선한 후 불소수지 또는 마일라 필름 층이 놓입니다.

Transformer T2는 페라이트 링 M2000NM-A K10x6xZ로 제작되었습니다. 모든 권선(I, II 및 III)에는 8회 감은 와이어가 포함되어 있습니다. MGTF, PELSHO 또는 설치 와이어는 안정적인 절연을 제공합니다. 권선 I 및 II에서 와이어는 0,3mm이고 III에서는 0,42mm입니다.

설계. 도체와 소스 부품의 상대적 위치는 중요하지 않습니다. 내 소스가 마운트되었습니다. 고전압에서 작동하는 부품을 연결하는 전선의 직경은 1mm 이상이어야 하며, 소스를 부하에 연결하는 전선은 1,7mm 이상이어야 합니다. 모든 전선은 적절하게 절연되어 있어야 합니다.

설정. 주목! 일부 소스 요소에는 고전압이 걸려 있어 생명에 위험합니다. 안전 규정을 준수하세요!

소스를 켜기 전에 설치가 SMPS 다이어그램을 준수하는지 주의 깊게 확인해야 하며, 서비스 가능한 부품으로 조립하면 일반적으로 즉시 작동하기 시작합니다. 소스를 켠 후 자체 생성이 발생하지 않으면(HL3 LED가 켜지지 않음) 변압기 T1의 권선 IV 또는 변압기 T2의 권선 III의 위상을 변경(끝 교체)해야 합니다.

220V의 주전원 전압에서 소스의 무부하 전류가 40mA(주전원 필터 이후 측정)를 초과하는 경우 변압기 T1의 모든 권선 권선 수를 비례적으로 늘려야 합니다. 출력 전압이 29V와 다른 경우 저항 R3 및 R11을 선택하여 설정할 수 있습니다.

저자: E. Mokatov, Taganrog, Rostov 지역.

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