간단한 스위칭 전원 공급 장치, 220/5볼트 4암페어. 계획, 설명

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간단한 스위칭 전원 공급 장치, 220/5볼트 4암페어

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이 기사는 출력 전압이 5V이고 부하 전류가 최대 4A 인 간단하고 저렴한 (저자에 따르면 모든 구성 요소의 비용이 XNUMX 루블을 초과하지 않음) 네트워크 전원 공급 장치에 대해 설명합니다.

전원 공급 장치는 자려 단일 종단 플라이백 전압 변환기입니다. 제안된 장치의 특징은 특수 초소형 회로가 없고 단순하며 제조 비용이 저렴하다는 것입니다.

주요 기술 특성

최대 출력 전력, W ...... 20
출력 전압, V ..... 5
최대 부하 전류, A ...... 4
주전원 입력 전압 간격, V......187...242
입력 전압 주파수, Hz.......50
출력 전압 불안정성, %, 더 이상......2
맥동 진폭, %......1
작동 온도 범위, °С......-40...+70
치수, mm.......80x65x20
방열판 포함 무게, g.......120

장치의 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. 전원 공급 장치에는 전원 정류기 VD1-VD4, 간섭 억제 필터 L1C1-C3, 스위칭 트랜지스터 VT1 및 펄스 변압기 T1 기반 변환기, C8C9L10 필터가 있는 출력 정류기 VD2 및 DA1 스태빌라이저로 만든 안정화 장치가 포함되어 있습니다. 및 옵토커플러 U1.

(확대하려면 클릭하십시오)

장치는 다음과 같이 작동합니다. 전원을 켠 후 스위칭 트랜지스터 VT1이 약간 열리고 전류가 펄스 변압기 T1의 9차 권선을 통해 흐르기 시작합니다. 변압기의 피드백 권선 II에서 EMF가 유도되어 포지티브 피드백 회로-저항 R5, 다이오드 VD5, 커패시터 C1를 통해 전계 효과 트랜지스터 VT1의 게이트로 공급됩니다. 결과적으로 눈사태와 같은 프로세스가 발생하여 스위칭 트랜지스터가 완전히 열립니다. 변압기 T1의 에너지 축적이 시작됩니다. 스위칭 트랜지스터 VT10을 통과하는 전류는 선형으로 증가하고 전류 센서 저항 R6에서 다이오드 VD7 및 커패시터 C1.1을 통한 전압은 옵토 커플러 U1의 포토 트랜지스터베이스에 작용하여 약간 개방됩니다. 전계 효과 트랜지스터의 게이트 전압이 감소합니다. 역 과정이 시작되어 스위칭 트랜지스터 VT8이 닫힙니다. 이때 다이오드 VD1이 열리고 변압기 T9에 저장된 에너지가 출력 필터 커패시터 CXNUMX로 전달됩니다.

어떤 이유로 출력 전압이 공칭 값을 초과하면 DA1 스태빌라이저가 열리고 전류가 옵토 커플러 U1.2의 직렬 연결된 방출 다이오드를 통해 흐르기 시작합니다. 다이오드의 방사는 광 커플러 트랜지스터의 조기 개방으로 이어져 스위칭 트랜지스터의 온 타임이 감소하고 변압기에 더 적은 에너지가 저장되어 결과적으로 출력 전압이 감소합니다.

출력 전압이 떨어지면 광 커플러의 방출 다이오드를 통과하는 전류가 감소하고 광 커플러 트랜지스터가 닫힙니다. 결과적으로 스위칭 트랜지스터의 온 타임이 증가하고 변압기에 더 많은 에너지가 저장되며 출력 전압이 복원됩니다.

저항 R3은 광 커플러 트랜지스터의 암전류 영향을 줄이고 전체 장치의 열 안정성을 향상시키는 데 필요합니다. 커패시터 C7은 전원 공급 장치의 안정성을 높입니다. C6R8 회로는 트랜지스터 VT1의 스위칭 프로세스를 강제하고 장치의 효율을 높입니다.

위의 계획에 따라 출력 전력이 15 ... 25W 인 수십 개의 전원 공급 장치가 제조되었습니다.

스위칭 트랜지스터 VT1 대신 전계 효과 트랜지스터와 바이폴라 트랜지스터(예: 2T828, 2T839, KT872, KP707, BUZ90 시리즈 등)를 모두 사용할 수 있습니다. 4N35 트랜지스터 옵토커플러를 AOT110, AOT126으로 교체할 수 있습니다. , AOT128 시리즈 및 KR142EN19A 스태빌라이저 - TL431 . 그러나 가져온 요소(BUZ90, 4N35, TL431)에서 최상의 결과를 얻었습니다.

전원 공급 장치의 모든 저항은 표면 실장용, 크기 1206, 전력 0,25W, 커패시터 C1-C3, C8 - K10-47v, 전압 500V, C5-C7 - 표면 실장용, 크기 0805, 나머지 모든 산화물입니다.

변압기 T1은 퍼멀로이 MP 19에서 함께 쌓인 두 개의 K11x6,7x140 링 자기 회로에 감겨 있습니다. 180차 권선에는 PEV-2 0,35 와이어 8회, 권선 II - PEV-2 0,2 5회, 출력 전압 7에 대한 권선 III이 포함됩니다. V - 2개 도체 PEV-0,56 XNUMX의 XNUMX회 회전. 권선 순서는 번호 매기기에 해당하며 각 권선의 권선은 자기 회로의 전체 둘레에 고르게 분포되어야 합니다.

인덕터 L1 및 L2는 MP15 퍼멀로이로 만든 링 자기 코어 K7x6,7x140에서 만들어집니다. 첫 번째는 자기 회로의 다른 절반에 PEV-30 2 와이어로 감긴 각각 0,2회 권선 두 개를 포함하고, 두 번째는 자기 회로의 전체 길이를 따라 한 층에 PEV-2 0,8 와이어로 감겨 있습니다. 맞다.

출력 전압 리플을 줄이려면 커패시터 C2 및 C3의 공통 지점을 먼저 커패시터 C10의 음극 단자에 연결한 다음 나머지 부품인 변압기 T1의 권선 III, 커패시터 C9의 음극 단자에 연결해야 합니다. , 저항 R12 및 스태빌라이저 DA2의 단자 1.

이 장치는 80x60mm 크기의 인쇄 회로 기판에 조립됩니다. 보드의 한쪽에는 표면 실장을 위한 인쇄된 도체와 요소, 스위칭 트랜지스터 VT1 및 다이오드 VD8이 있으며 동일한 크기의 알루미늄 방열판에 눌려 있고 다른 쪽에는 나머지 모두가 있습니다. .

B5-50과 같은 전류 제한 전원에서 장치를 처음 켜는 것이 좋으며 작동 전압은 점진적으로 증가하지 않고 즉시 적용되어야 합니다. 장치 설정은 R11R12 분배기로 출력 전압을 조정하고 필요한 경우 전류 센서 R10에 의해 출력 전력을 제한하기 위한 임계값(부하 전류가 증가함에 따라 출력 전압의 급격한 강하 시작)을 설정하는 것으로 구성됩니다.

다른 출력 전압을 얻으려면 변압기 T1의 권선 III의 권선 수와 분배기 R11R12의 분할 비율을 비례적으로 변경해야 합니다.

장치를 작동할 때 음극 출력이 네트워크에 전기적으로 연결되어 있음을 기억해야 합니다.

저자: M.Dytskov, Zhukov, Kaluga 지역

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