Источники питания
Бестрансформаторный стабилизированный источник питания на интегральном стабилизаторе
Бестрансформаторный стабилизированный источник питания на интегральном стабилизаторе
Когда необходим источник постоянного стабилизированного напряжения для электронных устройств с небольшим током потребления (до 150 мА), резон¬но применять недорогие (по себестоимости дискретных элементов) бес-трансформаторные источники питания. Такие источники питания находят практическое применение в малогабаритных бытовых включателях освеще¬ния на основе датчиков движения, датчиках охранной сигнализации и других промышленных конструкциях. В литературе многократно описаны плюсы и минусы таких источников, однако, на мой взгляд, под определенные задачи радиолюбителя они безусловно подходят.
В предлагаемом источнике в качестве стабилизатора применена микросхема КР142ЕН8. Электрическая схема устройства представлена на рис. 1.2.
Максимальное напряжение, которое выдает данный стабилизированный ис-точник на выходе, в данном исполнении составляет 12 В.
При токе нагрузки до 150 мА микросхема DA1 обеспечивает малое падение напряжения. Разница между выходным и входным напряжением (при условии подключения вывода 2 к минусовому проводу) составит всего 0,4—0,6 В. Это важно, например, когда понижающий трансформатор с выпрямителем выдают на выходе постоянное напряжение 12,5 В, а требуется 12 В, — в этом случае такой стабилизатор оказывается практически незаменимым.
Импульсный стабилизатор
– коммутационная схема, работающая в замкнутом контуре и регулирующая выходные параметры ИП.
Рассмотрим один из ее примеров.
Тема разработки мощных импульсных источников питания до сих пор является актуальной. На рис. 1.35 приведена схема полумостового преобразователя напряжения, реализованного на современной элементной базе с одной первичной обмоткой.
Рис. 1.35. Электрическая схема полумостового преобразователя напряжения
Цепи входного выпрямителя определяются выходной мощностью преобразователя. При выходной мощности до 100 Вт в качестве диодного моста можно использовать DB107. При увеличении мощности можно использовать мосты типа BR310 и более мощные. Выпрямитель во вторичной обмотке импульсного трансформатора можно выполнить по любой схеме, в зависимости от параметров и характера нагрузки.
Импульсный преобразователь сетевого напряжения.
Применение импульсного преобразователя напряжения позволяет уменьшить габариты и вес источника питания, что особенно важно для переносных конструкций
Преобразователь 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 С1, С2, СЗ и Т1); цепи запуска (R2, R3, R4, С4, VT1); автогенератора (VT2, VT3, Т2, ТЗ, С5); выпрямителя пониженного напряжения (VD5, VD6, С12, С13). Преобразователь собран по полумостовой схеме.
Сетевой импульсный...
Д.Безик
Основное предназначение описываемого здесь устройства - питание персонального компьютера. Но не только. Оно пригодно для питания многих других радиолюбительских разработок повышенной мощности, например УМЗЧ.
Принцип действия предлагаемого блока питания (рис. 1) такой же, как и у блоков питания цветных телевизоров третьего поколения. Он также работает в режиме, близком к режиму прерывистых токов [1] и, следовательно, является автоколебательным устройством. Но есть и принципиальное отличие: в нем применена "эмиттерная коммутация" мощного переключательного транзистора, что позволяет пользоваться им в более широком частотном диапазоне и, кроме того, снижается вероятность выхода из строя высоковольтного транзистора [1,2]. Проведенные эксперименты подтвердили, что транзистор КТ839А с переключательным транзистором КТ972А в его эмиттерной цепи хорошо работает даже на частоте 120 кГц. Другое достоинство блока питания - возможность применения его в широком диапазоне выходного тока.
Основные технические характеристики
ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО-АВТОМАТ
Описываемый ниже автомат ЗУ предназначен для обслуживания двенадцативольтовых кислотных аккумуляторных батарей. Он может быть использован и как мощный источник переменного напряжения 12 В для питания вулканизаторов, переносных ламп и другого оборудования. Устройство не содержит дефицитных деталей, просто в эксплуатации и вполне доступно для .повторения даже начинающим радиолюбителям.
Основные характеристики автомата
Ток зарядки, А
на пределе 5 А . 5,8...4,5
на пределе 2 А . . 2...1,5
Ток разрядки, А . . 2.-1,5
Мощность, потребляемая от сети переменного тока в режиме зарядки, Вт, не более .... 150
Ток, потребляемый автоматом от заряжаемой батареи по окончании цикла зарядки, мА, не более ...... 17
Мощность, потребляемая нагрузкой с гнезда «12 В», Вт, не более .... 80
Автомат может работать в одном из трех режимов: двух автоматических — «АП», «КТЦ» или «Ручн.».
Режим АП» предназначен для автоматической подзарядки батареи. В его основу положена функциональная зависимость напряжения на зажимах батареи от степени ее заряженности. При достижении напряжения 14,6... 14,8 В автомат отключился от сети. Цикл зарядки повторится, если напряжение батареи станет ниже 12.8...13 В. Режим «КТЦ» — контрольно-тренировочный цикл — предназначен для десульфатацин пластин батареи. Он представляет собой многократное чередование режимов зарядки до напряжения 14,6...14,8 В и разрядки до 10,6...10,8 В.
В автоматических режимах устройство не бонтся замыкания выходной цепи при отключенной батарее.
В режиме «Ручн.» автомат используют в качестве обычного зарядного устройства.
Принципиальная схема автомата показана на рис. 1.
Рис. 1.
"ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ" ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ Ni-Cd АККУМУЛЯТОРОВ
Традиционная ("безопасная") зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов током, значение которого в десять раз меньше емкости аккумулятора, удовлетворяет далеко не всех пользователей, поскольку в этом случае для гарантированной полной его зарядки требуется затратить более десяти часов. Между тем аккумуляторы можно безопасно заряжать и большими токами, соответственно сокращая время зарядки. При этом, однако, необходим постоянный контроль за состоянием заряжаемого аккумулятора, чтобы избежать его выхода из строя.
Момент, когда никель-кадмиевый аккумулятор полностью заряжен, можно надежно установить, измеряя зависимость его напряжения от времени зарядки. В общем виде она показана на рис. 1.
Полностью заряженному аккумулятору соответствует момент, когда напряжение на нем достигает максимума. Поскольку для различных экземпляров абсолютное значение максимума может различаться, этот параметр нельзя использовать для однозначного определения окончания зарядки. "Интеллектуальные" зарядные устройства, периодически измеряя напряжение на заряжаемом аккумуляторе, определяют момент, когда изменение напряжения сменит знак (напряжение начнет уменьшаться), и прекращают зарядку. Точнее, обычно переводят зарядное устройство в безопасный режим зарядки малым током. Следует отметить, что уменьшение напряжения по отношению к максимуму после его прохождения невелико—около 10 мВ на один элемент, и для его регистрации нужна измерительная аппаратура с соответствующим разрешением.
Зарядное устройство аккумуляторов от 1,2 до 15 В и от 0,1 до 1,0 А-ч
Устройство представляет собой стабилизатор тока с использованием частотно-импульсного регулирования, что позволило обойтись без громоздкого теплоотвода для регулирующего транзистора.
Основные технические характеристики
Максимальное выходное напряжение, В ...... 15
Ток нагрузки, мА ......................... 10, 25, 50, 100, 1000
Нестабильность выходного тока
при изменении напряжения
на нагрузке от 0 до 15 В, % ............... 5
КПД при токе нагрузки 1000 мА и
напряжении 15 В, % ....................... 60
Нестабильность выходного тока, %,
при изменении напряжения питания
на +15%.................................... 1
на -15% ................................... 3
Коэффициент пульсаций выходного тока, % .. 10
Рис.1