Однотактный импульсный источник питания 12 вольт | РадиоДом - Сайт радиолюбителей

Навигация


Однотактный импульсный источник питания 12 вольт
Биполярные транзисторы со статической индукцией (БСИТ) по характеристикам очень близки к биполярным транзисторам, но имеют более высокое быстродействие и меньшее напряжение насыщения.
Технические характеристики:
Напряжение питающей сети — 180…240 вольт
Выходное напряжение — 12 вольт
Максимальная мощность нагрузки — 12 ватт
КПД при максимальной нагрузке — 80 %
Частота преобразования — 30000 герц
Принцип работы:
Напряжение сети после прохождения фильтра С2L1C1R1 поступает на диодный мост VD1-VD4 и через токоограничивающий резистор R2 заряжает С3 до 300 вольт. Это напряжение питает само возбуждающийся преобразователь на коммутирующем БСИТ VT4 и трансформаторе Т1 с тремя обмотками:
I — сетевая
II — обратная связь
III — выходная обмотка
Транзистор VT4 защищен от импульсов напряжения с помощью цепочки VD12C7R10 и C9R16. При понижении питания до 180 вольт коэффициент заполнения может превышать 0.5 что приведет к появлению импульсов отрицательной полярности на стоке и затворе VT4. Для защиты от них установлен VD10.


Преобразователь работает следующим образом — первоначально БСИТ VT4 открывается током, текущим через R5 и открытый VT1, сток которого защищен от перенапряжения стабилизатором VD10. Напряжение положительной ОС с обмотки II Т1 через VD7C4R4 вызывает лавинообразное открывание БСИТ VT4. Напряжение питания 300 вольт прикладывается с сетевой обмотке Т1, диод VD14 закрыт обратным напряжением выходной обмотки III Т1. В период пуска ток обмотки I нарастает до выхода БСИТ VT4 из насыщения, после чего напряжение обмотки I уменьшается и меняет полярность. Напряжение отрицательной полярности обмотки II через цепочку VD5VD6R6 закрывает транзистор VT4. Это напряжение через фильтр R3C5 и диоды VD8VD9 заряжает конденсатор С6 и используется для питания блока управления на VT1-VT3,VT5. Диод VD14 открывается и выпрямляет напряжение выходной обмотки III. C1- сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, а R19 сдерживает его рост без нагрузки.
В установившемся режиме работает цепь стабилизации выходного напряжения. Когда оно превышает пороговое значение то открывается стабилитрон VD15 вызывая свечение оптрона U1.2. Фототранзистор оптрона U1.1 открывается, через R15 заряжает С8. Когда напряжение на С8 достигает 1,2 вольт — открывается VT2 и его отрицательное напряжение закроет VT1 и VT4. VD11 и R8 ограничивают выходное напряжение с случае отказа цепи стабилизации.
 

R12 — датчик тока БСИТ. Если его ток повысится 1,4 ампер, то падение напряжения на резисторе R12 откроет транзистор VT3. Конденсатор С8 зарядится через резистор R11, транзистор VT2 откроется, в результате чего закроются транзисторы VT1 и VT4, как описано выше.

Во время действия напряжения отрицательной полярности на нижнем по схеме выводе II Т1 ток зарядки С6 текущей через VD8VD9 создает на них падение напряжения 1,2 вольт, которое через R17 открывает транзистор VT5, и через него разряжается время задающий конденсатор С8.

ИПП собран на печатной плате:
 

Транзистор VT4 (через изолирующую прокладку) и VD14 установлены на алюминиевых радиаторах площадью не менее 125 см ², желательно использовать от старого блока питания ПК, там можно найти сетевой фильтр — дроссель L1, но его можно намотать и самостоятельно на кольце из феррита К16*8*6 Н2000НМ проводом ПЭВ-1 диаметром 0,28 мм по 30 витков, при этом обмотки надо максимально изолировать.

Трансформатор Т1 намотан на магнитопроводе Б36 с зазором между чашечками 0,4 мм. Обмотка I — 73 витка провода ПЭВ-2 диаметром 0,31 мм, обмотка II — 3 витка такого же провода, обмотка III — 5 витков сложенного в вчетверо провода ПЭВ-1 диаметром 0,39 мм.

VT4 — может быть из серии КП810 с любым буквенным индексом. VT1 — можно заменить на КП903В, а VT2 на КТ972Б. Транзистор VT3 — любой маломощный структуры р-n-р с коэффициентом передачи тока базы более 50 и максимальным током коллектора не менее 100 мАмпер. Транзистор VT5 должен быть с большим допустимым обратным напряжением база-эмиттер, например КТ209Ж…М. Стабилитроны VD10VD11,VD15 — любые маломощные на соответствующие напряжения стабилизации. Диоды КД226Д можно заменить на КД257Г или Д, а так же на КД258Г или Д. Диод VD14 может быть любым из серии КД2995, КД2997, КД2999. Оптрон U1 — любой из серии 4N35, CNY17, AOT101.
Все радиокомпоненты отечественные, легкодоступны.