Text
                    
m
{


m
{







СОДЕРЖАНИЕ Радио Сетевой блок питания для шуруповерта 9 Устройство защиты сетевой аппаратуры от аварийного напряжения (ATtinyl3) 10 Стабилизатор тока для светодиодного фонаря 11 Устройство плавного пуска электроинструмента 12 Доработка стабилизатора переменного напряжения 13 Сетевой блок питания для цифровой фотокамеры 14 Регулируемый стабилизатор напряжения с "резисторным теплоотводом" 14 Мощный гаражный источник питания 15 Зарядное устройство с автоматическим выключением для аккумуляторного фонаря 16 Многоканальный блок питания с токовой защитой 16 Разработки японских радиолюбителей (источники питания) 18 Лабораторный импульсный БП на микросхеме L4960 19 Симисторный диммер с фазоимпульсным регулированием 20 Автономное устройство разрядки аккумулятора 20 Блок питания для сканера 21 Радіоаматор Сверхъяркие светодиоды - освещение будущего (токоограничивающие схемы и драйверы) 22 Сварочный инвертор - резонансный мост с частотным регулированием на МК (PIC16F628) 24 Импульсный регулируемый стабилизатор напряжения 1,2...37 В / 3,0 А 26 Лабораторный блок питания с управлением выходным напряжением на МК (PIC16F628A) 27 Вопрос — Ответ (автоматика и питание) 28 Источники питания для цифровой видео- или фотокамеры с напряжением 3,2 В 29 Радиоконструктор Вольтметр - индикатор для лабораторного блока питания 30 HV9910 - драйвер для светодиодных ламп 31 Индикатор для зарядки шуруповерта 14,4 В 32 LT3799 - драйвер для светодиодных ламп 32 Два блока питания для портативной аппаратуры 34 Блок питания 12 В / 25 А 35
Устройство аварийного отключения водонагревателя 35 Зависимое включение нагрузки 36 Стабилизированный регулятор частоты вращения двигателя постоянного тока 36 Управление питанием компьютерной периферии 37 Двухканальный стабилизатор напряжения на ILA8133A 38 Велосипедная подзарядка для сотового телефона 39 Два преобразователя напряжения с гальванической развязкой 39 Карманный высоковольтный генератор 40 Импульсный источник питания для МР-3 плеера 41 Светодиодная лампа 41 Стабилизаторы напряжения на ИМС L88MS33T 42 Бесперебойный источник питания 43 Ключевой стабилизатор на LM317HV 43 Регулятор мощности постоянного тока 44 Радиолоцман Замена выпрямительного диода MOSFET транзистором снижает потери в источнике питания 45 Конвертеры универсальной структуры с использованием триггера Шмитта 46 Простой драйвер для питания светодиодных светильников от сети переменного тока.... 47 Схема драйвера светодиодов для применения в архитектурной и интерьерной подсветке 47 Модернизация маломощного зарядного устройства 49 Простая схема безиндуктивного повышающего преобразователя со стабилизацией напряжения 50 Источник постоянного тока, работающий в широком диапазоне входных напряжений 51 Современные микросхемы для построения импульсных источников питания с экономичным дежурным режимом 52 Способы управления яркостью свечения светодиодов с помощью импульсных драйверов 54 Добавьте дополнительный выход к повышающему DC/DC преобразователю 55 Радиолюбитель Лабораторный ИБП 120 ВА 57 Мощный стабилизатор сетевого напряжения с использованием электромагнитных реле 57
Стабилизатор сетевого напряжения мощностью 8 кВт (диапазон стабилизации сетевого напряжения 150...262 В) 59 Симисторный регулятор мощности 61 Стабилизатор тока на 8 мА от источника напряжения 6...180 В 61 Регулятор для электродвигателей моделей 62 Зарядное устройство импульсным током 63 Сетевой драйвер мощного светодиода из китайского зарядного устройства 64 Светодиодная лампа 65 Простое зарядное устройство для гелевых АКБ. Доработка 65 Автоматическое зарядное устройство кислотных батарей аккумуляторов 66 Регулятор напряжения для "выжигателя" 67 Стабилизированный электропривод 68 ЗДДУ-21 век (зарядно-диагностическое десульфатационное устройство) 69 Стабилизатор с малым выходным напряжением 70 Простая светодиодная лампа 70 Электронный балласт для люминесцентных ламп на микросхеме IR2520DS 71 Источник питания на микросхеме L200CV 72 Технология оптимизации зарядного тока аккумуляторов телефонов 72 Преобразователь сетевого напряжения 230 В в напряжение 120 В 74 Источник стабильного тока 74 Радиомир Восстановление кислотных аккумуляторов циклическим током 76 ИИП на ШИМ-контроллере LX1552 77 Регулятор напряжения велогенератора 78 Интегральные стабилизаторы. Справочный материал 78 Зарядное устройство на тиристорном инверторе 79 Светодиодный фонарик 79 Источник питания испытательной станции 80 Устройство для "плавного" пуска питания 81 Бестрансформаторные блоки питания 82 Li Pol - аккумуляторы для питания фонарика 84 Регулятор освещения на К145АП2 85 Питание светодиодов от сети 86 Бездроссельное питание люминесцентных ламп 86 Выбор конденсаторов для ИП 87
Зарядка "мобильника" от батареек 87 Стабилизатор на AS2830 88 Переделка компьютерного блока питания 89 Анодный блок питания лампового усилителя мощности 90 Радиосхема Универсальный источник питания с "безопасным" высоковольтным конденсатором 91 Преобразователь напряжения 12/230 В 92 Лабораторный блок питания 93 Радиохобби Устранение сильного искрения БП ноутбуков при включении их вилки в сеть 220 В 94 Симисторный регулятор мощности с малым уровнем помех 95 Усилитель мощности для SDR трансивера и не только 96 Автономное зарядное устройство на основе солнечной батареи для мобильных телефонов и USB-устройств (АТИпуІЗ) 97 Интеллектуальный диммер с управлением от RC-5-совместимого пульта ИКДУ (PIC18F1320) 99 Дистанционный выключатель с управлением от пульта ИКДУ 100 Безрелейная схема управления нагрузкой в сети переменного тока 100 Анодный блок питания для лампового усилителя мощности 101 Новое зарядное устройство для литий-ионного аккумулятора видеокамеры 102 Несколько схем доработки полупроводниковых анодных выпрямителей 103 Выпрямительный квазидиод с падением напряжения 40 мВ 104 Ремонт & Сервис Диагностика блока питания BN44-00260A ЖК телевизоров SAMSUNG 105 Схемотехника и ремонт блока питания RUNTKA395WJQZ ЖК телевизоров SHARP 106 Источник питания W2A BN 44_00161/00162А плазменных телевизоров «Samsung PS_42/50C91HR» 108 Диагностика и ремонт блоков питания 17- и 19-дюймовых ЖК мониторов ACER 110 Сервисный центр Схемы управления для сверхъярких светодиодов 111 Ремонт источников питания ПК 114 Правила обслуживания и технические особенности аккумуляторных батарей мобильных компьютеров 118 Современная электроника Способы параллельного включения ИВЭП 119
Электрик Светодиодный фонарик с питанием на ионисторе 127 Доработка светодиодного светильника для работы от сети 220 В / 50 Гц 128 Лабораторный источник питания электрика-ремонтника 129 Светодиодный светильник с регулируемой яркостью 130 Сигнализатор затопления — источник питания 131 Источники питания серии OFM-10 фирмы Astrodyne 132 Регулируемый стабилизатор напряжения 0...3 В 133 Зарядное устройство из блока питания ИПБТ-30 134 Устройство защитного отключения потребителей от сети 220 В / 50 Гц 135 Зарядно-разрядное устройство с независимыми функциями заряда и разряда 136 Два простых устройства 137 Светодиодный фонарь для фотоаппарата 138 Оптимизация работы велосипедного генератора 138 Электронный ЛАТР (ATtiny2313) 139 Мощные фонарики на ультраярких светодиодах 147 Мощный источник питания АБК11-18-5 148 Преобразователь напряжения с синусоидальным выходом 149 Монитор аккумуляторных батарей на TL431 150 Автономный режим в старых ИБП 152 Цифровой автомат защиты ламп накаливания на транзисторах MOSFET 153 Два энергосберегающих устройства 154 Испытательный стенд из лабораторного 9-амперного автотрансформатора 156 Prakticka elektronika - AR Индикатор потребления тока из сети 158 Линейные регуляторы напряжения для 9 В батареи 158 Простой индикатор зарядки 160 Простой индикатор напряжения 12 В с RGB светодиодом 160 Elektronika praktyczna Миниатюрный повышающий преобразователь 161 Elektronika dla Wszystkich Повышающий DC/DC преобразователь 162 Простой выпрямитель 163 Everyday Practical Electronics USB-контролирующий сетевой выключатель питания 164 Эффективный регулятор скорости вращения двигателя 165
Circuit Cellar Параллельное тестирование NiMH аккумуляторов 167 Микроконтроллерный тестер литиевых аккумуляторов (PIC18F4525) 168 Nuts & Volts Устройство для контроля напряжения и потребляемого тока сетевого адаптера 169 Elector Источник высокого напряжения 170 Регулятор мощности электронагревателя 171 ИБП для маршрутизатора 172 Источник питания с высоким напряжением изоляции 173 Понижающий преобразователь на LT1376 174 Ограничитель напряжения питания УНЧ 174 Монитор заряда аккумулятора (PIC16F873A) 175 Источник переменного напряжения 176 Плавающий источник питания для измерительной панели 177 Регулируемый от нуля источник постоянного тока 177 Регулируемый стабилизатор с низким падением напряжения 178 Москатов Е. А. Источники питания. — К.: "МК-Пресс", СПб.: "КОРОНА-ВЕК", 2011. —208 с, ил.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Сетевой блок питания для шуруповерта К . МОРОЗ , Радио, 201 1 , № 7 , с. 27 - 28 Большой популярностью у любителей и профессионалов поль зуются аккумуляторные шуруповерты — надежные , легкие и мощные . Но у них есть существенный недостаток — небольшая емкость аккумуляторной батареи , энергии которой хватает лишь на полчаса интенсивной работы . Далее следует вынуж - денный перерыв на 3...4 часа для зарядки батареи . Решение этой про блемы — исполь - зо вание сетевого блока питания , ведь боль - шин ство работ выполняют в шаговой дос туп - ности от электросети . Сетевой блок питания шуруповерта должен быть надежным , малогаба ритным , легким и удобным для приме нения , хранения и транс - портировки . Дополнительное требование к блоку питания , обусловленное спецификой его приме - нения , — падающая нагрузоч ная характеристика , предотвращающая повреждение электродвига - теля шуру поверта во время перегрузки . Всем этим требованиям удовлетво ряет предлагаемое устройство , схема которого показана на рис . 1. Основа блока питания — " электронный т ранс фор - матор " U 1 с номинальной выходной мощностью 60 Вт , предназначенный для питания осветитель - ных ламп напря жением 12 В . Частота его выходного на пряжения — несколько десятков кило герц . Трансформатор Т 1 намотан на коль цевом магнитопроводе К 28 х 16 х 9 и з феррита М 2000 НМА . Сетевой блок питания размещен в корпусе резервного аккумуляторного блока питания , как показано на фото ( рис . 2). Учитывая огромное число находя щихся в эксплуатации шуруповертов , автор надеется , что предлагаемый блок питания буде т весьма востребо ван , к тому же он дешев и собран из доступных деталей . Его может повто рить даже начинающий радиолюби тель .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Устройство защиты сетевой аппаратуры от аварийного напряжения ( ATtiny 13 ) И. КОТОВ , Радио, 201 1 , № 7 , с. 28 - 29 Предлага емое устройство отключит питание от аппаратуры, чувствительной к изменениям сетевого напряжения, в случае его выхода за установленные пределы. После возврата напря - жения к норме аппаратура снова будет подключена к сети. Информация о сетевом напряжении, за которым постоянно следит микро контроллер, выводится на трехразрядный цифровой свето - диод ный индикатор. В устройстве можно установить ниж ний предел сетевого напряжения в интервале 150...218 В и верхний — в интервале 222...255 В , а также продол жите льность задержки (0...255 с ) под ключе - ния нагрузки к сети после того , как сетевое напряжение вернется в норму . В ходе работы программы мик роконтроллер непрерывно измеряет средневыпрямленное напря жение сети и сравнивает результат с заранее уста новленны ми предельными значениями . Если он не выходит за пределы , на линии порта RB 5 ( вывод 1) микроконтроллера присутствует высокий уровень , транзистор VT 1 открыт , реле сработало и нагрузка через его замкнувшиеся кон такты К 1.1 подключена к сети . В случае выхода сетевого напряжения за преде лы в течение пяти следующих друг за другом измерительных интервалов общей продолжительностью 40 мс на линии порта RB 5 микроконтроллера DD 1 будет установлен низкий уровень , поэтому транзистор VT 1 закроется , обмотка реле К 1 будет обесточена и его контакты отключат нагрузку от сети . Установки пороговых значений на пряжения срабатывания защиты , а также продолжитель - ности задержки подключения нагрузки осуществляют кнопками SB 1 — SB 3. В рабочем режиме на индикаторе постоянно отображае тся текущее значение напряжения сети . Когда оно вый дет за установленные пределы , нагруз ка будет отключена от сети , а индика - тор начнет мигать с частотой 2 Гц . После возврата напряжения в норму , он мига ет с частотой 1 Гц , сигнализируя о том , что еще не и стекла установленная задержка включения . По ее окончании индикатор перестанет мигать , а нагруз ка будет подключена к сети . Для защиты от сбоев программы в микроконтролле ре включен сторожевой таймер . Программа микроконт роллера находится на FTP - сервере п о адресу ftp :// ftp . radio . ru / pub /2011/07/ protekt . zip
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Стабилизатор тока для светодиодного фонаря Д . МЕДУХОВСКИЙ , Радио, 201 1 , № 8 , с. 21 Большое распространение сегодня получили светодиодные фонари , использующие в качестве источника энергии гелевую свинцовую аккумуля торную батарею емкостью 4 А · ч и номи наль - ным напряжением 6,3 В . Несмотря на то что такие фонари выпус - кают мно гие производители под разными назва ниями , по схемам эти изделия незначи тельно отличаются друг от друга . Светодиоды ( обычно их 19) подключены к ба тарее через балластные резисто - ры , за дающие ток . В статье предложен простой оригинальный импульсный ста - билизатор тока светодиодов . В качестве датчика тока использо - вана плавкая вставка . Плавкая вставка ВП 1 - 1 (0,5 А ) имеет сопротив ление около 0,3 Ом . Она ис пользована не только по прямому на значению ( для защиты свето диодов от чрезмерного тока при выходе балласта из строя ), но и как датчик тока . Для фо - нарей данного вида типовой ток через светодиоды — 300 мА , падение напря жения на вставке — около 90 мВ . Подстроенный резистор R 1 позво ляет регулиро вать ток через светодиоды фонаря в пределах 40...400 мА . При желании его мож - но использовать как плавный регулятор яркости фонаря и , соот - вет ственно , тока , потребляемого от батареи . При токе через свето - диоды 300 мА потребляемый от батареи ток не превы шает 200 мА . Учитывая , что эффектив ная емкость аккумулятора с уменьшени ем разрядного тока возрастает , это обеспечивает почти двукратное увели чение времени работы фонаря от одной зарядки . При самостоятельном конструирова нии светодиодного фонаря с предлага емым электронным балластом , а также при замене вышедших из строя светодиодов необязательно применять мно - жество параллельно соединенных ма ломощных светодиодов . Их можно за менить од ним мощным , например , из серии ASMT - MW 22.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Устройство плавного пуска электроинструмента В . КЕЛЕХСАШВИЛИ , Радио, 201 1 , № 8 , с. 40 - 42 Как известно , пусковой ток электро двигателя может в несколько раз превышать номинальный , и если двига тель мо щный , его включение вызывает провал напряжения в питающей сети , что может стать причиной сбоя в рабо те чувствительных к таким провалам устройств . Сказанное в полной мере относится и к электроинструментам , основой которых являются электродви гатели . Характ ерный пусковой рывок при включении мощного ручного элект роинструмента ( он как бы " пытается выр вать - ся " из рук ) может при неуме лом пользовании при - вести к травме . Кроме того , пусковые режимы вызы вают повышенный износ его механи ческих узлов . Избежать эт их негативных послед ствий можно , реализовав так называе мый плавный пуск электро - двигателя , при котором его частота вращения уве - личивается от нуля до номинальной в течение нес - кольких секунд . Именно эту задачу решает предла - гаемое внима нию читателей уст ройство . Его прото - типом послужил электронный блок , применяемый в ручном электроинстру менте некоторых фирм . В качестве дополнительной функции предусмот - рено плавное ручное регулирование частоты вращения . Устройство может быть использовано в электроинстру менте с напряжением питания 220 В и потребляемым током до 16 А . На прак тике лучше ограничиться нагрузкой мощностью не более 2,5 кВт .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Описанное устройство встроено ав тором в угловую шлифовальную маши ну фирмы Sparky мощностью 2,1 кВт . Фото смонтиро ванного устрой ства в ее корпусе представлен о на рис . 5. Доработка стабилизатора переменного напряжения В . ГЛЕБОВ , Радио, 201 1 , № 8 , с. 22 Стабилизатор переменного напряже ния , описанный в статье [1] и усо вершенствованный в [2], имеет суще - ствен ный недостаток . При напряжении сети выше 270 В авто транс форматор Т 2 остается подключенным к сети . В этом нет никакой необходимости , так как на грузка отключена . Даже учитывая , что автотрансформ атор Т 2 рассчитан на входное напряжение 380 В , это увеличи - вает вероятность возникновения пожара из - за высокого напряжения на симисторе VS 1 ( рис . 1 в [1]). Предлагаемое решение этой пробле мы требует незначительного усовершен ствования стабилизатора переме нного напряжения [2], показанного на рисун ке . Нумерация элементов продолжена . ЛИТЕРАТУРА 1. Годин А. Стабилизатор переменного напряжения. — Радио, 2005, № 8, с. 33 — 36. 2. Озолин М. Вариант блока управления стабилизатора переменного напряжения. — Ради о, 2007, № 2, с. 35, 36.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Сетевой блок питания для цифровой фотокамеры А . ЗЫЗЮК , Радио, 201 1 , № 9 , с. 29 - 30 В стационарных условиях эксплуатации целесообразно фотока меру питать от электросети через соот ветствующий блок . Главное требование к нему — на дёжность . Ни при каких об стоя - тельствах он не должен повредить дорогостоящую фотокамеру . Предлагаемый сетевой блок питания повышенной надёжности обеспечивает защиту цифровой фотокамеры от повреждения чрезмерным напряжением и током питания в ряде аварийных ситуаций . Необходимый уровень огра ничения тока устанавливают подбором сопротивления датчика тока — резисто ра R 5. После этого при необходимости подбирают сопротивление резистора R 4, чтобы установить выходное напря жение в пределах 3...3.2 В . Наконец , по дключая и отключая нагрузку сопро тивлением 4 Ом к выходу , проверяют стабильность выходного напряжения . Оно не должно изменяться более чем на 10 мВ . Достоинства предлагаемого стаби лизатора напряжения — включение дат чика тока в разрыв плюсового, а н е минусового (общего) провода питания, а также отсутствие "просадки" выходно го напряжения при подходе тока нагруз ки к пределу ограничения. Регулируемый стабилизатор напряжения с " резисторным теплоотводом " С . КАНЫГИН , Радио, 201 1 , № 9 , с. 30 - 31 В пред лагаемом стабилизаторе напряжения часть рассеивае мой энергии отведена от регули - рую щих транзисторов в мощные резисторы , размещённые снаружи на задней стенке корпуса прибора . Благодаря этому удалось снизить температуру внутри корпуса и , соответственно , по высить стабильность выходного напряжения .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Мощный гаражный источник питания К . МОРОЗ , Радио, 201 1 , № 9 , с. 39 - 40 Этот источник , работающий от сети переменного тока , пред назначен для питания приборов и механизмов электрооборудо вания автомобиля , вспом огательных инструментов и приспособ лений , установленной в нём радиоэлектронной аппаратуры во время проводимых ремонтных или профи - лактических работ в гаражных условиях . Ценным качеством источника является защищённость от замыкания в цепи нагрузки . От него также можно питать портативную звукоусилительную или приёмопере дающую аппаратуру , причём круглосуточно . Источник вырабатывает стабилизи рованное постоянное напряжение 13,8 В при нагрузочном токе до 50 А . Увеличение тока нагрузки до предельного значения вызывает уменьшение выход - ного напряжения не более чем на 0,2 В . В экспериментах по увеличению вы ходной мощности описанного источника питания мостовой мощный выпрямитель был собран на диодах В320 - 2, в качестве коммутирующего ( VD 6) приме - нялся диод ДЧ1 71 - 320, число транзисторов комму тирующего элемента увеличено до пяти, причём сопротивление резисторов в цепи их затвора увеличено до 22 Ом. Сетевым трансформа - тором служил сва рочный, а параллельно конденсатору С16 был включён ещё один диод ДЧ 171 - 320 ка тодом к плюсу, анодом — к минусу. Предохранители FU 2, FU 3 заменены одним самодель - ным на ток около 150 А. В таком исполнении источник уверен но вращал стартёром коленчатый вал двигателя автомобиля "Волга".
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Зарядное устройство с автоматическ им выключением для аккумуляторного фонаря А . СТАРОВЕРОВ , Радио, 201 1 , № 9 , с. 45 В большинстве простейших зарядных устройств для никель - кадмиевых аккумуляторных батарей , применяе мых , например , в карманных фонарях , не предусмотрено автоматическое пре - кращ ение зарядки . Сигнализирующий о её ходе светодиод зачастую продолжа ет светиться ( иногда с пониженной яркостью ) и после того , как батарея зарядилась полностью . Так , сущест - вует опасность выхода из строя некоторых элементов включённого в сеть зарядно го уст ройства при нарушении контакта в цепи заряжаемой батареи . Предлагаемое устройство , схема которого изображена на рисунке , за счёт незначительного усложнения ли шено этих недостатков . Зарядка авто матически прекращается по достиже нии напряжением на аккумуля торной батарее заданного значения . Автор использовал описанное уст - ройство для зарядки установленной в карманном фонаре батареи аккумуля торов неизвестного типа , по внешнему виду и размерам похожих на аккумуля торы Д - 0,26. Многоканальный блок пита ния с токовой защитой В . СТЕПАНОВ , Радио, 201 1 , № 10 , с. 27 - 29 Предлагаемый блок предназначен для питания электронных устройств в процессе их налажи - вания регулируемым в широких пределах стабилизированным напряжением положительной и отрицательной полярнос ти , а также постоянным и переменным нестабилизированным напряже - нием . В стабилизаторах напря жения предусмотрена защита от чрезмерного тока нагрузки с регулируемым порогом срабатывания . В случае двухполярного питания нагрузки предусмотрена возможность откл ючения обоих стабилизаторов при перегрузке любого из них . Основные технические характеристики Напряжение питающей сети, В 220 Выходное регулируемое ста билизированное напря жение, В положительной поляр ности 0...15 отрицательной поляр но сти 0...15 Ток срабатывания защиты стабилизаторов напряже ния, А 0,05...2 Выходное нестабилизированное напряжение (при токе нагрузки 2 А), В ±9, ±18 Постоянное нестабилизированное напряжение, изо лированное от общего провода (при токе наг руз ки до 0,05 А), В 200 Переменное двухфазное напряжение, В 8; 16 Переменное напряжение, изолированное от общего провода, В 90 Максимальная потребляе мая мощность, Вт 65 Габариты, мм 210x90x190 Масса, кг 3,8 Предлагае мое устройство состоит из двух частей : блока выпрямителей и блока стабилизато - ров . Схема блока выпрямителей показана на рис . 1. Схема блока стабилизаторов показа на на рис . 2. Горизонтальная линия об щего провода делит схему на две части . Выше этой линии р асположен стабили затор напряжения положительной по лярности , ниже — отрицательной . Эти схемы аналогичны и почти симметрич ны .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Разработки японских радиолюбителей ( источники питания ) С. РЮМИК , Радио, 201 1 , № 10 , с. 36 - 37 Блок питания с фиксирован ными значениями выходного напряжения - рис . 1 Источник питания на солнечной батарее - рис . 2 Стабилизатор напряжения сол нечных батарей - рис . 3 Импульсный повышающий преоб разователь с параллельным стабили затором напряжения - рис . 4 Стабилизаторы напря жения с ре гулирующим транзистором в минусо вом проводе - рис . 5, 6 Понижение до нуля напря жения на выходе регулируемого стабилизатора напряжения - рис . 7 " Плавающее " питание диффе ренциального усилителя - рис . 8 Развязка цепей питания аналоговых и цифро вых кана лов - рис . 9
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Лабораторный импульсный БП на микросхеме L 4960 А . БУТОВ , Радио, 201 1 , № 1 1 , с. 27 - 29 Предлагаемый компактный блок питания собран на интег ральной микросхеме L 4960 фирмы SGS - Thomson Microelectronics , пр ед ставляющей собой регулируемый им пульсный стабилизатор напряже - ния постоянного тока , который обеспечива ет выходной ток до 2,5 А при выходном напряжении 5...40 В . Микросхема име ет встроенную защиту от превышения температуры , перегрузки по току и ко - рот кого замыкания в цепи нагрузки . Этот блок пред назначен для питания различных электронных устройств , по требляющих мощность до 25 Вт . Блок питания смонтирован в ме таллическом корпусе размерами 178x160x49 мм от старой им - портной автомагнитолы .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Симисторный диммер с фазоимпульсным регулированием А. ДЗАНАЕВ , Радио, 201 1 , № 11 , с. 36 - 37 Диммер — это тиристорный регуля тор мощности , предназ - наченный , в частности , для регу лирования яркости свечения ламп накаливания в бытовых электроосветитель ных приборах ( люст рах , бра , торшерах и т . п .). Его можно встраивать в настенные выключатели в жилых помещениях . Максимальная мощность нагрузки регулятора при обеспечении эффектив ного охлаждения симистора и транзис тора VT 2 — 1 кВт . Автономное ус тройство разрядки аккумулятора С . КОСЕНКО , Радио, 201 1 , № 1 2 , с. 28 - 29 Это устройство получает питание только от разряжаемого аккумулятора и при снижении его напряжения до заданного уровня автоматически отключается . К выходу преобра зователя подключены на грузочный резис тор R 8 и резистор R 7, задающий ток через светодиод HL 1, сиг - нализирующий о про цессе разрядки акку мулятора . При указан ных на схеме номина лах этих элементов разрядный ток равен 0,3 А . Его можно из менять подборкой ре зистора R 8.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Блок питания для сканера Б . РУБЦОВ , Радио, 201 1 , № 12 , с. 28 - 29 Предлагаемый блок питания был разработан для замены вышедшего из строя штатного блока питания сканера . Но он может найти и более широкое применение в радиолюбительской практике , например , дл я питания различной радиоэлектронной аппаратуры или как лаборатор - ный блок питания . Выходное напряжение бло ка — 12 В при токе до 1,25 А , он имеет защиту от короткого замыкания и све товую сигнализацию рабочего и ава рийного режимов .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИК И ПИТАНИЯ Сверхъяркие светодиоды - освещение будущего ( Токоограничивающие схемы и драйверы ) В . В . Михальчук , Рад i оаматор , 201 1 , № 8 , с. 48 - 51 Кристалл сверхъяркого светодиода весьма чувствителен к превышению допустимой плотно - сти тока , поэтому необходимо примене ние токо - огра ничивающих схем - драйверов . Светодиодные фонари с низковольтным питанием - от одного элемента 1,5 В . Для таких фонариков необходим повышаю щий преобра зо - ватель напряжения . Наиболее рас пространенная из относительно качественных и недорогих микро - схем для таких преобразовате лей - это РАМ 2803 ( рис .2). Она , по крайней мере , как - то регулирует и стабилизирует выходной ток . Реальный КПД при питании от 1,5 В , в лучшем случае , не более 50%. Существенно повысить КПД ( вплоть до 90%) можно , повысив пи тание до 2 В и более . Для этого нужно два аккумулятора или еще лучше два элемента по 1,5 В . Драйвера качественных фонарей на литий - по - лимерных аккумуляторах ( батарея из одного элемента ), как правило , выполнены на линейных токовых стабилизаторах или на ста билизаторах напряжения , но с ограничением тока . Наиболее распространенная МС типа АМС 7135 рассчитана на ток 0,35 А ( рис .6), а более мощная АМЕ 8805 - на ток 0,6 А . Оба стабилизатора обладают минимальным па - дением напряжения , что обеспечивает высокий КПД и н ебольшие потери , а также очень простую схему включения . Для увеличения выходного то ка часто можно встретить параллельное включе ние нескольких стабилизаторов . Наиболее массово в качестве драйвера в све - тодиодных лампах для 12 В используется микро - схема Р Т 4115 ( рис .8). Немного реже - почти аналогичный драйвер AL 8805. РТ 4115 - это МС понижающего индуктивного драйвера для мощных светодиодов высокой ярко сти . Она обеспечивает питание одного или несколь ких последовательно включенных светодиодов . МС весьма уда чна , обладает очень неплохими ха рактеристиками , получила массовое распростра нение и сейчас доступна по весьма небольшой сто имости ( порядка $2,5).
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИК И ПИТАНИЯ Характеристики РТ 4115: • очень простая схема включения ( несколько элементов ); • высокий КПД ( до 96%, U BX =28 В , нагрузка 7 СИД 1 Вт ); • входное напряжение от 8 до 30 В ; • выходной ток до 1,2 А ( устанавливается внешним токозадающим резистором ); • регулировка яркости по одному выводу , ли бо потенциалом 0,3...2,5 В , либо методом ШИМ ( частота от 100 Гц до 5 0 кГц ); • частота преобразования до 1 МГц ; • в зависимости от питающего напряжения , навесных элементов выходная мощность до 30 Вт ( типовая 3 Вт ). Светодиодные лампы на 220 В имеют большее разнообразие драйверов – встреча - ются как пони жающий индуктивны й драйвер ( на чем собран , выяснить не удалось , на корпусе кодированная маркировка произ во - дителя ), так и трансформа торные схемы на АР 3706, которая часто приме няется в разных зарядных устройствах и блоках питания ( рис .9). АР 3706 - достаточно сложная МС , с отсле живанием пикового тока первичной обмотки . Ми кросхема отслеживает выходные параметры преобразователя через обратную связь с вспомогательной обмотки трансфор - матора . В заключение несколько слов о нестандартных драйверах для мощных светодиодов . Инте рес - ная идея использовать для драйверов светодиодов за рядное устройство от старого мобильного телефо на , таковых еще достаточно много на рынках по весьма демократичной стоимости ( менее $1,2). Разобрав несколько десятков разных зарядок , пришел к следующим выводам : • предпочтительно использовать только фир менные зарядные устройства ( например , LG ); • критерий качества схемы - это обязательное наличие оптопары LTV 817 в цепи обратной связи ; • оптимально наличие МС ТОР или TNY ( рис . 10); • корпус на винтах , чтобы можно было разо брать и собрать .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИК И ПИТАНИЯ Сварочный инвертор - резонансный мост с частотным регулированием на МК ( PIC 16 F 628 ) Руслан Липин , Рад i оаматор , 2011, № 9 , с. 22 - 26 Устройство , описание которого представлено в настоящей статье , предназначен о для электро дуговой сварки штучными электродами . Аппарат дуговой сварки должен обеспечивать падающую вольтамперную характеристику в нагрузке ( дуге ). С точки зрения прос тоты управления наиболее привлека телен именно резонанс ный мост . В нем падающая хар актери стика источника сваро чного тока обеспечивается парамет рическими свойствами резонансной це почки в первичной цепи инвертора . Особенностью инвертора , который представлен в этой статье , является не только использование полного резонанс ного моста , но и управление им с помощью микроконтроллера PIC 16 F 628 - 20 I / R . Для используемых в инверторе силовых элемен тов , при условии соблюдения их тепловых режи мов , сварочный ток может достигать 200 А . Принципиальная схема инвертора разделена на две части . На рис .1 показана силовая часть , а на рис .2 - схема блока питания с блоком управле ния .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИК И ПИТАНИЯ Файл прошивки контроллера в формате . HEX можно скачать с сай та издательства «Радиоаматор» http :// www . ra - publish . com . ua /
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИК И ПИТАНИЯ Импульсный регулируемый стабилизатор напряжения 1,2...37 В / 3,0 A Сергей Тимонин , Рад i оаматор , 2011, № 10 , с. 20 - 21 Этот импульсный стабилизатор с регулируе мым выходным напряжением предназначен для установки в радиолюбительские устройства . Ста билизатор работает в импульсном режиме на ч астоте около 150 кГц , имеет высокий КПД и , в отличие от линейных стабилизаторов , не нуждает ся в большом теплоотводе . Устройство имеет тепловую защиту и защиту по выходному току 3 А . Совместно с этим устройством необходимо ис пользовать источник питания с постоянным выход ным напряжением в пределах 4,5...40 В при токе 0,1...5 А .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИК И ПИТАНИЯ Лабораторный блок питания с управлением выходным напряжением на МК ( PIC 16 F 628 A ) Сергей Петрусь , Рад i оаматор , 2011, №1 1 , с. 35 - 37 Лабораторный блок питания собран на двух платах : • плате измерении , управлении и индикации ; • плате выпрямителя и защиты от КЗ . Ручкой энкодера регулируют выходное напряжение БП от 0 до 25 В с шаг ом 0,1 В . При кратковременном ( менее 0,5 с ) нажатии на ручку энкодера включается и ли выключается под света , если ранее она была включена . При дли тельном нажатии ( более 0,5 с ) происходит запись установленного значения напряжения в энерго независимую память контроллера . Файлы печатных плат блока в формате Sprint Layout и «прошивки» микроконтроллера можно скачать с сай та издательства «Радиоаматор» http :// www . ra - publish . com . ua /
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИК И ПИТАНИЯ Вопрос — Ответ ( автоматика и питание ) С.М . Рюмик , Рад i оаматор , 2011, №11, с. 42 - 45 Читатель Ken Bartone хотел бы применить внешнее зарядное устройство для гелевого аккуму - ля тора 12 В / 7 А , который устано влен в фонаре . В наличие имеется блок питания с выходным напря жением 12 В . Достаточно ли его для подзарядки аккумулятора ? Блок питания дол жен обеспечивать более высокое напряжение чем 12 В . На рис .6 приведена схе ма широкодиапазонного DC / DC - преобразователя напряжения . Приведенный DC / DC - преобра - зователь относится к классу SEPIC ( Single - Ended Primary Inductance Converter - преобразо ватель с несимметрично нагруженной первичной индуктивностью ). Его особенностью является то , что входное напряжение может быть как больше , так и меньше , чем выходное напряжение . Достоин - ства - не требуется импульсный трансформатор , низкий уровень помех по сравнению с обратно - ходовыми преобразователями , высокий КПД . Визуально преобразователи с архитектурой SEPIC легко узнать по двум индук т ивностям и разделительному конденсатору между ними . В частности , на рис .7 представлен двухполярный источник питания ( автор Дмитрий Иоффе ), г де искомые элементы - это L 1, L 2, С 1 .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИК И ПИТАНИЯ Источники питания для цифровой видео - или фотокамеры с напряжением 3,2 В Алексей Зызюк , Рад i оаматор , 2011, №1 2 , с. 11 - 13 Гальванические элементы питания постоянно дорожают . Энергоемкие аккумуляторы также не - дешевы . Поэтому , зачастую , когда фот окамера находится в помещении , ее целесообразно под - ключать к сетевому источнику питания . В режиме просмотра фотоснимков ток , потре бляемый фотокамерой , не превышает 0,2 А . Зато в режиме фотосъемки он резко возрастает . Режим фотосъемки без фотовспышки тре бует ток не ме нее 0,4 А . А вот работа фотовспышки требует ток не менее 0,7 А . В данной фотокамере используется два эл емента питания типоразмера АА .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Вольтметр – индикатор для лабораторного блока питания Мишаков П . А . , Радиоконструктор, 201 1 , № 7 , с. 8 Самое простое - сделать вольтметр на стрелочной измерительной головке . Но это уже не так современно и не достаточно точно , поэтому , следующее по простоте - это вольтметр постоянного тока на микросхеме типа ICL 7107 ( вроде отечественной К 572 ПВ 2, только схема включения немного отлича ется ). Вольтметр на четырехразрядном семисегментном светодиодном индикаторе , с максимальным показанием « 1999 » . На рисун ке показана типовая упрощенная схема . Переключателем можно выбирать пределы измерения ( он переключает резисторы вход ного делителя ). Подстроечным резистором R 6 юстируют прибор . Одна проблема с питанием , так как нужно двуполярное напряжение ± 5 V , причем , вх од не должен быть «заземлен» на шины питания или на общий провод .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ HV 9910 – драйвер для светодиодных ламп Радиоконструктор, 201 1 , № 7 , с. 9 - 10 Микросхема HV 9910 выпускается фирмой Supertex I nc . для применения в светодиод ных лампах , питающихся н апряжением от 8 до 450 V . Микросхема представляет собой импульс ный источник стабиль - ного тока через светодиод или светодиодную матрицу составлен - ную из последовательно включенных суперярких светодиодов . Вход ное напряже ние постоян ного тока мо жет быть от 8 до 450 V ( при работе от пе ременного то ка использу ется мостовой или другой выпрямитель ). Микросхема работает совместно с внешним высоковольтным MOSFET транзисто ром . Частоту пере ключения можно регу лировать от несколь - ких десятков килогерц до 300 кГц путем изменения сопротив ления одного резистора , подклю чен - ного к выводу RT . Ток через светодиоды можно задать от единиц миллиампер до 1 А путем изме - нения величины контрольного сопро тивления , включенного в цепи истока выходного транзисто - ра . Напряже ние с этого сопротивления поступает на вывод CS микросхемы , и по величине этого напря жения вычисляется величина тока . Кроме того , яркостью светодиода ( или светодиодов ) можно управлять подачей управля ющих импульсов на вывод PWM , при этом происходит модуля - ция этими импульсами более высокочастотного импульсного сигна ла , на котором происходит пре - о бра зование . Соответственно скважности модулирующих импульсов изменяется и яркость свето - диодов . При подаче логической единицы на вывод PWM генератор включен , а при подаче нуля - выключен . В микросхеме имеется встроенный стаби лизатор напряжения 7,5 V , который может быть использован для системы управления . Частоту генератора можно установить в диапазоне от 25 до 300 кГц изменением сопротив ле - ния резистора на выводе Rt ( или Rosc ). Частота определяется по формуле : F = 25000/( R +22). Частота выражена в кГц , сопротивление в кОм . Частота импульсов ШИМ , подаваемых на вывод PWM может быть от 100 Гц до 5 кГц . При этом , скважность импульсов может быть от нуля до 100% , то есть , практически любая . Соответствующим образом будет изменяться яркость светодиода ( или светодиодов ). Сопротивле - ние контрольного резистора в цепи истока выходного транзистора выби рают таким , чтобы при максимальном токе напряжение на нем было равно 0.25 V .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Индикатор для зарядки шуруповерта 14,4 В Кодлозеров С . А ., Радиоконструктор, 201 1 , № 7 , с. 28 - 29 Приобрел дешевый китайский шуруповерт SKIL - 2007, аккумулятор 14.4 В - 1.2 А / Ч , в прин ципе нормальный - работать можно . В комплекте идет два аккумулятора и простейшее зарядное устройство , выполненное в виде двух раз дельных частей . В небольшом корпусе , кото рый втыкается в розетку , находится транс форматор с выпрями - телем , выдает на выхо де 18 В, 200 мА , от него отходит отрезок провода с разъемом . Вторая часть - само зарядное устройство с индикаторами , вот его схема - рис .1. Решил изготовить простой , надежный , из доступных деталей индикатор зарядки акку муляторов . В качестве основы взял авто мобильный индикатор напряжения . Вот его схема ( рис .2.) и паспортные данные . Диапазоны контролируемых напряжений : Красный светодиод VD 3 12 В Зеленый светодиод VD 4 от 12,5 до 14,5 В Красный светодиод VD 4 бо л ее 15 В Зоны совместного свечения Красный VD 3 и зеленый VD 4 от 12.0 до 12,5 В Красный VD 2 и зеленый VD 4 от 14,5 до 15.0 В Эта схема без переделки подойдет для 12 В шуруповерта . Не содержит дефицитных деталей и ее легко может собрать начинающий радиолюбитель . LT3799 – драйвер для светодиодных ламп Радиоконструктор, 201 1 , № 8 , с. 10 - 11 Микросхема LT 3799 выпускается фирмой Linear Technology для применения в свето диодных лампах мощностью от 4 W до 100 W , питающихся от электросети на пряжением от 90 V до 377 V . Микросхема разработана на основе одного каскада , а вся схема драйве ра , включаю ще го сетевой выпрямитель и выходной им - пульсный транс форматор со держит неболь шое число эле ментов . Микросхема работает сов местно с внеш ним мощным высоковольтным MOSFET транзистором . По типовой схеме выходной каскад строится по схеме с импульсным тра нсформатором , светодиодный блок подключен к вторичному выпрямителю этого трансформатора . Величина выходного тока поддерживается стабильной и контролируется по падению напряжения на низкоомном сопротивлении , включенном в цепи истока выходного тран - зистора . Микросхема выпускается в корпусе 16 - MSOP с 17 - выводом - пластиной , соединенной с общим проводом . Входное напряжение Vin , при котором схема включается 23 V Входное напряжение Vin , при котором схема выключается 12,3 V Гистерезис Vin (On/Off) 10,7 V Максимально допустимое входное напряжение Vin 32 V Частота генератора . 25 ...300 kHz Напряжение на выходе встроенного стабилизатора ( INTVcc ) 10 V Минимальное напряжение между входом и выходом стаби л изатора 500 mV Логическая единица импуль сного сигнала , поступающего на затвор выходного мощного полевого транзистора ( GATE ) INTVcc - 0,05 V Логический но л ь импульсного сигнала , поступающего на затвор выходного мощного полевого транзистора ( GATE ) 0,05 V
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Два блока питания для портатив ной аппаратуры Бутов А . Л . , Радиоконструктор, 201 1 , № 8 , с. 15 - 18 На базе сетевого адаптера от ненужного устаревшего телефонного аппарата с функцией АОН можно изготовить несложный блок питания с линейным стабилизатором , обеспечивающий на выходе два стабил изированных напряжения +5 В и +8 В при суммарном токе нагрузок до 500 мА . Блок питания с регулируемым выходным напряжением постоянного тока от 1 до 9 В , собран - ный по схеме рис . 2, позволяет подклю чать нагрузку , потребляющую до 1,6 А . Блок имеет защ иту от перегрузки и короткого замыка ния в цепи нагрузки , а также защиту от повы шенного напря же - ния сети переменного тока .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Блок питания 12 В / 25 A Горчук Н . В . , Радиоконструктор, 201 1 , № 8 , с. 19 - 20 При эксплуатации автомобильной аудио техники или связной техники в стационарных усло - виях необходим соответствующий источник питания , который должен давать напряжение от 12 до 14,5 V , стабильное установленное в этих пределах , при максимальном токе 20 А , Блок питания , схема которого здесь прив одится обладает именно такими характеристиками . Схема защиты от перегрузки по току работает по измерению напряжения на со противлении , включенном последовательно нагрузке . Входами датчика тока являются выводы 2 и 3 А 1. равно 0,025 Ом . М ожно органи зовать регулировку максимального выход ного тока , если параллельно низкоомным резисторам R 9 - R 12 включить один перемен ный резистор сопротивлением , где - то 10 - 100 Ом , а контрольное напряжение снимать с его движка и одного из крайних выводов . Схема обеспечивает достаточно хорошую стабильность установленного выходного напряже - ния , например , при выходном напряжении 13 V , под нагрузкой 22 А напряжение снижается всего на 40 - 60 mV . Если параллельно резисторам R 9 - R 12 подключить стрелочный милливольтметр , то по его шка ле можно будет определять ток нагрузки ( соответственно , переделав его шкалу в единицах силы тока ). Устройство аварийного отключения водонагревателя Бутов А . Л . , Радиоконструктор, 201 1 , № 8 , с. 21 - 22 На рис . 1 представлена принципиальная схема простого устройства для защиты нагре - вательных электроустановок от питания повышенным напряжением . При увеличении амплитуды сетевого на - пряжения переменного тока сверх 350...390 В , варистор RU 1 открывается , что приводит к открыванию маломощного чувствительного сим истора VS 1. По цепи R 3 - VS 1 - VD 1 - VD 4 - С 1 начинает протекать ток . Конденсатор СЗ сгла живает пульсации выпрямленного диодным мостом напряжения . Контакты реле уверенно переключаются при напряжении на обмотке реле 100... 120 В . Конструкция не предназначена для з ащиты радиоаппаратуры от всплесков на - пря жения сети , вызванных грозовыми раз - рядами . При сборке , настройке и эксплуа - тации устройства следует учиты вать , что все элементы конструкции находятся под напря жением сети переменного тока 220 В . Это устройство т акже можно применять для защиты от перенапряжения систем освеще ния как на лампах накаливания , так на основе вакуумных электролюминесцентных ламп .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Зависимое включение нагрузки Горчук Н . В . , Радиоконструктор, 201 1 , № 8 , с. 27 Это схема зависимого выклю ча теля нагрузки , управляемого настольной лампой или любой другой нагрузкой , питающейся от сети 220 V . На проводе L настольной лампы , на участке между выключателем и лампой установлен сенсор , - 50 витков обмоточного провода , намотан ных на провод как на карка с катушки индуктивности . Сенсор работает как антенна . При включении лампы по проводу протекает переменный ток и в сенсоре появ ляется сигнал фона переменного тока , который поступает на усилитель на транзис торах VT 2 и VT 3. Напряжение на базе VT 1 начинает увеличиваться и в какой - то момент транзистор VT 1 открывается на столько , что срабатывает реле К 1. Его контакты включают нагрузку . При выключении лампы сигнал в датчике L 1 пропадает , транзистор VT 1 закрывается и реле К 1 выключает нагрузку . Таким образом , пи тание нагрузки управля ется выключателем настольной лампы . Стабилизированный регулятор частоты вращения двигателя постоянного тока Тарасенко В . И . , Радиоконструктор, 201 1 , № 8 , с. 28 - 29 Схема предназна чена для регулировки и поддержания ста бильной ча стоты вра - ще ния низковольт ного двигателя мощ - ностью от единиц ватт до 1000 ватт при напряжении питания не более 20 V . В качестве датчика частоты вращения используется датчик электронной системы зажигания автомоби ля ВАЗ . Этот датчик выполнен на основе да тчика Холла и пред ставляет собой закрепленный на оси круглый магнитный экран с прорезями , которые при враще нии проходят в щели датчика Холла . В ре зультате на выходе датчика образуются импульсы , частота кото рых прямо пропорциональна частоте враще ния ва ла , на котором закреплен магнитный экран . Доработка электродвигателя заключа - ется в установке на его валу вышеуказан - ного датчика системы зажигания , который нужда ется в доработке , связанной со сквоз ным прохождением через него вала электродви гателя . Коне чно , если схему плани руется использовать только с маломощным двигателем , то и выходной каскад можно сделать на менее мощном транзисторе , а также применить более легкий датчик , например , на основе щелевой оптопары от старой «шариковой» компьютерной мыши и легкого колеса с перфорацией для преры вания потока света между светодиодом и фототранзис - тором щелевой оптопары .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Управление питанием компьютерной периферии Бутов А . Л . , Радиоконструктор, 201 1 , № 9 , с. 10 - 12 Чтобы автоматически выклю чать питание подкл юченных к компьютеру устройств , можно собрать несложную конструкцию , принципиальная схема которой представлена на рис . Устройство рассчитано на подключение нагрузок общей мощностью до 1200 Вт . В зависимости от способа подключения устройство может работать в двух режимах : 1 — питание на нагрузки подаётся всегда , если на сам компьютер подано напряжение сети ; 2 — питание на нагрузки поступает , только если компьютер находится в рабочем состоянии . Первый режим работы обеспечи вается за счёт того , что если комп ьютер находится в дежурном , ждущем или спящем режиме , то на USB портах обычно присутствует напряжение питания +5 В , что можно отключить в настрой ках BIOS некоторых компьютерных системных плат . Во втором режиме вход управления следует подключать к силовой линии +5 В компьютера , напряжение на которой обычно отсутствует , если компьютер не работает . Напряжение силовых +5 В подаётся на все провода красного цвета , выходящие из блока питания настольного компьютера . Второй режим затруднительно реализовать для ноу тбуков и нетбуков .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Двухканальный стабилизатор напряжения на ILA 8133 A Бутов А . Л . , Радиоконструктор, 201 1 , № 10 , с. 20 - 22 Интегральная микросхема ти па ILA 8133 A представляет со бой сдвоенный линейный ста билиза - тор напряжений +5,1 В и +8 В , выпуск ается фирмой Integral , корпус типа Heptawatt . Максимальный ток нагрузки в каждом канале может достигать 1 А . Напряжение насыщения проходных транзис торов микро схемы не более 1,4 В при токе нагрузки 0,75 А и не более 2 В при токе нагрузки 1 А . Максимально е входное напряжение для обоих каналов +20 В. Микросхема имеет встроенные средства защиты от перегрева и перегрузки . Защита от перегрузки срабатывает при токе нагрузки около 1,3 А , работает в режиме ограничения выходного тока до 0,5...0,7 А . Функцион альные возможности блока питания на ILA 8133 A можно расширить , если дополнить его двухканальным звуковым сигнализатором короткого замы кания . При коротком замыкании или значительной перегрузке на любом выходе стабилизатора напряжений один или оба транз ис - тора VT 1, VT 2 закры ваются , вслед ствие чего раз решается рабо та низкочастот ного генерато ра , собранного на DD 1.1, DD 1.2, который управляет ра ботой тональ ного генератора.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Велосипедная подзарядка для сотового телефона Гоголев В.А . , Радиоконс труктор, 201 1 , № 10 , с. 22 Если велосипед не то барахло , которое многими годами лежало на балконе , а современный велосипед , оборудованный фарой , генератором , то вполне можно найти и способ подключить сотовый телефон . Ведь всего - то нужно 5 V при токе до 0, 5 А . Проблема только в том, что напря жение на выходе генератора для питания велофары крайне нестабильно . В этом случае лучше всего подходит импульсный стабилизатор . Два преобразователя напряжения с гальванической развязкой Бутов А . Л . , Радиоконструкто р, 201 1 , № 10, с.23 - 26 На рис . 1 представлена принципиальная схема преобразователя постоянного нестабилизиро - ван ного напряжения в постоянное стаби лизированное напряжение с гальванической раз вязкой между входом и выходом . Его основное назначение — п итание цифровых мультиметров с дисплеем на жидких кристаллах . Устройство имеет малую ёмкость между входом и выходом , что особенно важно для получения высокой точности проводимых измерений и предотвра щения выхода мультиметра , например , при попытке измерить сетевое напряжение 220 В . При питании мультиметра через это устройство , становится возможным подключать настраивае мую конструк - цию и измерительный прибор к одному источнику энергии без опасности повре дить прибор . Конструкция имеет малые габари ты и может быть смонтирована в корпусе от батареи 6 F 22 ( «Крона» , «Корунд» ). Устройство обеспечивает выходное напряжение постоян ного тока 10 В при токе нагрузки до 40 мА . Входное напряжение может быть от 5 до 24 В . Ток потребления на холостом ходу около 3,9 мА при в ходном напря жении питания 10 В . При входном напряжении до 10...12 В форма напряжения на выводах 1 и 3 трансформатора близка к меандру . При уве личении напряжения питания на этих выводах будут наблюдаться короткие импульсы с дли тельными паузами . Один из возможных вариантов подключения устройства к мультиметру показан на рис. 2.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ На рис . 3 представлена принципиальная схема более мощного преобразователя напряжения с гальванической развязкой . Устройство предназ начено для питания и подзарядки аккумуляторов различных МР - 3 плееров , мобильных телефон ных аппаратов , некоторых небольших фотоаппа - ратов . Этот преобразователь работоспособен при входном напряжении от 3 до 18 В . Макси маль - ный ток подключаемой нагрузки 520 мА при входном напряжении от 7 В или 260 мА при входном напряжении 5 В . При изменении напря жения питания от 5 до 18 В выходное напряже ние изме - няется от 5,0 до 5,3 В . При колебании тока нагрузки от минимального до максималь ного выход - ное напряжение практически не изменяется . При отключенной нагру зке преобра зователь потребляет от источника энергии ток около 10 мА при входном напряжении 5 В . Карманный высоковольтный генератор Горчук Н . В . , Радиоконструктор, 201 1 , № 10 , с. 27 Устройство питается от батарейки напря жением 9 V и при нажатии кноп ки выдает на выходных щупах напряжение около 1000 V .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Импульсный источник питания для MP - 3 плеера Баланов Г.М. , Радиоконструктор, 201 1 , № 10 , с. 28 Источник питания обеспечивает выходное напряжение 4,7 - 5,2 V при токе до 0.5 А . Он выполнен на микросхеме NCP 1012, в которой есть импульсный генератор на частоту 65 кГц и высоковольтный ключ на полевом транзис торе с максимально допустимым напряже нием сток - исток 700 V и ток стока до 0.2 А . Светодиодная лампа Андреев С . , Радиоконструктор, 201 1 , № 10 , с. 36 На рисунке показана схема простейшей светодиодной лампы . Ведь здесь нет ничего сложного - Покупаете 24 сверх ъ ярких белых светодиода и включаете их такой вот цепочкой . А далее . – под - ключаете в электро сеть через балластный конденсатор , на реактивном с опротивлении которого гасится избыток тока , и резистор R 1, снижающий максимальную величину броска тока при заряд - ке данного конденсатора . Светодиоды нужно выбрать белого света , конечно , кроме случая когда вам нужно сделать нечто вроде светофора . Нужно брат ь светодиоды без встроенного токоограни - чи теля , то есть , с прямым падением напряжения не более 3.6 V . Емкость конденсатора зависит от номиналь ного тока светодиодов . Вообще , я её подбирал экс - периментально , не пользуясь каким - либо расчетами , опираясь толь ко на недопущение нагре ва светодиодов более предельной величины (60 °С ). При использовании светодиодов с номинальным током 20 м А оптимальная емкость конденсатора получилась 0.33 мкФ . При номинальном токе 50 м А уже потре бовалось 1 мкФ . Ну , соответственно , чем больше ток , тем и яркость больше . Ах да , еще , - конденсатор должен быть на напряжение не ниже 400 V . Возможно как увеличение , так и умень шение числа светодиодов в цепи . Печатной платы не привожу , по причине её отсутствия . Все светодиоды спаяны об ъ емны м способом своими выво - дами между собой , и всей этой конструкции придан вид по форме близкий к шарообразному или скорее , к колбообразному . Затем все это дело через резистор и конденсатор припаяно к цоколю от стандартной лампы .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Стабилизаторы напряжения н а ИМС L 88 MS 33 T Бутов А . Л . , Радиоконструктор, 201 1 , № 1 1 , с. 14 - 16 Интегральная микросхема L 88 MS 33 T производства фир мы Sanyo представляет со - бой линей ный стабилизатор напряжения положительной полярности с малым напря - жением насыщения . Выход ное напряже ние микросхемы 3,3 В , максимальный ток нагрузки 0,5 А , падение напряжения вход - выход не более 0,3 В при токе нагрузки 150 мА или не более 0,6 В при токе нагрузки 0,5 А . Максимальная рассеивае мая мощность 1 Вт без теплоотвода или до 6 Вт ( кратковременно ) с теплоотводом при температуре корпуса 25 О С . Корпус типа ТР - 5 Н для поверхност ного монтажа . Входное напряжение микросхемы +4...17 В . Чтобы увеличить нагрузочные спо - соб ности и надёжность стабилизатора на микросхеме L 88 MS 33 T , устройство можно дополни ть мощным p - n - р тран - зистором , рис . 3. Этот стабилизатор рассчитан на ток нагрузки до 2 А . При этом , минимальное входное напря - жение должно быть больше выходного не менее чем на 1,3 В при токе нагрузки 2 А . На рис . 4 показана схема немного изме - нённого у стройства . Здесь установлен узел на элементах R 3, С 8, R 4, VD 2 для задержки включения стабилиза - тора на время около 1 секунды после подачи на вход стабилизатора напряжения питания . На рис . 5 представлена схема блока питания на выходные напря - жения 3,3 В , 6,0 В , 9,5 В . Увеличение выходного напряжения микросхемы относительно номинального достигает - ся установкой дополнительных стаби - лит ронов VD 5 и VD 6.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Бесперебойный источник питания Лыжин Р . , Радиоконструктор, 201 1 , № 11 , с. 16 - 17 На рисунке показана простая схема бес перебойного источника питания . Его можно использо - вать для питания различных устройств , которые должны работать как при наличии напряжения в сети , так и при его отсутствии . Например , различные охранные устройства , сигн ализации , часы , таймеры . Схема очень проста и состоит из сетевого источника на низкочастотном силовом транс - форматоре и резервного источника , в качестве которого используется аккумулятор на номиналь - ное напряжение 12 V . Причем , при наличии напряжения в сети идет постоянная подзарядка аккумуляторной бата реи . Ключевой стабилизатор на LM 317 HV Махлаков В.М . , Радиоконструктор, 201 1 , № 11 , с. 17 Стабилизатор выполнен на популярной микросхеме LM 317 HV , представляющей со бой интег - раль ный с т абилизатор напря жения от 1,8 до 32 V . Напряжение регулируется переменным резис - тором R 4. Чтобы повысить выходной ток до 5 А используется транзистор VT 1. Он включен измерителем тока потребления А 1. Если ток через А 1 превышает некоторое значение это приводит к откры - ванию т ранзистора , так как падение напряжения на R 1 ста новится достаточным для его откры - вания . Через открытый транзистор ток поступает мимо стабилизатора . Когда напряжение на выходе достигает заданной величины ток через стабилизатор снижается и транзистор з акрывается . Так происходит циклически . Частота зависит от цепи R 6 - C 3.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Регулятор мощности постоянного тока Алиханов Р . Р . , Радиоконструктор, 201 1 , № 1 2 , с. 29 Регулятор предназна чен для регулировки мощности нагрузки , питающейся постоян ным током нап ряже нием от 10 до 75 V , потребляя максималь ный ток не более 150 А . Это может быть про - жектор , питающийся от автомобильной борто вой сети , электродви гатель постоянного тока или другая нагрузка . Регулятор построен на основе принципа широтно - импульсной мо дуляции . Он состоит из мультивибратора с регулировкой скважности импульсов , буфер ного и выходного каскадов .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Замена выпрямительного диода MOSFET транзистором снижает потери в источнике питания Camilo Quintáns Graña и Jorge Marcos Acevedo, Радиолоцман , 2011, № 6 , с. 42 - 43 На мощных кремниевых выпрями - тельных диодах прямое падение напряжения может достигать 1.2 В . Рассеиваемая на них мощ ность снижет КПД источников питания . Так , к примеру , на антивозвратном диоде в фотоэ - лектрической панели мощностью 120 Вт с номинальным напряжением 24 В может те рять ся до 6 Вт мощности , что в относитель ных единицах означае т 5%. Система охлаж дения диодов требует дополнительных зат рат , и , опять же , увеличивает потери мощ ности . В статье предлагается более экономи - чное решение , заключающееся в замене мощного диода MOSFET транзистором , работающем в режиме включения / вы - ключени я . На Рисунке 1 изображена схема выпрями теля с MOSFET транзистором Q 1 , имеющим во вклю чен ном состоянии низкое сопротивление сток - исток . V 2 представляет источник переменного напряжения 36 В . Наг рузка образована последовательным соединением резистора 9 О м и индук тивности 25 мГн . Компаратор IC 1 управляет затвором транзистора Q 1 на тех отрезках времени , когда напря жение питания на аноде превышает напряжение на катоде . Таким обра зом , исток выполняет функцию анода выпрямителя , а сток - катода . В схе ме исп ользуется способность тран зистора проводить ток в направлении исток - сток . При включении Q 1 проис ходит эффективное шунтирование паразитного диода между подложкой и стоком , благодаря чему потери мощ ности оказываются минимальными . При низком напряжении зат вор - исток выключены как транзистор , так и пара зитный диод . Диод D 1 и резистор R 1 выполняют функцию защиты компаратора , ограни чивая напряжение на его входах . В нормальном режиме функционирования выпря мителя при максимальном токе нагрузки 2.65 А паде ние н апряжения равно 33 мВ , a Q 1 работает в омичес кой области ( области нарастания вольт - амперной характеристики ). Напротив , если не управлять напря жением затвора , падение напря жения достигает 629 мВ , приводя к возрастанию максимальной мгновенной мощности до 1.66 Вт . Предлагаемый подход справедлив для выпрямите лей любого типа с любым количеством диодов . Кроме того , возможно использовать эту схему в DC / DC и DC / AC преобразователях , поскольку в мостовых схемах MOSFET транзисторы могут пропускать как активные , та к и реак - тивные составляющие токов . Существенной особенностью является и исключение влияния паразит ного диода подложка - сток .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Конвертеры универсальной структуры с использованием триггера Шмитта В . Я . Грошев , Радиолоцман , 2011, №7, с.46 - 49 На рис .1 представлена при нци - пиаль ная схема однотактного повы - шающего конвертера . Это устройство предназна чено для преоб разования напряжения батареи из двух Ni - Mh аккумуляторов с напряжением 2 ... 2.7 В в напряжение питания для OLED дисплея (13 В , 30 мА ). Стаб ильность выходного напряже - ния , обеспечиваемая конвертером , не хуже 1% при изменении входного в пределах 2.5 ... 4 В и во всем диапа - зоне выходных токов . Описываемое устройство обладает и доста точно высокой температурной стабильностью - не хуже 2% в диапа зоне температур - 20 ... +50 °С . КПД преобра зователя при использова нии относи тельно недо р огой индуктивности фирмы Murata LQH 55 D превышает 85% при входном напряжении свыше 2 В , а предельная выходная мощность при этом напряжении достигает 0.4 Вт . Наилучш ие характеристики устройства обеспечиваются при питании DD 1 от отдельного источника напряжением 2.5 ... 5 В . На рис . 2 представ лен вариант пони жающего кон вертера . При выходном напряжении 3.2 В и выход - ном токе 100 мА конвертер имеет следующие электри ческие характеристики . Стабильность при изменении входного напряжения в пределах 3.3 ... 5.5 В - не хуже 1%. При отключении нагрузки на пря жение возрастает до 3.4 В , однако этот параметр можно улучшить , умень шая сопротивление резистора R 3. Термоста бил ьность выше , чем у пер вого устройства . КПД при входном напряжении 5 В и выходном токе 100 мА выше 85% даже с учетом относи - тельно большого тока потребления логичес ким элементом .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Простой драйвер для питания светодиодных светильников от се ти переменного тока В . Я . Грошев , Радиолоцман , 2011, № 8 , с. 39 - 40 Нетрудно заметить , что по своей структуре драйвер сродни китайским зарядным устройствам , но сущест венно проще своих родственников . Именно поэтому можно использовать соответ - ствующую плату . Дрос сель , переделан ный в трансформатор , на пла те не поместился , поэтому он размещен вне печатной платы на удлиняющих проводниках . Уникальной особенностью этого устро йства является наличие цепи регулирования R 4, VD 5, которая позволяет обеспечить прак т ически постоянную силу света при изменении напряжения в сети в пределах 120...240 В . Указанные параметры гарантируются при питании 8 - 10 белых светодиодов . Дроссель преобразован в трансформатор без разборки - просто вокруг основной обмот ки в имеющихся пром ежутках между ней и боковыми кернами сердечника намотаны 20 витков МГТФ сечением 0.04 мм 2 . Для опреде ленности сообщу , что собственная обмотка дросселя содержит примерно 300 витков , ее индуктивность составляет 2.5 мГн . Сердечник - примерно соответствует Ш 5 х 5 из феррита Ф 2000 НМ , причем наверняка предусмотрен зазор . R 1 имеет мощность 1 Вт , a R 3, R 6 - 0.5 Вт . На всякий случай последовательно с группой светодиодов следует включить плав кий предо - хранитель , рассчитанный на 0.5 А . Количество светодиодов , которые можно питать от этого уст - ройства , рекомендуется устанавливать в пределах от 5 до 20 шт ., вклю ченных последо вательно . Схема драйвера светодиодов для применения в архитектурной и интерьерной подсветке Steve Sheard , Радиолоцман , 2011, №8, с. 51 - 54
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Они могут уступать по эффективности слож ным импульсным регуляторам , но их дешевизна и простота изготовления делают их привле ка тель ными . Кроме того , данные схемы имеют универсальную спецификацию по напряже нию питания : переменное напряжение от 85 В до 250 В с частотой 50 или 60 Гц . Схема на Рисунке 1 включает в себя выпря - ми тельный мост , чоппер и регулятор тока . Двух полупериодный мост собран на дио дах D 1 , D 2 , D 3 , D 4 и питает схему чоппера . MOSFET транзистор Q 2 сразу включается и конденсатор С 1 начина ет заряжаться . Резисторы R 1 и R 2 образуют делитель напряжения . Когда напряжение на катоде ста - билитрона D 5 дости гает уровня 43.5 В , стаби - литрон включается , что приводит к открыва - нию транзистора С 1 и закры ванию транзисто ра Q 2 . Стабилитрон D 6 предназ начен для защи ты затвора транзистора Q 2 . Напряжение на конденсаторе C 1 остается на уровне 80...90 В . Заряженный конденсатор питает регулятор постоянного тока NSI 45020 AT 1 G и линейку светодиодов . В дан - ном примере используются 22 светодиода , включен ных пос ледовательно . Последова - тельно со све тодиодами включен резистор R 4 для измерения протекающего через светодиоды тока . NSI 45020 AT 1 G - это компактный , двухвывод ной регулятор тока для управления мало мощ ными светодиодами . Устройство выпол нено в корпусе SO D - 123, обеспечивает в цепи стабиль ный ток 20 мА , не требует дополни тельных внешних компонентов . Простое и надежное устройство позволяет создавать недорогие решения для управления светодио дами . Регулятор включается последовательно в цепь светодиодов , ра ботает с максималь ным рабочим напряжением 45 В , обеспечива ет ток в цепи 20 мА с точностью ± 10%, имеет встроен ную ESD защиту , рабочий температур - ный диапазон от - 55 до +150 °С . Для обеспе - чения тока в цепи больше 20 мА нужно вклю - чить параллельно несколь ко регуляторов (2 регу лятора - ток 40 мА , 3 регулятора - ток 60 мА и т . д .).
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Модернизация маломощного зарядного устройства В . Грошев , Радиолоцман , 2011, №9, с.50 - 55 Известны два основных варианта заряд ных устройств ( ЗУ ), используемых для о бслу живания маломощных электронных устройств с аккумуляторным питанием . Принципиаль ная схема первого из них представлена на Рис .1. Такими устройствами комплектовались наши приборы несколько лет назад , когда акку муляторы , по сравнению с современными , име ли существенно меньшую емкость , и ток заряда для типоразмера АА не превышал 70 - 130 мА . К достоинствам устройства следует отнес ти достаточно высокую стабильность пара метров при простой схеме , а также реализо ванную простыми средствами индикацию выходного тока , что отличает его от больши нства ЗУ серийного производства . При этом следует отметить , что режим работы устройств , выполненных по такой схе ме , зачастую устойчив только при гарантиро ванном отсутствии насыщения трансформа тора . Принципиальная с хема ЗУ другого типа представлена на Рис .2. Основной особенностью этой схемы явля ется использование элементов ( VT 1, R 4, R 6), которые контролируют величину максималь ного тока через ключевой транзистор и , соот ветственно , через первичную обмотку транс фо рматора . Такая особенность делает это устройство предпочтительным для серийного производства , т . к . при этом любая подстройка схемы оказывается ненужной , а максималь ный ток через ключ однозначно определяется параметрами элементов схемы .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Поскольку харак теристики обоих рассмот ренных выше устройств не оптимальны , воз ник вопрос , нельзя ли объединить их достои нства и исключить недостатки . Разумеется без заметного увеличения результирующей цены . То , что получилось в результате решения этой задачи , представ лено на Рис .3. Отмечу , что представленная на Рис . 3 схе ма не является универсальной и пригодна лишь для реализации устройств с выходной мощностью не более единиц Ватт . Простая схема безиндуктивного повышающего преобразователя со стабилизацией напря жения Keith Curtis , Радиолоцман , 2011, №9, с.56 - 57 Д ля одного из проектов мне потребовался стабилизированный источник питания 15 В , способный отдавать ток в едини цы миллиампер . Но в схеме была единствен ная шина питания с напряжением 9 В , а делать дор огой индуктивный повышающий преобра зователь мне не хотелось . Мне хотелось сделать простую схему , затра - тив небольшое количество компонентов и кое - что из неиспользованной периферии моего микроконтроллера . Проинспектировав свободные выводы , я обнаружил , чт о распо лагаю широтно - импульсным модулятором ( ШИМ ) с множеством режимов работы в кон фигурации Н - моста , ком - паратор , источник опорного напряжения и нес - колько каналов аналого - цифрового преобра - зователя ( АЦП ). Используя периферийные схемы микроконт - роллера для управления переносом заряда между конденсаторами , можно создать похожую схему , вырабатываю щую стабилизированное напряжение 15 В из шины 5 В . Из комбинации топологии умножи теля Вилларда и ШИМ , получается схема , способная без нагрузки генерировать напря жение 18 В , а добавление компаратора и источника опорного напряжения , запускает простой механизм обратной связи ( см . Рису нок ). В макет своей схемы я ставил диоды Шоттки из - за малого падения напряжения , а номи налы конденсаторов выбирал равными 0.1 мкФ , 1 мкФ или 10 мкФ . Все конденсаторы в схеме были одинаковыми . Благодаря обрат ной связи по напряжению , напряжение стаби лизировалось вплоть до величины 15 В . Ток , который могла отдавать схема в нагрузку , зави сел от номиналов конден - саторов , но для моих целе й емкость не имела значения - для тока не более 1 мА годились любые конденсаторы .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Источник постоянного тока , работающий в широком диапазоне входных напряжений Donald Boughton , Радиолоцман , 2011, №10, с.69 - 71 При конструировании самых различных схем мож ет потребоваться источник постоян ного вте - кающего тока . Примером может слу жить ток фиксации управляющего электрода симистора в ре - гу ляторе яркости флуоресцен тного или светодиодного светильника , или источник прецизи онного втекающего тока на конце длинн ой линии , такой , скажем , как кабель ADSL модема . В обоих случаях необходимо создать схему , способную отдавать постоянный ток в широком диапазоне входных напряжений . В общем случае задача решается с помощью схемы , состоящей из датчика тока на измери - тель но м резисторе , маломощного транзистора и мощного транзистора . На Рисунке 1 изобра - жена схема , в которой используется мощный биполярный транзис тор Q 1 . При высоком напряже - нии схема отдает относительно постоянный ток , однако входит в регулирование ли шь тогда , когда напряжение достигает примерно 60 В , и в базу транзистора начинает поступать достаточ - ный ток . На Рисунке 2 мощный биполярный транзистор заменен MOSFET транзистором Q 1 , благо - да ря чему схема будет входить в режим регулиро вания при значитель но меньшем напряжении .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Современные микросхемы для построения импульсных источников питания с экономичным дежурным режимом Юрий Петропавловский , Радиолоцман , 2011, № 11 , с. 22 - 31 В техническом отношении существенное снижение потребления элек троэнергии в режиме ожидания может быть достигнуто за счет повышения КПД импу льсных источников питания ( ИИП ) различной бытовой техники , работающих в режимах с небольшой нагрузкой . Традиционные ИИП с ШИМ управлением характеризуются сущес твенным сниже нием эффективности ( КПД ) при малых нагрузках ( до 40 - 50% и менее ). В последние годы многие производители полуп роводниковых приборов разработали и выпус кают экономичные микросхемы для ИИП , эффективность которых при малых нагрузках существенно улучшена . Фир ма Infineon ( Нойбиберг , Германия ) выпускает десятки типов микросхем SMPS серий CoolSET - F 2/ CoolSET - F 3, обеспечиваю щих экономичный дежурный режим . Фирма Sanken ( Нииза , Япония ) выпускает несколько серий экономичных микросхем для SMPS . Микросхемы серии ST R - W 6750 пред назначены для построения сетевых квазире зонансных им - пуль сных источников питания ( Off - Line Quasi - resonant Switching Regulators ). В режиме ожидания используется режим бло кирования внутреннего импульсного генерато ра , обеспечивающий малое пот ребление элек троэнергии ( не более 0.1 Вт ).
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Большую номенклатуру экономичных мик росхем для импульсных источников питания , в том числе для сетевых адаптеров ( зарядных устройств ) мобильной аппаратуры выпускает фирма Power Integrations ( Сан Хосе , США ). М икросхемы LNK 500/501/520 серии LinkSwitch являются эффективными ключевы ми преобразователями со стабилизацией по напряжению или по напря - жению и току .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Способы управления яркостью свечения светодиодов с помощью импульсных драйверов Rich Rosen , Радио лоцман , 2011, №11, с.22 - 31 Яркость и цветовая температура светодиодов Способы управления яркостью свечения светодиодов Аналоговое диммирование Диммирование с помощью ШИМ Многорежимный диммер LM3409 National Semiconductor выпускает уника ль ный многорежимный драйвер светодиодов LM 3409, предназначенный как для аналогово го , так и ШИМ регулирования яркости . Диммирование может осуществляться одним из четы рех способов : 1. Аналоговое регулирование прямой пода чей напряжения 0 ... 1.24 В на выв од IADJ . 2. Аналоговое регулирование с помощью потенциометра , подключенного между выводом IADJ и «землей» . 3. ШИМ регулирование с помощью вывода EN . 4. ШИМ регулирование с помощью шунти рующего MOSFET транзистора .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Добавьте дополнительный выход к повы шающему DC / DC преобразователю Владимир Олейник , Радиолоцман , 2011, №1 2 , с. 59 - 62 Микросхемы повышающих преобразовате лей широко используются в аппаратуре с бата рей - ным питанием . Как правило , такие микросхемы имеют один выход с фиксированным или регули - руемым напряжением . Некоторые пре образователи снабжены функцией контроля напряжения батареи , для чего в них пред усматриваются выводы LBI / LBO ( low - battery - in / low - battery - out - батарея - разряжена - вход / батарея - разряжена - выход ). Разработчики компонентов добав ляют эти выводы для того , чтобы следить за состоянием батареи и пред упреждать пользователей гаджетов о ее раз ряде . Отказавшись от использования этой функции , можно получить дополнительный выход стабилизированного напряжения . Повышающий преобразовател ь МАХ 756 обеспечивает выбираемые внешним выводом выход - ные напряжения 3.3 и 5 В , с токами 300 и 200 мА , соответственно ( Рисунок 1). Диапазон входных напряжений - от 0.7 до 5.5 В . Для кон троля разряда батареи в микросхеме имеются компаратор , источник опорн ого напряжения и MOSFET транзистор с открытым стоком . Если напряжение на входе LBI опускается ниже порога 1.25 В , соединенный с выходом LBO MOSFET транзистор откры - вается и начинает пропускать втекающий ток на «землю» .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Эти элементы микросхемы можно испо ль зовать для того , чтобы сделать второй канал стабили - зи рованного напряжения ( Рисунок 2). Выходное напряжение устанавливается дели телем R 1, R 2 согласно выражению : ВЫХОД _2 = V REF ( R 1 + R 2 )/ R 2 где V REF - напряжение внутреннего опор ного источника , равное для данной микросхе мы 1.25 В . Напряжение на ВЫХОД _2 можно устанав ливать в пределах 1.25...5 В , если оно остает ся меньше напряжения на ВЫХОД _1. Пос кольку ВЫХОД _2 забирает ток от ВЫХОД _1, суммарный ток обоих выходов не должен пре вышать 200 мА при напряжении 5 В , и 300 мА при напряжении 3.3 В . Выводы LBI / LBO можно также использо вать для создания второго повышающего пре образо ва - теля . На Рисунке 3 показан возмож ный вариант построения его схемы на микрос хеме счетверен - ного триггера Шмитта CD 4093 с логи кой « 2 И - НЕ» , дросселе L 2 , резисторах R 2 ... R 4 и элементах Q 1 D 1 , C 1 , C 2 . Элементы IC IB , R 1 и C 1 образуют автоколебательный генератор , работа которого разре - шается эле ментом IC 1 A - Для указанных на схеме номина лов R 2 и C 1 частота генерации равна прибли зите льно 17 кГц . Когда напряжение на выводе LB 1 меньше 1.25 В , низкий уровень напряжения на выходе LBO разрешает работу генератора на элемен те I С 1 В , I С 1 C и I С 1 D буфери - зуют выход генера тора и управляют MOSFET транзис тором Q 1 . При включенном Q 1 через него пр отекает ток дросселя L 1 . При выключенном транзисторе энергия , накопленная в дросселе заряжает конденсатор С 2 через диод D 1 . Делителем R 3 , R 4 устанавливается необходимое напряжение на ВЫХОД _2, в соответствии с выраже нием: ВЫХОД _2=1.25 B x ( R 3 + R 4 )/ R 4 . I C 1 питается напряжением , получаемым с ВЫХОД _1 . Напряжение на ВЫХ О Д _2 является функ цией выходного тока и входного напряжения ( Рисунок 4). При достаточном входном напря жении график зависи мости напряжения от тока будет иметь плоский участок , в пределах ко торого происходит эффек тивная стабилиза ция напряжения ( Рисунки 5 и 6).
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Лабораторный ИБП 120 ВА Анатолий Поляков , Радиолюбитель , 201 1 , № 1 , с. 20 - 21 В статье Н . Игнатенков а « Новый импуль сный преобразователь » ( Радиолюби тель , № 4, 2000 г , стр . 17 - 19 ) напечатана очень простая схема импульсного преоб разователя . Именно э та схема лег - ла в основу моего ИБП ( рис . 1). Сначала собрал схему по авторс кому варианту . Схема заработала с первого включения , но выходные параметры - 8 В и ток 2,5 А меня не устраивали . Не вдаваясь в глу бокие расчеты , решил изме нить параметры силового трансформатора , дросселей и конден - са тора , ограничиваю щего выходной ток . Полученный ИБП обеспечил выходные напряжение 30 В и ток 4,5 А . К тому же легкий , малогабаритный . Добавив к нему регулятор напряжения , получил лабораторный ИБП . При повышении тем пературы на ра диаторах VT 1... VT 2 свыше 30 °С на чинает вращаться венти - лятор на медленных оборотах . С повышением температуры обороты увеличивают ся , достигая максимума при t = 50 °С . Терморезистор лучше устано вить на радиатор транзистора VT 1. Мощный ста билизатор сетевого напряжения с использованием электромагнитных реле Александр Маньковский , Радиолюбитель , 201 1 , № 1, с. 21 - 23 Контакты реле промышленных стабилизаторов сетевого напряжения просто - напросто не выдерживают больших токов при размыкании (ча сто контакты реле не про сто отгорают, но даже привариваются друг к другу). В схеме же , изображенной на рис . 1, электромаг нитным реле К 1... К 4 такая беда не угрожает по очень простой причине - контакты реле коммутируют мизер ный ток управляющих электродов тринисторов . Когда замкнуты контакты реле , к примеру К 1, то в какой - либо полупериод сети ток утечки обратновключенного тринистора ( VS 1 или VS 2) становится током , открываю щим прямо - вклю ченный . В результате оба полуперио да напряжения сети поступают в наг рузку . При раз мы - кании контактов реле тринисторы перестают откры ваться , нагрузка отключается от тринисторов VS 1, VS 2.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ При сетевом напряжении ниже 185 В все компара торы ( построены на ОУ DA 1.1... DA 2.2) нахо - дятся в со стоянии положительного насыщения ( уровень лог .1 на их выходе ). При повышении сетевого напряжения до 185 В в состояние отрицательного насыщения ( уровень лог . 0 на выходе ) переходит компаратор на ОУ DA 2.1; до 205 В - компаратор на ОУ DA 1.2; до 220 В - компаратор на ОУ DA 1.1; до 250 В - компа ратор на ОУ DA 2.2. П ороги срабатывания компараторов выставляются соответствующими подстроен ными резисторами R 1... R 4. Порог перехода компарато ров из состоя - ния отрицатель ного насыщения в состояние положительного насыщения ( при понижении сетевого напря ж ения ) на 2...5 В ниже 185 В (205 В , 220 В , 250 В ). Благода ря этому такое вредное явле - ние , как " триггерный эффект ", в рассматриваемой схеме от сутствует .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Стабилизатор сетевого напряжения мощностью 8 кВт ( диапазон стабилизации сетевого напряжения 150...262 В ) Александр Маньковский , Радиолюбитель , 201 1 , № 2, с. 13 - 17; № 3, с. 25 - 27 Автор разработал се тевой стабилизатор с выходным напряжением 215...240 В при изменении сетевого напряжения от 150 до 260 В . Но даже при сетевом напряжении 130 В ста билизатор п озволит пользоваться большинством элек тробытовых приборов , т . к . напряжение на его выходе будет составлять 186 В . Если кого - то не устраивают параметры предлагае мого стабилизатора , можете спроектировать свой со гласно приведенным расчетам . Алгоритм работы проектируе мого стабилизатора напряжения легко понять , ознакомившись с содержа нием таблиц 1 и 2.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Рисунки печатных плат вы можете загрузить с сайта журнала «Радиолюбитель» : http :// www . radioliga . com а также с сайта автора : http :// elect roniklux . radioliga . com /
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Симисторный регулятор мощности Вячеслав Калашник , Наталья Черемисинова , Виталий Черников , Радиолюбитель , 201 1 , № 2, с. 6 - 7 Особенностью описываемого в данной статье симисторного регулятора является то , ч то число пода ваемых на нагрузку полупериодов сетевого напря - же ния , при любом положении органа управления , ока зывает - ся четным . А это означает то , что не образует ся постоянная составляющая потребляемого тока и , следовательно , отсут - ствует подмагничивани е магни - топроводов , подключенных к регулятору трансформа торов и электродвигателей . Мощность регулируется изменением числа периодов переменного напряжения , приложенного к нагрузке за определенный интервал времени . Симисторы работают в мягком режиме , и их н адежность резко уве личивается . Они выбирают - ся в соответствии с мощностью нагрузки и выдерживаемому обратному напряжению - не ниже 600 В . Желательно защитить симистор варистором , включенным параллельно , на пример , СН - 1 - 560 В . Импульсный выходной ток микро схемы DA 1 может достигать величины 1 А , но только в момент включения силового симистора . Соотношение числа периодов , в кото рых силовой симистор открыт и в которых он закрыт , а также средняя мощность , поступающая в нагрузку , зависят от положения движка ре зистора R 6. Регуля тор предназначен для регулирования мощности при боров , обладающих значительной инерцией . Стабилизатор тока на 8 М А от источника напряжения 6... 180 В Дмитрий Пухаев , Радиолюбитель , 201 1 , № 2, с. 17 Предлагаю схему маломощного стаб илизатора тока , который поддерживает стабильной величину тока , определяемую номиналом резистора R 2, при значительном изменении напря жения источника в интервале от 6 до 180 В . Регулирующий транзистор VT 2 необходимо устано вить на небольшой радиатор , так ка к при максималь ном входном напряжении и токе стабилизации 8 мА на нем будет рассеиваться мощность до 1,5 Вт . Светодиод VD 2 сигнализирует о наличии тока ста билизации , диод VD 1 защищает схему и светодиод от переполюсовки . Ток стабилизации можно увеличить д о 20 мА или уменьшить до нужной величины , подобрав номинал резистора R 2. Величину резистора предварительно можно рассчитать по формуле : R [ Ом ] = U бэ VT 3 [ В ] / I стаб [ А ] = 0,5 [ В ] / I стаб [ А ].
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Регулятор для электродвигателей моделей Е.Л . Яковлев , Рад иолюбитель , 201 1 , № 2, с. 30 - 31 Vykonovy regulator motoru pro RC modely // Amaterske RADIO. - 2010. - №11. - S.18 - 19. В настоящее время электрообо рудование большинства моделей по требляет ток до 40 А при напряже нии источника от 7,2 В до 19,2 В . Его обес печивают от шести до шестнад цати NiCd или NiM h аккумуляторов . Схема устройства показана на рис . 1. В качестве исполнительного ус тройства регуляторов использованы шесть силовых полевых MOSFET тран зисторов Т 2... Т 7 типа IRFZ 44 N . Их ха рактер - ной особенност ью является очень маленькое сопротивление силовых каналов в состоянии про - водимости - около 0,003 Ом . Не достатком является то , что для уп равления этими транзисторами требуется только одна полярность напряжения . Это не позволяет со здать простую схему с и зме - не ни ем направления вращения элект родвигателей , но схема пригодна использоваться без доработки для авиамоделей . Управляющий сигнал подается с RC - приемника на контакты ко лодки К 1. Транзистор Т 1 через оптопару IC 1 типа CNY 17 изменяет напряжение на неи нвертирующем входе операционного усилителя IC 2 - B типа LM 358. ОУ IC 2 - A используется как ге нератор треугольного напряжения . Оно приложено на инвер - тирующий вход ОУ IC 2 - B . Эта микросхема сравнивает его с напряжением на конденсаторе С 5. Результатом сравнения является PWM сигнал на выходе микросхемы . Он использу ется для управления выходной си ловой частью устройства . Регулировкой величин подстроечных сопротивлений Р 1 и Р 2 произво дят подстройку парамет - ров генерато ра так , чтобы обороты электропривода модели изменялись на 100% при изменении управляющего сигнала на входе схемы рис . 1. Для защиты силовых полевых транзисторов от всплесков напряже ния на входе из - за работы электро двигателей модели , потребляющих значительные токи , используются стабилитроны и диоды D 1... D 14.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Зарядное устройство импульсным током Олег Белоусов , Радиолюбитель , 201 1 , № 3, с. 24 - 25 ; №4, 17 - 18 Вниманию читателей предлагается один из вариантов за рядного устройства , использующий импульсный метод за ряда аккумуляторов . Таймер выдержк и времени выполнен на DA 1 (КМОП вариант широко - распространенного ин - теграль ного таймера 555) и четырнадцати разряд - ного счетчи ка DD 1. Время выдержки можно изменять в пределах 10...15 час. Применение микросхемы 7555 позволило улучшить точность, установки временных интервалов. Резистором R 3 имеется возможность изменять пери од генериру - емых импульсов от 4,3 сек до 6,6 сек. Дли - тельность импульса 0,66 сек. С генератора импульсы поступают на счетчик CD 4020. По окончании счета, когда счетчик под - счита ет 8192 периода генератора, на выводе 3 микросхемы DD 1 появится высокий логический уровень. При этом открывается транзистор VT 1. Напряжение на коллек торе транзистора, близкое к потенциалу общего про вода, блокирует по выводу 4 работу генератора на DA 1. Тем самым осущест - вля ется выдержка времени, необходимая для заряда аккумулятора. В процессе подсчета импульсов счетчиком DD 1, происходит пе риоди - ческое зажи гание светодиода HL 2. До момента нажатия кнопки "ПУСК", работа генератора на DA 1 блокирована открытым транз истором VT 1. Этот тран зистор откры вается подачей напряжения питания че рез VD 3, R 7 на базу. Пуск устройства производится путем нажа тия на кнопку SB 1. При этом зажигается светодиод HL 1, и начинает работу генератор на мик росхеме 7555 и счетчик CD 4020. Ис точник тока выполнен на биполярных тран - зис торах VT 3, VT 4. Как видно из схемы , это широко - рас пространенная схема и особенностей не имеет . Ток за ряда задается резистором R 16 и ориенти ровочно оп ределяется по формуле : 0.65/ R 16. Короткие импуль сы с гене ратора DA 2 через тран зисторный ключ VT 2 периодически включают источник тока на 0,1 сек . Рекомендуется последовательно с заряжае мым аккумулятором включить миллиамперметр маг - нито электрической системы ( возможно с шунтом , если предполагается большой заряд ный ток ). В этом слу чае прибор покажет средний зарядный ток . Этот ток можно установить как резисто ром R 16, так и опера тивно резистором R 11. После бло - кировки генера тора на DA 2 прекращается заряд ак кумулятора . Следует обратить внимание на то , что прис тупая к зарядке определенного типа аккумулятора , предвари тельно необходимо ознакомится с рекомендациями по условиям заряда , рекомендуемыми фирмой изготови телем . Несоблюдение их может не дать ожидаемого результата.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Сетевой драйвер мощного светодиода и з китайского зарядного устройства Роман Абраш , Радиолюбитель , 201 1 , № 3 , с. 36 - 38 Мною были приобретены несколько китайских се тевых зарядных устройств для мобильных теле - фонов всего за 33 рубля штучка . Измеренные пара - метры оказались следующими : - вых одное напряжение без нагрузки - 5,65 В ; - ток короткого замыкания - 680 мА . Короткое замыкание я делал непосредственно ам перметром , т . е . " настоящее короткое " - зарядное уст ройство прекрасно выдержало этот режим , нагрева или т . п . побочных эффектов не был о обнаружено . В общем , я остался вполне удовлет - ворен их характери стиками . Возникла мысль сделать на их основе сетевой драйвер для питания мощного белого светодиода . Го товые драйверы стоят немалых денег , а тут - всего 33 рубля ! Сказано - сделано . Слева - питание 220 В , справа - выход . Параметры резисторов я определил по цветовому коду , а вот емкос ти керамических конденсаторов С 2 и СЗ определять не стал , т . к . не намеревался хоть каким - то образом их ме нять ( помня , что в импульсных схемах емкости - очень в ажная вещь ). Резистор R предусмотрен , но не установ лен на плате . Как видим , схема проста : ключевой транзистор Q 1 ( все обозначения соответствуют тем , что нане - сены на печат ной плате ) нагружен непосредст вен но на первичную об мотку трансформатора ( с заз о ром !) - Резистор R 1 - это датчик тока транзистора ; как только ток в обмотке транс форматора достиг нет примерно 70 мА , напряжение на этом резис торе станет достаточным для открывания тран зистора Q 2, который шунтирует базовый переход Q 1, тем самым запира я его . После запирания Q 1 происходит пе редача запасенной в трансформаторе энергии во вторич ную обмотку , где происходит заряд выходного конденса тора С 5. На плате имеется еще светодиод с балластным резистором , но на схеме я не стал его показывать , т . к . ни какой роли он не играет . Одновременно с зарядом С 5 происходит и заряд - ка С 4 с обмотки обратной связи трансформа тора . По мере по ступления импульсов конденсаторы заря жа - ются и , как только напряжение на С 4 достигнет напряжения стаби лизации ZD (5,6 В ), че рез ста - билитрон потечет ток , что приведет к отпиранию Q 2 и запиранию Q 1 - т . е . начнется ограничение длительности импульса накачки энергии . В общем , хоть и простейшая , но классическая схема обратноходового преобразовате ля с ШИМ стабилизацией напряжения . Н а схеме ( рис . 2) показаны добавленные 2 компонента - R Ш И VU 1, превра щающие стабилизатор напряжения в стабилизатор ( точ нее , ограничитель ) тока . R Ш - это шунт , датчик тока нагрузки . Параллельно ему включается светодиод транзисторного оптрона . Если на шунте будет падать напряжение порядка 1 В , светодиод начнет светиться , транзистор оптрона станет открываться и тем самым запирать Q 1 - процесс будет точно такой же , как при стабилизации напряжения , но только для тока . Расчет же был таким : при токе 300 мА на R Ш должно быть около 1 В , значит , сопротивление R Ш должно быть 3,3 Ома . Я соединил параллельно два резистора по 8,2 Ома , т . е . получил 4,1 Ом в итоге . После этого я рискнул подключить и светодиод , ток че рез который был равен 250 мА . Т акой ток обеспечил очень хорошую яркость светодиода .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Светодиодная лампа Андрей Тимошенко , Радиолюбитель , 201 1 , № 3, с. 52 - 53 Резисторы на входе диодного мо ста служат для гашения напря - жения , конденсатор С 1 предохра - няет сопро тивление R 2 от чрез - мерного нагре вания . Управляе мый стабилитрон TL 431 держит на своем катоде посто янное напря - жение . В случае , если от им - пульсов в сети поднимается ток , то на резисторе R 7 возрастает паде - ние напряжения , больше , чем 2,5 В ( соответственно , ток , протекающий через диоды , со ставит 18 мА ). В результате чего управляемый ста - би литрон закрывает транзистор VT 1, то есть через его цепь кол - лектор - эмиттер протекает меньший ток , а большая часть тока проте - кает через резисторы R 5 и R 6. То же самое происходит и при включении лампы в сеть . Все осталь ное время работы больший ток протекает через транзистор . В итоге мы получили лампу , которая светит , как 40 - ваттная лампа накаливания , а потребляет всего 4 Вт и прослужит намного дольше ! Простое зарядное устройство д ля гелевых АКБ . Доработка Е . Л . Яковлев , Радиолюбитель , 201 1 , № 4 , с. 18 - 19 Опубликованная ранее статья Александра Черномырдина « Простое зарядное устройство для гелевых АКБ» ( Радиолюбитель , 2010, № 7, стр . 16 - 17), безусловно , интересна читателям , но при по вторении схемы возможно внести некото рые изменения в схему и дать подробное пояснение этому. Доработка схемы показана на рис . 5.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Автоматическое зарядное устройство кислотных батарей аккумуляторов Гуськов В . А , Почепнев А . М . , Радиолюбитель , 201 1 , № 4 , с. 18 - 19 С помощью широтно - импульсной мо дуляции ( ШИМ ) в Австралии были существенно улучшены емкостные характеристики даже старых акку муляторных батарей . Было "... про ведено исследование контролле ров с ШИМ , которое доказало , что контроллеры повышали восприим чивость АБ к заряду именно вслед ствие использования широтно - импуль с - ной модуляции тока заряда ". Предлагаемое зарядное устрой ство обеспечивает автома - тическую зарядку эффективным током в ре жиме ШИМ ( час - тота около 700 Гц ) кислотной батареи акку муляторов до номинального напряжения 12,7...12,9 В и автоматическое под держание такого ее состояния до отключения . Зарядное устройство обеспечи вает возможность ручной установ ки значения эффективного тока за рядки батареи аккумуляторов в ди апазоне 0,5.. .6 А . Габариты заряд ного устройства - 260x120x110 мм , масса - 4,5 кг . Зарядное устрой ство подключается к сети переменного напряжения 220 В . Отличительными особеннос тями автоматического зарядного устройства для зарядки батарей кислотных аккумуляторов я вляются : 1. Использование широтно - импульсной модуляции при формиро вании эффективного тока зарядки батареи аккумуляторов ; 2. Периодический автоматичес кий контроль в процессе зарядки напряжения на отключенной бата рее аккумуляторов , что позволяет исключит ь погрешности , вызван ные падением напряжения на про водах ; 3. Использование ключевых ре жимов работы радиокомпонентов и , как следствие , высокая надеж - ность и стабильность параметров зарядного устройства , малые поте ри электроэнергии ; 4. Доступные и дешевы е радио компоненты ; 5. Наличие активной информа ции красным светодиодом " Авария " при неправильном подключе - нии батареи аккумуляторов к зарядно му устройству ; 6. Исключение аварийного ре жима работы зарядного устройства при неправильном подключении батаре и аккумуляторов .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Регулятор напряжения для " выжигателя " Владислав Находов , Радиолюбитель , 201 1 , № 5 , с. 47 - 49 Регулятор предназначен для работы вместе со стандартным пером от домашнего " электровы жи - гателя ". Схема прибора очень простая , содержит минималь ное количество деталей и не требует налад ки . Стабилизация установленного тока , в силу просто ты схемы , не предусмотрена . Особенностью этого устройства является регули - ровка величины тока во вторичной цепи , наличие ин дикатора величины установленного значе ния тока , возможность оперативного отключения нагрузки . Технические характеристики регулятора : - напряжение питания устройства - 220 В перемен - ного напряжения ; - напряжение питания регуляторе тока " пера " - б В переменного напряжения ; - величина регулировки тока " пера " - от 3,5 до 12 А , зависит от величины сопротивления нагруз ки , в ка честве которой используется отрезок проволоки из нихрома толщиной 0,8 - 1,5 мм , длиной от 30 до 50 мм .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Стабилизированный электропривод Владимир Коновалов , Радиолюбитель , 201 1 , № 6, с. 16 - 17 Схема тиристорного регулиро вания оборотов электродвигателя постоянного тока ( рис . 1) состоит из генератора управляющего сиг нала , усилителя сигнала , коммута ционного элемента - тиристора . Цепи отрицательной обратной свя зи позволяют стабилизировать обороты электродвигателя при пе ременной нагрузке . Электродвигатель М 1 можно ус тановить с необходимыми для экс плуатации характеристиками на пряжения и мощности , важно подо брать под него подходящий по мощности трансформатор Т 1 и ти ристо р VS 1. Характеристика регулятора оборотов электродвигателя : Напряжение сети , В 220 Вторичное напряжение , В 36 Максимальный ток нагрузки , А 50 Мощность электродвигателя , Вт до 1500
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ЗДДУ - 21 век ( зарядно - диагностическое десульфатаци онное устройство ) Валентин Шрам , Радиолюбитель , 201 1 , № 7, с. 19 - 23 Кратко опишу процессы , происходящие в аккумуляторах при разряде и заряде новым методом , который не понятен многим инженерам и отрицаем ими . Структурная схема устройства ЗДДУ - 21 век прив е дена на рис . 1. От аналогов зарядных устройств ЗДДУ - 21 век от личается тем , что при заряде нет вредных факторов при 100% заряде : а ) Количеством электроэнергии и процессом заря да управляет сама АБ , и поэтому возможно параллель ное включение на заряд неск ольких АБ ( соединенных параллельно ), мы только устанавливаем величину за рядного тока в зависимости от мощности ЗУ , но не менее 0,1 емкости и для ускорения заряда - 0,5 и бо лее . б ) Заряд прекращается после восстановления ак тивной массы пластин ( восстанав ливается плотность электролита ), и пот - реб ляемый ток АБ от ЗУ снижает ся до компенсации само - разряда . в ) Заряд при напряжении ниже порога нагрева и газовыде - ления ( при 14,0 В ). г ) Заряжать можно на любой стадии разряда - чем раньше , тем лучше ( предо т врат ить образо вание суль фата ). д ) Нет необходимости снимать АБ с автомобиля и выкручивать пробки . е ) Диагностирует состояние бортовой сети автомо биля и неисправности АБ . ж ) В подключенном состоянии может находиться бесконечно долго ( нужно помнить , что при о тключе нии сети ЗУ потребляет от АБ ток до 0,018 А ), Схема УУЗ и ТК приведена на рис . 2. Схема УФИ приведена на рис . 3. Схема СБ приведена на рис . 4.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Стабилизатор с малым выходным напряжением Е.Л . Яковлев , Радиолюбитель , 201 1 , № 7, с. 29 Vlad imir Mitrovic (Crotia). Adjustable Low - voltage Power Supply // Elektor. - 2010. - № 7/8. - p.34. Как известно , минимальное выходное напряжение многих мик росхем регулируемых стабилизаторов напряжения составляет , примерно , 1,5 В . Если же требуется меньшее вых одное напряже ние стабилизатора , то можно воспользоваться этой схемой . Минимальное допустимое напряжение на входе схемы огово рено автором , как 3,5 В . Это обусловлено мини - мально допусти мым напряжением питания (3 В ) исполь - зованного в схеме опе рационного усилителя IC 2 типа TLC 271. Микросхема IC 1 типа LM 334 Z представляет собой регулируе мый источник стабильного тока . По ТТД ток может быть задан от 1 мкА до 10 мА . Его конкретная величина определяется номина лом резистора R 1. Транзистор Т 1 типа ВС 337 - 40 вклю чен как эмиттер - ный повто ритель для согласования нагрузки схемы с отно сительно мало мощной микросхемой ОУ ( IC 2). В источнике [1] выходной ток ста билизатора оговорен на уровне примерно 30 мА . Конкретная величина выходного напряжения стабилизатора в преде лах 0...1.5 В задается регулировкой подстроечного со противления Р 1. Простая светодиодная лампа Андрей Тимошенко , Радиолюбитель , 201 1 , № 9, с. 58 Вариант схемы светодиодной лампы с питанием повышенным на пряжением представлен на рис . 1. Она содержит в себе удвоитель напряжения и стабилизатор тока . В качестве светодиодов подой дут любые с максимальным током не менее 30 мА , например RF - WNRA 30 DS - ED . Так же при изго товлении печатной платы следует проследить за установившейся за несколько часов температур ой на светодиодах - она не должна пре вышать 65 °С . Резистор R 7 - составной , полу - чается путем комбинации несколь ких сопротивлений . От его точнос ти зависит ток , протекающий через светодиоды .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Электронный балласт для люминесцентных ламп на микросхеме IR 2520 DS Александр Цаплин , Радиолюбитель , 201 1 , № 10, с. 15 Рассматриваемый в данной ста тье электронный балласт предназ - начен для ламп дневного света мощностью 18...36 Вт группы Т 8 по международной классификации ( российский аналог : ЛБ 18...36 ( ЛД , ЛД Ц и т . д .)). При выборе контрол лера электронного балласта учи - тывались критерии : цена контроллера , его функциональность , минимум об вязки . По этим критериям была выбра на микросхема IR 2520 DS , фирмы International Rectifier [3]. С помощью программы Ballast D esigner [4] была подобрана схема и номиналы элементов для буду щей конструкции [5]. По приведенной схеме рис . 1 были собраны 15 электронных бал - ластов ( фото 1 - 2). На каждую лампу по - прежнему используется один электронный балласт . Это очень удобно на спарен ных светильниках - выход из строя одной лампы не ве дет к погасанию второй лампы . 1. Александр Цаплин . Электронный балласт для люминесцентных ламп . - Радиолюбитель , № 12/2006, стр . 24 - 27 2. http :// tavsar . com / ballast . html 3. http://www.irf.com/prod uc t - inf o /datasheets/data/ ir 2520 d . pdf 4. http :// www . irf . com / product - info / lighting / bda . zip 5. http :// tavsar . com / ballast _2. html
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Источник питания на микросхеме L 200 CV Олег Белоусов , Радиол юбитель , 201 1 , № 11, с. 26 - 27 Сама микросхема размещена в пятивыводном корпусе " Pentawatt ", допускает входное напряжение до 40 В , выходной ток до 3 А , имеет защиту от короткого замыкания и защиту от перегрева . Первый вы вод микросхемы служит для пода чи входного напряжения , второй - для установки уровня ограничения выходного тока , третий - является общим ( относительно его измеря ются напряжения ), четвертый вы вод - выход опорного напряжения , пятый вывод - с него снимается вы - ходное напряжение . Тех нология оптимизации зарядного тока аккумуляторов телефонов Владимир Коновалов , Радиолюбитель , 201 1 , № 11, с. 27 - 30 Зарядка им пульсным током позволяет продлить срок службы аккумулятора , восста новить ем - кость , снять " эффект па мяти ", при этом отсутствуе т пере заряд и перегрев аккумулятора . Им - пульс ный ток заряда пред ставляет собой импульс положи тельной полярности с оптимальной длительностью . В перерывах меж ду циклами зарядного тока прово дится разрядка аккумулятора то ком в 0,2 - 5% от емкости , восста новление аккумулятора будет про исходить в более короткие сроки и более качественно . Амплитуда импульса зарядного тока достигает пятикратных значе ний от среднего тока , что позволя ет отдать мощность в очень корот кое время - 0,1 - 1 мс , чем при за рядке пос тоянным током - 10 мс , что форсирует восстановление рабочих характеристик аккумуля торов . Расход энергии при заряд ке импульсным и постоянным то ком одинаковый , при разнице в мощности импульса почти в двад цать раз , при этом температура кор пуса аккумулято ра не растет , так как короткий по времени импульс и достаточно длительный перерыв между импульсами позволяет тем пературе своевременно снизится . Второе преимущество импульсного заряда состоит в почти полном ис - поль зовании энергии . Средний ток заряда аккум улятора во время про цесса не превышает паспортного значения , рекомендованного заво дом - изготовителем . Для поддержа ния гарантийного срока эксплуата ции , время зарядки также должно соответствовать рекомендациям заводской инструкции . Характеристика зарядно го устройства : Напряжение сети , В 220 Напряжение аккумулятора , В 3,6 Максимальный зарядный средний ток , А 0,5 Импульс тока макс , А 5 Разрядный ток , мА 10 Время заряда , ч 1 - 3
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Рисунки печатных плат вы можете загрузить с сайта журнала «Р адиолюбитель» : http :// www . radioliga . com
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Преобразователь сетевого напряжения 230 В в напряжение 120 В Е.Л . Яковлев , Радиолюбитель , 201 1 , № 11, с. 31 Prakticka elektronika - Amaterske RADIO. - 2011. - № 02. - S.8. Схе ма скопирована с простого преобразоват еля на пряжения 230/110 В промыш ленного образца китай ского производства - рис . 1. В схе ме имеется трансформатор Т r мощ ностью порядка 50 Вт . Он подклю чается к схеме , если подвижные контакты переключателей S 1 - S 2 находятся в верхнем по схеме по ложении . Элек - троника при этом от клю чена . Регулируя положения движка под строенного сопротивления 250 кОм , можно регулировать выходное на пряжение схемы в некоторых пре делах . При эксплуатации этого просто го устрой ства следует учесть , что форма выходного напря жения су щественно отличается от синусои ды - это импульс ное периодичес кое напряжение . Для измерения такого напряжения следует приме нять вольтметры электро магнитной системы . Стандартные радиолюби - тельские тестеры будут давать при измерении большую погр ешность . При повторении схемы для ра диолюбительских нужд , естествен но , в подавляющем большинстве случаев можно отказаться от ис пользования трансформатора Т r и сдвоенного переключателя S 1 - S 2. Источник стабильного тока Олег Белоусов , Радиолюбитель , 201 1 , № 1 2 , с. 27 - 29 Большой обзор источников тока ( генераторов тока ) с анализом их параметров был осуществлен на стра - ницах журнала " Радиолюби тель " [1]. Используя цикл статей , можно было выбрать необходимый генератор тока . В первом варианте в качес тве опорного элемента ис пользовались два транзистора : кремниевые p - n - р и n - p - n , включен ные аналогом низковольтного ста - билитрона . Опорное напряжение на этом импрови - зированном ста билитроне было 1,25 В . Микросхе му LF 347 в торгующих организаци ях приобр ести не удалось , при шлось ее заменить LM 324 N . Схе ма этого генератора стабильного тока приведена на рис . 1. Значение тока через нагрузку R L можно опре делить по формуле : I L = Uo п/( R 6+ R 7). В целом собранная схема показала хорошие характеристики .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТ ОЧНИКИ ПИТАНИЯ Бол ее лучшие характеристики показал генератор тока , в котором в качестве опорного элемента ис поль - зовалась микросхема LM 385. Схема этого генератора тока пока зана на рис . 3. Микросхема формирует опор - ное напряжение 1,24 В . Следова тельно , при указан - ных номи налах резисторов R 6, R 7, ток через на грузку можно установить в преде лах от 1,24 мкА до 1,24 мА . Гене ратор обеспечивает стабильный ток через наг - рузку при изменении ее в широких пределах . Необ - ходи мо только учесть , что напряжение на нагрузке не должно п ревышать 12 В , а ток через нагрузку не мо - жет превышать то значение , кото рое может обеспе - чить операцион ный усилитель . 1. Олег Петраков . Аналитические расчеты схем на ОУ . - Радиолюбитель , №№ 11 - 12/2009, №№ 1 - 5/2010. 2. Генератор стабильного тока . - Радио , 1983, № 3, стр . 61.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Восстановление кислотных аккумуляторов циклическим током В . КОНОВАЛОВ , А . ВАНТЕЕВ , Радиомир, 201 1 , № 7 , с. 1 0 - 13 Циклический заряд постоянными по направлению , но переменными по величине импульсными токами снижает внутреннее сопротивление аккумулят оров , уменьшает нагрев электролита и пластин аккумулято ра , т . е . продлевает срок их эксплу атации . Восстановление импульса ми различ - ной полярности ( пере менным током ) еще сильнее улуч шает восстановительный цикл . В общем виде разработанный цикл восстановл ения акку мулято ров Т в включает в себя четыре со ставляющие ( рис .1): Т в = Т зар .+ Т пауз .+ Т ра з р . + Т пауз . Параметры устройства восстановления аккумуляторов Напряжение сети , В 180...230 Напряжение аккумуляторов , В 2...12 Емкость аккумулятора , А · час 10...220 0 Средний ток заряда , А 1...20 Импульсный ток заряда , А 100 Средний ток разряда , А 0,2...1,2 Время восстановления , час 42 Частота автогенератора , Гц 4...100 Выход сероводорода , мл / час 2...300 Мощность импульса восстановления , Вт 1800 Ток разряд а устанавливает ся по амперметру регулятором R 8 ( примерно 0,01 · С10 ). Резистором R 7 устанавливается ток заряда (0,1 · С10 ). Резистором R 2 выставля ется ( опытным путем ) скорость вос становления пластин аккумулятора с минимальным выходом сероводо родной смеси , при мини - мальной температуре электролита и отсут ствии электролиза .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ИИП на ШИМ - контроллере LX 1552 Е . МОСКАТОВ , Радиомир, 201 1 , № 7 , с. 13 - 15 Основные технические характеристики Номинальное напряжение питающей сети , В 220 Постоянные выходные напряж ения , В 15 и 4x18 Диапазон допустимого тока нагрузки любого из каналов , А 0...2 Наибольшая выходная мощность источника питания , Вт 100 Типовой КПД , % 84 Частота преобразования , кГц 120 Предлагаемый импульсный ис точник питания ( ИИП ) исп ользует ся для питания задающего генера тора и четырех независимых , галь ванически развязанных драйверов мощного электро - питающего агрега та с мостовым преобразователем . ИИП выполнен по обратноходовой архитек - туре и обладает стабилизацией выходных напряжен ий и защи той от перегрузки по току . К онтроллер DA 1 отслеживает флуктуации напряжения на конден саторах С 9 и С 14 и путем широтно - импульсного регулирования возвра щает приложенное к ним напряжение к исходному значению . В результате , постоянные напряжени я на выходе ИИП тоже в некоторой степени ста - билизируются , а обмотка II трансфор матора TV 1 играет роль обмотки груп повой стабилизации . В устройстве используется специализированный контроллер LX 1552 IM ф . LinFinity Microelectronics в корпусе DIP - 8, назначе ние выводов которого приведено в таблице [1, С .51]. Максимальный посто янный выходной ток оконеч ного каскада DA 1 — 200 мА , импульсный ток — 1 А .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Регулятор напряжения велогенератора В . СОЛОНИН , Радиомир, 201 1 , № 7 , с. 37 - 38 Устр ойство обеспечивае т автоматическую комму - тацию двух ламп разной мощности в зависимости от напряжения, вырабатываемого велогенератором. Интегральные стабилизаторы. Справочный материал Радиомир, 201 1 , № 7 , с. 43 - 46 Продолжение. Начало в Радиомир, 2011, № 2 Табл .36. Регулируемые стабилизаторы положительного напряжения " Low Drop " Табл .37. Назначение выводов стабилизаторов MAX " Low Drop " Радиомир, 201 1 , № 8 , с. 43 Табл .38. Регулируемые стабилизаторы отрицательного напряжения " Low Drop " Радиомир, 201 1 , № 9 , с. 4 4 - 45 Табл .40. Многоканальные стабилизаторы Радиомир, 201 1 , № 10 , с. 42 - 43 Табл .41. Многоканальные стабилизаторы зарубежных производителей Радиомир, 201 1 , № 1 1 , с. 43 - 44 Импульсные стабилизаторы Самым простым по структуре яв ляется релейный импульсн ый стабилизатор ( рис .78). Структурные схемы других импульсных ста билизаторов напряжения представлены на рис .80 ( а — пони жающий стабилизатор , б — повыша ющий ; в — инвертирующий ; г — обратноходовый ). Радиомир, 201 1 , № 12 , с. 40 - 42
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Зарядное устро йство на тиристорном инверторе В . КОНОВАЛОВ , А . ВАНТЕЕВ , Радиомир, 201 1 , № 8 , с. 9 - 11 Технические характеристики зарядного устройства Напряжение питания , В 220 Мощность , Вт 160 Напряжение нагрузки , В 12...16 Максимальный ток нагрузки , А 10 КП Д устройства , % 94 Частота задающего генератора , кГц 16 Масса устройства , г 480 В предлагаемом зарядном уст ройстве , построенном по схеме вы сокочастотного инвертора , в каче стве коммути - рующего элемента ис пользуется тиристор КУ 221 А . Светодио дный фонарик А . ЛЕВАШОВ , Радиомир, 201 1 , № 8 , с. 36 Предлагаю миниатюрный фона рик , в котором в качестве источни ка питания используется аккумуляторная батарея от мобильного те лефона ( Li - Ion ) напряжением 3,6 В и емкостью 900 мА - час . Питается " зарядник " от любого ста билизированного источника напря жением не менее 7 В ( Imax =150 мА ). Для зарядки аккумулятора ис пользуется стабилизатор тока на транзисторе ( рис .3). Ток зарядки устанавливается подбором сопро тивления R 2 ( у меня он задан 60...65 мА и время з арядки состав ляет 30.. .40 мин ).
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Источник питания испытательной станции В . КОНОВАЛОВ , А . ВАНТЕЕВ , Радиомир, 201 1 , № 9 , с. 10 - 11 Для проведения наладки , кон троля и испытаний электрон ных схем и при необходимости под - зарядки аккумуляторо в предлагает ся блок питания испытательной станции , состоящий из двух стаби лизированных и одного регулируе мого канала . Параметры блока питания Напряжение сети , В 180...230 Потребляемая мощность , Вт 120 Выходные напряжения ( при максимальном т оке ), В - канал 1 0...16 (5 А ) - канал 2 5 (3 А ) - канал 3 12,8 ( 3 А ) Для защиты VT 1 от выхода из строя при коротком замыкании в нагрузке в схеме имеется цепь об ратной связи с датчика тока нагруз ки R 8 на базу VT 1 через параллель ный стабилизатор на микросхеме DA 3. Повышение напряжения на датчике R 8 приводит к открыванию параллельного стабилизатора DA 3, который шунтирует базу транзисто ра VT 1 и ограничивает его ток .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Устройство для " плавного " пуска питания В . КАЛАШНИК , Радиомир, 201 1 , № 9 , с. 12 - 13 Обычный метод снижения бросков тока — установка мощных низкоомных резисторов на входе блока питания , которые затем шун тируются контактами реле . Но такая схема плохо защищает при перио дическом пропадании сетевого на пряжен ия , поскольку имеет медлен ный самовозврат . Предлагаемое устройство обеспечивает надежную защиту ап паратуры и может включаться на входе любого источника питания . Питается оно от сети переменного тока ( от одной из фаз при трехфаз ном включении защищаемого уст ройства ). Через 3 с после подачи сетевого напряжения симистор VS 1 открыва ется , шунтирует ограничи - тельный резистор R 10, и полное напряжение сети поступает на нагрузку .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Бестрансформаторные блоки питания В. Новиков, Радиомир, 201 1 , № 10 , с. 13 - 16; №11, с. 14 - 17 Условия применения б естрансформаторных блоков питания : - полная автономность питаемого аппарата , т . е . к нему не должны под ключаться никакие внеш - ние устрой ства ( например , к приемнику магнитофон для записи программы ); - диэ лектрический ( непроводя щий ) корпус и такие же ручки управ ления у самого блока питания и под ключаемого к нему устройства .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Li Pol - аккумуляторы для питания фонари ка В. Нов иков, Радиомир, 201 1 , № 10, с.16 - 17 По удельной плотности энергии литий - полимерные ( LiPol ) аккумуля торы превосходят акку - муляторы большинства остальных типов . Но минальное выходное напряжение у них также больше : 3,7 В против 1,2...2 В у других . Но при замене старых 6 - вольтовых аккумуляторов литий - полимерными возникают сложности . Напряжение одного ак кумулятора слишком мало , а напря - жение батареи из двух LiPol - аккумуляторов ( с номинальным напряже нием 7,4 В ) может оказаться слиш ком велико . Схема преобр азует постоянное на пряжение LiPol - батареи (6,4...8,4 В ) в импульсное напряжение с номи нальным среднеквадратичным зна чением 6,25 В , от которого питается 18 - ваттная лампочка накалива ния на напряжение 6 В и ток 3 А . Когда заряд батареи подходит к кон цу , и напряжение на ней падает до 6,3 В , регулировка напряжения от ключается , и батарея подключает ся к лампочке напрямую . Особенностью этой схемы явля ется взаимосвязь коэффициента заполнения и среднеквадра - тич ного значения коммутируемого постоян ного напряжения . При разряде ба тареи коэффициент заполнения увеличивается для поддержания среднего напряжения на выходе постоянным . Подобранные номина лы компонентов позволяют сохра нять номинальное среднеквадра тичное выходное напряжение рав ным 6,25 В с откл онениями на бо лее 0,25 В (4%) при изменении на - пряжения на батарее от 8,4 до 6 В . На рис .3 изображена зависимость среднеквадратичного значения вы ходного напряжения от напряжения батареи . Фонарь с таким устрой ством горит ярко , и эта яркость ос тается пра ктически постоянной до полного разряда батареи .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Регулятор освещения на К 145 АП 2 А . ЛЕВАШОВ , Радиомир, 201 1 , № 10, с. 35 Данное устройство предназначе но для плавной регулировки яркости светодиодов с управлением одной кнопкой без фиксации . У стройство построено на микро схеме К 145 АП 2. Эта микросхема предназначена для создания электронных сенсорных светорегуляторов с управлением всеми функциями с помощью един ствен ного сенсора . Для включения , выключения и установки необходи мой яркости освещен ия использует ся сигнал от сенсора или от внеш него управляющего устройства . Структурная схема К 145 АП 2 приве дена на рис .1. Микросхема выпус кается в плоском пластмассовом корпусе DIP - 16 ( рис .2 а ), цоколевка приведена на рис .26, а назначение выводов — в таб лице .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Питание светодиодов от сети В. Новиков, Радиомир, 201 1 , № 1 1 , с. 17 Предлагаемое уст ройство устраня ет мерцание , работает от переменного напряжения 120...230 В и дозволяет регулировать выходное напряжение . Ключ VT 2 откры вается то лько при низком напряжении , благодаря чему рассеиваемая на нем мощность невелика . Бездроссельное питание люминесцентн ых ламп В. Новиков, Радиомир, 201 1 , № 1 2 , с. 20 В предлагаемой схеме вместо дросселя в качестве балластного сопротивления испол ьзуется малогабаритная лампа накаливания типа «миньон». В нормальном режиме она горит вполнакала, а при пробое одного из конденсаторов загорается полным накалом, что сигнализирует о неис - прав ности. Частота пульсаций выпрямленного напряжения составляет 100 Гц, что значительно ослабляет неприятное ощущение от мерцания светового потока.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Выбор конденсаторов для ИП В. Новиков, Радиомир, 201 1 , № 12, с.19 - 20 Как и любые электрон ные компоненты , конден - саторы не совершенны и обладают паразит ными пар аметрами : эквивалентным последовательным сопротивлени ем ( Effective Series Resistance — ESR ), последовательной индуктив ностью ( ESL ), зависи - мостью емко сти от температуры и пр . В стабилизаторах напряжения в качестве входных и выходных чаще всего использую тся многослойные керамические , танталовые с твердым электролитом и алюминиевые конденсаторы . Их сравнительные харак теристики приведены в таблице . Зарядка " мобильника " от батареек В . МИРОШНИЧЕНКО , Радиомир, 201 1 , № 12, с.19 - 20 При отсутствии ну жного " зарядника " или в полевых условиях , где нет электросети , может выручить зарядное устройство на основе галь ванических элементов ( рис . 1) . Схема зарядного устройства с возможностью ступенчатой регули ровки зарядного тока показана на рис .2.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Стаб илизатор на AS 2830 А. БУТОВ , Радиомир, 201 1 , № 12, с. 16 - 17 Интегральная микросхема AS 2830 производства ф . А L РНА Semi - con ductor представляет собой регули руемый линейный компенса - цион ный стабилизатор напряжения по ложительной полярности с малым паде нием напряжения вход - выход . Основные параметры AS 2830 Максимальное входное напряжение , В 10 Диапазон выходных напряжений , В 1,2...8,8 Максимальный ток нагрузки , А 3 Максимальная рассеиваемая мощность , Вт - без теплоотвода 1 - с тепл оотводом 7,5 Напряжение насыщения ( при I Н = 2,5 А ), В , не бол ее 1,5 Стабилизатор способен выдавать выходное на пряжение до 6 В при токе нагруз ки до 2,5 А . Из - за ограничения рас сеиваемой мощ - ности микросхемы DA 1 при выходном напряжении 2 В максимальный ток нагрузки не дол жен превышать 1,8 А . Такой блок питания подой - дет как питающее устройство для большин ства малоформатных и среднеформатных цифровых фотоаппаратов . Для питания фотоап - паратов с номи нальным напряжением 3...3.8 В же лательно устано - вить кноп очный пе реключатель выходных напряжений . Для сборки аналогичного стаби лизатора напряжения на ток на - груз ки до 5 А вместо микросхемы AS 2830 можно применить микро - схему типа AS 2850.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Переделка компьютерного блока питания В . МЕЛЬНИЧУК , UR 5 Y CW , Радиомир КВ и УКВ , 201 1 , № 4, с.28 Ввиду большо го разнообразия вариантов испол - не ния блоков питания пришлось разра батывать свою методику переделки . Однажды попались мне два внеш не совершенно одинаковых ИБП , но на плате у одного из них изготови телем не были уставлены с два де сятка деталей ! Вообще , было пере делано больше десятка ИБП . Пере делке поддались ИБП с ШИМ - контроллером TL 494 ( или его соответ ствующие аналоги ).
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Анодный блок пит ания лампового усилите ля мощности В . МЕЛЬНИЧУК , UR 5 YCW , Радиомир КВ и УКВ , 201 1 , № 6 , с. 31 - 33 Цель данной статьи — поделить ся опытом изготовления анодного блока питания для ламповых усили телей мощности . Изготовленный ав тором блок питания обеспечивает выходное напряжение постоянного тока +900/1300/ 1800 В ( без нагрузки ) при токе нагрузки до 0,6 А и перемен ное напряжение 12 В /7 А ( или посто янное стабилизированное +12 В /8 А ), которое используется для питания накалов генераторных ламп .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Универсальный источник питания с " безопасным " высоковольтным конденсатором Рад i о схема , 201 0 , № 4 , с. 18 - 19 Универсальные источники пита ния должны работать от переменно го сетевого напряжения , значение которого может находиться в преде лах от 90 до 264 В , частотой 50 или 60 Гц . Выпрям - ленное входное на пряжение с диодного мостика заря жает фильтрующий конденсатор до уровня 120...370 В постоянного на пряжения . Напряжения такого уров ня представляют серьезную угрозу персоналу , проводящему макети рование и ли ремонт такого источ ника питания . Желательно разря дить конденсатор фильтра после выключения питания и таким обра зом обезопасить работу по обслу живанию источника питания . На рисунке показана альтер нативная схема источника питания Й . Димитрова ( Tradep ort Electronics , Канада ), в которой можно исполь зовать фильтрующий конденсатор почти любого номи нала . После выключения питания , через 100 мс , на выходе Q ' устанавливается высокий уровень . МОП - транзистор открыва ется и быстро разряжает выходной конден сат ор до безопасного уровня . Схема испытывалась на обоих преде лах диапазона входного переменного на пряжения 90...264 В . Конденсатор фильт ра имеет приемлемое значение 100 мкФ , максимальный разрядный ток 0,06. .. 0,18 А . Пиковое значение тока МОП - транзис тора 8 А , следовательно , схема может успешно работать со значительно большими емкостями , т . е . можно применять конденсаторы с большими номиналами .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Преобразователь напряжения 12/230 В Рад i о схема , 201 0 , № 4 , с. 18 - 19 На рисунке по казана схема уст ройс тва , которую разработал Б . Броусас ( Англия ). Мощ ность устройства небольшая , около 30 Вт , простую схе му легко построить на недорогих ком понентах . Конечно , можно построить более мощную схе му , но не стоит за бывать , например , что для получения переменного тока силой 1 А при на пряжении 230 В ба тарея первичной стороны должна выдавать больше , чем 20 А постоян ного тока ! Выход ная мощность 30 Вт подразумевает по требляемый ток 3 А от батареи 12 В . Форма выходного сигнала приблизительно прямоугольная , так как искажает ся , проходя через трансформатор . Такая форма напряжения питания допустима для большинства электрических устройств : лампочек , маломощных двигателей , ис точников питания для электронных уст ройств . Обратите внимание : даже при том , что схема предназн ачена и разработана для подключения к автомобильной батарее напряжением 12 В , первичные обмотки трансформатора рассчитаны на 9 В , учи тывается падение напряжения около 3 В между коллектором и эмиттером мощных транзисторов . Это относительно высокое напряжен ие насыщенности - фактически " недостаток ", обычный на всех устройст вах в конфигурации Дарлингтона , кото рая состоит из двух транзисторов .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Лабораторный блок питания Рад i о схема , 201 0 , № 4 , с. 30 - 31 Блок питания с регулируемым постоян н ым выходным напряжением от 0 до 30 В позволяет запитывать устройства током до 1 А . На рисунке показана схема блока пи тания , представленная журналом Elektor Eleclroniks . Конструкция основана на известном интегральном регуляторе ИС 723. Извест но , что мини - мальное выходное напряже ние , обычно доступное от этой ИС , + 2 В относительно вывода V - ( который обычно соединяют с нулем питания ). Эту пробле му можно преодолеть , подавая на вывод V - отрицательный потенциал , по крайней мере - 2 В . Во избежание использовани я транс форматора с многократными вторичны ми обмотками , до - пол нительное отрица тельное напряжение питания создается через удвоитель напряжения , сос - тоящий из элементов С1 , С 2, D 1 и D 2, и стаби лизировано на уровне - 4,7 В элемента ми R 1 и D 4. Основное пол ожительное напряжение питания получено с трансформатора че рез выпрямительный мост В и накопитель ный конденсатор СЗ . Напряжение питания 33 В для ИС 723 стабилизировано стаби литроном D 3. Дарлингтонская пара Т 2/ ТЗ позволяет выдавать в нагрузку ток до 1 А , силу кото рого можно ограничивать с помощью пере менного резистора РЗ . Выходное напряжение регулируется по тенциометром Р 2, а подстроечным резис тором Р 1 устанавливают нуль выходного напряжения . Диод D 7 защищает цепи от обратной по лярности , а диод D 6 - от перенапряжений до 63 В .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Материал подготовлен и публикуется с разрешения журнала «Радиохобби» Устранение сильного искрения БП ноутбуков при включении их вилки в сеть 220 В Радиохобби , 2011, №1, с . 33 JB Castro - Miguens, C Castro - Miguens, EDN, February 3, 2011, с . 48 - 49 Доволь но большие конденсаторы на входах, не имеющих выключателя вне шних сетевых блоков питания ноутбу ков, нередко приводят к очень сильно му искрению при подключении их вил ки в розетку 220 В . С целью устранения этого недостатка авторы предлагают модифицирова ть сетевые выпря - мители , как показано на схеме . Если в момент включения вилки в розетку мгно венное значение выпрямленного диода ми сетевого напряжения V ACR превыша ет 8 В ( точка А на осциллограмме ), то МОП - транзистор Q 2 откры вается , форсируя выключение т иристо ра Q 1. При этом заряд конденсатора Со происходит по цепи R 1 - Q 2 не - большим током , ограни ченным сопротивлением резистора R 1; на осциллограмме это отрезок АВ . В момент , когда мгно венное зна чение напряже ния V ACR приблизится к напряжению на конденс аторе Со ( точнее , при условии , когда V ACR - Vo уменьшится примерно до 5 В , точка В на осциллограмме ), транзистор Q 2 закро ется , а тиристор Q 1 откроется . При этом заряд будет проходить уже через тирис тор , но бросок тока на отрезке ВС будет невелик , тж . нап ряжение V ACR всего на несколько вольт превы шает в этот мо мент напряжение на конденсаторе . В точке С мгновенное напряжение V ACR ста новится меньше , чем Vo , тиристор зак рывается и зарядный ток прекращается до точки D , где тиристор снова открывается при не большой разности V ACR - Vo , т . е . без бросков тока , и осущест вляет заряд конденсатора Со по штатной плав ной синусоидальной кривой до точки Е . Далее тиристор закрывается до точки F и процесс ( отрезок EF ) периодически по вторяется . Т . е ., тран зистор Q 2, вып ол нив свою ограничительную роль на пер вой полуволне сетевого напряжения , в дальнейшем остается закрытым , а вып рямление осуществляется по обычной двухполупериодной схеме с той лишь разницей , что зарядный ток протекает не только через диодный выпрями тель ный мост , но и через тиристор . Напряжение на последнем настолько мало , что не приводит к заметным дополнительным потерям и не требует радиаторов.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Симисторный регулятор мощности с малым уровнем помех Радиохобби , 2011, № 2 , с . 3 0 - 31 К. Гаврилов, Радио, 2011, №2, с. 41 - 42 Симисторный регулятор мощнос ти нагревателя с целью минимизации создаваемых помех синхронизирует мо менты включения и выключения симистора VS 1 с моментами перехода сетевым напряжением близких к нулю мгновен ных значений . Триггер DD 1.1 с конфигу рирован генератором прямоугольных импульсов с периодом 1,3 секунды ( при необходимости его можно увеличить или уменьшить , пропорционально изменив емкость конденсатора С 2), скважность которых регулируется переменным рези стором R 2. Моменты переключен ия триг гера , благодаря подаче на вход С однополупериодновыпрямленного цепочкой VD 5 R 4 R 1 напряжения сети , синхронизи рованы с сетью переменного тока . По этому длительность импульсов дискрет на и кратна периоду сети . Несколько от влекшись , сразу ответим на вопрос про ницательных читателей , а не поплохеет ли входу С КМОП - микросхемы с пре дельным напряжением питания в деся ток вольт , если на него подать почти се тевое напряжение через диод VD 5 и де литель R 4 \ R 1, ведь R 4 << R 1 и , следо - вательно , этот «делит ель» почти не уменьшает напряжение . Ответ состоит в том , что внутри микросхемы между все ми ее входами и выводом (14) питания , т . е . в том числе и между выводами 3 и 14, установлены защитные диоды , кото рые становятся проводящими , если на пряжение на входах превысит напряже ние на выводе 14. Автор оригинально использует один из этих «скрытых» дио дов как выпрямитель , заряжающий филь трующий конденсатор С 2 до 9 - вольтово - го напряжения стабилизации стабилитрона VD 4, вместе обеспечивающие на пряжение питания мик росхемы . Т . е . на самом деле напряжение на выводе С триггера DD 1.1 никогда не превышает 10 В . Впрочем , такой «хитрый» способ пи тания КМОП - микросхемы является не штатным и может привести к резкому возрастанию потребляемого ею тока ; во избежание таких эксцес сов реко - менду ется выводы 3 и 14 DD 1 соединить дио дом Шоттки VD 7, как показано пункти ром на схеме . Но вернемся к принципу работы регулятора мощности . При появ лении на выходе DD 1.1 импульса высо кого логического уровня он через диод VD 3 передается на тр иггер - повторитель DD 1.2, открывая транзистор VT 1 и далее через диодный мостик открывая мощный тиристор VS 1. Через нагрузку начинает протекать сетевой переменный ток . Та кое состояние продолжается до тех пор , пока на выходе DD 1.1 присутствует им пульс высок ого уровня . По окончании им пульса диод VD 3 закрывается , пока еще открытый транзистор VT 1 через резис тор R 6 заземляет вход триггера DD 1.2 и тот переключается , закрывая VT 1. Ток в цепи управляющего электрода сими стора VS 1 прекращается , но сам симистор ост ается открытым до конца текущего полупе риода сетевого напряжения , зак рываясь только при практически нулевом токе . Таким образом , описан ный регу - лятор обеспечивает включение и выклю чение нагрузки практически в моменты перехода сетевого на пряжения через нуле вые мгновенные значе ния при любом положе нии ручки R 2, т . е . не создавая импульсных помех , характерных для простых фазоуправляемых тиристорных регу - ляторов . С ука занным на схеме симисторе типа КУ 208 Г мощность нагрузки может достигать 1 кВт , а если п рименить симисторы серий МАС 16, ВТ 139 или ВТА 216, то можно управлять нагре вате лями мощностью до 3 кВт . В любом слу чае симисторы необходимо монтировать на радиаторах эффективной площадью не менее 150 см 2 .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Усилитель мощности для SDR трансивера и не толь ко Григорий Ксенз ( UR 4 MU ), Радиохобби , 2011, № 2 , с . 40 - 43 Анодные цепи усилителя питаются напряжением +600 В , на экранные сетки подается стабилизированное напряже ние +175 В . На управляющие сетки ламп в режиме переда чи подается стабилизированное напряж ение +12 В , а в ре жиме приема - 0 В . На затворы транзисторов через подстроечные резисторы R 14 и R 16 в блоке питания ( рис .2), определяющие смещение транзисторов и токи покоя ламп уси лителя в режиме передачи , также поступает регулируемое напряжение +12 В , а в режиме приема - 0 В .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Автономное зарядное устройство на основе солнечной батареи для мобильных телефонов и USB - устройств ( ATtiny 13 ) Радиохобби , 2011, №3, с . 28 - 32 Martin Kiel, El ektor , 2011, №3, с. 68 - 73 Автор разрабо тал автономное зарядное уст рой - ство на основе солнечной батареи , которое днем ( когда многие радиоустройства - GPS - нави гатор , мобильный теле фон , ра диостанция уоки - токи , фотокамера и т . п . исполь зуются туристом по своему пря мому назначению ) накап ливает энергию в своем литий - полимерном ( LiPo ) акку му ляторе , а ночью или во время прива ла может под заряжать любые устройства через 5 - вольтовую USB - шину или тре - бующие большего на пряжения заряда мобиль ные теле фо ны и др . устройства - через отдельный разъем . Схе ма устройс тва состо ит из левой «батарей ной» ча сти ( у значка ее «земель» есть надпись ВАТ ) и пра вой преоб разовательной . Солнечная ба тарея Solar Panel подключает ся к разъему К 1, а литий - по ли мер ный аккумулятор - к разъему К 2. Делитель R 1 R 2 часть напряжения н а аккуму - ляторе пода ет на АЦП микроконтроллера IC 1, бла годаря чему последний следит за состо янием аккумулятора и управляет его подзарядом . Если напряжение на аккумуля торе 3 В < Ua < 4,15 В , то микроконт рол лер закрывает транзисторный ключ Т 1 и открыва ет Т 2. Первый позволяет за - рядному току от солнечной батареи че рез диод D 1 ( рекомендуем вместо обычного кремние вого использовать здесь маломощный диод Шоттки , например , ВАТ 85) подза ряжать аккумулятор , а второй соединя ет земли батарейной и преобразова т ельной частей , включая повышающий преобразователь напря жения IC 2 и ин тегральный стабилизатор IC 3.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ При дос тижении верхнего предельного для LiPo аккумуляторов напряжения 4,2 В микро конт рол лер откры - вает транзистор Т 1, предотвращая перезаряд , опасный для аккумулятора . При этом солнечная бата рея оказывается замкнутой на землю , но этот режим не опасен , т . к . она в этом слу чае переходит в режим генератора тока и не перегревается . Аккумулятор через открытый тра н зистор Т 1 не разря жается благодаря обратн о смещенному в этом случае диоду D 1. С другой сто ро ны , при глубоком разряде аккумулятора до напряжения 3,0 В , не менее опасного для его рабо тоспособности , чем переза ряд , микроконтроллер размыкает ключе вой транзистор Т 2, отключая IC 2, IC 3 и предотвраща я дальнейший разряд акку мулятора . В зависимости от положения пере клю чателя S 1 на выходе VOUT пре образователя IC 2 формируется напряже ние 5,0 В с макси маль ным током 500 мА , поступающее на стандартный USB - разъем К 2, либо напряжение 11,75 В , по - дающеес я на стабилизатор IC 3. После дний сконфигурирован стабилизатором напряжения 7 В ( при токе нагрузки ме нее 150 мА ) с переходом в режим ста билизации тока 150 мА . Это позволяет подключать разъем К 4 к гнездам подза рядки практически любого мобильного телефона . В качес тве солнечной батареи автор использует 4 запараллеленных че рез прямосмещенные диоды Шот тки мо - дуля YH - 57 X 65, каждый из которых при солнечном освещении генерирует на пряжение 5 В при токе 80 мА . Параллельное соединение обеспечивает ток 320 мА , которого достаточно для заряда LiPo аккумулятора емкостью 2000 мА · ч ( ав тор применяет Kokam 200015 - 0101 G от летаю щих моделей самолетов , отлича ющийся малым весом и удобной прямо угольной конструкцией ) в течение сол - нечного дня , т . е . 7...8 часов . В свою оч ередь , пол ностью за ряженного Kokam с учетом до вольно вы сокого ( не менее 80%) КПД преобра зователей IC 2, IC 3 вполне достаточно для подза ряда ночью большинства мобильных те лефонов . Например , Siemens BenQ S 68 оснащен аккуму ля тором емкостью 600 мА · ч , a Apple iPhone 1600 мА · ч . Hex - файл прошивки контроллера вместе с ис ходным программным кодом доступны в архиве 090190 - 11. zip (15 КБ ) по адресу http :// www . elektor . com / magazines /2011/ march / solar - charger .1707084. lynkx ?
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Интеллектуальный диммер с упр авлением от RC - 5 - совместимого пульта ИК ДУ ( PIC18F1320 ) Радиохобби , 2011, №3, с . 33 - 34 Mauro Grassi , « Everyday Practical Electronics » №4/2011, с . 8 - 29 «Интеллектуальный» диммер позволяет посредством любого RC - 5 - совместимого пульта ДУ не только вклю чать / выключать освещение , но и плавно изменять яркость ламп накаливания или диммируемых флуо - ресцентных ламп общей мощностью 500 Вт , выключать их по прошествии заданного времени , и даже включением / выключением освеще ния в случайные моменты времени эму лировать присутствие хозяев дома . Сиг - нал пульта ДУ с оптического приемника IRD 1 дешифруется микроконтроллером IC 1 и поступает на фазоимпульсный регулятор яркости - транзисторный ключ Q 1 с симистором TRIAC 1. Трех цветные светодиоды LED 1 и LED 2 инди в идуальной последовательностью па литр под - мигивают каждой нажатой кноп ке пульта ДУ , обеспечивая своеобраз ную цветомузыкальную индикацию каж дой команды пульта . По умолчанию кноп кам пульта ДУ сопоставлены следующие функции : UP / DOWN - увеличение / уменьшен ие яркости на 4% при каждом нажатии ; RECORD и PLAY - запомина ние текущей яркости и ее вызов из па мяти ; 0, 1, 2, ... 8, 9 - установка яркости 0 , 11%, 22%, ... 88%, 100%; VOL +/ VOL - - перебор режимов : нормальный ( с плав ной регулировкой яркости ); только вкл ./ выкл . ( без димминга ; полная яркость или выключено ); сон ( автовыклю - чение через 30 минут после последнего нажатия кно пок ); мигание ( изменение яркости меж ду 100% и 25 % с периодом 2 секунды ); эмуляция присутствия ( включение и вык лючение в случайно выби раемые в диа пазоне от 5 минут до 2 часов интервалы времени ). Hex - файл прошивки контрол лера доступен в архиве 0411. zip (8,3 КБ ) по адресу http://www.epemag3.com/ index.php?option=com_docman&task=doc_download&gid=301&ltemid=38
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Дистанционный выключатель с управлением от пульта ИК ДУ Радиохобби , 2011, №3, с . 34 В . Гричко , Радио, 2011, №4, с. 50 Дистанционный выключа тель по сути является до пре дела упрощенным вариантом описанного выше диммера . Он также управляется пультом ДУ ( причем не обязательно RC 5 - совместимого ), но только вклю чает и выключает реле К 1 ( кон такты которого на схеме не по казаны ) при каждом нажатии любой кнопки пульта . При вклю чении питания медленно нарас тающее напряжение на конден саторе С 5 устанав ли вает D - триг rep DD 1.1 в сос тояние с низким логичес ким уровнем на прямом выходе , транзи стор VT 2 закрыт , реле К 1 обесточено . При отсутствии ИК сигнала напряжение на выходе модуля ИК приемника В 1 име ет высокий уровень , С 2 через R 3 заря жен , транзистор VT 1 открыт . Если нажать любую к нопку пульта ДУ , направив его на модуль В 1, то на выходе последнего появятся пачки импульсов , С 2 быстро разрядится через диод VD 2, VT 1 закро ется , фронт напряжения на его стоке че рез С 4 переключит триггер DD 1.1 в про тивоположное состояние с высоким уровн ем , транзистор VT 2 откроется , реле К 1 сработает , переключив свои кон такты . По окончании нажатия кнопки пульта схема возвратится в исходное со - стояние за исключением обнуления триг гера цепочкой R 6 C 5; триггер останется в текущем состоянии до следующего наж атия кнопки пульта . Т . е . опи сан ный дистанционный выключатель последова тельно изменяет свое состояние на про тивопо ложное при каждом нажатии лю бой кнопки пульта ДУ . Питать его можно от любого источника постоянного напря жения 11...13 В с током , достато чным для работы реле . Безрелейная схема управления нагрузкой в сети переменного тока Радиохобби , 2011, № 1 , с . 31 - 32 Robert Penfold , «Everyday Practical Electronics» №12/2010, с . 66, 67 С та рую добрую схему на рис .27 управления нагрузкой в сети переменн ого тока с использованием электромагнитного реле пора заменить на современную . Сегодня оптосимистор IC 1 и мощный симистор Triac по цене если и не меньше , то незначительно превышают цену мощ ного электромагнитного реле RLA 1, но имеют меньшие габариты , неоки сляемые , необгораемые и незалипающие «контакты» , существенно лучшее быстродействие и меньшую потребляемую мощность во включенном состоянии . Кроме того , транзистор TR 1 в схеме рис .28 меньше и дешевле , чем TR 1 на рис .27. Симистор Triac при работе в сети 220 В должен быть рассчитан напряже ние не менее 400 В .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Анодный блок питания для лампового усилителя мощности Василий Мельничук ( UR 5 YW ) , Радиохобби , 2011, № 5 , с . 39 - 40 Цель данной статьи - не сделать открытие или научить кого - то , а поделиться опытом и зготовления анодного блока пита ния ( далее АБП ) для ламповых усилителей мощности . АБП обеспечивает три пере - клю чаемых анодных напряжения +900, +1350 и +1800 В ( без нагрузки ), ток нагрузки до 0 , 6...0,8 А и перемен ное ~12 В (7 А ) ( или постоянное стаби - лизи рованное +12 В , 8 А ) для питания накальных цепей .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Новое зарядное устройство для литий - ионного аккумулятора видеокамеры Сергей Дякевич , Радиохобби , 2011, № 5 , с . 52 После утери владельцем видеокамеры Panasonic SDR - Н 40 родного сетевого адаптера , вып ол - няв шего одновре менно и функцию зарядного устройства , возникла пробле ма заряда штатного литий - ионного аккумулятора видео камеры . Вместо родного сетевого адаптера удалось най ти только его близкий аналог , модель VSK 0581. Парамет ры выходного напряжения для питания видеокамеры и зарядного тока для зарядки аккумулятора в этой модели несколько отличалась . И если питание самой видеокаме ры от нового адаптера не вызывало нареканий , то выда ваемый этим устройством зарядный ток для аккумулято ра значительно от личался от требуемого , что приводило к срабатыванию внутренней защиты литий - ионного акку мулятора видеокамеры . Как известно , в отличи е от м е талл - гидридных аккуму ляторов , литий - ионные аккумуляторы более требователь ны к параметрам зарядного тока и напряжен ия . Несоб людение этих параметров без применения специальных мер защиты может привести к воспламенению или даже взрыву аккумулятора и поэтому представляет опасность для окружающих . Все коммерческие литий - ион - ные акку муляторы для бытовой техники содержат в своем соста ве схемы контроля зарядного тока , напряжения и темпе ратуры корпуса устройства . Именно поэтому зарядить такие аккуму - ляторы от «неродных» зарядных устройств зачастую не представляется возможным . Ниже приводится фрагмент схемы зарядного устройс тва на микросхеме М 61038. Как вид но , между выводами 20 и 21 включен резистор 0,33 Ом , который как раз и определяет зарядный ток аккумулято ра . Обращаю внимание , что в некоторых аналогичных слу чаях возможно применение и отдельных схем зарядных устройств , собранных на микросхемах , специально раз работанных для заряда литий - ионных аккумуляторов .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Несколько схем доработки полупроводниковых анодных выпрямителей Радиохобби , 2011, № 6 , с . 28 - 29 « Radiotechnika » № 10/2011, с. 464, 465 Ференц Месарош предложил не сколько схем доработки полупровод - никовых анодных выпрямителей деше вых ламповых УМЗЧ , преобра - зующих их в квазиклассические High - End решения . На рис . 10 в разрыв первого звена сгла живающего фильтра С puffer R szuro С szuro ( ме сто разрыва отмечено крестиком ) вво дится кенотрон PY 8...( PY 83 или PY 88 с максимальным анодным током соответ ственно 165 и 220 мА ; это демпферные диоды строчной развертки телевизоров ламповой эры ; приближенный отече ственный аналог - 30 Ц 6 С ). Благодаря этому , во - первых , достигается «есте ственная» задержка подачи анодного напряжения на лампы усилителя с плав ным ( в смысле не релейным ) нарастанием до номинального , а во - вторых , так же естественно сглаживаются возмож ные броски анодного тока при разного рода нештатных ситу ациях . Необходи мость дополнительного накального трансформатора Tr futo - не слишком большая цена за High - End метаморфо зу , т . к . мощность накала PY 83, PY 88 и 30 Ц 6 С не превышает 30 В х 300 мА - 9 Вт , т . е . сюда годится самый маломощ ный малогабаритный трансфо рматор . На рис . 11 изображен варианте питанием накала кенотрона постоянным током - это для тех аудиофилов - максималистов , которые не желают даже намёка на флуктуации с часто той сети . Здесь желтый светодиод LED с тран зистором BD 241 C и резистором 5 R 1 обр азуют генератор тока 300 мА , который и подается на на кал . На рис . 12 - схема для «любителей иллю - минации» . Пока нить накала кенот рона не разогрета , ее сопро тивление понижено и поэтому ток , проте кающий через диодный выпрями тельный мостик и транзисто рно - светодиод ную цепь , до статочен для того , чтобы через резистор 680 Ом и стабилитрон Z светился как красный сегмент ( левый по схеме , Piros ) трехцветного светодиода , так и через резистор 470 Ом - зеленый сегмент ( Zold , на схеме справа ). Свечение обо их с егментов создает желтый цвет , ин дици - рующий неготовность анодного пи тания . По мере разогрева сопротивле ние нити накала увеличивается , ток уменьшается и красный сегмент гаснет , а зеленый продолжает све - титься . Таким образом , зеленое свечение трехцветно г о светодиода сообщает о готов - ности анодного питания усилителя . При токе анода 100 мА на кенотроне PY 83 допол ни - тельно падает напряжение примерно 10 В , а на PY 88 - 12 B ; при токе анода 10 мА - соот - вет ственно 1,7 и 2,4 В .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Выпрямительный квазидиод с пад ением напряжения 40 мВ Радиохобби , 2011, № 6 , с . 40 - 41 Martin Tomasz, « EDN » №20/2011, с.61, 62 Скомбинировав р - канальный МОП транзистор с низким пороговым на пряжением ( BSH 205 - поро - говое напряжение затвор - исток по ТУ равно 0,48 В ) , и новейший ультрани зковольтный нановаттный Rail - to - Rail ОУ ( TS 1001, по ТУ он работос пособен при напряжении питания от 0,65 В и потребляет ток всего 0,6 мкА ) , Мартин Томаш синтезировал эквивалент выпря мительного диода , падение напряжения на котором составляет от силы 40 мВ , что на порядок меньше , чем у диодов Шоттки . Учитывая , что ре зисторы R 1 и R 2 задают инверти - рующее усиление ОУ , равное Ku = - R 2/ R 1= - 12, выход IC 1 откроет Q 1, если потенциал стока последнего ( т . е . входное напряже ние IN ) станет выше потенциала истока ( выходно го напряжения OUT , или напря жения на конденсаторе С 1) на V GS _ T / Ku , т . е . для данного случая 0,48/12=0,04 В или 40 мВ . С 1 при этом очень быстро за рядится через малое сопротивление ( доли Ома ) открытого канала Q 1 до ам плитудного значения синусоиды , а да лее , после закрывания транзистора на спаде входной синусоиды и ее отрица тельной полуволне , без проблем обес печит питанием ОУ - ведь последний тре бует всего 0,6 мкА - на несколько порядков меньше , чем обратный ток мощ - ных выпрямительных диодов . Кстати , оба компонента выпускаются в микрокорпу сах ( BSH 205 в SOT 23, TS 1001 - в SOT 70) и поэтому займут места ненамного боль ше , чем выпрямительный диод .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Диагностика блока питания BN44 - 00260A ЖК телевизоров SAMSUNG Николай Елагин , Ремонт & Сервис , 2011, № 7 , с. 9 В статье описывается схемо - техника блока питания BN44 - 00260A, который используется в ЖК телевизорах SAMSUNG, в частности, в моделях « Samsung LN19B450/LN22B360C5D/LN22B460 B2D/LN26B460B2D/LN32B460B2D». У производителя, Samsung Electro - Mechanics, он обозначается PSIV121C01A. Конструкция Конструктивно все элементы блока питания размещены на одной плате. Внешний вид электромонтажной платы BN44 - 002 60A приведен на рис. 1. Рассматриваемый блок питания BN44 - 00260A функционально можно разделить на следующие узлы: – корректор коэффициента мощности (ККМ или PFC — Power Factor Corrector); – главный источник питания; – DC/AC - преобразователь (далее — инвертор) питания люминесцентных ламп задней подсветки ЖК панели. Рассмотрим схемотехнику этих узлов более подробно. Корректор коэффициента мощности ККМ служит для повышения КПД источника питания за счет уменьшения реактивной составляющей нагрузки питающей сети. Он выполняет следующие функции: – придает потребляемому от сети току форму, близкую к синусоидальной; – ограничивает выходную мощность источника; – защищает сеть от короткого замыкания; – защищает источник питания от пониженного и повышенного напряжения. На рис. 2 приведена принципиальная электрическая схема ККМ и главного источника пита - ния. ККМ реализован по схеме повышающего преобразователя (Boost), в составе которого имеются дроссель (индуктор) LP801S, силовой ключ — MOSFET - транзистор QP802S и управляю - щий ко нтроллер UP801S типа FAN7530 фирмы Fairchild Semiconductor. Особенность микросхемы FAN7530 состоит в том, что она обеспечивает работу ККМ в режиме критической проводимости CRM (Critical Conduction Mode), т.е. на границе прерывистого и непре - рывного токов ч ерез индуктор. Принцип работы ККМ иллюстрирует рис. 3. Силовой MOSFET - транзистор включается при переходе тока в индукторе через ноль (сигнал Turn On на рис. 3), а выключается сигналом Turn Off, который вырабатывается при сравнении пилообразного напря - жения внутреннего генератора ИМС с напряжением усилителя сигнала ошибки, на входе которого присутствует выходное напряжение ККМ. Таким образом, время включения силового ключа фик - си ровано, а время выключения можно регулировать.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Схемотехника и ремонт блока пита ния RUNTKA395WJQZ ЖК телевизоров SHARP Павел Потапов, Ремонт & Сервис , 2011, №9, с. 5 - 14 Конструкция, характеристики и структурная схема Рассматриваемый блок питания (БП) применяется в ЖК телевизорах SHARP « AQUOS LC - 26D44 - GY/ 26D44RU/26D44E». Конструкт ивно все элементы источника размещены на одной печатной плате (рис. 1). Структурная схема блока приведена на рис. 2. В его состав входят следующие узлы: – помехоподавляющий фильтр и сетевой выпрямитель (на рис. 2 — EMI RectifieEMI Filter + Rectifier); – корр ектор коэффициента мощности (PFC BUCK CAP.+ DCM controller U7300); – обратноходовый DC/DC - преобразователь (FLYBACK T7101+ Controller U7101); – вторичные выпрямители (38/13/5V O/P Rectifier); – транзисторные ключи в цепях 13 и 5 В (Q7265, Q7291); – контроллер и нвертора питания электролюминесцентных ламп подсветки (CCFL) ЖК панели и мостовые схемы на MOSFET - транзисторах (Controller IC7500+ FULL Bridge MOS7500 - MOS7503); – высоковольтные импульсные трансформаторы (1 - 2 Transformer); – элементы цепи обратной связи (U71 02, U7203). БП формирует постоянные стабилизированные и гальванически развязанные от сети напряжения 38, 13 и 5 В. Кроме того, для питания CCFL инвертором формируется переменное напряжение 1700 В частотой около 33…34 кГц (5 каналов для подключения 10 ламп CCFL — по две к каждому каналу). Все каналы защищены от перенапряжения, перегрузки и короткого замыкания, а инвертор — от короткого замыкания на выходе и от обрыва CCFL. Нагрузочные характеристики всех каналов приведены в таблице 1. Рассмотрим схемотехн ику узлов, приведенных на блок - схеме, более подробно. Принципиальная электрическая схема Принципиальная схема первых четырех узлов приведена на рис. 3. Сетевой помехоподавляющий фильтр выполнен на основе П - образных индуктивно - емкостных фильтров (элементы L7100 - L7102, CY7100, CY7101 - CY7108, CX7100, CX7101). Вход фильтра шунтирован варистором VAR7100, защищающим элементы источника от бросков входного напряжения. С выхода фильтра через сетевой выпрямитель BD7100 C7100 сетевое напряжение подается на вход обрат ноходового DC/AC - преобразователя. Параллельно выходу сетевого выпрямителя подключен силовой ключ Q7305 узла ККМ. Рассмотрим этот узел более подробно. Корректор коэффициента мощности Назначение этого узла — минимизация индуктивной составляющей нагрузки ист очника с целью увеличения его КПД и уменьшения импульсных помех, создаваемых этим источником.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ DC / DC - npeo бразователь Источник питания ( см . принци пиальную схему на рис . 3) выраба тывает постоянные стабилизиро ванные напряжения 38, 13 и 5 В для питания всех узлов телевизо ра . Основа этого источника — ШИМ контроллер IC 101 типа LD 7576 фирмы Leadtrend Technology . Особенности этой микросхемы : • встроенная высоковольтная (500 В ) схема старта ; • токовое управление ; • автоматический режим энер госбережения п ри снижении по требляемой мощности ; • схема защиты от низкого на пряжения UVLO ( UnderVoltage Lockout ); • фиксированная частота ШИМ ; • схемы защиты OVP (Over Voltage Protection) и OLP (Over Load Protection); • 500 мА выходной драйвер . Назначение выводов микросхе мы LD 7576 GS приведено в табли це 3. Напряжение питания микросхе мы составляет 11 ...25 В ( уровень OVP =27 В ), рабочая частота фик сирована и равна 65 кГц . Частота переключения в режиме энергос бережения составляет около 20 кГц . Диагностика неисп равностей инвертора При отсутствии подсветки , в пер вую очередь , проводят визуальный осмотр платы на наличие обгорев ших участков , особенно во вторич ных цепях — в месте разъемов , че рез которые к ней подключаются лампы . Довольно часто из - за пло хого качес тва разъема контакт на рушается , и инвертор переключа ется в режим защиты ( см . описа ние ). Проверяют электролитичес кие конденсаторы на отсутствие вздутий корпуса и резисторы — на отсутствие гари на корпусе .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Источник питания W2A BN 44_00161/00162A плаз менных телевизоров «Samsung PS_42/50C91HR» Геннадий Романов , Ремонт & Сервис , 2011, № 10 , с. 5 - 1 1 ; №11, с. 10 - 15 (часть 1) В статье рассматриваются схемы и характерные неисправности источника питания W2A BN 44 - 00161/00162A плазменных телевизоров « Samsung PS - 42/50C91HR » , выполненных на базе шасси F33A. В этих телевизорах применяется базовая плата W2A BN 41 - 00878А и плазменная панель 42/50HD типа S42/50AX - YB03. Описание принципиальной электрической схемы Источник питания (ИП) содержит: – секцию дежурного режи ма; – стабилизаторы выпрямленных напряжений; – корректор коэффициента мощности (ККМ); – генератор раскачки преобразователя напряжения (инвертора); – инвертор с узлами защиты; – выпрямители низковольтных напряжений. Рассмотрение работы источника питания начнем с секции дежурного режима, принципиальная схема которой приведена на рис. 1.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ (часть 2 ) На рис . 7 приведена принципи альная схема генератора раскач ки инвертора . Генератор построен на ИМС U 804 типа МС 33067, представляю щей собой резонансный контрол лер с п ереключением по нулевому напряжению . ИМС ( рис . 8) содер жит : генератор с изменяемой час - тотой ( от 3 до 5 МГц ), прецизион ный таймер , температурно - компенсированный ИОН , усилитель сигнала ошибки с большим коэф фициентом усиления и широким частотным диапазоно м , 2 - ступен - чатый триггер , схемы температур ной и токовой защиты , детектор ошибок , программируемую схему «мягкого» старта и выходные кас кады .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Диагностика и ремонт блоков питания 17 - и 19 - дюймовых ЖК мониторов ACER Павел Потапов , Ремонт & Сервис , 2011, №1 2 , Фирма ACER выпускает большое количество различных моделей ЖК мониторов, как бюджетных, так и профессиональных. Как известно, причиной большинства неисправностей современных мониторов (телевизоров) является блок питания (БП). В этом материале автор делится опытом ремонта блоков питания 17 - и 19 - дюймовых моделей ACER. В статье приводятся принципиальные схемы всех рассматриваемых блоков, описываются их принцип работы и практические неисправности. Блок питания VP - 761 Блок питания такого типа используетс я в 19 - дюймовых моделях мониторов « AcerAL1914/AL1916p». Принципиальная электрическая схема блока питания VP - 761 приведена на рис.1 и 3. Он состоит из двух узлов — AC/DC - преобразо вателя и DC/AC - преобразователя (инвертора). AC/DC - преобразователь формирует из сетевого напряжения стабилизированные постоянные напряжения 15 В/2 А (Vinv на рис. 1) и 5 В (2 канала: Vdd и Vaudio — с выходными токами 1,5 и 0,6 А), гальванически развязанные от сети. Он реализован по схеме обратноходового преобразователя, в состав которого входит импульсный трансформатор T801 и мощный n - канальный MOSFET - транзистор Q801 (AP27611 - A: V D =650 В, I D =10 А, R DS(ON) = 1 Ом), управляемый ШИМ контроллером U801 (SG6841). М икросхема SG6841 фирмы System General представляет собой специализированную ИМС, предназначенную для построения импульсных источников питания с выходной мощностью до 60 Вт. Микросхема имеет режим энергосбережения (Green mode), схемы токовой и термозащиты, тотемный выход для управления MOSFET - транзистором. Архитектура ИМС SG6841 приведена на рис.2, а назначение выводов — в таблице 1.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Схемы управления для сверхъярких светодиодов Сервисный центр , №8, с. 15 - 22 Фирмы Lumileds Lighting и Mitsubishi Electric Corporation производят линейка монито ров с обычной светодиодной подсветкой (сами модули светодиодной подсветки по своей но вой тех но - логии Luxeon производит фирма Lumileds , а собирает и реализует, мониторы фирма Mitsubishi ). Яркость модулей светодиодной подсветки Luxeon не уступает яркости люминесцент ных ламп с холод ным катодом, долговечности светодиодов значительно вы ше, обеспечи вается более широ - кая цветовая, гамма и насыщенность цвета LCD - монитора за счет более эффективного согласо - вания спектральных характеристик цветных филь тров и спектров излучения цветных свето - диодов, а также благодаря уникальной конст рукции модуля подсве тки. Драйверы со схемой вольтодобавки Рассмотрим в качестве типового представи теля этого типа, микросхему МР1519 (рис. 3 ) , ко торая представляет собой драйвер для питания четырех белых светодиодов со схемой вольтодобавки (с питанием от источника 2,5 . .. 5 , 5 В). Ком пания MPS выпускает еще две микросхемы близ ких к МР1519 по схемотехнике и цоколевке - MP 1519 L (рас с чи - тана на работу с тремя белыми светодиодами) и МР 30 11 (работает с двумя белы ми светодиодами).
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Драйверы на основе повышающих ( Boost , Step - U p ) DC / DC - преобразователей Микросхема МР3204 является типичным представителем классического повы шающего DC / DC - преобразователя, который при входном напряжении 2 , 5...6 В позволяет полу чить на последова - тельно соединенных светодиодах постоянное напряжение до 21 В (к МР3204 можно подключить три белых светодиода). Микросхема МР1528 - это еще один повышаю щий драйвер для питани я 9 - ти светодиодов (кор - пус QFN 6 размером 3x3 мм или MSOP 8). Типовая схема включения микросхемы МР1528 не значи - тельно отличае тся от остальных рассмотренных выше драйверов. Еще одна микросхе ма МР1521 при напря жении питания 2,7 В позволяет подключать к ней до 9 - ти, а при напря жении питания 5 В - до 15 - ти сверхъярких светодиодов. Максимальное напря - жение п итан ия ИМС равно 25 В.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Повышающий преобразователь и преобразователь типа SEPIC Типичным предста вителем этой группы яв ляется микросхема МР1517. Ее рекомендуют использо - вать не только как повышающий DC / DC преобразователь, но и как преобразова тель типа SEPIC . Напряжение питания этой ми кросхемы лежит в пределах 2 , 6...25 В.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Ремонт источников питания ПК Сервисный центр , №9, с. 11 - 14 Многие считают, что ремонт блоков питания персональных компьютеров (ПК) можно поручить начинающему специалисту по рем онту электронной техники, не имеющему опыта в этой области. Н о источник питания современного ПК пред ставляет собой достаточно сложное радиоэлектронное устройство, ремонт ко торого мо ж но осуществл ять только зная принципы его построения и рабо - ты, а также в ладея навыками нахождения и устранения дефектов в радиоэлектронных устрой - ствах. Общая методика и рекомендации по ремонту источников питания ПК Практика показывает, что из всех элемен тов системного блока ПК наибольшее чис ло отказов приходится на блоки п итания. Наибольшее число отказов блоков питания обычно связано с "чело веческим фактором", т. е. с неисправностями, к которым относятся оши бочное подключение напряжения питания и включение блока в есть с неправильно установ ленным переключателем напряжени и питания (переключатель установлен на 115 В, а включа ется блок питания в сеть 220 В, в результате - взрыв конденсаторов низкочастотного фильтра, сгоранием термистора, предо - хранителя). Поэто му перед первым включением источника пита ния обратите внимание на поло - жение переклю чателя типа питающей сети (рекомендуется сра зу адаптировать аппарат под н ашу сеть, исклю чив (методом выпаивания) все элементы, связанные с возможностью ошибочного включе ния источника). При ремонте источников питания рекомен дуется комплексное использование всех доступ ных способов поиска неисправностей. Любой ре монт начинается с очень внимательного предва ри - тельного внешнего осмотра ремонтируемого объекта. В большинстве случаев это позволяет отре - мон тировать блок питания даже пр и отсут ствии достаточной информации. При осмотре необ - ходимо обращать внимание на исправность предохранителей и на любое изменение внешне го вида элементов электрической схемы (цвета корпуса элемента, вздутость корпуса, обрывы соединений и др.) . При опред елении неисправного элемента следует обратить внимание на исправность всех элементов, подключенных к определенной цепи. Необходимо помнить, что источник импульсного питания не работает без нагрузки, подсоедине ние к сети должно происходить только через раз - вязывающий трансформатор, и помните, что ла бораторный автотрансформатор (ЛАТР) развя зы - вающим трансформатором не является. Ремонт следует проводить технически ис правными приборами, с использованием низко вольт - ных паяльников, питающихся через разде ли тельный трансформатор. Для блока питания мощ - ностью 20 0 Вт рекомендуется использовать для источника питания +5 В нагрузку сопротив ле - нием 4,8 Ом (50 Вт), а для источника +12 В на грузку 14 Ом (12 Вт), к качестве достаточной на - грузки источника питания но каналу +12 В могут быть использованы автомобильные лампочки на 12 В. Во время пробных включений источника питания (во время ремонта и после проведения его ремонта) рекомендуется вместо предохрани теля включить лампу накаливания на 250 В/100 Вт. Этот прием дает реальный шанс не по жечь силовые транзисторы высокочастотного преобразо - вателя. Если при включении питания лампа будет гореть тускло, то можно установить предо - хранитель на место, а в случае яркого све чения лампы, питание необходимо выключить и про - д олжить поиски неисправности. Проявления неисправности блока питания могут быть очевидными и неочевидными, на - пример: - компьютер вообще не работает: - появление дыма и запаха при включении питания; - сгорает предохранитель н а распредели тельном щите и др. В случае неочевидных причин неисправнос ти для определения неисправного элемента тре - буется дополнительная диагностика системы, т.к. явно они не проявляют себя, но влияют на работоспособность источника питания. Напри мер, могут наблюдаться ряд ошибок с истемы, кото - рые указывают на неисправность блока питания: - различного рода ошибки и зависания при включении электропитания; - неожиданная перезагрузка системы и пе риодические зависания во время обычной рабо ты; - хаотически возникающие ошибки четнос ти данных и другие ошибки оперативной памя ти;
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ - одновременная остановка жесткого диска и вентилятора, перегрев компьютера из - за выхо да из строя вентилятора (из - за того, что отсутствует напряжение +12 В); - перезагрузка системы при незначитель ном сниже нии напряжения сети 220 В; - "удары" электрического тока во время при косновении рукой к корпусу компьютера или к разъемам; - небольшие статические разряды, наруша ющие работу сети; - ранняя подача сигнала "Питание в норме" (из - за неисправности в цепи фор мирования это го сигнала) может приводить к искажениям CMOS - памяти. Н аиболее часто встречающиеся типовые не исправности, непосредственно связанные с на - рушением работоспособности источника пита ния системного блока ПК, описаны в табл. 1. Вы - ходные напряж ения желательно проверять циф ровым мультиметром, обеспечивающим необхо - димую точность измерений. Стандартная последовательность действий по ремонту блока питания (БП) приведена ниже. 1) В выключенном состоянии источник вни мательно осмотреть (особое вн имание обратить на состояние всех электролитических конденса торов - они не должны быть вздуты). 2) Проверить исправность предохранителя и элементов входной) фильтра БП. 3) Прозвонить на короткое замыкание или обрыв диоды выпрямительного моста (эту опера цию, как и многие другие, можно выполнить, не выпаивая диоды из платы). При этом в осталь ных случаях надо быть уверенным, что проверяемая цепь не шунтируется обмотками трансформатора или резистором (в подозрительных слу чаях, элемент схемы необходимо вып аивать и проверять отдельно). 4) Проверить исправность выходных цепей: электролитических конденсаторов низкочастот ных фильтров, выпрямительных диодов и диод ных сборок. 5) Проверить силовые транзисторы высоко частотного преобразователя и транзисторов ка скада управления. 6) Обязательно проверить возвратные дио ды, включенные параллельно электродам кол лектор - эмиттер силовых транзисторов. Эти действия дают положительный рез уль тат в обнаружении только следствий неработо - способности всего блока, но причина неисправ ности в большинстве случаев находится гораздо глубже. Например, неисправность силовых транзисторов может быть вызвана неисправнос тью цепей схемы защиты и контроля , наруше ниями цепи обратной связи, неисправностью ШИМ - преобразователя, выходом из строя дем пфирующих RC - цепочек или межвитковым про боем в силовом трансформаторе. Поэтому, если удается найти неисправный элемент, то жела тельно пройти все этапы проверок, перечислен ные выше (т. к. предохранитель сам по себе ни когда не сгорает, а пробитый диод в выходном выпрямителе становится причиной "смерти" ещё и силовых транзисторов высокочастотного преобразователя).
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Проверка работоспособности ШИМ - контроллера ШИМ - кон троллер считают "сердцем" источ - ников питания. Долгое время использовали мик - росхему TL 494. а зате м и ее аналоги (МВ3759. КА7500В... КА3511, SG 6105 и др.). Проверку ра - ботоспособности такой микросхемы, например , TL 494 (рис. 1) можно произвести, не включа я б лок питания. При этом микросхему необходимо запит а ть от вн ешнего источника напряжением +9 ...+20В. Напряжение подается на вывод 12 от - носительно выв. 7 через маломощный выпрями - т ельный диод. Все измерения тоже должны про - водиться относительно выв. 7. При п одаче пита ния на микросхему контролируем напряжение на выв. 5. Оно должно составлять +5 В (±5%) и быть стабильным при изменении напряжения питания на выв. 12 в пределах +9 ...+20 В . В противном случае неисправен внутренний ста - билизатор напряжения микросхе мы. Далее ос - циллографом смотрим напряжение на выв. 5. Оно должно быть пилообразной формы ампли тудой 3,2 В (рис. 2). Если сигнал отсутствует или иной формы, то нужно проверить целостность конденсатора и резистора, подключенных к выв. 5 и выв. б. соответст венно. В случае исправнос ти этих элементов микросхему необходимо заме - нить. После этого проверяем наличие управляю щих сигналов на выходе микросхемы (выв. 8 и выв. 11). Они должны соответствовать осцилло граммам, приведенным на рис. 2. Отсутствие этих сиг налов также говорит о неисправности микросхемы. В случае успешного прохождения испытаний микросхема считается исправной. Проверка работоспособности высокочастотного преобразователя После того как все элементы будут проверены и заменены на исправные, мо жно включить блок питания и проверить наличие напряжения +310 В на электролитических конденсаторах C 1 , C 2 (рис. 3). Это напряжение должно быть равно сум ме двух напряжений последовательно вклю - чен ных конденсаторов. В работоспособности высокочастотного пре образователя можно убедиться, посмотрев форму напряжения па коллекторе транзистора Q 2 (рис. 3). При этом нужно соблюдать большую осто - рож ность: блок питания обязательно дол жен быть включен через развязывающий транс фор - матор. Общий провод осциллографа не следует подключать к шине общего провода бло ка питания. Щупы осциллографа подключаются только к транзисто ру Q 2. общий - к эмиттеру,
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ сигналь ный - к коллектору. Форма напряжения должна соответст - вовать осцилло грамме, приве ден ной на рис. 4. Корректор коэф фициента мощнос ти можно рассмат ривать как авто номное устройство в источнике пита ния. Проверку рабо - тоспособности до статочно просто оценить по выход ному напряжению корректора. Наличие напря жения порядка 400 В на выходе корректора поз воляет суди ть о его исправности. Отклонение выходного напряжения от указанной величины предполагает дальнейшую проверку работоспо собности устройства. В табл. 2 приводятся ори ентировочные данные напряжений на отдель ных выводах микросхемы TDA 16888 при нор мальной ра боте корректора. Дополнительно удостовериться в правиль ности функционирования корректора можно также по наличию осциллограмм выходного на пряжения на выводе PFC OUT микросхемы, на затворе и истоке ключевого транзистора в виде последовательности импульсов. Выпрямленную синусоиду напряжения сет и можно наблюдать н а выводе PFC IAC . Проверка регулируемого стабилизатора (микросхема TL 431) Микросхема TL 431 представляет собой прецизио нны й стабилитрон с регулируемым напря жением стабилизации. Условное обозначение стабилитрона приведено на рис. 5, а его функци ональная схема - на рис. 5. Основные электрические параметры стаби литрона имеют следующие значения: - максимальное напряжение "катод - анод" ( V ka ) - 37 В; - минимальное напряжение стабилизации ( Vref = V k a ) - 2 , 5 B ; - максимальный ток катода ( Ika ) - 1 50 мА. Проверка оптопар Для проверки оптопар на входную (светоизлучающую) часть подается напряжение от внеш - него источника питания. При этом, как правило, контролируется сопротивление перехода кол - лектор - эмиттер в приемной части. У исправной оптопары сопротивление перехода коллектор - эмиттер значительно меньше при включенном питании (несколько сотен Ом), чем при выклю - ченном. Неизменное сопротивление перехода коллектор - эмиттер свидетельствует о неисправ - ности опто пары. Проверка конденсаторов Неисправные конденсаторы могут выяв ляться в процессе внешнего осмотра блока пита ния. Следует обращать внимание па трещины в корпусе, подтеки электролита, коррозию у выво дов, нагревание корпуса конденсатора при рабо те. Непл охой проверкой может быть параллель ное подключение к проверяемому заведомо ис - правного конденсатора. Отсутствие такой ин формации требует выпаивания подозрительного конденсатора. Прибор, включенный в режим из мерения сопротивления, устанавливают в верх ни й предел. При тестировании проверяют спо собность конденсатора к процессам заряда и пе ре - заряда. Проверку удобно проводить стрелоч ным прибором. В процессе заряда стрелка при бора отклоняется к нулевой отметке, а затем воз вращается в исходное состояние ( бесконечно большого сопротивления). Чем больше емкость конденсатора, тем более длительный процесс за - ряда. В "утечном" конденсаторе процесс заряда продолжается процессом разряда, т.е. последую - щим процессом уменьшения сопротивления. Цифровой мультиметр при проверке конденса торов издает звуковой сигнал. Если сигнала нет, конденсатор неисправен. Проверка термисторов Сопротивление термисторо в (терморезисто ров ) значительно изменяется с изменением тем - пературы. В источниках питания, как правило, используются термисторы, сопротивление кото рых при нормальной температуре составляет единицы Ом с отрицательным температурным коэффи - циентом сопротивления, поэтому при нагревании сопротивление исправного термистора должно уменьшаться . Проверку термисто ров осуществляю т при нормальной температуре и при повы - шенной. Повышенной температуры мо ж но добиться, нагревая корпус термистора, например, с помощью паяльника или лампы.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Правила обслуживания и технические особенности аккумуляторных батарей мобильных компьютеров Сервисн ый центр , №10, с. 20 - 32 Разработчики ноутбуков и их многочисленных компонентов постоянно рабо тают над сниже нием потребляемой ими мощности, но в то же время объем обо рудования и количество новых компонентов в ноутбуках постоянно увеличивает ся. Поэтому проблема автономного электроснаб жения постоянно актуальна. Ре альный срок безотказной работы аккумуляторной батареи ноут бука редко пре вышает год - полтора и эта неприятная реальность связана с осо - бенностями тре бований, предъявляемых к этому классу акку муляторов (габариты, вес, мощ ность, безопасность). Батареи становятся все совершеннее и совер - шеннее, однако характеристики даже самых дорогих и продвинутых образцов все еще очень дале ки от идеальных: они пока "капризны", недолго вечны и требуют квалифиц ирован н ого обслуживания. Технологии и методы заряда аккумуляторов мобильных компьютеров Заряд литий - ионных аккумуляторов Заряд литий - полимерных аккумуляторов Температурные условия во время работы Методы заряда Ni - Cd и Ni - MH аккумуляторов Стандартный (или тонкоструйный) метод заряда Метод быстрого заряда Метод DV заряда Реверсивный метод заряда
ВВЕДЕНИЕСистемаэнергоснабжениясложныхавтономныхавиационныхикосми ческихкомплексоввключаетвсебяпервичныеисточникиэлектропита ния--электромашинныегенераторыипреобразователи,аккумуляторныеисолнечныебатареиидр.,атакжеболь шоечислоразличныхисточниковвторичногоэлектропитания(ИВЭП),предназначенныхдлярадиоэлектрон нойаппаратуры(РЭА).Дляэлектро снабженияфункциональныхшкафов,блоков,приборовимодулей,входящихвкомплексРЭА,требуютсяИВЭП,рас считанныенаразличныевыходныенапряженияитокинагрузки.Длямаломощныхпотребителейобыч ноприменяютсярядыунифицирован ныхмодулейпитания,рассчитанныхнаширокийдиапазонвходныхивы ходныхпараметров,адлямощных(не делимых)потребителей,какправило,разрабатываютсяспециальныеисточ никиэлектропитания.ВместоодногостабилизирующегоИВЭПбольшоймощностипредлагаетсяиспользоватьсистемувторичногоэлектропитания(СВЭП)изнесколькиходинаковыхИВЭПменьшеймощности,работаю щихнаобщуюнагрузку.Припараллельномсоединенииис точниковпитания,работающихвре жиме«горячего»резервирования,на дёжностьсистемысущественнопо вышается.Упрощаетсякомпоновкааппаратуры,посколькуразместитьнесколькомалогабаритныхприборовлегче,чемодингромоздкийблок.УменьшаютсяобъёмимассаЗИП,об легчаетсяремонтаппаратуры,таккакприотказетребуетсязаменатолькоот казавшегоприбора.Возможностьпо очерёднойкоммутацииотдельныхка наловпозволяетуменьшитьпусковыетокиивыбросыпитающегонапряже нияпривключениииотключенииаппаратуры.Следуетотметить,чтоуменьшениепусковыхтоковважноприработеРЭАотавтономногопер 60WWW.SOEL.RUСОВРЕМЕННАЯЭЛЕКТРОНИКАNo82011вичногоисточникапитанияограни ченноймощности.ПАРАЛЛЕЛЬНАЯРАБОТАИВЭПНАОБЩУЮНАГРУЗКУПреимуществасистемывторичногоэлектропитанияспараллельнымвклю чениемИВЭПреализуютсянаиболееполно,есливисточникахпитанияпре дусмотреныустройства,обеспечиваю щиеравномерное,заданноеилираци ональноераспределениемеждунимиобщеготоканагрузки.СуществуютразличныесхемыдляраспределениятоканагрузкимеждупараллельноработающимиИВЭП:схемасведущимиведомымикана лами;схемаскольцевойсвязьюмеждука налами;схемасперекрёстнымисвязямимеж дуканалами;схемасограничениемтоканагрузкикаждогоканала.Наиболееизвестнойявляетсясисте маэлектропитания,состоящаяизве дущегоинесколькихведомыхканалов[1].Входящиевсистемуэлектропита нияИВЭПмогутбытьвыполненыполюбойструктурнойсхеме,снепрерыв нымилиключевымрегулирующимэлементом.ВкаждомИВЭПпредусмот ренрезистивныйдатчиктоканагрузки(ДТ),включенныйводнуизсиловыхшин.Схемауправленияведомогока наласодержитдифференциальныйусилительпостоянноготока(УПТ),ис точникопорногонапряжения(ИОН),делительвыходногонапряжения(ДН)исогласующееустройство(СУ),свя занноесрегулирующимэлементом.Всхемууправлениякаждоговедущегоканалавходятусилительотрицатель нойобратнойсвязипотоку(УОСТ),одинвходкоторогоподключенкДТсвоегоИВЭП,адругойвходвсехУОСТподключенкДТведущегоканала.ВыходУОСТчерезСУподключенкре гулирующемуэлементуk говедущегоканала.ВедущийИВЭПобеспечиваетстаби лизациюнапряжениянавыходеСВЭП,аведомыеканалывоспроизводятсза даннойточностьютокнагрузкиведу щегоИВЭПпривоздействиилюбыхвозмущающихфакторов,т.е.токна грузкикаждоговедомогоканалаавто матическиустанавливаетсяравнымто кунагрузкиведущегоканала.Напри мер,присбросетоканагрузкисистемыилипривыходеизстрояодногоилинесколькихведомыхканаловизменя етсятокнагрузкиведущегоканала,чтоприводитксоответствующемуизме нениютоканагрузкиоставшихсяве домыхканалов.Чтобысистемамоглаобеспечитьра ботоспособностьпитаемойРЭАпривыходеизстрояодногоилинесколь кихведомыхканалов,внейдолженбытьпредусмотрен«горячий»резерв,т.е.включеносоответствующееколиче стводополнительныхведомыхИВЭП.Отметим,чтовыходизстрояведуще гоканалаприведётквыходуизстроявсейсистемыпитания,поэтомунеоб ходимоприниматьособыемерыдляпо вышениянадёжностиведущегоканала,чтоявляетсясущественнымнедостат комтакойсистемы.ВедущийиведомыеИВЭПимеютразныесхемы,чтотакжеявляетсянедостатком.Поэтимпричи намсистемасведущимиведомымика наламидалеенерассматривается.Системаэлектропитанияскольце вымисвязямимеждуканаламисостоитизнесколькиходинаковыхимпульс ныхИВЭП,которыесодержатспеци альноеустройстводлявыравниваниятоковмеждуисточникамипитания,ра ботающиминаобщуюнагрузку[2,3].КаждыйИВЭПсодержитключевойэлемент(КЭ),LCD фильтр,импульс нуюианалоговуючастисхемыуправ ленияиспециальноевыравнивающееустройство(ВУ).СхемауправленияслужитдлястабилизациивыходногонапряженияИВЭПназаданномуров не,авыравнивающееустройствообес печиваетравномерноераспределениетоканагрузкисистемымеждупарал лельноработающимиканалами.Выравнивающееустройствосодер житдатчиктоканагрузки(ДТ)идиффе ренциальныйусилитель(ДУ).НаодинизвходовДУподаётсясигналобратнойсвязипотоку--напряжение,пропор СпособыпараллельноговключенияИВЭПЮрийШуваев(Москва)Рассмотреныдвавариантапараллельноговключенияимпульсныхстабилизирующихисточниковвторичногоэлектропитаниясперекрёстнымисвязямимеждуканаламиисограничениемтоканагрузкикаждогоканала.©СТА ПРЕСС
ПРАКТИЧЕСКАЯЭЛЕКТРОНИКАциональноетокунагрузкиданногоИВЭП,сосвоегоДТ,анадругойвходДУпоступаетаналогичноенапряжениесдатчикатокадругогоИВЭП.Второена пряжениеявляетсяопорнымдляпер вого.ВходныецепиДУобразуютзамк нутоекольцо.Отметим,чтовкачествеДТможетбытьиспользованаобмоткадросселяфильтрасподключеннымпа раллельноейинтегрирующимзвеном.Выравнивающееустройстворабота етследующимобразом.Усиленныйсигналрассогласования,сформиро ванныйвследствиенеравенстватоковнагрузкисоседнихканаловипоступа ющийсвыходаДУ,суммируетсясуси леннымсигналомрассогласованияпонапряжению,поступающимсвыходааналоговойчастисхемыуправления,иподаётсянаимпульснуючастьсхемыуправленияИВЭП.СхемауправленияИВЭПработаеткакобычно.ЕсливсеИВЭП,входящиевсистемуэлектропитания,исправны,напряже ние,пропорциональноетокунагруз кикаждогоканала,подаётсянавходсвоегоДУисравниваетсясопорнымнапряжением,котороепропорцио нальнотокунагрузки(k+1) гоканала.Еслиуказанныетокиравны,сигналрассогласованиянавыходеДУравеннулюинеоказываетвлияниянарабо тустабилизаторанапряженияИВЭП.Приотклонениитоканагрузкилюбогоканалаотсреднегозначениянавыхо десоответствующегоДУ,появляетсясигналрассогласования,которыйвозвращаеттокнагрузкиИВЭПксред немузначению.ПривыходеизстрояодногоизИВЭПиотключенииегоотпитающейсетиспомощьюсоответствующегоконтак тораилирелетокнагрузкиотказавше гоИВЭПстановитсяравнымнулю.ВследствиеэтогосигналнавыходеДУисправныхИВЭПрезкоизменяетсяивыходитзадопустимыепределы.Есливустройствевыравниваниянепреду смотреныдополнительныеэлементы,схема«опрокидывается»иСВЭПтеря етработоспособность.Этоявляетсяос новнымсущественнымнедостаткомсхемывыравниваниятоковскольце войсвязьюмеждуканалами.СИСТЕМАВТОРИЧНОГОЭЛЕКТРОПИТАНИЯСПЕРЕКРЁСТНЫМИСВЯЗЯМИПОТОКУПАРАЛЛЕЛЬНОРАБОТАЮЩИХИВЭПСхемавключенияисточниковпита ниясперекрёстнымисвязямимеждуканаламисвободнаотуказанныхне достатков[4].Подробнеерассмотримработутакойсистемы,вкоторойвка чествеИВЭПвыбраныстандартныеимпульсныестабилизаторынапряже ния(ИСН)споследовательнымтран зисторомипоследовательнымдроссе лемсШИМ регулированием[5].Функ циональнаясхемаИСНприведенанарисунке1.Стабилизаторсодержитключевойрегулирующийэлемент(КРЭ)натран зисторах,LCD фильтр(L1,C4,VD1),ре зистивныйдатчиктоканагрузки(R13),согласующееустройство(СУ)исхемууправлениясШИМ,которыйвключаетзадающийгенератор(ЗГ)игенераторпилообразногонапряжения,состоя щийизвремязадающихконденсатораС1ирезистораR1,шунтирующеготранзистораVT1икомпаратора(К).Ваналоговуючастьсхемыуправлениявходятусилительпостоянноготока(УПТ)DA2иузелсравнения,состоя щийизисточникаопорногонапряже нияИОН(VD2)ирезистивногоделите лянапряжения(ДН)ввидеперемен ногорезистораR16.ИнвертирующийвходDA2подключенксреднейточкеделителя,неинвертирующий--квыхо 61WWW.SOEL.RUСОВРЕМЕННАЯЭЛЕКТРОНИКАNo82011R5R8R9R10R11R133456+--7--12+UHUПU2UУВУУПТU1ДТR14R3КРЭC2L1DA1R6R12R15R7R1R2R16С4+С1ДНVD2VD1VT1ИОНR4C3DA2СУЗГКРис.1.Компенсационно параметрическийимпульсныйстабилизаторнапряжениястоковымвыравнивающимустройствомКРЭ--ключевойрегулирующийэлемент;СУ--согласующееустройство;К--компаратор;ЗГ--задающийгенератор;ВУ--токовоевыравнивающееустройство;УПТ--усилительпостоянноготока;ИОН--источникопорногонапряжения;ДН--резистивныйделительнапряжения;ДТ--резистивныйдатчиктока©СТА ПРЕСС
дуИОН,авыходDA2черезрезисторR4подключенкуправляющемувходукомпаратора.Ваналоговуючастьсхемыуправле ниявходиттакжевыравнивающееустройство(ВУ),содержащеесумми рующийусилительотрицательнойобратнойсвязипотоку(УОСТ)DA1.ИнвертирующийвходDA1черезре зисторR8соединёнсвыходомДТ,анеинвертирующийвходчерезрезис торыR10,R11подключенквнешнимвыводам5,6ИСН,ачерезрезисторR3--ксреднейточкепеременногоре зистораR14,включенногопараллель ноДТ.Средняяточкапеременногоре зистораR14соединенатакжесвнеш нимвыводом4ИСН.ВыходУОСТчерезрезисторR3подключенкуправ ляющемувходукомпаратора.ЧислосогласующихрезисторовR9--R11равночислупараллельновключен ныхканалов.ИзвсехсуществующихвидовИСНнаибольшеераспространениеполу чиликомпенсационныеикомпенса ционно параметрическиестабили заторынапряжения(КПИС).Послед ниеявляютсястабилизаторамискомбинированнымрегулированием:онисодержатзамкнутыйконтурре гулированияпоотклонениювыход ногонапряженияипараметричес кийканалрегулированияповоз мущениювходного(питающего)на пряжения.Сущностьдействияпара метрическогоканаларегулированиязаключаетсявтом,чтонаклониамплитудапилообразногонапряже ниянавремязадающемконденсатореС1изменяютсяпропорциональноизменениюпитающегонапряжения.Вследствиеэтогоосуществляетсяпа раметрическаястабилизациявыход ногонапряженияприизменениивходного(помимоотрицательнойобратнойсвязи)иобеспечиваетсяпрактическиполнаяинвариантностьеговыходногонапряженияотноси тельновходного.ВрассматриваемойСВЭПмогутбытьиспользованыобавидаИСНсШИМ регулированием,однакоприанали зееёработырассматривалсяКПИС.Отметим,чтодляКПИС,выполнен ногопосхемерис.1,схемауправле ниядолжнаиметьследующиеособен ности:включениеКРЭдолжнопроизво дитьсяодновременносподачейсинхронизирующихимпульсовсвыходаЗГ,аеговыключение--приподачесигналасвыходаШИМ,т.е.ЗГдолженфиксироватьмоментывключениямощногоключа;схемасравненияиУПТдолжныобеспечиватьинверсныйсигналнавыходеУПТотносительновыходно гонапряжения;согласующееустройствоможетбытьвыполненосинверсиейфа зыилибезтаковой.Приэтомвы ходУПТдолженбытьподключенксоответствующемувходукомпа ратора.СамипосебеИСНработаюткакобычно.Передихавтономнымвклю чениемпеременныерезисторыуста навливаютвсреднееположениеиза мыкаютмеждусобойвнешниевыво ды4,5,6.ЗатемподаютпитающеенапряжениеUпнавходныевыводы1и2ИСНиспомощьюпеременногорезистораR16устанавливаютноми нальноезначениевыходногонапря жения.Послеуказаннойподготовкипроиз водятсоединениенесколькихИСНдляихпараллельнойработынаобщуюнагрузкупосхеме,приведённойнари сунке2.Перемычкимеждувыводами4,5,6снимают,ауказанныевыводыраз личныхИСНсоединяютпосхеме,при ведённойнарисунке2.ПеременнымирезисторамиR14устанавливаютоди наковыетокинагрузкивсехканалов,измеряяихспомощьювнешнихам перметровиливстроенныхДТ.Ука заннуюнастройкупроводятпримак симальномтокенагрузкисистемыпи тания.Сконфигурированнаясогласнрис.2системаработаетследующимобра зом.Вустановившемсярежимевы ходноенапряжениеИСНпоступаетнарезистивныйделительнапряже ния,егочастьсравниваетсясопор нымнапряжением,поступающимсвыходаИОН,исигналрассогласова ния,усиленныйУПТ,черезрезисторR4подаётсянауправляющийвходкомпаратора.Сдругойстороны,напряжение,пропорциональноетоку,отдаваемо мукаждымИСНвобщуюнагрузкучерезрезисторR8,подаётсянаин вертирующийвходОУDA1.Нане инвертирующийвходDA1черезре зисторыR9--R11поступаетнапря жение,снимаемоесдатчиковтокавсехИСН.СвыходаDA1усиленныйсигналрассогласованиячерезрезисторR3такжеподаётсянауправляющийвходкомпаратора.Такимобразом,напря жениенауправляющемвходекомпа ратораскладываетсяиздвухсостав ляющих:напряжения,поступающегосвыходаУПТ,инапряжения,посту пающегосвыходасуммирующегоУОСТ.Насинхронизирующийвходкомпаратораподаётсянапряжениесвыходагенераторапилообразно гонапряжения.Вмоментравенствамгновенныхзначенийнапряженийнавходахкомпараторанаеговыхо деформируетсясигналвыключе нияКРЭ,обеспечивающийнеобходи мыйкоэффициентзаполненияим пульса(К3).ПриравенстветоковнагрузкивсехИСН,входящихвСВЭП,сигналрассо гласованиянавыходесуммирующе гоУОСТравеннулю,исхемауправле нияобеспечиваетзаданноестабили зированноенапряжениенавыходевсейсистемы.ПриизменениитоканагрузкилюбогоИСНизменяетсянапряжение,подаваемоенаинверти рующийвходсуммирующегоУОСТсвоегостабилизатораинанеинвер тирующийвходУОСТвсехстабили заторов.Вследствиеэтогоизменяетсянапряжениенауправляющемвходекомпаратора,коэффициентзапол ненияимпульсногонапряженияи,следовательно,состояниеКРЭтакимПРАКТИЧЕСКАЯЭЛЕКТРОНИКА62WWW.SOEL.RUСОВРЕМЕННАЯЭЛЕКТРОНИКАNo82011ИСН13214567ИСН23214567ИСН33214567Нагрузка+--UП+--UНРис.2.Системавторичногоэлектропитаниясперекрёстнымисвязямимеждуканалами©СТА ПРЕСС
образом,чтобыскомпенсироватьвоз никшееизменениетоканагрузки.ВрезультатетокивсехИСНвозвраща ютсяпрактическикпервоначально музначению.Например,приувеличениитокана грузкипервогоИСНодновременноувеличиваетсянапряжениенаинвер тирующемвходеУОСТэтогостабили затораинанеинвертирующихвходахУОСТостальныхИСН,вследствиечегопроисходитуменьшениеК3первогоканалаиувеличениеК3остальныхка налов.ПривыходеизстроялюбогоИСН,например,из запробояегоКРЭиот ключениянеисправногостабили затораустройствомзащиты(пред охранителемиликонтактором),бла годаряприменениюВУиналичиюперекрёстныхсвязейвходовУОСТсДТвсехстабилизаторов,происходитперераспределениетоканагрузкисистемымеждуоставшимисяисправ нымиИСН,причёмтокнагрузкиде литсяпрактическипоровнумеждуними,хотяприэтомпроисходитне значительноеснижениевыходногонапряжения.Выведемосновныерасчётныесоот ношениядлявыходногонапряженияописываемойсистемыприотсутствиииналичиивыравнивающегоустрой ства,атакжевыражениядлятоковна грузкипараллельноработающихка налов.АнализсхемИСНиСВЭПбудемпро изводитьнаоснованииследующихдо пущений,невносящихсущественныхпогрешностейвконечныерезультаты:внутреннеесопротивлениеИСНнеучитывается;соответствующиекоэффициентыпередачиделителейнапряженияkд1,kд2устанавливаютсяпринастройкеИСНиСВЭПодинаковымидлявсехканалов;соответствующиекоэффициентыусиленияУПТ(k1)иУОСТ(k2иk3),напряженияопорныхисточниковUописопротивлениядатчиковтокаRдтодинаковывовсехканалах.ВыходноенапряжениеИСНикоэф фициентзаполненияимпульсногонапряженияопределяютсяследующи мивыражениями:Uн=KзUп,(1)Kз=tи/T,(2)гдеUп--напряжениепитанияСВЭП;tи--длительностьвключенногососто янияКРЭ;T--периодповторенияим пульсов.Длительностьимпульсовнапряже нияопределяетсявременемзарядаконденсатораС1дозначенияуправля ющегонапряженияUунавходекомпа ратора:tи=C1Uу/Iс,(3)гдеC1--ёмкостьвремязадающегокон денсатора;Iс=Eс/RI--токзарядавремя задающегоконденсатора;Eс--напря жениепитанияRC цепи;R--сопротив лениевремязадающегорезистора.Изсоотношений(1)--(3)получаем:Uн=Uп/Eс(R1C1/T)Uу.(4)Изсоотношения(4)видно,чтоеслизарядвремязадающегоконденсаторапроизводитсянапряжениемисточни капитания,т.е.Eс=Uп,тонапряжениенанагрузкеUннезависитотизмене нияUп:Uн=(R1C1/T)Uу.(5)ЕслиИСНработаетавтономно,на пряжениенауправляющемвходеком паратораравноUу=k1(Uоп--kд1Uн),(6)гдеk1--коэффициентусиленияУПТ;kд1--коэффициентпередачиделителявыходногонапряжения;Uоп--напря жениеопорногоисточникастабили затора.Подставляя(6)всоотношение(5),получаемформулудлярасчётавыход ногонапряженияавтономногоИСН:.(7)Из(7)можетбытьполученовыраже ниедлярасчётазначенияkд1,котороенеобходимоустановитьпринастрой кеИСНдляполучениянаеговыходенапряженияUно:kд1=Uоп/Uно--T/R1C1k1.Какупоминалосьвыше,приработеИСНвсоставеИВЭПуправляющеенапряжениенавходекомпаратораскладываетсяиздвухсоставляющих--напряжениянавыходеУПТU1,опреде ляемоговыражением(6),инапря жениянавыходеУОСТ--привсехисправныхканалахU2ипривыходеизстрояодногоилинесколькихкана лов:Uу=U1+U2;(8);(9);(10);(11);(12),(13)гдеk2,k3--коэффициентыусиленияУОСТпонеинвертирующемуиин вертирующемувходам;kд2--коэф фициентпередачиделителянапря жениявыравнивающегоустройства;63WWW.SOEL.RUСОВРЕМЕННАЯЭЛЕКТРОНИКАNo82011©СТА ПРЕСС
Rдт=R13--сопротивлениерезистор ногодатчикатока;n--числопарал лельновключенныхИСНвсистемеэлектропитания;m--числонеисправ ныхканаловвсистеме;Iн--суммарныйтокнагрузкиСВЭП;Ij,Ikи--токинагрузкиj гоиk гоИСНпривсехисправныхканалахипривыходеизстрояодногоилиmканалов.Послеподстановки(6),(8)и(9)ввы ражение(5)инеобходимыхпреобра зованийполучимформулыдлярасчё тавыходногонапряженияСВЭП:привсехисправныхканалах:;(14)привыходеизстрояодногоилиmка налов:.(15)Используявыражения(10)и(11)иприравниваяU2кнулю,найдёмсоот ношениедлярасчётанеобходимогозначениякоэффициентаkд2дляобес печенияравенстватоковнагрузкивсехканаловприисправнойСВЭП.Послепреобразованийполучим:kд2=k3/k2n;(16)Ij=Ik=Iн/n.(17)Этоозначает,чтопривсехисправ ныхпараллельноработающихкана лахиихправильнойнастройкетокнагрузкимеждунимираспределяетсяравномерно.Рассмотримраспределениетоковвсистемепривыходеизстрояодногоилинесколькихканалов.Анализвы ражения(15)показывает,чтовыход ноенапряжениеСВЭП,формируе моеразнымиканалами,имеетодина ковоезначение.Учитываяпринятыедопущенияобидентичностипарамет ровиэлементовИСН,входящихвСВЭП,можносделатьвывод,чтодлявсехканаловимеетодинаковоезначе ние,т.е..Следовательно,иприотказеmканаловтокнагрузкиСВЭПраспределяетсяравномерномеждуоставшимисяисправнымика налами:.(18)Оценкуизменениявыходногона пряженияСВЭПпривыходеизстрояодногоилинесколькихканаловпро ведёмнаконкретныхпримерах.ПРИМЕРЫРАСЧЁТАИсходныеданные:Uно=12,00В;Iнmax=8А;Iнраб=6А;n=4;Uп=19...25В;Uоп=8,5В;T=2 10--4с;R1=105Ом;C1=2 10--8Ф;T/R1C1=0,1.Выбираем:k1=200;k2=3;Rдт=0,2Ом.1.ДляполучениязаданногозначенияUн=12,00Впоформуле(7)рас считываемнеобходимоезначениеkд1=8,5/12--0,1/200=0,708;2.Поформуле(16)находимkд2=10/3 4=0,833;3.Поформулам(13),(12)находимтокнагрузкиисправныхканаловина пряжениенавыходеУОСТприотка зеодногоилидвухканалов.Приn=4,m=1;приn=4,m=2.4.Поформуле(15)находимвыходноенапряжениеСВЭПприотказеодно гоидвухканалов.Приn=4,m=1приn=4,m=2Приведённыйрасчётпоказывает,чтоприотказедажедвухканаловвы ходноенапряжениеСВЭПуменьшает сянеболеечемна0,25%.СИСТЕМАВТОРИЧНОГОЭЛЕКТРОПИТАНИЯСОГРАНИЧЕНИЕМТОКАНАГРУЗКИКАЖДОГОКАНАЛАКакпоказанов[6],параллельнаяработастабилизирующихИВЭПираспределениетоканагрузкимеждунимивозможныбездополнитель ныхвыравнивающихустройствибездополнительныхсвязеймеждуними.Этообеспечиваетсяэлектри ческойсхемойстабилизирующихисточниковпитания,входящихвсистемуэлектропитания,иопреде лённымалгоритмомихсовместнойработы.ПринебольшомтокенагрузкиСВЭПвсеканалыработаютврежиместабилизациинапряжения.Придаль нейшемувеличениитоканагрузкиисточникипитанияпоочерёднопе реходятврежимстабилизациитока,астабилизациявыходногонапряже ниясистемыобеспечиваетсязасчётостальныхканалов,по прежнемура ботающихврежиместабилизациинапряжения.Приперегрузкесистемыпотокувсестабилизирующиеисточникипере ходятврежимстабилизациитокаичерезвремя,определяемоеконденса торомвременнойзадержки,пред усмотреннымвкаждомисточнике,ключевыерегулирующиеэлементывсехИВЭПзакрываются,схема«опро кидывается»,ивыходноенапряжениеитокнагрузкисистемыстановятсяравныминулю.СтруктурнаясхемаСВЭПприведенанарисунке3.ВнеёвходятNстабили зирующихИВЭП,работающихпарал лельнонаобщуюнагрузку.Ихпи таниеосуществляетсяотодногоилинесколькихпервичныхисточниковпитания.СтабилизирующиеИВЭПмогутбытьлюбоготипаивыполненыполюбымсхемам.Этомогутбытьпре образователинапряжения,импульс ныеилинепрерывныестабилиза торынапряжения.Однакообяза тельнымусловиемихпримененияявляетсяработааналоговойчастисхемыуправленияпоприведённомуалгоритму.Функциональнаясхемастабилизи рующегоИВЭПуказанноготипаприведенанарисунке4.Внеговхо дятсиловойключевойрегулиру ющийузел(КРУ),включенныймеж дувходнымиивыходнымивывода миИВЭП;резисторныйдатчиктоканагрузки(ДТ),включенныйвплю совуюшину;ШИМ;задающийгене ратор(3Г);схемауправленияиза щиты(СУЗ);выходнойконденсаторСвыхидополнительныйисточникпитания(ДИП).ПервыйвходСУЗподключенквыходнымвыводамИВЭП,второйвход--кДТ,авыходсоединёнсуправляющимвходомШИМ.Син хронизирующийвходШИМподклю ченквыходуЗГ,авыходШИМсвязан64WWW.SOEL.RUСОВРЕМЕННАЯЭЛЕКТРОНИКАNo82011©СТА ПРЕСС
ПРАКТИЧЕСКАЯЭЛЕКТРОНИКАсуправляющимвходомКРУ.Пита ниеСУЗидругихузловуправленияИВЭПосуществляетсяотДИП.КРУ,ШИМиЗГмогутбытьвыполненыполюбымсхемам.Развёрнутаясхемауправленияизащитыприведенанарисунке5.Онасостоитиздифференциальногоусилителяпостоянноготока(УПТ),источникаопорногонапряжения(ИОН),резисторныхделителейна пряжения(ДН)исхемызащитыотпе регрузокпотокуикороткихзамыка ний(СЗТ).НеинвертирующийвходУПТDА2подключенксреднейточкепервогоДНR14,включенногомеждуположи тельнымвыводомИОНнастабили тронеVD3иобщейшинойИВЭП;инвертирующийвходDА2иотри цательныйвыводИОНподключеныкплюсовомувыводуИВЭП.ВыходDА2черезрезисторR6подключенкуправляющемувходуШИМ.МеждуинвертирующимвходомDА2иеговыходомвключенырезисторобрат нойсвязиR11икорректирующийконденсаторС2.Схемазащитыпотоку(СЗТ)собрананаОУDА1,инвертирующийвходкото рогочерезрезисторR3подключенкДТ(резисторуR4),ачерезразделитель ныйдиодVD2--ксреднейточкевре мязадающейцепиR8С1.Вспомога тельныйделительнапряженияR9R10включенмеждуположительнымвы водомИОНнастабилитронеVD3иоб щейшинойИВЭП.НеинвертирующийвходDА1соединёнсосреднейточкойпеременногорезистораR7,подклю ченногоквыводамстабилитронаVD3.Этотрезисторобеспечиваетопорноенапряжениевсхемезащитыислужитдляустановкиеётокасрабатывания.ВыходDА1черезшунтирующийдиодVD1такжеподключенкуправляюще мувходуШИМ.ДиодVD1осуществля етблокированиесигнала,поступаю щегонауправляющийвходШИМсвы ходаУПТприперегрузкеИВЭПпотоку.ОписанныйИВЭПвавтономномре жимеработаетследующимобразом.ВыходноенапряжениеUнпоступаетнавходсхемыуправления,суммиру етсяснапряжениемИОНиподаётсянаДН1.ЧастьэтогонапряженияснижнегоплечаДН--переменногорезистораR14--подаётсянанеинвер тирующийвходDА2,осуществляю щийегосравнениесопорнымнапря жениемстабилитронаVD3.Усилен ныйсигналрассогласованиясвыходаУПТподаётсянауправляющийвходШИМ,навторойвходкоторогопосту паютсинхронизирующиеимпульсысвыходаЗГ.СвыходаШИМуправляющиеим пульсынеобходимойдлительностипоступаютнауправляющийвходКРУ,которыйобеспечиваетвыходноена пряжениестабилизирующегоИВЭПназаданномуровне.ЕслитокнагрузкиИВЭПменьшезаданногомаксимальногозначения,напряжениенаДТ,т.е.наинверти рующемвходеDА1,меньшеопорно гонапряжения,подаваемогонаегонеинвертирующийвход.Сопротив лениярезисторовR9иR10выбира ютсятак,чтобыприноминальномвыходномнапряженииИВЭПнапря жениенаанодеразделительногоди одаVD2былониже,чемнапряжениенаегокатоде.Поэтомувэтомрежи медиодVD2запертиневлияетнасостояниеDА1.ВследствиеэтогоDА1находитсявпервомустойчивомсостоянии,напряжениенаеговыхо деимеетположительноезначениеотносительноплюсовоговыводаИВЭП,шунтирующийдиодVD1за крытнапряжениемобратнойполяр ности,иDА1невлияетнаработуста билизатора.КонденсаторвременнойзадержкиС1заряжендоопределён ногонапряжения.ПриувеличениитоканагрузкиИВЭПнапряжениенаДТувеличивает ся,напряжениенавыходеDА1пони жается,ишунтирующийдиодVD1от крывается.Результирующеенапряже ниенауправляющемвходеШИМпо 65WWW.SOEL.RUСОВРЕМЕННАЯЭЛЕКТРОНИКАNo82011Нагрузка+--UНИВЭП13214ИВЭП23214ИВЭП33214UПРис.3.СистемавторичногоэлектропитаниясограничениемтоканагрузкикаждогоканалаUП21UНСВЫХ+--+--34ДИПКРУШИМ3ГСУЗДТРис.4.ФункциональнаясхемастабилизирующегоИВЭПКРУ--ключевойрегулирующийузел;ШИМ--широтно импульсныймодулятор;ЗГ--задающийгенератор;СУЗ--схемауправленияизащиты;ДТ--резистивныйдатчиктока;ДИП--дополнительныйисточникпитания©СТА ПРЕСС
нижается,ширинаимпульсовнавыхо деШИМинауправляющемвходеКРУсоответствующимобразомизменяет ся,иприопределённомтокенагрузкистабилизирующийИВЭПпереходитврежимстабилизациитока.Еслиисточ никпитанияприэтомработаетавто номно,еговыходноенапряжениесни жается.ПриработеNстабилизирующихИВЭПпостоянноготокапараллельнонаобщуюнагрузкувыходноенапря жениесистемыэлектропитанияи,следовательно,выходноенапряже ниеодногоилинесколькихисточни ковпитания,работающихврежиместабилизациитока,поддерживаетсянаноминальномуровнезасчётдру гихстабилизирующихИВЭП.Припе реходевсехисточниковпитаниявре жимстабилизациитокавыходноенапряжениесистемыэлектропита нияUнпонижается.Приэтомнапря жениенавспомогательномделителеR9R10ивегосреднейточке,т.е.нацепочке,состоящейизразделитель ногодиодаVD2ирезистораR8,отно сительноплюсовоговыводаИВЭПповышается,конденсаторС1начина етзаряжаться,напряжениенаанодеVD2повышается,ионоткрывается.Напряжениенаинвертирующемвхо деDА1повышается,тогдакакнапря жениенаегонеинвертирующемвхо деостаётсяпостоянным.ВследствиеэтогоDA1черезвремя,определяемоевремязадающейRC цепочкой,пере ходитвовтороеустойчивоесостоя ние,прикоторомнапряжениенаеговыходеимеетминимальноеотрица тельноезначение;шунтирующийди одVD1открывается,напряжениенауправляющемвходеШИМпонижает ся,иширинауправляющихимпуль совнаеговыходеуменьшается;КРУзапирается,выходноенапряжениеИВЭПуменьшается,исхема«опроки дывается».Вэтомрежименапряжениенаин вертирующемвходеОУDA1выше,чемнапряжениенаегонеинвертирующемвходе,ионнаходитсявовторомус тойчивомсостоянии,прикоторомнапряжениенаеговыходеминималь ноиотрицательнопоотношениюкнапряжениюнаплюсовомвыводеИВЭП.КРУполностьюзакрыт,выход ноенапряжениеитокнагрузкиИВЭПравнынулю.КонденсаторвременнойзадержкиС1служиттакжедляпредотвращения«опрокидывания»схемыпривключе нииИВЭПиегократковременныхпе регрузкахпотоку.Описанныйалгоритмработыкаж догостабилизирующегоИВЭПпосто янноготокаобеспечиваетследующийалгоритмработыСВЭП.Притокенагрузкисистемы,мень шемзаданногомаксимальногозначе ниялюбогоИВЭП,этоттокраспре деляетсяпроизвольномеждувсемиисточникамипитания,которыерабо таютврежиместабилизациинапря жения.Вчастномслучаевесьтокна грузкиможетобеспечиватьсяоднимстабилизирующимИВЭП.Приувеличениитоканагрузкинаи болеенагруженногоИВЭПвышеза данногомаксимальногозначенияонпереходитврежимстабилизациито ка,аостальныеисточникипитанияпродолжаютработатьврежиместа билизациинапряжения.Придальней шемувеличениитоканагрузкисле дующийИВЭПпереходитврежимстабилизациитока,аостальныерабо таютврежиместабилизациинапря жения,ит.д.Притокенагрузкивышепредельнодопустимоготокавсейсистемы,всеИВЭПпереходятврежимстабилиза циитока,выходноенапряжениесисте мыпонижается,ивсестабилизирую щиеИВЭП«опрокидываются».Выход ноенапряжениеитокнагрузкиСВЭПстановятсяравныминулю.Длявозвра тасистемывисходноерабочеесосто яниенеобходимоотключитьвсеИВЭПотпитающейсети,найтииустранитьнеисправность,азатемповторновклю читьих.ПривыборечислаИВЭП,входящихвсистемуэлектропитания,необходимоучитывать,чтоихмаксимальныйтокнагрузкидолженбытьменьше,чемсуммарныйтоксрабатываниязащитывсехканалов,длятогочтобыприэксплуатациисистемывлюбоймо ментвременихотябыодинканалра боталврежиместабилизациинапря жения.Дляобеспечения«горячего»резерваобщеечислопараллельнора ботающихканаловдолжнобытьуве личено.ПредельнодопустимыйтокнагрузкиСВЭПравенсумметоковсра батываниязащитывсехпараллельновключенныхИВЭП.Неравномерноевобщемслучаерас пределениетоканагрузкиСВЭПмеждупараллельноработающимиканалами,обусловленноеразличиемихвнутрен негосопротивления,можноумень шитьвключениемпоследовательносключевымрегулирующимэлементомИВЭПпозисторасоответствующегономиналаимощности.Вэтомслучаеприработесистемыпроисходитболь шийнагревэлементовиувеличениесопротивлениянаиболеенагруженно гоисточникапитанияи,следователь но,уменьшениееготоканагрузки.Какследствие,выравниваетсятокмеждуканалами.Кромеуказанныхнарисунке4узловиэлементов,навходекаждогоИВЭПдолжнобытьпредусмотренокоммути рующееустройство(контакторилиэлектромагнитноереле),осуществля ющееегоподключениеиотключениеотпитающейсетивштатномиаварий номрежимах,атакжеустройствоза ПРАКТИЧЕСКАЯЭЛЕКТРОНИКА66WWW.SOEL.RUСОВРЕМЕННАЯЭЛЕКТРОНИКАNo82011DA2R11R12C3R14ИОНVD3R13R9R7VD4UН+R10R6C2УПТDA1R5R3ДТR4R1КРУДИПR8C1VD1C3TVD2R2ШИМ++--++------Рис.5.СхемауправленияизащитыстабилизирующегоИВЭПУПТ--усилительпостоянноготока;СЗТ--схемазащитыпотоку;ИОН--источникопорногонапряжения;ДТ--резистивныйдатчиктока©СТА ПРЕСС
ПРАКТИЧЕСКАЯЭЛЕКТРОНИКАщитыотперегрузкипотокуприотка-зесиловыхключей.НаличиекоммутаторавкаждомИВЭПпозволяетпроизводитьпооче-рёдноебезаварийноеподключениеиотключениеисточниковиизбегатьвозникающихприэтомпусковыхсверхтоков,чтоважноприограни-ченноймощностипервичногоисточ-никапитания.Отметим,чтопривы-ходеизстрояодногоИВЭПиотклю-ченииегоотпитающейсетитокнагрузкисистемыавтоматическираспределяетсямеждуисправнымиканалами.Приобеспечениипооче-рёдноговключенияиотключенияка-наловиналичии«горячего»резерванадёжностьСВЭПсущественноповы-шается.ПослеизготовлениякомплектаИВЭПнеобходимовыполнитьихиндивиду-альнуюпроверкуинастройку,устано-витьноминальноевыходноенапряже-ниеитоксрабатываниязащиты.Послесборкиивключениявсейсистемыэлектропитанияраспределениетоканагрузкимеждупараллельноработа-ющимиканаламиможетбытьскоррек-тированоделителямивыходногона-пряженияисточниковпитанияпримаксимальномэксплуатационномто-кенагрузкисистемы.Описанноетехническоерешениебылопровереноэкспериментальнонасистемеэлектропитания,состоя-щейизчетырёхпараллельносоеди-нённыхИВЭП,каждыйизкоторыхимеетследующиетехническиехарак-теристики:номинальноевыходноенапряже-ние28В;максимальныйтокнагрузки20А;нестабильностьвыходногонапряже-ниянеболее±0,5%;пульсациивыходногонапряжения(размах)неболее50мВ;напряжениепитающейсети(200±±10)В;частотапитающейсети(400±20)Гц;диапазонизменениятоканагрузкисистемы10...60А.Врезультатеиспытанийбылоуста-новлено,чтоСВЭПработаетвполномсоответствиисописаннымалгорит-момиобеспечиваетнеобходимыепа-раметрыстабилизированногонапря-жениявовсёмуказанномдиапазонеизменениятоканагрузки.Подобнаясистемаэлектропитанияуспешноэксплуатируетсявпроизвод-ствеиработаетбезотказновтечение20лет.ЛИТЕРАТУРА1.ШуваевЮ.Н.,КадацкийА.Ф.Схемыуправ-лениямногофазнымиимпульснымиста-билизаторамиипреобразователямина-пряжения.Сб.ЭТВА.Радиоисвязь.1984.Вып.15.С.83--89.2.ПоликарповА.Г.,СергиенкоЕ.Ф.Ободномспособепараллельноговключенияклю-чевыхстабилизаторовнапряжения.Сб.ЭТВА.Радиоисвязь.1986.Вып.17.С.127--131.3.МелешкинВ.,ШипаеваС.Параллельноесо-единениепреобразователейпостоянноготока.Современнаяэлектроника.2010.No7.4.ШуваевЮ.Н.Стабилизированныйисточ-никпитания.Авт.свид.No1291951,G05FI/59.Б.И.1987.No7.5.ШуваевЮ.Н.,СоловейБ.З.Компенсацион-но-параметрическийимпульсныйстаби-лизаторнапряжения.Сб.ЭТВА.Радиоисвязь.1985.Вып.16.С.51--55.6.ШуваевЮ.Н.Системавторичногоэлек-тропитания.Авт.свид.No1576898,G05FI/59,Б.И.1990.No25.67WWW.SOEL.RUВМЕННАЛЕКТРОНИКАNo82011http://www.soel.ru•Рынок•Приборыисистемы•Элементыикомпоненты•Практическаяэлектроника•Проектированиеимоделирование•Программирование•Вопросытеории•СобытияЖурналдляспециалистов
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Светодиодный фонарик с питанием на ионисторе Андрей Бутов , Электрик, 201 1 , № 6 , с. 50 - 51 В настоящее время широкое распространение получили фонарики с источником света на сверхъярких светодиодах . В качестве источников энергии для них обычно служат гал ьвани - ческие элементы , аккумулято ры или ручные генераторы тока . Если вы пользуетесь фонариком редко , то может оказаться , что в нужный момент химические источни ки энергии пришли в полную негодность . Поэтому в домашнем хозяйстве желательно иметь «вечный фо нарик» , который будет готов к работе в любой мо мент . На рис .1 показана принципиальная схема ком пактного свето диодного фонарика с питанием на ионисторе . Ионисторы , в отличие от химических акку муляторов , не боятся полной разрядки и допускают практическ и неограниченное количество циклов за ряд - разряд . Ионистор СЗ заряжается до напряже ния 6,1 В от выпрямителя через диоды VD 6, VD 7. Вре мя полной зарядки разряженного ионистора состав ляет около 12 мин . Если ионистор хранился в разря женном состоянии н есколько месяцев , то время его первой зарядки увеличивается в нес - колько раз . При замыкании контактов выключателя SA 1 сверхъяркий светодиод HL 1 получает питание от за ряженного иони стора С 3 . Полевой транзистор VT 1 работает как источник стабильного тока . Е го приме нение позволяет уменьшить изменение яркости свече ния светодиода при разрядке и понижении напряже ния на выводах ионистора С3. С примененным эк земпляром полевого транзистора ток через светодиод при снижении напряжения питания с 6 до 4 В уменьша ет ся от 2,2 мА до 1,5 мА . При использовании светодиода указанного на схеме типа этого тока вполне до - статочно , чтобы осветить темную комнату , найти поте рянную вещь под диваном , за шкафом , осветить внут ренности электронного аппарата . При применении ионистор а емкостью 0,47 Ф его за ряда достаточно для яркого свечения светодиода в тече ние более 10 мин .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Доработка светодиодного светильник а для работы от сети 220 В / 50 Гц Андрей Бутов , Электрик, 201 1 , № 6 , с. 56 - 57 За сумму чуть более 1 евро в магазине бытовы х элек тротоваров мною был приобретем ком - пактный светильник с батарейным питанием «Старт PL - 4 LED - Silv » . В круглом пластмассовом корпусе размерами 70x20 мм размеща лись четыре сверхъярких светодиода белого цвета све че - ния , токоограничительный резистор соп ротивлением 10 Ом , вы ключатель и отсек для трех гальванических элементов ти поразмера ААА . Конструкция и размеры корпуса позво лили изгото - вить из него компактный светильник с питани ем от сети переменного тока 220 В .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Лабораторный источник питания электрика - ремонтника Андрей Бутов , Электрик, 201 1 , № 6 , с. 58 - 60 Л абораторн ый источник пита ния с импульсным стабилизатором напряжения выполнен на микро - схеме МС 34163 Р . На интегральной микросхеме DA 1 выполнен импульсный стабилизатор на пряжения постоянного тока с выходным на пряжением 1,2...20 В , а рабочая частота микросхемы — около 60 кГц , зависит от ёмкости конденсатора С 3 . От со против - лений резисторов R 1 - R 3 зависит ток срабатывания защиты DA 1. Лабораторный источник питания может выд авать в нагрузку ток до 3 А при макси мальном выходном напряжении до 12 В . При более высо ком выходном напряжении выходной ток линейно снижа ется до 0,75 А . При выходном напряжении 5 В и токе на - грузки 2 А , входном напряжении стабилизатора 22 В , по требляе мый стабилизатором от выпрямителя ток составляет 0,55 А , что соответствует КПД стабилизатора около 82 %.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Светодиодный светильник с регулируемой яркостью Андрей Кашкаров , г . Санкт - Петербург , Электрик, 201 1 , № 6 , с. 60 - 61 Устройство представляет собой импульсный низко вольт - ный регулятор мощности постоянного тока , позволя ющий изменять яркость свечения мощных светодиодов или значение тока в любой активной нагрузке . По сравнению со светильни ками на основе ламп накаливания такое уст - ройство лишено главн ых недостатков - ресурс работы светодиодов соответст вует нескольким десяткам тысяч ча - сов , предусмотрена воз можность плавной регулировки мощности освещения , устрой ство предназначено для питания как от автономных источни ков тока ( батареек или аккумулято ров ), так и от стационар ного стабилизирован ного источника питания с напряжением 6... 15 В . Кроме то го , оно просто в повторении , так как содержит всего одну КМОП - микросхему . Работа устройства В устройстве применена микросхема К 561 ЛЕ 5, три элемента кото рой включены по схеме ин - верторов . На элементах DD 1.1 и DD 1.2 собран генератор прямоугольных импульсов с регулируе - мой скважностью . Импульсы с выхода второго элемента поступают на за твор мощного полевого транзистора VT 1, в цепь истока которого через огран ичительные резисторы R 3 и R 4 вклю чена нагрузка - две цепи по четыре светодиода HL 1 - HL 8. Транзистор VT 1 при отсутствии сигнала на затворе имеет большое сопротивление ( порядка нескольких МОм ) пере хода сток - исток , поэтому ток потребления устройства ни чтожн о мал - всего несколько мкА ( когда светодиоды не светятся ), и может доходить до 200 мА . Яркость светодиодов HL 1 — HL 8 изменяется в зависимо сти от уменьшения или увеличения скважности положи тельных импульсов на выходе элемента DD 1.3. Транзистор VT 1 следует установить на теплоотвод , он потребуется в случае длительного использования устрой ства ( в режиме 24 часа ). Переключение транзистора происходит с почти посто янной частотой около 130 Гц . С помощью переменного резистора R 2 скважность импульсов можно изменят ь так , что мощность , подводимая к нагрузке , варьируется в пре делах от 5 до 95% от предельного значения . Свечение светодиодов получается мягким , мерцания не заметно . Редакция «Радиоежегодника» предупреждает, что приведенная схема содержит ряд существенны х ошибок, которые делают описанное устройство неработоспособным. Бол ьше информации о творчестве А.П. Кашкарова из города на Неве можно узнать из первоапрельско го выпуск а «Радиоежегодника» №2, 2012 г.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Сигнализатор затопления — источник питания Андрей Бутов , Электрик, 201 1 , № 7 - 8 , с. 60 - 62 Устройство предназначено для зву ковой сигнализации затопления под вальных помещений , заполнения нако пительных емкостей воды для полива и т . п . Также может использоваться как аварийный звуковой сигнализатор при неполадках домашнего сантехничес кого оборудования . Кроме функции сигнализатора это устройство также можно использовать как сетевой источ ник питания для цифрового фотоаппа рата . Конструкция рассчитана на не прерывную круглосуточную работу . Звуковой сигнализатор за топления выполнен на ин тегральной микросхеме DD 1. Датчик влажности под ключают к гнезду XS 2. При наличии воды в месте рас положения датчика на выводе 1 DD 1 . 1 появляется уро вень лог . « 1 » , что разрешает работу низкочастотного генератора , выпол - ненного на D D 1.1, DD 1.2, R 3, R 4, С 4. Частота работы этого генератора около 2 Гц .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Источники питания серии OFM - 10 фирмы Astrodyne Игорь Безверхний , Электрик, 201 1 , № 7 - 8 , с. 62 - 63 ИП серии OFM - 10 тайваньской фирмы Astrodyne - это бескорпусные источники ( Open Frame Power Supplies ) с гальванической раз вязкой и выходной мощностью 10 Вт , на что указывает число 10 в наимено вании серии . В эту серию входят семь источников . Все они выглядят одинаково и имеют габаритные размеры 65x45x21 мм . Масса - 44 г . Выходное на пряжение ИП OFM - 0100 - OFM - 0103, OFM - 0105 - однополярное , а OFM - 0106, OFM - 01 07 - двухполярное . Входное перемен ное напряжение 90...264 В при частоте питающей сети 50/60 Гц . Стабильность выходного напряжения 3%. Схемо - технически источники отличаются незнач ительно . Основ ные их параметры и особенности приведены в таблице .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Регулируемый стабилизатор напряжения 0... 3 В Владимир Рентюк , Электрик, 201 1 , № 9 , с. 44 - 45 На практике часто возникает необходимость иметь ис точник напряжения с достаточно высоким уровнем выход ного тока и регулировкой выходного напряжения от 0 В . Использование регулируемых интегральных стабилизато ров напряжения не решает эту проблему , так как их мини мальное выходное на - пря жение не может быть меньше на пряжения их внутреннего ис точника опорного напряже ния и , как правило , находится на уровне 1,25 В . Источник постоянного тока создает напряжение сме щения равное - 1,25 В на сопротивлении R 3. Установка нуля выход - ного напряжения осуществляется подстроен ным резистором R 6, который мож ет изменить ток источни ка постоянного тока . Резистор R 5 обеспечивает защиту транзистора VT 1 при выве - дении R 6 в «0» . Светодиод HL 1 может использоваться как индикатор включения источни ка питания . Рассмотренная схема с R 2=1,2 кОм использовалась как эквивал ент обычной батареи типоразмера АА ( Vout =1,56 В ) с током на грузки 1,5 А . Выходной ток может быть увеличен выбором интегрального стабилизатора соответст вующей мощности .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Зарядное устройство из блока питания ИПБТ - 30 Андрей Бутов , Электрик, 201 1 , № 9 , с. 46 - 47 Блок питания ИПБТ - 30 из отечественного пере носного черно - белого телевизора «Юность 31 ТБ - 436 Д» функционально состоит из им - пульсного и линейного компенсационного стабилизато ров , имеет на выходе неста - билизированное напряжение +14,5 В и стаби - л и зированное +12 В . Общий ток подклю чен - ных нагрузок может достигать 1,5 А . Выход не - стабилизированного напряжения можно исполь зовать для заряд ки 12 - вольтовых аккумуляторов , выход стабилизирован ного напряжения можно использовать для питания авто магнит ол , маломощных усилителей ЗЧ, «компьютерных» венти ляторов , всевозможных самоделок . На рис .1 пока зана модернизированная схема такого блока питания . Позиционные обозначения элементов соответствуют за водским . Позиционные обозначения дополнительно уста - нов ленных элементов начинаются с цифры « 1 » . При токе нагрузки 1 А транзистор VT 4 при длительной р а боте нагревается не выше 15 °С относительно окружа ющей температуры . Амплитуда пульсаций напряжения на обкладках С 9 при токе нагрузки 1 А около 1,5 В , а на С 10 уже менее 20 мВ .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Устройство защитного отключения потребителей от сети 220 В / 50 Гц Андрей Бутов , Электрик, 201 1 , № 9 , с. 49 - 51 Внезапные кратковременные отключения элек тро энергии на время от долей секунды может спровоцировать повреждение электро - у становок , электронного оборудо вания , привести к нарушению режимов техноло - гических процессов . Чтобы не допустить само - произвольного вклю чения электро оборудования после кратковременного от ключения электро - снабжения , можно изготовить неслож ное устройств о . Чтобы предотвратить самопроизвольное и обычно уже ненужное включение электро - установок после отключения напряжения сети , можно собрать несложное быстродейст вующее устройство . Ко нструкция представляет собой электронно - механичес кий коммутатор напряжения сети переменного тока . По сле поступления на устройство напряжения питания все его узлы и подключенная нагрузка обесточены , так как контакты электромагнитного реле К 1 и кнопки SA 1 разо мкнуты . Чтобы включить питание , требуется на короткое время замкнуть к онтакты кнопки SA 1. На устройство по ступит напряжение питания , контакты реле К 1.1, К 1.2, включенные параллельно для повышения надежности , за - мкнутся , и кнопку SA 1 можно будет отпустить .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Зарядно - разрядное устройство с независимыми функциями заряда и разряда Сергей Ё лкин , Электрик, 201 1 , № 9 , с. 52 - 54 В процессе эксплуатации как отдельных аккуму - ляторов ( АК ), так и аккумуляторных батарей ( АКБ ), которые служат источниками питания в современ - ной бытовой технике , на пример , в тонометрах , видео и фото ка мерах , и используют ся не в очень активном режиме ( время от времени , при на доб - ности ), необходимо помнить , что АК , в отличие от галь ванических элементов , для поддержания нор - мальной рабо тоспособности необходимо обслужи - вать , проводя трениро вочный цикл заряд - разряд хотя бы один раз в месяц . ЗРУ относится к устройствам эконом - класса . Устройст во предназначено для обслуживания двух аккумуляторов , которые используются как источник питания для фотоап парата « OLYMPUS FE 120 » и имеет следующие параметры : • з начение тока заряда фиксировано и равно 100 мА ; • индикация наличия тока заряда для каждого АК - индивидуальная ( световая ), оценка - визуальная ; • цикл заряда - по времени нахождения в ЗУ после полного разряда ; • переключение из режима заряда в режим разряда производится вручную ; • индикация тока , оценка состояния АК , который на ходится в режиме разряда - визуальная ; • заряд ( разряд ) для каждого АК как индивидуаль ный , так и совместный , индикация световая ; • ток разряда каждого АК — 75 мА ; • м инимальное напряжение на АК при окончании разряда - 1 В , оценка — визуальная ; • минимальное напряжение на любом из АК , при котором разряд прекращается автоматически - 0,31 В ; • дополнительная функция - проверка одного АК на проводимость ( обрыв , или высо кое внутреннее со противление ), индикация используется индивиду альная ( световая ), а оценка визуальная .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Два простых устройства Подготовил Евгений Яковлев , Электрик, 201 1 , № 9 , с. 58 - 59 Контроллер напряжения аккумулятора Своевременность выполнения под зарядки аккумулято ров во многом зависит от достоверности данных о степени остаточного заряда аккумулятора . В простейшем случае производят контроль напряжения аккумулятора . Одна из схем для выполнения этой операции была приведена в чеш - ском радиолюбительск ом журнале Prakticka elektronika . - 2011. - №4. - C .7 ( рис .1). Повышающий преобразователь напряжения Как известно , для работы в номинальном режиме белые светодиоды требуют подачи на каж - дый из них З ...3,5 В . Как наиболее просто и с высоким коэффицие нтом полезного действия ( КПД ) запитать , например , четыре белых светодиода или пять красных светодиодов от батареи из четырех гальванических элементов было , рассказано в Amatarske RADIO . - 2009. - № 7. - S .8. Предполагалось , что для повышения КПД устройства светодиоды включаются последовательно . Принципиальная схема устройства показана на рис .2.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Светодиодный фонарь для фотоаппарата Андрей Бутов , Электрик, 201 1 , № 9 , с. 60 - 61 Фонарь имеет два режима работы : обычный , когда по стоянный прямой ток через све рх ъ яркие светодиоды равен 30 мА , и фор - си рованный , когда при замкнутых контактах кнопки SB 1 рабочий ток через кристаллы све - то диодов увеличивается до 40 мА . Форсиро - ванный режим работы может потребоваться , например , для съемки объектов с увеличенной дист анции . Поскольку на месте SB 1 приме нена кнопка без фиксации положения , то светиль - ник ра ботает в форсированном режиме при удержании этой кнопки пальцем . Резисторы R 1 , R 2 ограничивают ток через светодиоды . Общее прямое напряжение на последова тельно включ енных светодиодах HL 2 - HL 11 около 32 В при токе 30 мА . Устройство потребляет от сети 220 В ток око ло 20 мА при токе через свето - диоды 30 мА и около 23 мА при токе через светодиоды 40 мА . Оптимизация работы вело с ипедного генератора Евгений Яковлев , Эл ектрик, 201 1 , № 9 , с. 62 - 63 Солонин В . Регулятор напряжения велогенератора // Радиомир . - 2011. - № 7. - С .37 - 38 Автор , в результате макетирования схемы - прототипа, решил отказаться от коммутирующ его тиристор а КУ101 А.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Электронный ЛАТР ( ATtiny2313 ) Александр Каракурчи , Электрик, 201 1 , № 9 , с. 64 - 69; № 10 , с. 64 - 69; № 11 , с. 60 - 65 Устройство представляет из себя источник пере менного на пряжения частотой 50 Гц , в котором обмотки трансформатора переклю - чаются электрон ными ключами , что позво - ляет про изво дить опера тивную регулировку выходного напряжения одним органом упра - вления . Описываемый источник позволяет произво дить регулировку выходного напря - жения ступенями по 1 В вращением руч ки управления ( валкодера ) в двух поддиапа - зонах : 12...268 В и 62 ...318 В ( номинальные значения ) . Данный источник применяет ся для ремонта и конструирования источников питания . Гальваническая раз вязка от питаю - щей сети позволяет по высить безопасность работы с источниками питания с бестранс - фор ма то р ным входом . Выхо дная мощность источника определяется мощ ностью примененного трансформатора и силовых ключей . Автор ский вариант прибора обеспечивает долговременный вы ходной ток до 2 А . В приборе предусмотрены защита от перегрузки по току и выходной мощности . На рис .2 п оказана упрощенная схема силовой части описываемого прибора . В нем применен трансфор матор TV 1.1 с восемью обмотками и , соответ ственно , восемь коммутирую щих ячеек А 1 - А 8. Номинальные на пряжения обмоток трансформатора TV 1.1 - 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128 В . Силовой модуль Его схема показана на рис .3. Каждая из ячеек А 1 - А 8 выполнена по одной схеме и содержит ключи на симисторах VS 1 и VS 2, обходной и коммути рующий соответствен но . Блок генератора Он генерирует импульсы управления симисторами ( рис .4). Модуль контроллера Он осуществляет генера цию импульсов для управле ния работой выходного кас када блока генератора , ана лиз сигналов перегрузки , об работку сигналов органов управления , генерацию ШИМ последовательности для стабилизации выходного напряж ения , формирует последователь - ность переключения симисторных ключей при нуле протекающего через них тока во время регулирований выходного напряжения ( рис .5). Усилитель - формирователь Он вырабатывает сигналы MIN и МАХ для работы схемы стабилизации выходног о напряжения в заданных пределах и сигнал перегрузки по мощности ( рис .8). Вольтметр Для удобства пользования прибором предусмотрен вольтметр выходного напряжения , схема которого пока зана на рис .9. Вольтметр выполнен на микросхеме ICL 7107 ( КР 572 ПВ 2). Для изме - ре ния выходного напряжения используют два предела : 200 В и 2000 В . Переключение пределов - авто матическое . Схема соединительной платы Схема соединительной платы показана на рис .10. Блок управления и индикации Он обеспечивает переключение и инди кацию режимов работы прибора ( рис .11). Стабилизаторы напряжений питания Схема стабилизатора напряжения питания показана на рис .12.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Мощные фонарики на ультраярких светодиодах Алексей Зызюк , Электрик, 201 1 , № 10 , с. 48 - 50 Сегодня в продаже представлено много самых разных фонариков , и это разнообразие впечат - ляет . К сожалению , и у дешевых конструкций , и у дорогих есть недоработки . Оказалось , что дорогие «наворо ченные» конструкции быстрее выходят из строя , чем дешевые . Вопросам приоб - ре тения , эксплуатации и ремон та мощного фонарика посвящена данная статья .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Мощны й источник питания АБК11 - 18 - 5 Андрей Бутов , Электрик, 201 1 , № 10 , с. 50 - 52 Этот источник питания с нестабилизированными вы ход - ными напряжениями постоянного тока может работать в двух режимах : как двухполярный источник питания с вы ходными напряжениями +1 7,5 В и - 17,5 В при максималь ном токе нагрузки 3 А в обоих каналах одновременно или как одно - полярный с выходным напряж ением +18 В при максимальном токе нагрузки 5 А . В конструкции используется микроампер метр с нулевым значением в середине шкалы . Микроам перметр подключен таким образом , что стрелка отклоня ется влево при измерении тока напряжения отрицатель ной полярности и вправо при измерении тока напряжения канала положительной поляр - ности . Устройство не имеет специальной защиты от перегруз - ки выходов , поскольку при коротком замыкании на выходе пере горит предохранитель FU 1, а перегрузку будет видно по положению стрелки РА 1.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Преобразователь напряжения с синусоидальным выходом Вячеслав Кал а шник , Электрик, 201 1 , № 10 , с. 56 - 57 Для получения «синусоиды» на выходе преобразовате ля обычно используют широтно - импульсную модуляцию . Мне хотелось получить «синусоид у» на выходе преобра зователя напряжения без использования микропроцессо ра и програм - матора , т . е . наиболее простым аппаратным способом . Широтно - импульсный модулятор построен на микро схеме DD 3, содержащей два инвертора и полевые ( р - ка нальные и n - канальны е ) транзисторы . Западный аналог этой микро - схемы - CD 4007. Выходное сопротивление транзисторов этой ИМС почти линейно зависит от вход ного напряжения . Широтно - импульсная модуляция реализуется измене нием скважности импульсов генератора в соответствии с вх одным напряжением , поступающим с интегрирующей це почки R 5 C 3, R 6 C 2. Само изменение частоты колебаний ми нимально зависит от скважности , так как выходное сопро тивление одного транзистора возрастает , а другого всегда умень - шается при любой величине управляю щего напряже ния . Таким образом , среднее за период значение шунтиру ющего резистор R 8 сопротивления остается постоянным . Частота колебаний генератора соответствует 2 кГц . В ременные диаграммы сигналов в определенных точках преобразователя : 1 — выходной сигнал задающего генератора ; 2 — выходной сигнал одновибратора ; 3 — выходной сигнал делителя на 2 ( DD 1.2) вывод 13; 4 — инверсный выходной сигнал делителя на 2 ( DD 1.2) вывод 12; 5 — результат сложения прямого сигнала делителя на 2 и выходного сигнала однов ибратора ; 6 — результат сложения инверсного сигнала делителя на 2 и выходного сигнала одновибратора ; 7 — выходной сигнал логического элемента DD 3.1 без высокочастотного заполнения с ШИ - модулятора ; 9 — с высокочастотным заполнением ; 8 — выходной сигнал л огического элемента DD 3.2 без высокочастотного заполнения с ШИ - м одулятора ; 10 — с высокочастотным заполнением ; 11 — сигнал на первичной обмотке трансформатора TV 1.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Монитор аккумуляторных батарей на TL 431 Владимир Рентюк , Электрик, 201 1 , № 10 , с. 58 - 61 Пр едлагаемый монитор показывает не текущее напряжения на батарее , а именно тот факт , что батарея была полностью заряжена и выключит ся только при заданном минимально допустимом напря жении на ней , то есть полный цикл заряд - разряд бу дет пройден ( что , собстве нно , и продлевает срок службы батарей ). Это и отличает предлагаемый монитор от дру гих существующих индикаторов . Для показанной на рис . 1 схемы соответ - ственно вы брано VT + =14,01 В и VT — =10,18 В , что соответствует ти повым величинам для обычной 12 - вольтовой свинцовой аккуму - ляторной батареи при температуре 25 °С . Если требуется контроль батареи в периодически вклю - чаемой аппаратуре , то есть батарея не работает по стоянно в буферном режиме или тре - буется выход на схе му управ - ления , то к схеме рис .1 опцио - на льно добавляет ся ряд эле - мен тов , и она приводится к виду , показанному на рис .2. Таким образом , мы имеем устройство , которое указы вает состояние батареи для работы на заданную нагруз ку непо - сред ственно при включении устройства , другими словами , ее конд иционное или некондиционное состоя ние . Преимущество предлагаемых технических решений состоят в следующем : 1. Однополярное питающее напряжение от 3,3 В до 36 В непосредственно от контролируемой батареи . Источ ники опорного напряжения , дополнительные пит аю щие напряжения не требуются . 2. Высокая температурная и временная стабильность (50 ррт / °С типовая ). 3. Опционно дополнительный сигнал управления ( с кол лектора транзистора V 2 для схемы рис .2), позволяю щий отключать нагрузку от батареи , тем самым , п ре дотвращая ее недопустимо глубокий разряд . Управля ющий сигнал может использоваться и для того , чтобы подключать батарею к зарядному устройству только после ее полного разряда для обеспечения полноцен ных циклов заряд - разряд и т . д . 4. Светодиодный индик атор дает информацию о кор ректной работе системы в целом с учетом нагрузки ба тареи . 5. При необходимости гальванической развязки схемы мониторинга со схемой управления вместо индикато ра может быть подключен оптрон . 6. Простая компоновка на односторо нней печатной пла те малой площади 28x28 мм для схемы рис .3 при ис пользовании ИМС в корпусах 8 - SO P . 7. Низкая себестоимость . 8. Может использоваться как вставка в аккумуляторную батарею . 9. Гибкость и простота схемотехнического решения .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Следующая схема ( рис .3) была раз работана для стандартной автомобильной аккумуляторной батареи 13,8 В . Устройство позволяет осуществлять кон троль батареи и исправность зарядного устройства . Состояние батареи индицируется двумя индикатора ми ; зеленым — «батарея конд иционно заряжена» ( HL 1 « Battery OK » ), красным - авария зарядного устройства ( HL 1 « Alarm ! » ), он включается при перезарядке батареи из - за отказа реле - регулятора автомобиля . Схема ( рис . З ) может быть упрощена заменой каскада на ИМС D 2 на стабилитрон V * с включе - нием , показанным на рис .4, а ). Это удешевляет устройство , но снижает и точ ность срабатывания индикатора аварии « Alarm ! » . Допол нить схему можно каскадом на элементах HL *, R *, V * ( же - лательно диод Шоттки ), показанным на рис .4, b ). Эта до работка будет сигнализировать ( инди - катор « Low Battery » HL * желтого цвета свечения ) о некондиционном состоянии батареи , то есть для случая , когда напряжение на батареи ниже ее минимально допустимого уровня . Недорогой , но точный индикатор состояния батареи , выполняющий функ цию индикатора включения , может быть выполнен по схе ме рис .4, с ). Он будет указывать только то , что напряже ние батареи для данной нагрузки не ниже заданного .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Автономный режим в старых ИБП Виктор Кандауров , Электрик, 201 1 , № 10 , с. 72 - 73 Современн ые ИБП позволяют работу в автономном режи - ме , однако многие старые модели запускаются от аккумуля - тора только лишь при наличии сетевого напря жения и после дующем его исчезновением и автономно запустить их не удается . Проанализировав работу устройства , уда лось обнару жить , что в схеме установлен трансформатор Т 1 ( рис .1), с выхода которого , при наличии сетевого напря - жения , через диодный мост в схему подается 12 В . В момент исчезнове ния напряжения в сети , напряжение на выходе моста пропа дает , что приводит к запуску преобразователя и переходу в автономный режим , в результате на выходе моста снова появляется напряжение , поддерживающее работу устрой ства уже в автономном режиме . Решение оказалось про стым : достаточно кратковременно подать в эту точку 12 В от а ккумулятора — и преобразователь запустит - ся . Таким об разом , имитируется вначале наличие , а потом исчезнове ние напряжения сети , что и приводит к запуску ИБП в авто номном режиме . Возможно , такой способ приме - ним и для других подобных ИБП с таким схемным п остроением . Из - за формы выходного напряжения ИБП , близкой к прямоугольной , нежелательно от него питать индуктивную нагрузку ( трансформаторы , электродвигатели ). Если все - таки необходимо получить форму выходного напряжения , близкую к синусоидальной , последов ательно с нагрузкой надо включить конденсатор , емкость которого подбирают экспериментально , в зависимости от конкрет ной нагрузки . При подборе номинала емкости контроли руют форму тока , а не напряжения на нагрузке .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Цифровой автомат защиты ламп накаливан ия на транзисторах MOSFET Александр Одинец , Электрик, 201 1 , № 11 , с. 52 - 53 Применение цифрового метода управления коммутирующими MOSFET - транзисторами с исполь зованием ШИ - модуляции позволяет добиться действительно линейного нарастания тока через лампу нак аливания в момент включения и, тем самым, обеспечить наиболее благоприятный режим ее эксплуатации. Кроме того, благодаря функции регулятора мощности, ограничивается максимальное напряжение лампы накаливания. Частота импульсов составляет около 2 кГц. При этом время нарастания яркости от нуля до 75% от максимального значения составляет 1 с. Работает автомат следующим образом. При подаче п итающего напряжения интегрирующая цепочка C2R3 формирует короткий положительный импульс, сбрасывающий счетчики DD3.1 и DD3.2 в исходное нулевое состояние. При этом на входы предустановки счетчика DD5 поступают уровни лог. «0» с выходов счетчика DD3.1. Импу льсы задающего генератора DD1.1 – DD1.2 делятся 12 - разрядным счетчиком DD2 и подаются: - на вход одновибратора на элементах DD4.1 – DD4.2; - на вход элемента DD3.1; - на вход счетчика DD3.2. Одновибратор формирует короткие отрицательные импульсы по спадам импу льсов на входе элемента DD4.1 (вывод 1), которые сбрасывают RS - триггер DD4.3 – DD4.4 в исходное нулевое состояние и осуществля - ют предустановку счетчика DD5 по его входу асинхронной записи «С» (вывод 11). В начальный момент времени счетчик DD3.1 находится в нулевом состоянии, поэтому по входам пред - уста новки D0 – D3 счетчика DD5 загружается нулевая двоичная комбинация. Поскольку RS - триггер DD4.3 – DD4.4 изначально находится в нулевом состоянии, на выходе DD4.3 присутствует лог. «0». Ключевые транзисторы закрыты, лампа накаливания обесточена. Счетные импульсы по входу суммирования счетчика DD5 (вывод 5) увеличивают его состояние, и, когда счетчик достигнет переполнения, на его выходе переноса «+CR» (вывод 12) сформируется короткий отрицательный импульс, перебрасыв ающий RS - триггер в противоположное единичное состояние. На выходе DD4.3 появится лог. «1», открывающая ключевые транзисторы и подающая питающее напряжение на лампу накаливания. Описанный процесс повторяется с частотой 2048 Гц и обеспечивает свечение лампы накаливания с минимальной яркостью. Очередной импульс с выхода «Q11» (вывод 15) счетчика DD2, проходя через элемент DD1.3, увеличи - вает состояние счетчика DD3.1 на единицу и приводит к увеличению яркости лампы накаливания на 6,5%. Теперь в собственные двои чные разряды счетчика DD5 загружается двоичный код «0001» и так далее по возрастанию, что приводит к увеличению яркости лампы накаливания. При достижении счетчиком DD3.1 двенадцатого состояния, на выходе элемента DD1.4 сформируется уровень лог. «0», которы й заблокирует прохождение счетных импульсов через элемент DD1.3 и заблокирует работу счетчика DD3.1, который оста - нется в двенадцатом состоянии. Теперь яркость лампы накаливания будет соответствовать 75% от макси - мальной. Кроме основной функции, автомат ле гко приспособить для использования в качестве цифрового регуля - тора мощности, если исключить счетчик DD3.1 и дополнить его формирователем управляющего кода пред - установки по входам счетчика DD5. Этот двоичный код можно сформировать, к примеру, с помощью сч ет - веренной группы микропереключателей или реверсивного счетчика, если дополнить его кнопочным управ - лением. Также устройство можно дополнить ИМС памяти типа ЭСППЗУ для сохранения установок значения мощности.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Два энергосберегающих устройства Подготовил Пе тр Бобонич , Электрик, 201 1 , № 11 , с. 58 - 59 В статье приводится опи сание двух устройств , позволя ющих , в случае с бойлером горя чей воды , значительно экономить электроэнергию , либо вообще отказать ся от подключения к промышленной питающей сети при орга низ ации освещения небольшого объекта . Таймер - выключатель бойлера Vechter J á n . Č asov ý tla č idlov ý spina č bojleru // Praktick á elektronika . – 2009. – № 12. – S . 7. П редставлена простая схема и описание простого таймера , способного отключать нагре вательный э лемент . На схеме ( рис .1, а ) таймер для вы к - лю чения бойлера выполнен на микросхеме DA 1 типа 556. Однако можно использовать и две микросхемы типа 555 ( рис . 1, б ). Питание таймера осуществляется от любо го источника энергии с напряжением в пределах 5... 15 В . Для получения этого питания ис пользуется источник питания ( рис .2), преобразующий напряже ние питающей сети 220 В в постоян ное напря - жение 24 В для питания реле , которое включает / выключа ет бойлер . Этот же источник питания обеспечивает напряжение питани я 14 В для питания таймера . Для этого используются стабилитроны VD 3, VD 4 с нап - ря жением стабилизации 10 и 14 В соответственно . Светодиод VD 2 сигна - лизирует включенное состояние нагревателя бойлера . Рис.1 Рис. 2 Работает таймер следующим образом . Посл е нажатия кнопки запускается моностабильный муль тивибратор , выполненный на DA 1.2. Время выдержки тай мера устанавливается элементами R 4 и С 2. При значени ях R 4 = 4,7 МОм и С 2 = 470 мкФ время выдержки тайме ра порядка 50 мин , после чего нагреватель бойлера от ключается . По окончании времени работы нагревателя бой - лера для нового цикла нагрева воды необходимо включить тай мер двойным нажатием кнопки S 1. DA 1.1 при постоянно нажатой кнопке становится астабильным генератором с периодом колебаний 1,5 с , который задается номинала ми элементов R 1 и С 1. Два нажатия кнопки S 1 нельзя про из - вести быстрее , чем период колебания DA 1.1. Это устра няет случайное включение таймера .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Автономный источник освещения с солнечной батареей Regulace solárního osvětlení // Amatersk é Radio . – 2010. – № 9. – S. 10. Солнечные панели в сочетании со светодиодами с вы сокой светоотдачей позволяют изготовить относительно дешевые модули для ночного освещения открытых площа док , например , дач , домо - вых номерных знаков , дорожных разметок на трассах и т . д . Устройство подключается к источнику питания от солнечной панели напряжением 6 В и мощностью 5 Вт . Максимальный выход - ной ток контроллера - до 0,8 А . Уст ройство работает с аккумуля - тором напряжением 6 В и ем костью 4 А · ч , который подключается через разъем J 1 . В те чение светового дня этот аккумулятор подза - ряжается от солнечной панели ( которая подключается к контрол - леру через разъем J 2) через диод D 1 и ре зистор R 1. Выключа тель S 1 использу ется для включе - ния освещения . Микросхема I С 1 типа NE 555 в этой схеме работает в качестве пере ключателя устройства в ночной ре жим . Резисторный делитель , образо ванный потенциометром Р 1 и фоторе - зистором R 3 ( с темновым сопротивле нием не менее 0,5...1 МОм ), настраи вается так , чтобы при внешнем осве щении на выходе 3 ИМС типа NE 555 было высокое напряжение лог . « 1 » . Это приве - дет к тому , что транзистор Т 1 будет заперт , и светодиоды не бу дут светиться . При уменьшении уров ня освещенности н иже порогового за данного Р 1 ИМС I С 1 переключится в состояние лог . « 0 » на ее выводе 3. При этом открывается транзистор Т 1, и ток с батареи про текает через белые свето диоды LD 1 - LD 8, соединенные параллельно .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Испытательный стенд из лабораторного 9 - а мперного автотрансформатора Алексей Зызюк , Электрик, 201 1 , № 12 , с. 38 - 39 При ремонте и наладке лабораторный автотрансформатор незаменим. Именно о лабораторном автотрансформаторе (ЛАТР), оснащенном автономными измерителями тока и напряжения рас - сказываетс я в этой статье. Собрав эту конструкцию, удалось навсегда избавиться от неприятных и надоедливых соединительных работ. Как видно из схемы, сам ЛАТР скромно разместился в центре схемы, а его окружили новые приборы, делающие работу с ЛАТР более комфортной. Работа схема ограничения пускового тока При поступлении напряжения на ЛАТР (через выключатель SA1) ток через обмотку ЛАТРа будет ограничен мощным резистором R5. Контакты реле К1.1 разомкнуты. Пока напряжение не поступит на обмотку этого реле (К1), ток о бмотки ЛАТРа остается ограниченным. До тех пор, пока не сработает реле К2, напряжение на реле К1 поступить никак не может, поскольку своими нормально замкнутыми контактами К2.1 реле К2 шунтирует цепь питания обмотки реле К1. Резистор R4 служит для предотвр ащения подгорания контактов маломощного реле К2.1 во время коммутации конденсатора С3, имеющего значительную емкость. Спустя некоторое время (примерно 1…2 с) реле К2 включается, размыкая контакты К2.1. Начинает заряжаться конденсатор С3. Через некоторое вр емя включается и реле К1. Своими контактами оно замыкает ограничительный резистор R5, и ЛАТР оказывается подключенным к электросети полностью. Как только исчезает напряжение электросети, первым разряжается конденсатор С2, так как постоянная времени цепи К2 R2С2 намного меньше постоянной цепи К1С3. Тут же замыкаются контакты К2.1. Посредством резистора R4 происходит экстренный разряд конденсатора С3. Таким образом, схема очень быстро подготавливается для повторного включения ЛАТРа. Амперметр и вольтметр А мпе рметр – с линейной шкалой. Шкала сохраняет свою линейность во всем диапазоне измерения токов – от 20 мА до 10 А. Он имеет три поддиапазона для измерения тока: 0…200 мА; 0…2 А и 0…10 А. Принцип измерения тока заключается в свойстве диодов в самой схеме мост о - вого выпрямителя. Чем меньше сопротивление резистора R10 – R12, тем меньше выходное напря - жение мостового выпрямителя, соответственно, меньше и показания амперметра. Изменяя сопро - тивление резистора, включенного между «+» и « – » мостового выпрямителя, мы ра сширяем диапазон измерений амперметра в сторону больших токов. Вольтметр переменного тока практически линеен в диапазоне от 1 и до 300 В. Это достигнуто благодаря применению кремниевого диода. Диод выведен из режима микротоков, где выпря ми - тели с кремниев ыми диодами показывают «что угодно» и работают при токах несколько милли - ампер. Режим миллиамперных токов для диода задан резистором R7. Показания для микроампер - метра PV1 численно представляют собой уже напряжение в вольтах. В приборе использована 30 В го ловка вольтметра, рассчитанная на постоянный ток, которую приспособили для измерения переменного напряжения в пределах 0…300 В.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ www . aradio . cz www . elportal . pl Обзор подготовил Петр Бобонич, г. Ужгород, Украина
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Индикатор потребления тока из сети Indik á tor proudu odeb í ran é ho ze s í t ĕ Praktick á elektronika - AR , № 8, 2011, S . 10 Elektor , 7 - 8/2009 Индикатор служит для р егистрации потребления тока в сети, например, недостаточного от клю чения потребителей тока. В схеме К1 служит для подключения индикатора в сеть, а К2 – для подключения нагрузки. Диоды D 1… D 6 выполняют роль связи между сетью и источником питания, соединенны й с мультивибратором, в цепи которого установлен светодиод LED D 9 . На диоде D 9 устанавливается постоянное напряжение при малых и больших токах потребления. Диоды D 1… D 6 должны быть рассчитаны на ток 6 А, а в импульсном режиме – до 200 А. Через диоды протека ет ток 1 мА, причем на каждом диоде устанавливается напряжение 0,4 В. При протекании тока в 6 А падение напряжени я на каждом диоде составляет порядка 1 В. Диоды D 7, D 8 и конденсаторы С1, С2 – являются элементами умножителя напряжения. Напряжение в 3 В пост упает на транзисторы Т1 и Т2. Значения элементов С3, R 3, С4 и R 4 мультивибратора выбраны так, что светодиод LED D 9 светится 0,5 с и не светится 5 с. В качестве LED D 9 необходимо выбрать красный светодиод со сверхярким свечением. Линейны е регулятор ы напряжения для 9 В батареи Line á rn í regulator nap ĕ t í z batarie 9 V Tomas Kaderabek, Praktická elektronika - AR, № 10, 2011, S. 7 - 8 Часто необходимо проводить регулиров ку напряжени я на приборах в пределах до 9 В. На рис.1 представлен регулятор напряжения, в ыполненн ый на микросхеме LM 317. Эта схема является типовой .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ На рис. 2 показана схема на основе эмиттерного повторителя. В ыходн ое сопротивление регулятора напряжения R вых определяе тся соотношением: R вых = 0,5 · R РТ / (ß 1 ·ß 2 ), где ß 1 и ß 2 - коэф фициенты усиления тока транзисторов Т1 и Т2, а R РТ – значение сопротивления потенциометра Р1. На рис. 3 представлен третий вариант линейного регулятора напряжения. Выходное напряжение определяется делителем напряжения, состоящее из резисторов R 6 и R 7 на базе транзистора Т5. Потенциометр Р1 подключен к образ - цовому источ нику напряжения +5 В на TL 431 ( VR 1). Выходное напряжение U определяется соотно - шением: U = 5 · k · ( R 7+ R 6)/ R 6, где k – коэффициент, значение которого находится между 0 и 1, и у станавливается потенцио метром Р1. Если напряжение на батарее порядка 8,5 В, то на выходе можно установить напряжение в пределах от 0 до 7,5 В. Ток потребления не должен превышать 50 мА.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Простой индикатор зарядки Jednoduch ý indik á tor podp ĕ t í Praktick á elektronika - AR , № 11, 2011, S . 30 Основой индикатора является стабилизатор TL 431. Когда на выводах 1 и 2 стабилизатора напряжение становится выше 2,5 В, то между выводами 3 и 2 стабилизатора проходит ток, который создает падение напряжения на светодиода х LED . Использование двух светодиодов необходимо, поскольку напряжение между выводами 3 и 2 не может уменьшиться до значения менее 2 В. Это напря жение недостаточно малое для того, чтобы один светодиод не светился. Индикация 6 В возможна для 7 элементов N iCd акку - муляторов или 2 элементов Li - ion аккумуляторов. Также возможна индикация 7,2 В для 8 элементов NiCd аккумуляторов и 9 В – для трех элементов Li - ion акку - муляторов. Резисторы R 2 и R 3 должны быть с 1% точ - ностью . Для точно й установки других напряжен ий лучше использовать потенциометры . Д ля свечения светодиодов необходимо выбрать соотношение резисторов R 2/ R 3 так , чтобы на выходе стабилизатора TL 431 напряжение было равным 2,5 В. Необходимо учесть также выбор резистора R 1 так, чтобы между выводами 2 и 3 ток составлял не менее 0,5 ...1 мА. Простой индикатор напряжения 12 В с RGB светодиодом Jednoduchý indikátor napětí s RGB LED V. Voráček, Praktická elektronika - AR, № 12, 2011, S. 21 Для исключения аварийных ситуаций, связанных с электрооборудованием а вто - мобиля, желательно иметь индикатор, состояни я аккумулятора. Автор пред - лагает выполнить его на трехцветн о м RGB светодиод е . Пока напряжение на аккумулятор е находится в диапазоне от 12 до 14 В, то светится зеленый ( GREEN ) светодиод, соединенный через р езисторы R 1 и R 5 и стабилитрон ZD 3. Транзистор Т2 при этом открыт, а Т3 – закрыт. Если напряжение ниже 11,5 В (уста - новленное потенциометром R 9 и стаби - литроном ZD 2), транзистор Т2 откры - вается, транзистор Т3 закрывается, при этом за гора ется синий ( BLUE ) свето ди од. Он инд и цирует низкое напря же ние. Повышенное н апряжение ( свыше 14,4 В, установленное потенциометром R 8) индицирует красный ( RED ) свето диод. Размер платы – 42х18 мм. При соответствующем подборе резис - торов и стабилитронов , схема может б ыть приспособлена для бортовой сети 24 В.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Миниатюрный повышающ ий преобразователь Miniaturowa przetwornica podwy ż szaj ą ca napi ę cie P. Witczak , Elektronika praktyczna. 2011, № 1, S. 43 Преобразователь позволяет эффективно использовать остаточную энерги ю даже глубоко разряженных аккуму ляторов или батарей. Обычно использ уют стандартную батарею типа 2х АА с номинальным напряжением 3 В. Приборы могут работать только до тех пор, пока напряжение на ней составляет порядка 2 В, после чего элементы попросту выбр асывают. Представленная схема дает возможность использовать остаточную энергию батаре и . Например, приборы могут работать до тех пор , пока напряжение на ней снизится до 0,65 В. В таблице представлены результаты измерений для одной алкал иновой батаре и АА в 1,5 В при выходном напряжении 5 В. Нагрузкой служил светодиод, соединенный последовательно с резистором R = 330 Ом, при этом выходной ток преобразователя составлял 8 мА. Только за 50 часов непрерывной работы напряжение батареи упало ниже минимального значения напряжения. На график е представлен а зависимост ь эффективности (КПД) преобразования от выходного тока для трех разных напряжений батаре и . Время, час. U вх, В U вых, В U в, В 0 1,540 5,000 2,950 1,5 1,470 5,000 2,945 19 1,275 4,980 2,930 22 1, 259 4,980 2,930 24 1,250 4,980 2,930 26 1, 235 4,990 2,930 33 1,184 4,980 2,943 43 0,927 4,980 2,930 50 0,680 4,975 2,930 68 0,470 - - Преобразователь может давать напряжение до 5,5 В пр и выходном ток е до 350 мА. Минимальное входное напряжение для работы преобразователя составляет не менее 0,35 В, причем старт работы преобразователя возможен при напряжении не ниже 0,65 В. Выходное напряжение возможно регулировать в диапазоне 2…5,5 В. Частота преобразования составляет 500 кГц. Ток покоя - 19 мкА.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ П овышающий DC / DC п реобразователь Przetwornica DC - DC P. Policht, Elektronika dla Wszystkich. 2011, № 1, S . 59 Микросхема LM 2621 является преобразователем низкого напряжения в высокое. Максимальной ток нагрузки составляет 1 А. Входное напряжение находит ся в пределах 1,2… 14 В. При стартовом напряжении 1,1 В микросхема LM 2621 может еще работать при напряжении 0,6 В на выходе, однако при этом эффективность преобразования низка. Частота работы микро - схемы может быть установлена от 300 кГц до 2 МГц. Наиболь - шая эффективность работы составляет 90 % при входном напряжении 4,2 В и выходном напряжении 5 В при токе нагрузки порядка 0,5 А. Собственный ток потребл ения - до 80 мкА. При значениях R 1 и R 2, представленных на схеме выходное напряжение составляет 5 В . Для других напряжений необходимо произвести расчет по формуле: R 1 = R 2/[( V вых/1,24) - 1]
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 201 1 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Простой выпрямитель Prosty prostownik A . Fri ź lewicz , Elektronika dla Wszystkich . 2011, № 10, S . 59 П редставлен простой выпрямитель для работы с точечной свар кой. Он состоит из трансформатора, имеющий отводы, которые соединены с многопозиционным переклю - чателем. В выпрямителе использован диодный мост типа 50 A KBPC 5006. Диод D 1 типа BYP 401 - 50. Особенностью выпрямителя есть то, что он может быть использован дл я зарядки аккумуляторов. В схеме с помощью специальной кнопки производится возбуждение зарядного устройства. Это необходимо в том случае, когда аккумулятор может быть разряжен полностью. Трансформатор на выходе имеет обмотку с выходным напряжением 24 В спо собная выдать мощность в пределах 160…200 Вт. С помощью 6 - секционного переключателя (выдерживающий ток порядка 16 А) имеется возможность получить требуемое напряжение. Для зарядки аккуму - лятора необходимо в схеме использовать предохранитель на 15 А.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ USB - контролирующий сетевой выключатель питания USB - Sensing Mains Power Switch Jim Rowe, Mauro Grassi , Everyday Practical Electronics, 201 1 , № 1 , с . 10 - 21 С помощью этого устройства в ам не придется вручную переключать питание периферийны х устройств ком пьютера каждый раз при включении или выключении ПК. Он о контролирует наличие обмена данными по USB компьютера и автоматически через контакты мощного реле коммутирует сетевое питание подключенных устройств .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Эффективный р егулятор скорости вращения дви гателя High Performance 230VAC 10A Full - Wave Motor Speed Controller John Clarke , Everyday Practical Electronics, 201 1 , № 6 , с . 10 - 22 Устройство обеспечивает регулирование скорости вращения двигателя постоянного тока мощностью до 2,3 кВт в диапазоне от нуля до максимальной. Эффективность регулирования обеспечивается ШИМ - управлением мощного IGBT . Предусмотрен ы токовая защита и подавление ВЧ помех.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Параллельное тестирование NiMH аккумуляторов Parallel NiMH Cell Measurement Ed Nisley, Ci rcuit Cellar , 2011, №2, с .52 - 56 Устройство выполнено на базе Arduino Mega и позво ляет через ШИМ - выходы параллель - но управлять разряд ным ток ом 8 - и каналов. В ходы АЦП ис - пользуются для измерения на - пря жения батареи под нагруз - кой . Через USB - интерфейс осуществляется регистраци я да н ных на ПК для их после дую - щего анализа. Листинги программ приведены в тексте статьи
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Микроконтроллерный тестер литиевых аккумуляторов ( PIC18F4525 ) Battery Analysis Richard Pierce, Circuit Cellar , 2011, № 9, с . 34 - 41 Устройство предназначен о для тестирования одной литий - ионной батаре и с номиналь ным напряжением 3,7 В , емкостью 500...3000 мА·ч и током заряда/разряда до 1 А.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Build a Wall Wart Power Monitor Устройство для контроля напряжения и потребляемого тока сетевого адаптера David Goodsell , Nuts & Volts, 2011, № 2 , с . 42 - 46 Радиохобби, 2011, №2, с. 31 - 32 Автор предложил вместо неудобной схемы подключения измерительных приборов при налаживании электронных устройств конструкцию , которая кроме удобного подключения позволяет контролировать потребляемый от сетевого адаптера ток (до 2 А на шунте 0,1 Ом) и напряжение (на диапазонах 20 В и 40 В).
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Источник высокого напряжения High Voltage Generator Jac Hettema , Elector , 2011, № 7/8, с . 28 - 29 Этот генератор предназначен для проверки изоляции высоким напряжением. Источник развивает напряжение около 1000 В , но так как выходной ток ограничен неско лькими милли - амперами , то пробой изоляции не приводит к фатальным последствиям. Регулируя P1 , устан а в ливают максимальн ый ток . С помощью Р2 устанавлива ю т выходное напряжение. Устройство сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания батареи до 7 В.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Регулятор мощности электронагревателя Power Controller for Electric Convector Heaters G e rard Guiheneuf, Elector , 2011, № 7/8, с . 45 - 46 Регулирование мощности осуществляется потенциометр ом P1 путем изменения скважности ШИМ. Частота ШИМ около 0,0654 Гц .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ИБП для маршрутизатора Router UPS Jan Lichtenbelt, Anne Offereins, Elector , 2011, № 7/8, с . 49 - 50 ИБП состоит из 12 В свинцово го аккумулятора и преобразователя напряжения для обеспеч е - ния выходное напряжение в диапазоне от 15 до 30 В. Он имеет вст роенную защиту для предот - вращения глубокого разряда батареи. ИБП состоит из четырех частей: - схем ы детектора, который контролирует наличие напряжение питания от адаптера сети переменного тока ; - схем ы , контролиру ющей напряжение аккумулятор ной батареи , чтобы предотвратить ее разряд ниже 11,8 В; - транзистор а переключения между аккумулятором и преобразователем напряжения ; - удвоител я напряжения (в ыделен пунктирным контуром ).
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ И сточник питания с высоким напряжением изоляции Power Supply with High Volta ge Isolation Jac Hettema , Elector , 2011, № 7/8, с . 52 В некоторых случаях, когда необходимо иметь изолированный источник питания достаточной мощности и очень высоким напряжением изоляции ( 1 0... 5 0 кВ), лучшим решением может быть использование электромашинн ого преобразователя. Здесь 3 - фазный двигатель подключается через изоляцию приводного вала к 30 Вт генератор у ( 3 - фазный серводвигатель , который был использован в качестве генератора) .
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Понижающий преобразователь на LT1376 DC/DC Converter using LT1376 Albe rt Bitzer, Elector , 2011, № 7/8, с . 63 Понижающий преобразователь работает с входны м напряжени ем от 7,5 В до 25 В и может обеспечить выходной ток до 1,5 А. При минимально м выходно м напряжени и 3,3 В схема может работать даже от 5 В на вход е . Минимальная и ндуктивность и номинальный ток дросселя L1 зависит от максимального выходного тока. Ограничитель напряжения питания УНЧ Voltage Limiter for Guitar Amplifiers Alfred Rosenkr д nzer , Elector , 2011, № 7/8, с . 41 Популярные микросхемы УНЧ TDA7293 (100 Вт) или LM3886 (68 Вт) на удивление часто повреждаются в результате превышения допустимого напряжения питания. Предложенная схема обеспечивает ограничение симметричного двуполярного напряжения питания на уровне ±39 В.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Монитор заряда аккумулятора ( PIC16F873A ) Battery Charge Monitor Dieter Kohtz , Elector , 2011, № 7/8, с . 66 - 68 Устройство обеспечивает мониторинг состояния заряда аккумулятора путем непрерывного измерения заряда и разряда тока. Микроконтроллер PIC16F873A выполн я ет следующи е функци и : 1. Измерение текущих напряжения и тока и отображение их значений на ЖКИ . 2. И спользование текущих значений (с учетом знака) для расчета общего потреблен ного заряда . 3. Хранение расчетных значений во внутренне й EEPROM. Можно обратить внимание на реализаци ю на таймере 7555 вспомогательного источника отрицательного напряжения. Free software download: www.elektor.com/110154
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Источник переменного напряжения Variable Voltage Injector Gerd Haller, Michael Gaus, Elector , 2011, № 7/8, с . 70 - 71 При проверке устройств или поиск е неисправностей часто возникает необходимость внести определенный уровень напряжения постоянного тока в некотор ую точк у на схеме. устройство позволяет выбрать один из пяти фиксированных уровней напряжения 0 В, 2,5 В , 3,3 В. 4,096 В или 5 В. И, к роме того, регулируем ое напряжения в диапазоне от 2,9 В до 7,3 В. Выбор напря - жений осуществляется по кольцу нажатием одной кнопки.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Плавающий источник питания для измерительной панели Floating Supply for Panel Meters Georges Treels, Elector , 20 11, № 7/8, с . 76 - 77 Обычно для недорогих цифровых измерительных панелей требуется изоляция между напря - же нием питания панели и измеряе мым н апряжением . Учитывая низкое энергопотребление этих модулей (около 1 мА), можно сделать простой преобразователь, раб отающий на частоте около 10 кГц. Изоляци ю по постоянному току обеспечивают конденсаторы С2 и С3. Регулируемый от нуля источник постоянного тока Constant Current Source Adjustable Down to 0 mA J ü rgen Okroy , Elector , 2011, № 7/8, с. 79 М аксимально выхо дной ток зависит от величины резистора R2. Для диапазон а 0 ... 100 мА - R2=100 Ом, а в диапазоне 0 ... 30 мА - R2=330 Ом.
РАДИОЕЖЕГОДНИК – 2011 ` 7 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Регулируемый стабилизатор с низким падением напряжения Adjustable Low - Dropout Voltage Regulator Michel Defrance , Elector , 2011, № 7/8, с . 84 Основные параметры стабилизатора: