Питание низковольтной радиоаппаратуры от сети

Низковольтный блок питания радиоприемника

Предлагаемый блок питания (БП) радиоприемника изготовлен на базе низковольтного преобразователя напряжения 1,5 … 6,0 вольт и предназначен для питания маломощных бытовых устройств (в частности, радиоприемника) от одной пальчиковой батарейки напряжением 1,5 вольта.

Инвертор имеет хорошие выходные данные с минимумом входящих элементов.

Фото 2 Внешний вид кассеты питания радиоприемника до доработки.

Фото 4Схемапреобразователя напряжения 1,5в – 6,0в

На транзисторах VT1 и VT2 собран двухтактный высокочастотный генератор импульсов (блок А1) на базе схемы А.Чаплыгина, «Радио 11.2001г., стр.42». Ток положительной обратной связи протекает через вторичные обмотки трансформатора Т1 и нагрузку, подключенную между цепью +6в и общим проводом. За генератором импульсов следуют узлы стабилизации, регулировки и фильтрации выходного напряжения.

Вместо выпрямителя ВЧ напряжения используются база-эмиттерные переходы транзисторов самого генератора, что позволяет исключить блок выпрямителя устройства.

Величина тока базы пропорциональна величине тока в нагрузке, что делает преобразователь весьма экономичным.

За счет пропорционального токового управления транзисторами уменьшены потери на их переключение и повышен КПД преобразователя до 80% .

При уменьшении нагрузки до нуля происходит срыв колебаний генератора, что автоматически может решить проблему управления питанием.

Ток от батареи, при отсутствии нагрузки, практически не потребляется. Преобразователь, будет сам включаться тогда, когда от него потребуется что-то запитать и выключаться, когда нагрузка будет отключена.

Изготовление трансформатора для генератора импульсов преобразователя

Магнитопроводом трансформатора Т1 генератора импульсов, служит кольцо К10х5х2 из феррита 2000НМ (Фото 5). Можно взять кольцо из старой материнской платы.

Шаг 1. Перед намоткой трансформатора подготовить ферритовое кольцо. Для того чтобы намоточный провод не повредил свою изоляцию, притупить острые кромки кольца мелкозернистой шкуркой или надфилем.

Шаг 2. Намотать изоляционную прокладку на кольцо для исключения повреждения изоляции провода (Фото 6). Для этого можно использовать кальку, лавсановую или фторопластовую ленту.

Фото 6 Изоляция кольца

Шаг 3. Намотать обмотки трансформатора: первичные обмотки (I и II) – 2 х 4 витка, вторичные обмотки (III и IV) – 2 х 25 витков изолированного провода марок ПЭВ, ПЭТВ, диаметром 0,15-0,30 мм. Также можно применить провод марок ПЭЛШО, МГТФ (Фото 7,9) или другой изолированный провод. Это приведет к образованию второго слоя обмотки, но обеспечит надежную работу преобразователя напряжения.

Каждую пару обмоток наматывают сложенным вдвое проводом (Фото 7).

Вначале мотаются вторичные обмотки lll и lV (2 х 25 витков) – (Фото 8).

Фото 8 Вид вторичных обмотоктрансформатора III и IV

Затем, так же в два провода, мотаются первичные обмотки l и ll (2 х 4 витка).

В итоге, у каждой из двойных обмоток будет 4 провода – по два с каждой стороны обмотки (Фото 9).

Фото 9 Видтрансформатора после намотки

При намотке всех катушек нужно строго соблюдать одно направление обмотки и отмечать начало и конец обмоток. При несоблюдении этих условий генератор не запустится.

Начало каждой обмотки помечено на схеме точкой у вывода. Чтобы не возникало путаницы, можно принять за начало всех обмоток провода выходящие снизу, а за конец всех обмоток – выводы сверху.

Шаг 4. Соединяем пайкой провод конца обмотки (III) и провод начала обмотки (IV). Получается вторичная катушка трансформатора Т1 с центральным выводом. Аналогично поступаем с обмотками l и ll первичной катушки.

Читайте также:  Пробник электроцепей с применением компьтерного lpt-порта

Сборка преобразователя напряжения

Для работы в преобразователях небольшой мощности, как в нашем случае, подойдут транзисторы ВС548В, А562, КТ208, КТ209, КТ501, МП20, МП21.

Транзисторы следует выбирать, ориентируясь на допустимые значения тока базы транзистора (он должен превышать ток нагрузки) и обратного напряжения эмиттер-база (оно должно превышать выходное напряжение преобразователя).

Преобразователь собираем согласно схеме, на универсальной монтажной плате (Фото 10). Вход, выход и общая шина преобразователя выведены гибким многожильным проводом.

Фото 10 Преобразователь 1,5 – 6,0 вольт.

Плата преобразователя и элемент питания АА (1,5в) установлены в батарейный отсек радиоприемника.

Фото 12 Размещение преобразователя с элементом питания в приемнике

Настройка преобразователя.

Проверяем правильность сборки преобразователя, подключаем батарею и проверяем прибором наличие и величину напряжения на выходе генератора (+8в) и (+6в) у преобразователя БП.

Если генерация не возникает и напряжение на выходе генератора отсутствует, проверьте правильность подключения всех катушек и поменяйте местами концы одной из катушек трансформатора Т1.

Преобразователь способен работать и при уменьшении входного напряжения батарейки до 1,0 – 1,2 вольта.

Радиолюбителям: полезные схемы. Вып.1

Книга “Радиолюбителям: полезные схемы. Вып.1” будет полезна для любителей-конструкторов электронной техники, занимающихся самостоятельным техническим творчеством. В книге приведены практические схемы с подробным описанием различных радиотехнических устройств, предназначенных для бытового использования. Все устройства собраны на отечественной элементной базе и доступны для изготовления даже тем, кто не обладает глубокими знаниями в радиоэлектронике.

Начинающим радиолюбителям лучше предварительно ознакомиться с разделом “Полезный опыт”, где приведены материалы, необходимые при выполнении радиотехнических работ.

В конце брошюры размещены справочные данные по применяемым деталям.

В книге “Радиолюбителям: полезные схемы. Вып.1” приведены следующие статьи:

  • Автоматический НЧ – видеовход телевизора
  • Дистанционное переключение телевизионных программ
  • Свет выключается автоматически
  • Плавное включение усилителя мощности
  • Автоматическое отключение усилителя от сети
  • Автоматический селектор входных сигналов усилителя
  • Электрический термометр
  • Простой термостабилизатор
  • Термостабилизатор для температуры 150. 1000 °С
  • Электрическая зажигалка для газа
  • Автоматическое управление водяным насосом
  • Таймер для заваривания чая
  • Таймер с 24 часовым циклом
  • Автоматическая защита сетевой радиоаппаратуры
  • Кодовый включатель

Приставки к телефону

  • Индикатор занятой телефонной линии
  • Индикатор прослушивания разговора на параллельном ТА
  • Свет вместо звонка
  • Второй звонок для телефона
  • Микропередатчик УКВ к телефону
  • Автоматическая запись телефонного разговора
  • Адаптация импортных телефонных аппаратов

Охранные устройства и средства безопасности

  • Охрана квартиры с оповещением по телефонной линии
  • Простые охранные устройства для квартиры и дачи
  • Универсальное охранное устройство
  • Охранная сигнализация для фермера
  • Электрический “ежик”
  • Карманная сирена
  • Датчик дыма для сигнализации о пожаре
  • Датчики для охранной сигнализации
  • Емкостной датчик
  • Генератор шума
  • Радиочастотный искатель подслушивающих устройств

В помощь автолюбителям

  • Пусковое устройство
  • Восстановление и зарядка аккумулятора
  • Автоматическое зарядное устройство
  • Стрелочный вольтметр с растянутой шкалой 10. 15 В
  • Многоуровневый индикатор напряжения
  • Сигнализатор уровня воды в радиаторе
  • Звуковой индикатор “антисон”
  • Питание радиоаппаратуры от бортовой сети автомобиля
  • Изготовление электролита

Источники питания и зарядные устройства

  • Питание низковольтной радиоаппаратуры от сети
  • Универсальный блок питания
  • Два напряжения от одного источника
  • Импульсный преобразователь сетевого напряжения
  • Зарядное устройство — это очень просто
  • Блок питания с автоматическим зарядным устройством на компараторе
  • Сигнализаторы разряда элементов питания
  • Обзор схем восстановления заряда у батареек

Схемы разных устройств

  • Имитатор голосов птиц
  • Электроакопунктурный стимулятор
  • Простой прерыватель тока в нагрузке
  • Порт “Кемпстон” джойстика для ZX-Spectrum
  • Подключение монитора
  • Электроника 32 ВТЦ-202″ к компьютеру семейства IBM
  • Промежуточный усилитель для звуковой карты компьютера
  • Переключатель световых гирлянд
  • Регулятор мощности для нагревателей
  • Регулятор яркости освещения
  • Управление электромотором постоянного тока
  • Озонатор воздуха
  • Изготовление печатной платы в домашних условиях
  • Особенности сборки и монтажа электрических схем
  • Замена радиодеталей в схемах
  • Параллельное включение резисторов и последовательное конденсаторов
  • Сами ремонтируем “Денди”
  • Перестройка импортных УКВ радиоприемников
  • Определение параметров коаксиального кабеля
  • Простая антенна для дачи
  • Как правильно выбрать провода для электропроводки и изготовить плавкий предохранитель
  • Видимый ночью включатель
  • Методика расчета сетевого трансформатора
Читайте также:  Соединение катушек статора

Электробезопасность при выполнении работ

  • Маркировка конденсаторов и резисторов
  • Микросхемы стабилизаторов напряжения
  • Расположение выводов радиоэлементов

Мощный экономичный блок питания низковольтной аппаратуры

Да, именно так – и мощный и экономичный, как бы это странно не выглядело на первый взгляд. Не для кого не секрет, что мощные полевые транзисторы (они же – mosfet) могут работать даже при очень малом падении напряжения на них. Очень заманчивым показалось применить это их свойство в сильноточном стабилизаторе напряжения. Мною была разработана конструкция блока питания для низковольтной аппаратуры с максимальным током до 50А.

Особенностью данной конструкции является функция отключения нагрузки при возникновении КЗ или перегрузки по току. Согласитесь – очень ценное качество для блока питания.

Так как пусковой ток такого устройства может быть очень велик,то никакой, даже весьма мощный механический сетевой выключатель долго не протянет. Пришлось вводить схему плавного запуска блока питания и то,что в комповых БП называют “дежуркой”. Небольшой блок питания на трансформаторе Tr2 включён в сеть постоянно, его задача – управление включением/выключением мощной части блока и формирование повышенного напряжения для питания опорного стабилизатора. При включении в сеть на выходе выпрямителя появляется постоянное напряжение около 24х вольт. Наличие напряжения “дежурки” индицируется светодиодом LED2 (Ready) жёлтого цвета. При нажатии на кнопку S1 (Power ON) постоянное напряжение через её контакты поступает на затвор транзистора Т4,он мгновенно открывается,срабатывает реле P2,которое своими контактами подключает к сети первичную обмотку трансформатора Tr1. Для предотвращения обгорания контактов реле P2 и выхода из строя выпрямительных диодов применено устройство “плавного запуска” – первоначально сетевое напряжение подаётся через последовательно соединённый резистор R1, который ограничивает пусковой ток и шунтируется контактами реле P1 лишь после того,как напряжение на конденсаторе C7 достигнет уровня срабатывания реле. (12 вольт примерно) . Далее выпрямленное напряжение поступает на собственно стабилизатор. Схема его позаимствована из datasheet на микросхему TL431, которая и является источником опорного напряжения для применённого стабилизатора. Теперь – одна тонкость,которая отличает данную схему от стандартной, рекомендованной производителем – для увеличения экономичности стабилизатора, то есть для снижения падения напряжения на регулирующем элементе, применено отдельное питание опорного источника от “дежурки”. При этом разница входных и выходных напряжений стабилизатора может составлять 2-3 вольта (может и меньше вообще-то, но лучше не рисковать) при этом уровень пульсаций остаётся очень и очень малым. Теперь вернёмся снова к дежурке,где мы нажали кнопку “Power ON”, транзистор Т4 открыт,что приводит к открыванию транзистора Т5,через который поступает питание на источник опорного напряжения, регулирующие транзисторы Т1,Т2 также открываются,стабилизатор входит в рабочий режим, то есть на выходе устанавливается стабильное напряжение 13.8 вольт. Светодиод LED1 (красный) загорается, и часть выходного напряжения через подстроечный резистор и диод D7 поступает на затвор Т4. Всё,теперь кнопку S1 можно отпустить – транзистор Т4 будет удерживаться в открытом состоянии за счёт выходного напряжения стабилизатора. Может показаться,что это долгий процесс,но нет – вся процедура запуска занимает примерно одну секунду времени. Кстати,это очень хорошая защита от случайного включения,так работает большинство бытовых электронных устройств. Для отключения блока питания достаточно кратковременно нажать кнопку S2 (Power OFF). При этом транзистор Т4 закроется,реле P2 отключит от сети силовую часть БП,одновременно закроется транзистор Т5,что приведёт к пропаданию питания на источник опорного напряжения и соответственно – к отключению стабилизатора. При отпускании кнопки S2 устройство останется в дежурном режиме,так как напряжение на затворе Т4 будет отсуствовать. Аналогичная процедура происходит при КЗ (даже очень кратковременном) на выходе БП или при срабатывании защиты по току. Результат всегда один – устройство переходит в дежурный режим. Для облегчения теплового режима и снижения площади радиаторов было применено принудительное воздушное охлаждение блока. Скорость вращения двигателя вентилятора и соответственно – эффективность обдува регулируются простой схемой на транзисторе Т6 в зависимости от температуры радиатора.

Детали,конструкция и настройка.

Параметры определяются в первую очередь применёнными трансформаторами и конструктивом всего устройства. Мною были применены три трансформатора ТПП318 в параллель в качестве силового и трансформатор от_чего_не_знаю мощностью 20 ватт для “дежурки”. Три ТПП318 обеспечивали выпрямленное и отфильтрованное напряжение (до стабилизатора) 20 вольт на холостом ходу и 16 вольт при токе 50А. Простой расчёт показывает,что даже при максимальном токе мощность, рассеиваемая на регулирующих транзисторах не превышает 100 ватт,что меньше максимальной рассеиваемой мощности даже для одного транзистора. Мощные регулирующие транзисторы можно применить типов IRF150 или IRF250, а также и другие в металлических корпусах ТО-3 и с максимальным током более 30А. Трансформатор “дежурки” должен давать 24 вольта выпрямленного напряжения с током не менее 0.5А.

Для улучшения и ускорения срабатывания защиты отвод провода контроля напряжения на выходе (к LED1) должен быть сделан непосредственно от плюсовых клемм БП.

Реле P1 – РЭН34 и Р-2 – РЭН33. Напряжение срабатывания Р-1 должно быть 12в.,а Р-2 – 24в. Можно применить и другие реле с соответствующими рабочими напряжениями и достаточно мощными контактами. Выпрямительный мост в дежурке – любой на ток не менее 1А, диоды в мощном выпрямителе – КД2999А. Диоды D5 и D7 – любые маломощные, у меня были применены 1N4001. Сетевой фильтр выполнен на кольце из феррита 2000НН диаметром 40мм,на нём намотано 12 витков двойного сетевого провода. Конденсаторы фильтров и С8 – керамические,на напряжение не менее 1КВ. Остальные блокировочные конденсаторы – smd, электролиты – на рабочее напряжение не ниже 25 вольт. R3 и R4 представляют собой отрезки толстого провода из высокоомного сплава длиной 50мм.

Ни в какой особой наладке правильно собранный БП не нуждается. Необходимо только выставить при помощи R14 точное выходное напряжение, а при помощи R16 выставляется такое минимальное напряжение на затворе Т4, которое удерживает его в открытом состоянии. Это ускоряет срабатывание защиты. Для обдува применён компьютерный венилятор с рабочим напряжением 12 вольт. При помощи подстроечного резистора выставляется небольшая скорость вращения его в “холодном” состоянии,при росте температуры сопротивление терморезистора уменьшается,что приводит к росту напряжения на базе Т6 и к росту скорости обдува.Кнопки S1 и S2 – любые,без фиксации, их контакты могут быть очень маломощными.

При изготовлении БП должны быть учтены все известные рекомендации по такого рода устройствам – монтаж должен быть выполнен возможно более толстыми и короткими проводами,выходные клеммы должны “держать” ток в десятки ампер. Измерительный прибор – любой стрелочный с соответствующим шунтом.

UA1ZH

Поделитесь записью в своих социальных сетях!

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector