Представленный блок питания имеет возможность менять напряжениеповоротом ручки резистора R9 от 1 до 32 вольт, он имеет защиту от перенагрузкии необходимую мощность для всех радиолюбительских экспериментов. Нагрузочная способность на всех диапазонах не превышает 6 ампер.

Блок питания имеет стабилизацию напряжения и гальваническую развязкус сетью 220V.Этот блок питания был изобретен мной и моим знакомым и опробованв действии.  Во время сборки и настройки блока питания (БП)  необходимдвухлучевой осциллограф.

Импульсный блок питания с регулятором напряжения 1...32 V мощностью 200 W

(нажмите для увеличения)

Переменное напряжение поступает на узел предотвращения мгновенного всплескаогромного тока при зарядке конденсаторов С5 и С6, состоящего из резисторовR1, R2, R3 реле, РЭС22, транзистора, стабилитрона КС156А, конденсатораС1 и конденсатора емкостью 0.33мкф 250V, диодной сборки на КД105Б.
При включении конденсаторы С5 и С6 заряжаются чрез резистор R3, времязадерживающая цепочка срабатывания реле предоставляет необходимое времядля зарядки мощных конденсаторов С5 и С6, после того как конденсаторы зарядятсяреле замыкает контакты и ток идет напрямую, тем самым дает возможность нагружатьисточник питания на полную мощность.

Следующий узел - узел защиты от помех источника питания в сеть переменноготока и в окружающие пространство.Корпус блока питания должен быть изготовлен из метала .Он служит экраном защищающим от помех в окружающие пространство идолжен заземляться.

На корпус подается помехообразное напряжение через конденсаторы С2и С3  эти помехи также уходят в заземляющий провод. Фильтр помех в сеть 220V выполнен на катушке L1 и конденсаторе С4.

Силовой выпрямитель, выполнен на мощной диодной сборке КВРС1006, онаимеет небольшие размеры и выдерживает постоянный ток в 10А, а в импульседо 50А.На конденсаторах С5 и С6 и резисторах R3 R4 собран делитель напряженияна 2, тем самым понижая напряжение в районе 150 вольт, это напряжение подаетсяна силовой трансформатор Т1 через конденсатор С7 имеющий маленькую емкостьи тем самым развязывает мощные полевые транзисторы по постоянному токуво время коммутации трансформатора  на частоте 50 кГц.

Конденсатор С7 предотвращает пробой транзисторов IRF740 в случае остановкизадающего генератора импульсов.Высокочастотные диоды шунтирующие трансформатор Т1 и транзисторы IRF740защищают от высоковольтных выбросов трансформатора Т1 не дав пробить транзисторывысоким напряжением, хотя сами транзисторы имеют защиту на такой случай,но диоды работают быстрее и надежнее.

Выбор полевых транзисторов обусловлен тем, что они имеют более быстрыепоказатели нежели чем биполярные, это имеет большое значение потому, чтотранзисторы испытывают большую мгновенную мощность во время перехода иззакрытого состояния в открытое.Чем быстрее цикл открытия или закрытия транзисторов тем больше их нагрузочнаяспособность.

Управление полевыми транзисторами полностью поручено микросхеме IR2113.Полевые транзисторы обладают паразитной емкостью  сток затвори поэтому обладают затормаживающим действием во время управления, микросхемаIR 2113 во время управления может развивать ток в импульсе до 2 ампер,тем самым обеспечивая быстрое насыщение силовых полевых транзисторов, атакже выход из насыщения. Резисторы, включенные в затворы транзисторов по 10 ом, предотвращаютчрезмерно большой ток.

Конденсатор С18 и диод КД247Д выполняют роль источника питания управляющегоузла микросхемы IR2113 верхнего по схеме транзистора IRF740.Амплитуда  на затворах транзисторов не должна превышать 18..20Vи не должна быть ниже 11 вольт.Импульсы управления микросхемой IR2113 поступают от широтноимпульсногомодулятора TL494.

Эта микросхема за счет сужения и расширения прямоугольных импульсовизменяет мощность, отдаваемую в силовой трансформатор, и тем самым выполняетроль стабилизатора и регулятора напряжения.Управляющие импульсы с выхода 9 и 10 TL494 поступают  на входуправления верхним транзистором 10 IR2113  и нижним 12 IR2113. Нагрузкойна выходы TL494 являются два резистора по 1 кОм.

Частота задающего генератора на которой работает блок питания определяется емкостьюконденсатора, подключенного к входу 5 ТL494  и подстроечным резистором,подключенным к входу 6 TL494.Управляющие транзисторы IRF740 во время своей работыдолжны между импульсами закрываться, это связано с тем, что  транзисторыне могут мгновенно закрыться и тем самым может появиться сквозной ток,когда верхний транзистор еще полностью не закрылся, а нижний уже началоткрываться и поэтому может пойти прямой ток сразу через два транзистораи, тем самым, вывести их из строя.Для этого на вход 4 TL494 подается напряжение задающее этот минимальныйзазор между импульсами.

Конденсатор С14 и подстроечный резистор 15 ком создают то самое смещение,позволяют регулировать этот зазор, а конденсатор С14 плавно поднимает напряжениепри включении блока в сеть. Заряжаясь, он уменьшает защитный зазор и увеличиваетширину управляющих импульсов трансформатора Т1. Что нужно проверить на осциллографе? Защитный мертвый зазор не долженбыть ниже ширины импульса на четверть ширины его самого.Ширина импульсов с выходов TL494 регулируется в зависимости от напряженияв диапазоне от 0…3 вольт, поданное на вход 3.

Это напряжение подается от стабилизатора напряжения микросхемы TL494с выходов 14 и 13 оно равно 5 В ±5%.Оптрон, который выполняет гальваническую развязку, регулирует это напряжение,подаваемое на вход 3 TL494 в зависимости от напряжения выхода источникапитания.

Резистор 680 ом, включенный последовательно оптрону и конденсатор 100мкфпредотвращают возбуждение блока питания, если это происходи то надо номиналыэтих деталей увеличить. Если происходит возбуждение, то нагружать блок питания ни в коем случаенельзя, так как может произойти перегрузка силовых транзисторов IRF740 вовремя зарядки конденсаторов С8 С9 С10.

Во время возбуждения блок питания начинает подвизгивать и выходное напряжениеначинает прыгать.Выпрямитель вторичных обмоток состоит из двух  диодов Шотки ониимеют быстродействие 100кГц и максимальный ток до 30 ампер,их тип КД2997А или их можно заменить КД213 с любой буквой. Вначале сглаживание происходит на коденсаторах С8 и С9, С8 на высокихчастотах С9 на низких 50гц, затем через дроссель и еще один конденсаторС10. Защита от замыкания собрана на транзисторе, нескольких резисторах иRS триггере, она имеет большое быстродействие. Регулировку тока срабатываниянастраивают подстроечным резистором R8.

Усиленный по напряжению сигнал с транзистора VT1 поступает на триггер,который при появлении напряжения ниже 2 вольт на входе 4 включает через транзистороптрон PS2501 , который соединяет 16 вход   TL494 с +5 V,что приводит к прекращению подачи управляющих импульсов. С оптрона на 16 входе микросхемы напряжение через резистор 10 кОм идетна диод и конденсатор, заряжаясь до напряжения насыщения диода 0,5 вольта.Диод в таком случае необходим кремнивый, например КД103А, при нажатии накнопку управления триггером оптрон выключается и блок питания выходит изсостояния перегрузки. На входе 16 TL494 напряжение плавно понижается, разряжаясь на резистор2 ком и 10 ком и тем самым ширина импульсов начинает возрастать до предела,установленного переменным резистором R9.

Детали должны быть те же, что и на схеме. Трансформатор Т1 выполнениз Ш-образного феррита  МН2000 сечением 12Х14, высотой окна31мм и шириной 9мм. Первичная обмотка имеет 32 витка из отдельных жил 0,3мм ПЭВ-2, вторичная 8 витков  из отдельных жил по 0,8 мм ПЭВ-2, дляпервички общим сечением всех жил 1мм, вторички 2мм.

Вторичку можно намотатьи на другое напряжения из расчета 4 вольта на виток. Дроссель в выходномкаскаде из того же  феррита и имеет 20 витков ПЭВ-2  1,2мм. Трансформатор Т2 имеет мощность 4...10 ватт. На силовые транзисторы нужны радиаторы площадью 80 см2, на диоды выходного касада такие же на каждый.

Автор: Родиков Е.Ю.; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Навигация

Инструкции по эксплуатации

Copyright © 2018 Электрические принципиальные схемы.