Миниатюрный импульсный сетевой блок питания 5В 0,5А

Этот блок может быть использован для питания электронных часов, микрокалькулятора, электронного термометра, другой маломощной радиоэлектронной аппаратуры (рис. 5.3).

Основные технические характеристики:

Переменное напряжение источника питания, В...............................220 ±15%;

Максимальная мощность нагрузки, Вт..............................................3;

Частота преобразования, кГц.........................................................35;

Коэффициент полезного действия, %..............................................75;

Удельная мощность, Вт/дм3 ...........................................................115.

Основным узлом блока является так называемый полумостовой преобразователь напряжения, выполненный на транзисторах VT1, VT2 и трансформаторе Т1. Напряжение питающей сети выпрямляется диодным мостом VD1. Стабилитроны VD3...VD5 и резистор R1, включенные параметрическим стабилизатором, вместе с конденсаторами С2...С4 образуют делитель выпрямленного напряжения. Светодиод VD2 служит индикатором включения источника питания. Напряжение на симметричном стабилитроне VD3 используется для питания задающего генератора. Резистор R1, входящий как балластный в параметрический стабилизатор, обеспечивает напряжение вольтодобавки на конденсаторе С8.

В случае короткого замыкания на выходе этот резистор ограничивает ток, потребляемый блоком питания от сети. Кроме этого, он и конденсатор С1 образуют фильтр, подавляющий высокочастотные помехи, создаваемые преобразователем. Задающий генератор собран на операционном усилителе DA1 по схеме мультивибратора. Его особенность — использование для питания однополярного напряжения, снимаемого со стабилитрона VD3, что снижает общее число элементов блока.

Гальваническую развязку генератора и высоковольтного транзистора VT1 по постоянному току обеспечивает конденсатор Сб. Необычен и способ управления транзистором VT2. Его открывает ток, протекающий через резистор R9 тогда, когда закрыт транзистор VT1.

В момент открывания транзистора VT1 к эмиттерно-му переходу транзистора VT2 прикладывается обратное напряжение, вызывающее эффективное рассасывание неосновных носителей в базе, что приводит к его закрыванию без появления сквозного тока. Диод VD11 ограничивает обратное напряжение на эмиттерном переходе транзистора VT2, не препятствуя току через первичную обмотку трансформатора Т1 и открытый транзистор VT1. Такое построение этого узла преобразователя позволяет исключить сквозной ток через транзисторы и не требует приме-нения трансформатора в цепи управления. Закрывание транзистора VT1 приводит к открыванию транзистора VT2 также без появления сквозного тока. Транзисторы VT1, VT2 работают в облегченном режиме, что обеспечивает повышенную надежность блока питания.

Трансформатор Т1 намотан на кольце типоразмера К12х8хЗ из феррита 2000НМ. Первичная обмотка содержит 500 витков провода ПЭВ-2-0,15; вторичная, рассчитанная на выходное напряжение 5 В, — 50 витков провода ПЭВ-2-0,31, с отводом от середины. Стабилитрон КС162А можно заменить на КС156А. Транзисторы могут быть КТ604Б или КТ605Б, но тогда стабилитроны КС630А придется заменить на КС620А. В этом случае КПД блока несколько ухудшится. Налаживание блока питания сводится к подборке резисторов R1 и R9 под конкретное значение мощности нагрузки.

Резистор R9 выбирают из условия насыщения транзистора VT2, что определяют с помощью осциллографа. Сопротивление резистора R1 должно быть таким, чтобы при номинальной нагрузке и напряжении питающей сети 220 В через стабилитроны VD4, VD5 протекал ток не менее 5 мА. Для снижения пульсаций выходного напряжения емкость конденсаторов СЗ и С4 надо увеличить в 2...3 раза. Кроме того, уровень пульсаций можно дополнительно снизить путем подключения параллельно конденсатору С7 оксидного конденсатора емкостью 50...100 мкФ на номинальное напряжение 10 В.