Імпульсний блок живлення з регулятором напруги 1 … .32 V потужністю 200 W.

Представлений блок живлення має можливість змінювати напругу поворотом ручки резистора R9 від 1 до 32 вольт, він має захист від перенавантаження і необхідну потужність для всіх радіоаматорських експериментів.
Навантажувальна здатність на всіх діапазонах не перевищує 6 ампер. Блок живлення має стабілізацію напруги і гальванічну розв'язку з мережею 220V. Цей блок живлення був винайдений мною і моїм знайомим і випробуваний в дії. Під час збирання та налаштування блоку живлення (БП) потрібен двухлучевой осцилограф.


Принципова схема іпульсного блоку живлення.

Змінна напруга надходить на вузол запобігання миттєвого сплеску величезної струму при зарядці конденсаторів С5 і С6, що складається з резисторів R1, R2, R3 реле, РЕС22, транзистора, стабілітрон КС156А, конденсатора С1 і конденсатора ємністю 0.33мкф 250V, діодним збірки на КД105Б. При включенні конденсатори С5 і С6 заряджаються через резистор R3, времязадержівающая ланцюжок спрацювання реле надає необхідний час для зарядки потужних конденсаторів С5 і С6, після того як конденсатори зарядиться реле замикає контакти і ток йде напряму, тим самим дає можливість навантажувати джерело живлення на повну потужність. Наступний вузол – вузол захисту від перешкод джерела живлення в мережу змінного струму і в навколишні простір. Корпус блока живлення має бути виготовлений з металу. Він служить екраном захищає від перешкод в навколишні простір і повинен заземляти. На корпус подається помехообразное напруга через конденсатори С2 і С3 ці перешкоди також йдуть в заземлюючий провід. Фільтр перешкод в мережу 220V виконаний на котушці L1 і конденсаторі С4. Силовий випрямляч, виконаний на потужній діодним збірці КВРС1006, вона має невеликі розміри і витримує постійний струм в 10А, а в імпульсі до 50А. На конденсаторах С5 і С6 і резистора R3 R4 зібраний дільник напруги на 2, тим самим знижуючи напругу в районі 150 вольт, це напруга подається на силовий трансформатор Т1 через конденсатор С7 має маленьку ємність і тим самим розв'язує потужні польові транзистори по постійному струму під час комутації трансформатора на частоті 50 Кгц.
Конденсатор С7 запобігає пробою транзисторів IRF740 у разі зупинки задаючого генератора імпульсів. Високочастотні діоди шунтуючі трансформатор Т1 і транзистори IRF740 захищають від високовольтних викидів трансформатора Т1 не давши пробити транзистори високою напругою, хоча самі транзистори мають захист на такий випадок, але діоди працюють швидше і надійніше. Вибір польових транзисторів обумовлений тим, що вони мають більш швидкі показники ніж чим біполярні, це має велике значення тому, що транзистори відчувають велику миттєву потужність під час переходу із закритого стану у відкрите. Чим швидше цикл відкриття або закриття транзисторів тим більше їх навантажувальна здатність. Управління польовими транзисторами цілком доручене мікросхемі IR2113.
Польові транзистори мають паразитної ємністю сток затвор і тому володіють загальмовують дією під час управління, мікросхема IR 2113 під час управління може розвивати струм в імпульсі до 2 ампер, тим самим забезпечуючи швидке насичення силових польових транзисторів, а також вихід з насичення.
Резистори, включені до затвори транзисторів по 10 му, запобігають надмірно великий струм. Конденсатор С18 і діод КД247Д виконують роль джерела живлення керуючого вузла мікросхеми IR2113 верхнього за схемою транзистора IRF740. Амплітуда на затворах транзисторів не повинна перевищувати 18 .. 20V і не повинна бути нижче 11 вольт. Імпульси управління мікросхемою IR2113 надходять від шіротноімпульсного модулятора TL494. Ця мікросхема за рахунок звуження і розширення прямокутних імпульсів змінює потужність, що віддається силовий трансформатор, і тим самим виконує роль стабілізатора і регулятора напруги.

Керуючі імпульси з виходу 9 і 10 TL494 надходять на вхід управління верхнім транзистором 10 IR2113 і нижнім 12 IR2113. Навантаженням на виходи TL494 є два резистора по 1 кім. Частота задаючого генератора на якій працює блок живлення визначається ємністю конденсатора, підключеного до входу травня ТL494 і підлаштування резистором, підключеним до входу 6 TL494. Керуючі транзистори IRF740 під час своєї роботи повинні між імпульсами закриватися, це пов'язано з тим, що транзистори не можуть миттєво закритися і тим самим може з'явитися наскрізної струм, коли верхній транзистор ще повністю не закрився, а нижній вже почав відкриватися і тому може піти прямий струм відразу через два транзистора і, тим самим, вивести їх з ладу. Для цього на вхід 4 TL494 подається напруга задає цей мінімальний зазор між імпульсами. Конденсатор С14 і підлаштування резистор 15 ком створюють те саме зміщення, дозволяють регулювати цей зазор, а конденсатор С14 плавно піднімає напругу при включенні блоку в мережу. Заряджаючись, він зменшує захисний зазор і збільшує ширину керуючих імпульсів трансформатора Т1.
Що потрібно перевірити на осцилографі? Захисний мертвий зазор не повинен бути нижче ширини імпульсу на чверть ширини його самого. Ширина імпульсів з виходів TL494 регулюється в залежності від напруги в діапазоні від 0 … 3 вольт, подане на вхід 3. Ця напруга подається від стабілізатора напруги мікросхеми TL494 з виходів 14 і 13 воно дорівнює 5 В ± 5%. Оптрон, який виконує гальванічну розв'язку, регулює цю напругу, що подається на вхід 3 TL494 в залежності від напруги виходу джерела живлення. Резистор 680 му, включений послідовно Оптрон і конденсатор 100мкф запобігають збудження блоку живлення, якщо це відбувається те треба номінали цих деталей збільшити. Якщо відбувається порушення, то навантажувати блок живлення в жодному разі не можна, тому що може відбутися перевантаження силових транзисторів IRF740 під час зарядки конденсаторів С8 С9 С10. Під час порушення блок живлення починає подвізгівать і вихідна напруга починає стрибати. Випрямляч вторинних обмоток складається з двох діодів Шотки вони мають швидкодію 100кгц і максимальний струм до 30 ампер, їх тип КД2997А або їх можна замінити КД213 з будь-якою літерою. Спочатку згладжування відбувається на коденсаторах С8 і С9, С8 на високих частотах С9 на низьких 50гц, потім через дросель і ще один конденсатор С10. Захист від замикання зібрана на транзисторі, кількох резистора і RS тригері, вона має велику швидкодію. Регулювання струму спрацьовування налаштовують підлаштування резистором R8. Посилений по напрузі сигнал з транзистора VT1 надходить на тригер, який при появі напруги нижче 2 вольт на вході 4 включає через транзистор Оптрон PS2501, який з'єднує 16 вхід TL494 з +5 V, що призводить до припинення подачі керуючих імпульсів. З Оптрон на 16 вході мікросхеми напругу через резистор 10 кого йде на діод і конденсатор, заряджаючись до напруги насичення діода 0,5 вольта. Діод в такому випадку необхідний кремнівий, наприклад КД103А, при натисканні на кнопку управління тригером Оптрон вимикається і блок живлення виходить зі стану перевантаження. На вході 16 TL494 напругу плавно знижується, розряджаючись на резистор 2 ком і 10 ком і тим самим ширина імпульсів починає зростати до межі, встановленого змінним резистором R9. Деталі повинні бути ті самі, що і на схемі. Трансформатор Т1 виконаний з Ш-образного фериту МН2000 перетином 12х14, висотою вікна 31мм і шириною 9мм. Первинна обмотка має 32 витки з окремих жив 0,3 мм ПЕВ-2, вторинна 8 витків з окремих жив по 0,8 мм ПЕВ-2, для первинки загальним перетином всіх жив 1мм, вторинки 2мм. Вторічку можна намотати і на інше напруги з розрахунку 4 вольта на виток. Дросель у вихідному каскаді з того ж фериту і має 20 витків ПЕВ-2 1,2 мм. Трансформатор Т2 має потужність 4 … 10ватт. На силові транзистори потрібні радіатори площею 80 см 2 , На діоди вихідного Касадо такі ж на кожен. Якщо у вас виникнуть питання по цій схемі або вам знадобиться допомога пишіть мені!

Родіка Є.Ю.
E-mail: evgen136@online.sinor.ru