Дане УЕП розроблено для оснащення робочого місця радіоаматора, що створює свої електронні побутові вироби на ППП і ІС широкого застосування. Пристрій має двополярний стабілізатор, низьковольтне вихідна напруга 2,5-3 В і 5-6 В. Застосовується УЕП в різної побутової і промислової РЕА і приладах як вбудованого функціонального вузла, що забезпечує електроживленням вузли, блоки та каскади схем на ІМС і ППГ1. Пристрій може бути виготовлене у вигляді самостійного приладу і працювати як закінчений виріб, яке допоможе радіоаматорові при відборі та перевірці транзисторів, випрямних діодів, ІС, БІС і інших ЕРЕ в домашній майстерні. Стабілізовані вихідні напруги 2,4 і 5 В можна використовувати для зарядки і перезарядки акумуляторів і акумуляторних батарей малої та середньої місткості, контролюючи процес зарядки по ІП, який необхідно включити за звичайною схемою на виході пристрою. Наприклад, можна робити зарядку таких акумуляторних елементів, як СЦ-21, СЦ-32, Д-0, 1, Д-0, 25, НК, КН, широко використовуваних у сучасній РЕА, дитячих іграшках, переносних радіоприймачах і ін

Як самостійна складальна одиниця СИП характеризується високими електричними параметрами, простотою схемно-технічного рішення, високою технологічністю виготовлення в домашніх умовах, застосуванням комплектуючих ЕРЕ, наявних в торговій мережі, високим коефіцієнтом стабілізації вихідної напруги та ін

Розглянуте пристрій працює від мережі змінного струму напругою 220 В частотою 50 Гц. В даному випадку конструкція УЕП залежить від застосованих комплектуючих ЕРЕ, що є в наявності. Вона може бути виконана в будь-якому вигляді, але кращою є конструкція уніфікованих приладів, виконаних в БНК «База-3».

Принципова електрична схема низьковольтного УЕП з вихідними напругами 2,4 і 5 В (номінальні значення) наведена на рис. 2.3. Як видно зі схеми, до його складу входять ланцюга підключення до мережі живлення, два випрямляча некерованого типу, мережевий понижуючий трансформатор живлення 77 і два стабілізатора напруги.

Вхідний пристрій мало відрізняється від звичайних підключають пристроїв. Воно складається з електричного з'єднувача XI типу «вилка» з електричним кабелем, що має подвійну ізоляцію; вимикача напруги мережі S1 і перемикача S2, Який дозволяє підключати пристрій до мережі напругою 220 або 127 В. На вході встановлено також запобіжник F1, що захищає ланцюга живлення від коротких замикань при неправильному монтажі. При включенні пристрою в мережу змінного струму і замиканні контактів перемикачів спалахує сигнальний світлодіод VD10.

Мережевий понижуючий трансформатор живлення 77 саморобної конструкції виготовляється на броньовий магнітопроводі стрічкового типу ШЛ, має одну котушку з чотирма обмотками. Первинна обмотка трансформатора розрахована на підключення різного живлячої напруги. На висновки / і 3 подається напруга 220 В, а на висновки 2 і 3 – Напруга 127 В. На обмотці II (висновки 4 і 5) діє напруга змінного струму

11,3 В, на обмотці III (Висновки 6 і 7) – Напруга 8,5 В, на обмотці IV (Висновки 8 і 9) діє змінна напруга 6 В, яке використовується для живлення індикатора.

При саморобному виготовленні мережевого трансформатора необхідно особливу увагу звернути на підвищення електричного опору ізоляції між шарами обмоточного дроту і між обмотками, яке повинне бути не менше 10 МОм, і повну гальванічну розв'язку первинної мережі живлення від вторинних ланцюгів пристрою і ланцюгів навантаження, а також безпеку експлуатації приладу при роботі тільки із зниженою напругою і під час монтажу, настройки і регулювання.

Моточні дані мережевого понижуючого трансформатора живлення Т1 саморобної конструкції наведено в табл. 2.8. У УЕП замість саморобного трансформатора може бути використаний покупної уніфікований трансформатор типу ТС-20-7 або з ряду ТА, ТН, ТПП, наприклад ТПП285-127/220-50.

Таблиця 2.8. Моточні дані

мережевого понижуючого трансформатора в низьковольтному УЕП

Позначення трансформатора на схемі і тип конструкції

Магнітопро-вод, марка сталі і товщина, мм

Обмотка

Висновки

Марка і діаметр проводу, мм

Число витків

Опір постійному струму, Ом (граничне відхилення ± 15%)

77, бро

ШЛ16X32;

I

1—2

ПЕВ-2; 0,31

660

12,5

Невою, з од

3312; 0,35;

 

2—3

ПЕВ-2; 0,31

900

17,1

ної катуш

кручений

Ек

 

 

кою, зали

стрічковий

 

ПЕВ-2; 0,21.

 

 

тій в

 

ран

0

1 шар

форму

 

II

4—5

ПЕВ-2; 0,72

80

0,55

 

 

III

6—7

ПЕВ-2; 0,38

60

1,4

 

 

IV

8—9

ПЕВ-2; 0,38

44

М

Основні випрямні пристрої, зібрані за схемою Греца, відносяться до однофазних двухполуперіод-ним схемами з мостовим включенням випрямних діодів. Перший і другий випрямлячі зібрані на діодах VDI—VD4 і VD5—VD8 середньої потужності. На виході випрямлячів включені ємнісні фільтри, зібрані на електролітичних конденсаторах С / і С2. Випрямлячі, що працюють на ємнісні фільтри, характеризуються підвищеною частотою пульсації випрямленої напруги постійного струму, підвищеним коефіцієнтом використання габаритної потужності трансформатора 77, зниженим зворотною напругою, що діє на випрямних діодах, підвищеним падінням напруги на діодних мостах, неможливістю установки випрямних однотипних діодів на одному металевому радіаторі охолодження без ізоляційних прокладок. Радіолюбителі, зацікавлені в теорії і розрахункових формулах трансформаторів і випрямних пристроїв, можуть скористатися інформацією, взятої з науково-технічної літератури [14, 17]. Ємнісні фільтри С / і С2 згладжують пульсації випрямленої напруги.

Після випрямлення і згладжування пульсацій відповідне постійна напруга надходить на два аналогічних стабілізатора напруги компенсаційного типу. Ці стабілізатори мають у своєму складі РЕ, УС і ППС і працюють спільно, утворюючи двополярний стабілізатор постійної напруги, виконаний на транзисторах VT1—VT6 і стабілітронах VD9—VD11. Регулюючі елементи зібрані на складених транзисторах VT1, VT3 і VT2, VT4. Опорна напруга виробляється стабілітроном VD13. Керуючими елементами є транзистори VT5 і VT6. Як випливає зі схеми, РЕ включений в схему послідовно з навантаженням. Джерело опорної напруги і дільник, складений з резисторів, утворюють вимірювальний елемент двухпо-лярного стабілізатора.

При зміні вхідного випрямленої напруги постійного струму або струму навантаження в вимірювальному елементі виділяється сигнал неузгодженості, який посилюється УПТ і подається на вхід РЕ стабілізатора, змінюючи його опір по постійному току таким чином, що вихідна напруга на навантаженні зберігається постійним з високою точністю. Вимірювальний елемент виділяє сигнал змінної складової випрямленої напруги і згладжує її регулюючим елементом. Вихідна стабілізована напруга від 2,4 до 3 В встановлюється регулювальним резистором R9, А напруга від 5 до 6 В – регулювальним резистором /?//.

При монтажі, збірці і регулюванню УЕП були використані наступні комплектуючі ЕРЕ: мережний понижуючий трансформатор живлення 77 типу ШЛ16X32; транзистори VT1 типу ГТ403В, VT2 — ГТ403В, VT3 – П213В, VT4 – П210, VT5 – МП16Б, VT6 – МП16Б; конденсатори С / типу К50-6-10В-4000 мкФ, С2 – К50-6-16В-2000 мкФ, СЗ – К40У-9-200В-0, 05 мкФ, С4 – К40У-9-200В-0, 05 мкФ, С5 – К50-6-6, ЗВ-4000 мкФ, С6 – К50-6-10В-4000 мкФ; випрямні діоди VD1—VD4 типу Д229А, VD9 – Д9В; стабілітрони VD11 типу Д814А, VD12 – Д814А, VD13 – КС139А; резистори RI типу МЛТ-0 ,25-270 Ом, R2 – МЛТ-0 ,25-270 Ом, R3 — МЛТ-0 ,25-1, 1 кОм, R4 – МЛТ-0, 25 – 1 кОм, R5 – МЛТ-0 ,25-560 Ом, R6 — МЛТ-0 ,25-300 Ом, R7 – МЛТ-0,25-390 Ом, R8 — МЛТ-0 ,25-820 Ом, R9 — СП4-2мА-1Вт-470 Ом, R10 — МЛТ-0 ,5-910 Ом, R11 — СП4-2мА-1 Вт-150 Ом, R12 — МЛТ-0,25-330 Ом, R13 — МЛТ-0 ,25-560 Ом, R14 — МЛТ-2-1 кОм; запобіжник F1 типу ПМ1-1А; перемикачі S1 типу П1Т-1-1, S2 – П2Т-1-1; електричні з'єднувачі XI типу «вилка» з електричним кабелем довжиною 1,5 м, Х2Х4 типу КМЗ-1; світлодіод VD10 типу АЛ307.

У УЕП можуть бути використані й інші якісні аналогічні ЕРЕ, не погіршують його основних електричних параметрів і експлуатаційних характеристик. Наприклад, випрямні діоди типу Д229Д можна замінити на діодні збірки або діоди типів КЦ402А, Д237А, Д242Б, КД202Б; електролітичні конденсатори типу К50-6 – на К50-12, К50-16, К50-20; резистори типу МЛТ – на МТ, ВС, ВСА, С1-4, ОМЛТ.

Технічна характеристика

пристрої електроживлення низьковольтного

Номінальна напруга мережі живлення

змінного струму, В. ……………………….. 220 або 127

Номінальна частота живильної мережі

змінного струму, Гц ……………………….. 50

Межі зміни напруги мережі живлення

змінного струму, В. ……………………….. 187-242 або

110—140

Межі зміни частоти живильної мережі

змінного струму, Гц ……………………….. 49-51

Вихідна напруга, В:

стабілізовану постійного струму … 2,4-3

5—6

змінного струму ………………………….. 6,3

Коефіцієнт нелінійних спотворень живильної

мережі змінного струму,%, не більше ……… 12

Максимальний струм навантаження, А. …………….. 5

Потужність на виході УЕП, Вт, не більше …. 30

Потужність, споживана УЕП без навантаження,

мВт, не більше …………………………………. 25

Коефіцієнт стабілізації вихідної

напруги постійного струму, не менше …. 300 Амплітуда пульсацій вихідної стабілізованої напруги, мВ,

не більше ………………………………………… 8

Змінна складова напруги

на виході УЕП, Вефф, не більше ………………….. 0,1

Зміна напруги на виході УЕП

при зміні напруги мережі в межах

від 187 до 242 В, В, не більше …………………….. 0,6

Перешкодозахищеність УЕП з металевим екраном при напруженості зовнішнього

електромагнітного поля, дБ, не менш …. 150

Ккд,%, не менше ……………………………….. 72

Умови експлуатації: температура навколишнього середовища, ° С:

максимальна ………………………………………… 40

мінімальна ………………………………………… -10

відносна вологість повітря

при температурі 20 ° С,%, не більше …….. 93

атмосферний тиск повітря, кПа (мм рт. ст.):

максимальне ………………………………………. 120 (900)

мінімальне ………………………………………… 26,7 (200)

Література:

Сидоров І. Н. С34 Саморобні електронні пристрої для будинку: Довідник домашнього майстра .- СПб.: Лениздат, 1996 .- 352 е.. мул.