При розробці описуваного нижче пристрої ставилося завдання створити малогабаритний мережевий джерело живлення з високим ККД, здатний віддати в гальванічно незв'язану з мережею навантаження потужність 1 … 3,5 Вт Цим вимогам цілком відповідає однотактний імпульсний стабілізований перетворювач напруги, що передає енергію у вторинну ланцюг в паузах між імпульсами струму в первинної обмотці розділового трансформатора. Один з варіантів такого пристрою і пропонується увазі читачів (рис. 4.3).

Основні технічні характеристики:

Вихідна напруга, В ,……………………………………… …………± 12, 20:

Сумарна вихідна потужність, Вт ……………………………………… … 3,5,

Частота перетворення, кГц ………………………………………. ………….. 20,

Межі зміни напруги мережі, при яких вихідна напруга змінюється не більше ніж на 1%, В. …………………. 210 … 250.

До складу пристрою входять випрямляч напруги (VD1) з сглаживающим фільтром (R4, СЗ, С4), що задає генератор (DDI.1 … DDI.3) з ланцюгом запуску (R17, С7), формувач прямокутних імпульсів (DD1.4 … DD1.6, VT2, VT4), електронний ключ (VT3), імпульсний трансформатор (Т1), регульоване джерело струму (VT5), пристрій захисту від замикань у навантаженні (R10, VT1), три випрямляча (VD2. .. VD4) і стільки ж фільтруючих конденсаторів (С9. .. С11). Конденсатори CI, С2 запобігають проникання в мережу перешкод з частотою перетворення.

   

З включенням пристрою в мережу починають заряджатися конденсатори СЗ, С4 і С7. Після того як напруга на останньому з них досягне приблизно 3 В, самовозбуждается задає генератор (DDI.1 … DDI.3). Частота проходження його імпульсів (залежить від постійної часу ланцюга R7, С5) – близько 20 кГц, форма нагадує пилкоподібну. Формувач (DDI.4 … DDI.6, VT2, VT4) перетворює їх в прямокутні коливання. Оскільки послідовності імпульсів на базах транзисторів VT2 і VT4 противофазно, то вони відкриваються строго по черзі, що забезпечує мінімальний час відкривання і закривання транзистора VT3. Коли цей транзистор відкритий, через обмотку I тече лінійно збільшується струм і трансформатор Т1 накопичує енергію, а коли закритий (струму через первинну обмотку немає), енергія, накопичена трансформатором, перетвориться в струм вторинних обмоток III … V.

Після декількох циклів роботи генератора на конденсаторі С7 встановлюється напруга 8 … 10 В. Вихідна напруга перетворювача стабілізує регульоване джерело струму, виконаний на транзисторах VT5 збірки (VT5.2 використаний як стабілітрон). При коливаннях напруги в мережі або на навантаженні змінюється напруга на обмотці II і регульований джерело струму, впливаючи на формувач, змінює шпаруватість прямокутних імпульсів на базі транзистора VT3.

При збільшенні імпульсного струму через резистор R10 понад деякого порогового значення транзистор VT1 відкривається і розряджає конденсатор С6 (службовець для запобігання помилкового спрацьовування захисного пристрою від коротких викидів струму, що виникають у момент включення перетворювача, а також під час перемикання транзистора VT3). В результаті імпульси задає перестають надходити на базу транзистора VT3 і перетворювач припиняє роботу. При усуненні перевантаження пристрій запускається знову через 0,8 … 2 с після зарядки конденсаторів С6 і С7.

Обмотки імпульсного трансформатора Т1 намотані на полістиролових каркасі проводом ПЕВ-2-0, 12 і поміщені в броньовий маг-нітопровод Б30 з фериту 2000НМ. Обмотки 1.1 та 1.2 містять по 220 витків, обмотки II, III, IV та V – відповідно, 19, 18, 9 і 33 витка. Спочатку намотують обмотку 1.2, потім обмотки І, IV, III, V і, нарешті, обмотку 1.1. Тим обмотками II, IV, V і 1.1 поміщають електростатичні екрани у вигляді одного шару (приблизно 65

витків) дроту ПЕВ-2-0, 12. При складанні трансформатора між торцями центральній частині феритових чашок вставляють прокладку з Лакотканини товщиною 0,1 мм. Трансформатор можна виконати і на основі феритового (тієї ж марки) броньового магнитопровода Б22. У цьому випадку використовують дріт ПЕВ-2-0, 09, причому число витків обмоток 1.1 та 1.2 збільшують до 230. Транзистор КТ859А можна замінити на КТ826А, КТ838А, КТ846А.

Налагодження пристрою не складно. Встановивши движок подстро-ечного резистора R15 у верхнє (за схемою) становище, включають перетворювач в мережу і встановлюють цим резистором необхідні значення напруги на виході. Для зменшення перешкод у вторинних ланцюгах з частотою перетворення (20 кГц) необхідно досвідченим шляхом підібрати точку з'єднання електростатичних екранів з одним з проводів первинної ланцюга, а також точки підключення конденсатора С8. Для цього достатньо один з висновків якої-небудь вторинної обмотки підключити через міліамперметр змінного струму до первинної ланцюга і визначити названі точки по мінімуму свідчень приладу.

Перетворювач, зібраний за описаною схемою, випробуваний для живлення навантаження, що споживає потужність 10 Вт. У цьому варіанті число витків обмоток 1.1 та 1.2 було зменшено до 120 (з магнітопроводом Б30), конденсатори СЗ, С4 замінені одним оксидним ємністю 10 мкФ (номінальна напруга 450 В), опір резистора R10 зменшено до 2,7 Ом, а резистора R18 – до 330 Ом.