Є. Москаті, м. ТаганрогРостовської обл.

Яким повинен бути джерело живлення УМЗЧ? Потужним, з високим ККД,надійним, легким, дешевим. Незважаючи на суперечливість цих вимог,пропонований пристрій їм всім задовольняє. Він зібраний за надійною і добревідомої мостовий автогенераторного двохтрансформаторній схемою на дешевих ішироко поширених елементах, більша частина яких – вітчизняні. ПІПавтора використовується для живлення чотирьох естрадних УМЗЧ потужністю 350 Вт кожна.

Розробка пропонованого ПІП веласяна основі прототипу, описаного в статті Є. Гайна і Е. Москатова “Потужнийімпульсний джерело живлення “в” Радіо “, 2004, № 9, с. 31, 32. Попередньобула поставлена ​​мета підвищення вихідної потужності в три рази за умовизбереження принципу дії та низької вартості виробу завдяки використаннюшироко поширених компонентів. Саме тому перевагу було віддано управліннюперемикачів транзисторами за допомогою насичує трансформатора. Впристрої застосовані резистори в ланцюзі позитивного ОС замість використаннядрайверної мікросхеми з численними компонентами “обв’язки”.Крім того, базовий струм біполярних переключательних транзисторів у багато разівперевищує максимально допустимий вихідний струм сучасних драйверних мікросхем,таких як IR2110, IR2113 і аналогічних. Це вимагає для узгодження мікросхемиз транзисторами введення умощняющей согласующей щаблі й допоміжногоджерела для її харчування, що зводить нанівець таке гідність пропонованогоПІП, як мале число компонентів.

Замість дешевих і поширенихбіполярних транзисторів можна було б застосувати потужні MOSFET або IGBT, але тодізникло б інше гідність – низька вартість компонентів. Частотаперетворення прототипу при відсутності навантаження – всього 9 кГц, тому йогоімпульсний трансформатор важкий і видає неприємний свист. Пропонований ПІП НЕмає такого недоліку, оскільки його мінімальна частота перетворення – 30кГц.

Схема пропонованого ПІП показана намалюнку. Основа ПІП – автогенераторного мостовий перетворювач напруги зненасичуваною потужним трансформатором Т1 і насичує малопотужнимтрансформато-ром Т2. Використання подібних перетворювачів – добревідоме і широко розповсюджене рішення, його застосовують в “електроннихтрансформаторах “, баласту енергозберігаючих ламп та інших приладах,однак ці пристрої меншої потужності в порівнянні з запропонованим. Основні технічніхарактеристики Напруга живлячої мережі, В 176 … 253 Номінальна вихідна напруга,У 2×80 Максимальна потужність навантаження, кВт 1,5 Найбільший ККД пристрою,% 94Частота перетворення при відсутності навантаження, кГц 30 Маса, кг 4,7 В зв’язку зтим що УМЗЧ має власний захист по струму, немає необхідності цієї функціїу ІІП.

Частота перетвореннянепостійна – вона тим вище, чим більше потужність навантаження. Термістори RK1 і RK2обмежують пусковий струм зарядки оксидного конденсатора С21 при включенні вмережу. Для знеструмлення пристрою в разі аварії призначений вимикач-автоматSF1. Газовий розрядник F1 захищає пристрій від перевантажень по напрузіживильної мережі. На конденсаторах С10, С17 та двохобмотувальні дроселі L2 зібранийП-подібний фільтр, що перешкоджає проникненню високочастотних перешкод з ПІП вмережу. Діодний міст VD8 випрямляє змінну напругу мережі, а конденсаторС21 його згладжує, конденсатоС22 шунтує вихід випрямляча за високоючастоті. На резисторах R1, R2, R7, конденсаторі С3 і динисторе VD7 зібранийрелаксаційний генератор, який виробляє імпульси, необхідні для запускугенератора після включення живлення, а також відновлення умов длявиникнення генерації після її зриву.

Резистори R8-R15 обмежують базовийток переключательних транзисторів VT1-VT8, конденсатори С6-С9, С11-С14прискорюють їх переключити-ня. Діоди VD5, VD6, VD9, VD10 демпфірують викидинапруги перехідних процесів. Резистори R3-R6, R18-R21 в емітерний ланцюгахтранзисторів вирівнюють протікає через них струм. Конденсатор С20 усуває подмагничиваниемагнітопровода не-насичується трансформатора Т1 постійним струмом. Черезрезистори R16, R17 утворена ланцюг позитивного зворотного зв’язку з виходуперетворювача (з обмотки III трансформатора Т1) на його вхід (обмотку Vтрансформатора Т2). Від опору цих резисторів, числа витків обмоток,габаритів і магнітних властивостей матеріалу магнітопровода насичуєтрансформатора Т2 залежить частота перетворення, яку можна обчислити заформулою F ~ 10U / (4BнасqScWkc), де F – частота перетворення, кГц; U – амплітудаімпульсів напруги на обмотці V трансформатора Т2, В; Bнас – індукціянасичення перемикача трансформатора Т2, Тл; q – шпаруватість імпульсів;Sc – площа перерізу магнітопроводу трансформатора Т2, см2; W – число витківобмотки V трансформатора Т2; kc – коефіцієнт заповнення магнітопровода трансформатораТ2, для фериту майже досягає одиниці. Діодний міст VD1-VD4 випрямляєімпульсна напруга обмотки I трансформатора Т1. Конденсатори С1, С2, С4, С5,С15, С16, С18, С19 і двох-обмотувальний дросель L1 згладжують високочастотні інизькочастотні пульсації вихідної напруги. Запобіжники FU1 і FU2 забезпечуютьзахист від повільного збільшення струму навантаження понад допустиму межу.

Світлодіод HL1 – індикатор робочого станупристрої, резистор R22 – струмообмежувальні. Конструкція ПІП – довільна,взаємне розташування компонентів некритично, хоча бажано, щоб кожен здіодів VD5, VD6, VD9, VD10 був розміщений можливо ближче до своєї парітранзисторів VT1VT3, VT2VT4, VT5VT7, VT6VT8. Джерело зібраний на-веснамонтажем. Вимикач-автомат А-0701НМ (SF1) виробництва Sang Мао Enterprise Co., Ltd., На ток розмикання15 А та номінальну напругу 250 В, можна замінити на А-0702А, А-0702Х,A-0710W, CBLS2A15, М115-В120. Термістори SCK-2R515 (RK1 і RK2) можна замінитина MS32 5R020, MS32 7R015 або аналогічні NTC-термістори з максимальнимдопустимим струмом не менше 15 А і номінальним опором від 5 до 10 Ом притемпера-турі 25 ° С. Клавішний вимикач живлення TR26-21C-11D1 (SA1) замінимона SWR74 або на вимикач з підсвіткою MK-521A / N. Газовий розрядник 2027-35-С(F1) можна замінити на B88069-X2380-S102, B88069-X370-S102, В88069-Х410,FS04X-1JOS або FS04X-1JMG. Замість 30ЕТН06 (VD1-VD4) підійдуть діоди 80EBU04, DSEI30-06A, HFA25TB60, RHRG3060. Кожен діод закріпленийна окремому тепловідведення з площею охолоджуючої поверхні 90 см2. ДіодиHER1608G (VD5, VD6, VD9, VD10) замінимі на 15ЕТН06, 15ETX06S, HFA25TB60,DSEI12-06A, FES16JT, а діодний міст КВРС2510 (його необхідно постачититеплоотводом з корисною площею не менше 50 см2) – будь-яким з GBU25M, BR2510,BR2510W, КВРС3510 або МВ4010. Динистор VD7 – будь-який з КН102А-КН102В і2Н102А-2Н102В; останні три переважніше для експлуатації ІІП припідвищеній температурі. Також підійдуть імпортні діністори DB-3 або DB-4 знапругою включення 32 і 40 В відповідно. Перемикальні біполярні транзисториVT1-VT8 встановлені кожен на тепловідведення з площею охолоджуючої поверхні140 см2.

Замість КТ812А можна використовувати вісімоднотипних транзисторів 2Т812А, КТ812Б або КТ840А. Конденсатори С1-С3, С15,С16, С22 – поліетилентерефталатні MER або MEF, а С20 складений з восьми паралельноз’єднаних конденсаторів MER по 1 мкФ з номінальною напругою 630 В.Конденсатори С6-С9, С11-С14 – керамічні КМ5Б-Н90, К10-17А-Н50, К10-17Б-Н50.Конденсатори С10 і С17 – В32923-А2474М, розраховані на підключення в мережу змінногоструму. Їх допустимо замінити конденсаторами В81131-С1105-М, В81131-С1474-М,В81141-С1684-М, В81141-С1334-М або аналогічними. Оксидні конденсатори С4, С5,С18, С19, С21 – алюмінієві К50-6, К50-35 або аналогічні. Всі постійнірезистори, використовувані в джерелі живлення, – недротяні, наприклад, МЛТ,ОМЛТ, С2-23, С2-33. Резистори R1, R2 і R22 повинні мати номінальну потужністьрозсіяння-ня 2 Вт Резистори R3-R6, R18-R21 – імпортні керамічні серії CRL. Їхтакож можна скласти з декількох паралельно з’єднаних резисторів доотримання необхідних опору і потужності розсіювання.

Імпульсний трансформатор Т1 виконанийна магнітопроводі типорозміру Ш20х28 з фериту М2000НМ-9, відповідноготехнічним умовам ОЖО.707.140ТУ. Також допустимо використовувати феритМ2000НМ1-17. Обмотка I цього трансформатора містить 2 секції по 8 витківджгута з чотирьох складених разом проводів ПЕТВ-2 0,5. Обмотка II містить 28витків з двох складених разом проводів ПЕТВ-2 0,5, а обмотка III – одинвиток дроту ПЕВ-2 0,5. Всі обмотки належить надійно ізолювати одну від іншоїфторопластовою, майларовой або лакотканевой стрічкою.

Трансформатор Т2 намотаний на кільцевомуферитової магнітопроводі типорозміру К6х3х3 від автогенераторного електронногобаласту енергозберігаючої лампи. Кожна з обмоток I-IV містить чотири виткадроту ПЕВ-2 0,25, а обмотка V – дев’ять витків дроту ПЕВ-2 0,5. Дросель L1- Саморобний. Він виконаний на магнітопроводі кільцевої форми, складеному здвох однакових частин типорозміру КП35х26х7, з альсифера марки ТЧ-60.Обмотки I і II намотані в два дроти ПЕВ-2 2 до заповнення вікна. Замість ПЕВ-2можна застосувати провід ПЕТВ. Дросель L2 – готовий B82726-S2163-N30, який, згіднопаспортом, допускає струм обмоток 16 А при максимальній напрузі між ними250 В. Індуктивність кожної обмотки – 2,2 мГн. Плавкі запобіжники FU1 іFU2 – Н630РТ-15А, Н630-15А або аналогічні.

Світлодіод HL1 – будь-який, бажанозеленого кольору світіння. Зібраний з справних деталей ІІП має запрацювативідразу після включення. Якщо автогенерація відсутня, потрібно перевіритифазировку обмоток трансформатора Т2 і, можливо, поміняти місцями підключення висновківйого обмотки V або обмотки III трансформатора Т1. Якщо частота перетвореннябез навантаження суттєво відрізняється від 30 кГц, це вказує на невідповіднийматеріал або дефект магнітопровода трансформатора Т2, такий, наприклад, якприхована тріщина. У цьому випадку магнітопровід необхідно замінити.