ポータブル機器用のXNUMXつの電源。スキーム、説明

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ポータブル機器用の XNUMX つの電源。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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Z80A マイクロプロセッサに組み込まれた、自動発信者 ID 機能を備えた不要な古い電話機のネットワークアダプタをベースにして、+5 V と +8 V の 500 つの安定化電圧を提供する線形安定化装置を備えたシンプルな電源を作成できます。出力での総負荷電流は最大 XNUMX mA です。デジタルおよびアナログ機器への電力供給、モバイル機器のバッテリーの充電、子供のおもちゃへの電力供給に使用できます。

このような PSU の概略図を図に示します。 1.

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AC 電圧 220 V は、SA1 スイッチの閉接点、保護抵抗 R1、ヒューズを介して、ネットワーク変圧器 T1 の一次巻線に入力されます。

この変圧器の二次巻線からは 11 V に降圧された交流電圧が取り出され、ショットキーダイオード VD1 ～ VD4 に組み込まれたブリッジ整流器によって整流されます。このようなダイオードを使用すると、ダイオード整流器での電力損失が減少し、フィルタコンデンサ C1 の両端の電圧が約 7 V 増加します。リセッタブルヒューズ FU2 は、降圧トランスを過負荷から保護します。

電源がコンパクトなパッケージに実装されているため、信頼性を高めるために、このトランスの最大負荷電流は 0,8 A から 0,5 A に削減されましたダイオード VD5、VD6 は出力に発生する可能性のある逆電圧による損傷からマイクロ回路を保護しますたとえば、整流器の出力での短絡やコンデンサ C7 の静電容量の損失により、コンデンサ C7 のプレートの電圧が安定器の出力の電圧よりも早く低下する場合、超小型回路の影響が考えられます。バリスタ RU1 は、変圧器とショットキーダイオードを主電源電圧サージから保護します。

図のスキームによる電源供給。図 1 には、集積回路 DA1 および DA2 上に組み立てられた 5 つの線形安定化装置が含まれています。 8 つ目は +0,5 V の安定した出力電圧を提供し、XNUMX つ目は +XNUMX V の安定した電圧を提供します。接続された負荷の合計電流は XNUMX A に達することがあります。

より高い電流では、FU1 ポリマー自己リセットヒューズが加熱し、高抵抗状態になります。スイッチ SB1 を使用して、負荷に供給する電圧を +5 V または + 8 V から選択できます。この場合、SB1 が「+5 V」の位置にある場合は HL2 LED が点灯し、「+8 V」の位置にある場合は HL3 LED が点灯します。 V" の位置にすると、HLXNUMX が点灯します。また、接続する負荷の合計許容電流の最大値に加え、XNUMX台のスタビライザの同時使用にも制限はありません。

たとえば、「+5 V」チャンネルの出力に USB ソケットを取り付けて、そこからポケットフラッシュプレーヤー、携帯電話のバッテリー、カメラを充電できます。また、「+8 V」チャンネルはここで使用できます。ラジオに電力を供給する時間です。この PSU には、規定の最大値 0,5A よりわずかに大きい定格動作電流のリセット可能ヒューズが付いています。

実際、そのような電流では、小型の場合、降圧トランスが著しく発熱し、小型ケース内の温度が上昇し、自己リセットヒューズがより低い電流で動作するという事実につながります。

ヒューズが切れても、HL1 LED は点灯したままになり、主電源電圧の存在を示します。

1 ～ 9 V の範囲で調整可能な DC 出力電圧を備えた電源。図のスキームに従って組み立てられます。 2、最大 1,6 A を消費する負荷を接続できます。

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このユニットは、AC 主電源の過電圧に対する保護に加え、負荷回路の過負荷や短絡に対する保護を備えています。この電源は次のように動作します。ヒューズ FU1 を介した AC 主電圧は、降圧変圧器 T1 の一次巻線に供給されます。 9 V に低下した AC 電圧は、変圧器の二次巻線の 2 つから取り出され、ポリマー自己修復ヒューズ FU3 または FU2 のいずれかを介して、ショットキーダイオード VD5 ～ VD5 に組み立てられたブリッジ整流器に供給されます。整流された電圧のリップルは大容量の酸化物コンデンサ CXNUMX によって平滑化され、その後、電圧は完全にディスクリート部品で実装された補償電圧レギュレータに供給されます。

調整可能な補償スタビライザーは、電界効果トランジスタとバイポーラトランジスタのハイブリッド技術を使用して実装されています [1]。その特徴は非常に低い飽和電圧 (入力と出力間の最小電圧) であり、2 A の負荷電流でテストした場合、飽和電圧は 60 mV を超えませんでした。これは、一般的な KR142ENxx、**78xx シリーズなどの従来型の補償スタビライザの値より 10 分の 30 であり、入力間の最小電圧が低い線形電圧スタビライザのマイクロ回路よりも大幅に (XNUMX ～ XNUMX 倍) 小さくなります。そして出力します。

整流された電圧は強力な電界効果ＭＩＳトランジスタＶＴ２のソースに供給される。ゲート・ソース間開度しきい値電圧が低い n チャネルの強力な電界効果トランジスタは、p チャネルのものよりも購入する方がはるかに簡単であるため、このトランジスタは負の電源回路に設置する必要がありました。

開放電圧は、電源回路の共通プラスに接続された R2 を介してこの VT4 のゲートに供給されます。補償スタビライザー内の電界効果トランジスタを制御するこの方法では、起動のための特別な手段が必要ないため、設計が大幅に簡素化されます。

補償スタビライザーは次のように動作します。入力電圧が増加するか、負荷電流が減少すると、出力電圧も増加する傾向があります。これにより、VT3 がより強く開き、したがって VT1 もより強く開きます。これにより、VT2 のゲート - ソース回路が分流され、VT2 の開き電圧が低下し、VT2 のドレイン - ソースチャネルの抵抗が増加します。、スタビライザーの出力電圧が低下します。出力電圧は可変抵抗器 R.9 で調整します。

約 6 V の安定化電圧を持つ VD8,2 ツェナーダイオードは、電界効果トランジスタを損傷から保護します。スイッチ SB2 を使用すると、出力電圧範囲 1 ～ 4 V または 2,3 ～ 9 V を選択できます。接点 SB2 が開いている場合、赤色の HL4 LED が基準電圧源として機能し、出力電圧を調整できます。 SB2,3 接点が閉じると、シリコンダイオード VD9 が基準電圧源となり、出力電圧は 2 ～ 7 V に設定できます。

最小出力電圧が 1 V の実験室用電源の設計は比較的少ないことに注意してください。指針微小電流計 PV1 では、出力電圧電圧計が作成されます。スイッチSB1は可能です

保護動作電流を選択します。 LED HL3 の緑色は、自己リセット型ヒューズの動作を示します。バリスタ RU1 は、降圧トランスとダイオード整流器を主電源電圧サージから保護します。

非常に明るい青色 LED HL1 および HL2 は、電源がネットワークに接続されていることを示し、電圧計の目盛も点灯します。電源で使用されている電圧レギュレータ (図 2) を少し変更すると、10 ～ 15 A の負荷用に設計された電源で使用できます。

これを行うには、C5 と並列に同じコンデンサをさらに 16 つ取り付け、適切な電流を得るためにショットキーダイオード (たとえば、ヒートシンクに取り付けられた 1645 アンペアの MBRXNUMX) を使用する必要があります。もちろん、すべての大電流接続は「太い」ワイヤで行う必要があり、降圧トランスは高電流二次巻線を備えた適切な全体電力のものでなければなりません。

工事内容について。固定抵抗器は、適切な電力の C1 ～ 4、MLT、C2 ～ 23 など、あらゆるタイプの小型の一般アプリケーションに使用できます。トリマー抵抗器 R7 (図 2) - 任意の小型で、できれば密閉型の設計。可変抵抗器 R9 の代わりに、半密閉ケースで同調 SP4-1 を使用しました。出力電圧の良好な安定性は、SPZ-96、SP4-2M、SGTO-1、または小型ワイヤ抵抗などの他の同様の抵抗でも得られます。 PPB-1A、PPB-ZA。バリスタ MYG10-471 は、FNR-10K471、FNR-14K471、FNR-20K431、TNR10G471 に置き換えることができます。

酸化物コンデンサ - K50-35、K50-68 の輸入類似品。残りは少なくとも 16 V の動作電圧に対応するセラミック、タイプ K10-17、K10-50、または表面実装用の SMD バージョンです。コンデンサC8〜SP（図1）は、超小型回路のピンに直接取り付けられています。 1N5819 ショットキーバリアダイオードの代わりに、同様の SM5819、MBRS140TR、MBRS140TRPBF、SR360、1N5822 を取り付けることができます。

強力な 1N5822 ショットキーダイオード (図 2) は、360 アンペアの SB360、MBRS3T350、MBRD340、MBR208 などの同様のものに置き換えることができます。前述のタイプのショットキーダイオードは、異なるパッケージで製造されています。ダイオード KD209A は、KD243、KD247、KD1、4001N1 ～ 4007N1 シリーズのいずれかと置き換えることができます。ダイオード 4148N1 は、914N1、176SS510S、または KD521、KD522、KD1 シリーズのいずれかと置き換えることができます。 LED は、シリーズなど、あらゆる種類の一般的なアプリケーションに適用できます。 KIPD4738、KIPD55、KIPD8、L-2。 L8ACV チップの代わりに、KR2EN2 A、B、MC182、MC1、LM2T-182、LM2T-182、LM21 およびその他の同様のものをインストールできます [40]。 L66CV チップの代わりに、+1503 V の出力電圧と少なくとも 7805 A の負荷電流に対応する統合スタビライザ MC142、UVI5-7805、およびその他の類似品が適しています。

両方のマイクロ回路は、80x50x2 mm のジュラルミンプレートで作られた共通のヒートシンクに取り付けられています。マイクロ回路のヒートシンクフランジは、マイカガスケットによってヒートシンクから隔離されています。

これは、偶発的な望ましくない短絡を防ぐために行われます。

さらに、筐体壁の一部であるヒートシンクの外側は黒色の絶縁ワニスで覆われています。

塗装する前に、金属プレートをサンドペーパーで処理し、アセトンで洗浄します。

ワニスとして、黒のマニキュアやカーエナメルを使用できます。 KT3102Vトランジスタの代わりに、KT3102、KT6111、SS9014、VS547シリーズ、KT3107Bの代わりに、KT3107、KT6112、SS9015、VS556シリーズのいずれかを取り付けることができます。トランジスタのシリーズが異なると、ピン配列が異なります。

トランジスタ VT2 の代わりに、IRL2505N タイプの絶縁ゲートを備えた強力な n チャネル電界効果トランジスタが使用されました。このタイプのトランジスタは、ロジックレベル電圧によって制御され、オープンチャネル抵抗は 0,008 オーム、最大直流抵抗です。温度25℃での電流は104A（1ms以内の直流と理解してください）、最大ドレイン・ソース間電圧は55Vで、金属プラスチックケースで作られています。 TO-220 この設計では、たとえば IRL3705N、IRLZ44 などに置き換えることができます。また、表 [3] に従って適切なものを選択することもできます。電界効果トランジスタはヒートシンク上に搭載されています。

設置の際には、静電気によるゲート絶縁体の破壊を防ぐための適切な措置を講じる必要があります。

前述のタイプの電界効果トランジスタのピン配置は標準で、ゲート-ドレイン-ソースです。使用している微小電流計は、古い家庭用テープレコーダーの録音・再生レベルインジケーターを小型化したものです。スイッチ - P2K、位置固定機能付き、自由な接点グループが並列に接続されています。

降圧トランスタイプ。二次巻線の開路電圧が約 112 V の TP3-1-11 と置き換えることができます。 TP114-2、TP121-17。 TPP112-6。

降圧トランスタイプ。 TPP-224M - ソビエトのコンピューター「エレクトロニクス MS」の古いスイッチング電源から。変圧器には、異なる電流用に設計された XNUMX つの二次巻線があります。

開回路出力電圧が約5,5Vの低電流巻線が少ない

バックライト LED に電力を供給するために使用されます。整流器は、端子 6、7 で二次巻線に接続されます。このような変圧器を使用すると、電源 (図 2) は、負荷電流 6,5 A で最大 1,6 V、負荷電流 9.10 回あたり最大 0,5 V の電圧を供給できます。負荷電流はXNUMXA。

このようなトランスの代わりに、ユニファイドタイプのTPP115-6またはTPP114-6を使用することもできます。

文学

1. ブトフ A.L. Pocket Flash Player用のバックアップ電源です。 - ラジオコンストラクター、2009 年、第 10 号、17 ～ 18 ページ。
2. 国内の統合スタビライザーとその海外の類似品。 - 無線建設業者、2010 年、第 10 号、第 I、第 12 号。
3. IRF の新しい N チャネルフィールドキートランジスタ。 - ラジオデザイナー、2010年、第2号。

著者：ブトフA.L.

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