強力なスイッチング電源、220/2x50 ボルト 800 ワット。スキーム、説明

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強力なスイッチング電源、220/2x50 ボルト 800 ワット。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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スイッチング電源は現代の電子機器で広く使用されています。読者の注目は、電力 800 W のスイッチング電源です。これは、コンバータ内で電界効果トランジスタと平均出力を持つ一次巻線を備えた変圧器を使用する点で、前述したものとは異なります。 XNUMX つ目は効率が向上し、高周波干渉が軽減され、XNUMX つ目は主要なトランジスタを流れる電流が半分になり、ゲート回路の絶縁トランスが不要になります。

このような回路ソリューションの欠点は、一次巻線の半分に高電圧がかかることであり、適切な許容電圧を備えたトランジスタを使用する必要があります。確かに、ブリッジコンバータとは異なり、この場合、トランジスタはXNUMXつではなくXNUMXつで十分であり、設計がわずかに簡素化され、デバイスの効率が向上します。提案された UPS では、変圧器を備えたプッシュプルコンバータが使用され、その一次巻線は平均出力を持ちます。高効率、低リップルを備え、周囲の空間への干渉を弱く放射します。著者はこれを使用して、UMZCH の XNUMX チャネル給電バージョンに電力を供給します。

UPS入力電圧 - 180...240 V、定格出力電圧（入力220 Vの場合） - 2x50 V、最大負荷電力 - 800 W、コンバータ動作周波数 - 90 kHz。 UPSの概略図を図に示します。 4.47。ご覧のとおり、これは出力電圧安定化のない外部励磁を備えたコンバータです。デバイスの入力には、ネットワークへの干渉の侵入を防ぐ高周波フィルター C1、L1、C2 が含まれています。それを通過した後、主電源電圧はダイオードブリッジ VD1 ... VD4 によって整流され、リップルはコンデンサ C3 によって平滑化されます。整流された DC 電圧 (約 310 V) が高周波コンバータへの電力供給に使用されます。

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コンバータ制御装置はマイクロ回路DD1...DD3で構成されています。これは、降圧トランス T1、整流器 VD5、トランジスタ VT1、VT2 およびツェナーダイオード VD6 の電圧レギュレータで構成される別個の安定化電源によって電力供給されます。要素 DD1.1、DD1.2 には、約 360 kHz の繰り返し率でパルスを生成するマスター発振器が組み立てられます。これに、DD4 チップのトリガーで行われる 2 による周波数分周器が続きます。要素 DD3.1、DD3.2 の助けを借りて、パルス間に追加の一時停止が作成されます。一時停止は、これらの要素の出力における論理 0 レベルにすぎません。これは、要素 DD1 の出力に論理 1.2 レベルがあるときに現れ、DD2.1 および DD2.2 をトリガーします。 DD3.1 (DD3.2) の出力の低レベル電圧は、DD1.3 (DD1.4) を「閉」状態 (出力 - 論理レベル 1) にブロックします。休止期間は、ピン 1 DD3 および 1 DD3.1 の電圧パルスの期間の 13/3.2 に等しく、これはキートランジスタを閉じるのに十分です。要素 DD1.3 および DD1.4 の出力から、最終的に生成されたパルスはトランジスタスイッチ (VT5、VT6) に供給され、抵抗 R10、R11 を介して強力な電界効果トランジスタ VT9、VT10 のゲートを制御します (図4.48を参照)。

DD2.2 トリガーの直接および逆出力からのパルスは、トランジスタ VT3、VT4、VT7、VT8 で構成されるデバイスの入力に供給されます。順に、VT3 と VT7、VT4 と VT8 が開くと、主要なトランジスタ VT9、VT10、つまり VT9 の入力容量が急速に放電される条件が作成されます。彼らの閉店は早い。トランジスタＶＴ９およびＶＴ１０のゲート回路には、比較的高い抵抗値の抵抗Ｒ１０およびＲ１１が含まれる。ゲートの静電容量とともに、キーが開いたときに高調波のレベルを低減するローパスフィルターを形成します。

同じ目的で、要素 VD9 ... VD12、R16、R17、C12、C13 が導入されました。変圧器Ｔ２の一次巻線は、トランジスタＶＴ９、ＶＴ１０のドレイン回路に含まれる。出力電圧整流器は、VD9...VD10 ダイオードのブリッジ回路に従って作られており、これによりデバイスの効率は多少低下しますが、UPS 出力のリップルレベルは大幅に (2 倍以上) 減少します。最大負荷ではほぼ長方形である振動の形状が、電力が 13 ～ 20 W に低下するとスムーズに正弦波に近くなり、これが UMZCH 給電のノイズレベルにプラスの影響を与えることに注意することが重要です。本機から小さな音量で操作してください。変圧器 T10 の巻線 IV の整流された電圧は、ファンに電力を供給するために使用されます。

このデバイスは、コンデンサ K73-17 (C1、C2、C4)、K50-17 (C3)、MBM (C12、C13)、K73-16 (C14 ... C21、C24、C25)、K50-35 (C5. ..C7）、KM（残り）。図に示されているものの代わりに、K176、K564 シリーズの超小型回路を使用することができます。ダイオード D246 (VD1 ... VD4) は、順電流が 5 A 以上、逆電圧が 350 V 以上の定格を持つ他のダイオード (KD202K、KD202M、KD202R、KD206B、D247B)、またはダイオード整流器ブリッジと置き換え可能です。同じパラメータ、ダイオード KD2997A (VD13 ... VD20) - KD2997B、KD2999B、ツェナーダイオード D8Yu (VD6) - D814V。 VT1 として、KT817、KT819 シリーズの任意のトランジスタを、VT2 ... VT4 および VT5、VT6 として、それぞれ、VT315、VT503 の代わりに、KT3102、KT361、KT502 および KT3107、KT9、KT10 シリーズのいずれかを使用できます。 - KP707V1、KP707E1。トランジスタ KT3102ZH (VT7、VT8) の交換は推奨されません。

変圧器 T1 - TS-10-1 または少なくとも 11 mA の負荷電流で二次電圧が 13 ～ 150 V のその他のもの。パワーフィルターのコイル L1 は、サイズ K2000x1x31 のフェライト (M18,5NM7) リングに PEV-1-1.0 ワイヤ (2x25 ターン) で巻かれています。トランス T2 は、同じブランドの 45 つのフェライトリングを接着して巻かれていますが、サイズはK28×12×2。巻線 I には 42x2 ターンのワイヤ PEV-1,0-7 (2 つのワイヤで巻かれた)、巻線 II および III - それぞれ 0,8 ターン (2 つのワイヤ PEV-2-0,8)、巻線 IV - XNUMX ターンの PEV-XNUMX-XNUMX が含まれています。巻線間には PTFE テープからなる XNUMX 層の絶縁体が配置されています。

チョーク L2、L3 の磁気回路は、直径 1500、長さ 6 mm のフェライト (25NMZ) ロッドです (B48 装甲コアのトリマー)。巻線には 12 ターンの PEV-1-1,5 ワイヤが含まれています。トランジスタ VT9、VT10 は、Pentium マイクロプロセッサを冷却するために使用されるファンを備えたヒートシンクに取り付けられます (486 プロセッサの同様のノードも適しています)。ダイオード VD13...VD20 は、約 200 cm2 の表面積を持つヒートシンクに取り付けられます。

UPS を設置するときは、すべての接続をできるだけ短くし、電源セクションでは可能な限り大きな断面積のワイヤを使用するように努める必要があります。図に示すように、UPS を金属シールドで囲み、ソース出力の 0 V 端子に接続することが望ましいです。 4.49。

強力なスイッチング電源、220/2x50ボルト800ワット

電源ユニットのコモン線はスクリーンに接続しないでください。 UPS には短絡および過負荷保護装置が装備されていないため、電源回路に 10 A ヒューズを組み込む必要がありますが、記載されている UPS は実質的に調整する必要がありません。トランス T2 の一次巻線の半分を正しく位相調整することのみが重要です。部品の状態が良好で、取り付けに問題がなければ、ユニットはネットワークに接続するとすぐに動作を開始します。必要に応じて、コンバータの周波数は抵抗 R3 を選択することによって調整されます。 UPS の信頼性を高めるには、ファンによるスルーブローを提供する UMZCH で UPS を動作させることが望ましいです。

著者: Semyan A.P.

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