18Wの低圧はんだごて用電源です。スキーム、説明

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18Wの低電圧はんだごて用電源。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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読者の注意を引いたこの記事では、最大 6 W の負荷に電力を供給する公称出力電圧 18 V のパルスユニットについて説明しています。 5 V の出力電圧にすばやく切り替えることができます。著者のバージョンでは、ユニットは低電圧はんだごてに電力を供給するために使用されていますが、適切な電力のあらゆる負荷に使用でき、電圧が 5 V になるように設計されています。 6VまたはXNUMXV。

現在、マイクロエレクトロニクスは家庭用および産業用電化製品に非常に普及しており、電圧 220 V のはんだごては修理だけでなく、アマチュア無線の創作にももはや適していません。低電源電圧の低電力の「ミニはんだごて」を使用する必要があります。原則として、しっかりした寸法と重量を持つ古典的な変圧器電源が使用されます。しかし、家庭用（だけでなく）機器の電源としてフライバックスイッチング電源（SMPS）を使用するという現代の傾向と、そのための幅広いチップのセットの登場により、軽量でコンパクトなユニットを組み立てることができます。

提案されたバージョンの電源は、公称電圧 6 V、最大 18 W のはんだごてで動作するように設計されています。このデバイスは、はんだごての供給電圧を 5 V まで段階的に低下させます。これは、はんだごての電力が最大 70% 減少することに相当します。 SMPS はスループット容量が小さいため、静電気にさらされる要素を扱うことができます。

主な技術的特徴

入力電圧間隔、V ....... 180 ... 250
定格変換周波数、kHz ....... 100
定格出力電圧、V ....... 6
負荷電流、A ....... 0 ... 3

図上。図１は、はんだごて用の電力変換器の図を示す。デバイスの主な要素は、特殊な TOP1Y チップです。このような SMPS の設計については、記事 [223] で詳しく説明されています。

米。 1（クリックで拡大）

このデバイスは、片面が厚さ 1,5 ～ 2 mm のガラス繊維でできたプリント基板上に組み立てられます。その図を図に示します。 2. サイズを小さくするために、デバイスには輸入酸化物コンデンサが使用されています。コンデンサ C1、C5 は、少なくとも 400 V の公称 DC 電圧または少なくとも 250 V の AC に対応するセラミックまたはフィルムコンデンサであり、残りは少なくとも 50 V の電圧に対応するセラミックです。抵抗 R1、R2、R4、R8、ダイオード VD3 、VD4 は基板に対して垂直に取り付けられます。信頼性を高めるために、出力回路のプリント導体（T1トランスの巻線IIIから出力まで - プリント基板の図面では他のものよりわずかに幅が広い）はんだの層を増やして「強化」することをお勧めします。錫メッキ中。

18W低電圧はんだごて電源
図。 2

要素 R4 および C8 は、コンバータの起動が不安定な場合に備えてメーカーの推奨に従って予約されていましたが、必要ありませんでした。出力整流器には、TO-220 パッケージのデュアルショットキーダイオードが使用されています。出力フィルタインダクタ L2 は、パーソナルコンピュータの故障した電源ユニットからの寸法 9x12 mm のダンベル型フェライトコア上に、2 mm の PEV-0,5 ワイヤで満たされるまで巻かれます。中古部品の可能な交換に関する推奨事項については、記事 [1] にも記載されています。

DA1 コンバータチップと VD5 ダイオードは、厚さ 1 mm の銅シートで作られたヒートシンクに取り付けられています。材料の柔軟性により、最大の冷却面を備えたヒートシンクを製造するのは比較的簡単でした。ヒートシンクの形状とサイズは、図に示すデバイス基板の外観で判断できます。 3. 完成品を図に示します。 4.

18W低電圧はんだごて電源
図。 3

18W低電圧はんだごて電源
図。 4

電源スイッチはトップカバーにあり、LED は別の小さな基板に取り付けられ、カバーに接着されています。 LED HL2 - 緑色に点灯、HL1 - 赤に点灯。 HL2 LED は出力電圧の存在を示し、SA1 スイッチが低出力電圧モードに設定されている場合、HL2 は SAXNUMX スイッチによってオンになります。

デバイスでは完成品が使用されます: インダクター L1 - サージプロテクター PMCU-0330 0,4 A 300 V、または記事 [1] で提案されているように自作。スイッチ SA2 - B1550 (SS8) スライド式 50 V の 180 ポジションの水平デザインが輸入されました。電源コネクタ (図には示されていません) - ブロック上の RF-250S プラグ、角度付き 2,5 ピン 210 V / 1 A、出力コネクタ (図には示されていません) - DS-719。電源スイッチ SA101 - SC250 (SMRS-1)、223V/224A または同等品。 TOP6Y マイクロ回路は、回路を変更せずに出力を増やすことで TOPXNUMX-XNUMXU に置き換えることができます。違いは、設計コストの増加のみです。

コンバータトランスは、おそらく透磁率6...6のフェライト製の薄型フレームを備えた寸法24x24x6 mmのШ型磁気回路Ш1500х2000上に組み立てられています。フレームと磁気回路のセットを店頭で購入しましたが、価格以外は何もわかりませんでした。

TOP22X マイクロ回路シリーズには、電流制限抵抗が内蔵されているため、過電流保護機能が内蔵されているため、製造された変圧器のパラメータ (主に一次巻線のインダクタンス) が最も重要になります。

変圧器を「盲目的に」巻いても、望ましい結果は得られませんでした。インダクタンスを測定するための機器を入手する必要があり、その後、一次巻線の巻数を決定する問題はなくなりました。

TOP1Y の記事 [223] の推奨事項と指定された磁気回路を使用して、インダクタンスの値を 1300 μH に決定しました。ご存知のとおり、磁気回路を備えたコイルのインダクタンス（マイクロヘンリー単位）は次の式で計算されます。

L = (N/K)²,

ここで、N はターン数です。 K は磁気回路のパラメータです。

次に、適切な磁気回路のパラメータを実験的に決定します。 K を計算するには、フレームにテスト巻線をたとえば 50 回巻き付け、テキソライトなどの非磁性材料で作られた厚さ 0,2 mm の極コアのスペーサーを使用して変圧器を組み立てます。場合によっては、磁気コアに既製のギャップがすでにある場合、追加のギャップは必要ありません。

トランスを組み立てた後、巻線のインダクタンスを測定し、既存の磁気回路の係数Kを決定します。次に、式によると、N = K√L 必要な一次巻線の巻数を計算します。

私のバージョンでは、一次巻線には直径 92 mm の PEV-2 ワイヤが 0,3 回巻かれています。巻線 II - 同じワイヤを 13 回巻きます。出力巻線には、直径 2 mm の PEV-0,5 ワイヤが XNUMX 回巻かれ、XNUMX つのコアに巻かれています。巻線の位相を遵守することが必須です。図中の巻き始めは点で示されています。

すべての巻線は、TEA 5K5 ポリエステル絶縁テープの二重層によって相互に絶縁されています。このテープは、合計厚さ 0,1 mm のワニス仕上げの布またはその他の素材で置き換えることができます。最終組み立て後、必ず一次巻線のインダクタンスを測定してください。

電源は12x90x65 mmのBOX-KA35ケースに組み込まれています。ケースには冷却用の穴が開けられています。

部品の状態が良好で、取り付けに間違いがない場合、SMPS を確立する必要はありません。初めて電源を入れるときは、FU1 可溶インサートの代わりに 40 ～ 60 W の白熱灯を使用することが必須です。これにより、起こり得るトラブルを回避できます。私自身の経験から、一次巻線と巻線 II の位相を遵守しないと、TOP223Y マイクロ回路が確実に無効になることがわかりました。

必要に応じて、磁気回路の交換や選定については記事[5]を参照してください。

ボードを自分で配線する場合は、メーカーの推奨事項を考慮する必要があります。高い変換周波数における最新の SMPS のプリント回路基板のトポロジーには、独自の特徴があります。これらは、TOP22X シリーズマイクロ回路のパラメータと同様に、[6] に記載されています。

文学

Kosenko S. VDS プログラムを使用した TOPSwitch-II 上のフライバック SMPS の設計。 - ラジオ、2006 年、第 3 号、p. 30-32。
Terentiev E. 静電容量とインダクタンスのメーター。 - ラジオ、1995 年、第 4 号、p. 37.
ポタチン I. デジタル電圧計へのアタッチメントメーター LC。 - ラジオ、1998 年、第 12 号、p. 31.
Belenetsky S. アマチュア無線の実践においてインダクタンスを測定するための接頭辞。 - ラジオ、2005 年、第 5 号、p. 26-28。
Kosenko S. フライバックコンバーターにおける輸入変圧器の国内類似品の選択。 - ラジオ、2006 年、第 5 号、p. 31.
TOP221～TOP227。 TOPスイッチⅡ。 221端子オフラインPWMスイッチ。 - URL: powerint.com/sites/default/files/product-docs/top227-XNUMX.pdf。

著者: S. チェルノフ

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