Электропитание
Нашли ошибку? Сообщите нам ...Комментировать: Малогабаритный блок питания 9В/0,6АРаспечатать: Малогабаритный блок питания 9В/0,6А

Малогабаритный блок питания 9В/0,6А



Надпись на безымянном сетевом адаптере означала, что он обеспечивает нестабилизированное выходное напряжение 9 В при токе нагрузки 850 мА, т. е. отдаёт в нагрузку мощность 7,65 Вт. После разборки в устройстве были обнаружены выпрямительный мост и небрежно собранный понижающий сетевой трансформатор с габаритной мощностью не более 3 ВА. Осмотр показал, что каркас его катушки частично расплавился. Используя корпус устройства, было решено собрать в нём блок питания со значительно лучшими характеристиками.

Схема нового блока питания показана на рис. 1. Напряжение сети переменного тока поступает на первичную обмотку понижающего трансформатора T1 через защитный резистор R1. С вторичной обмотки переменное напряжение около 12 В через полимерный само-восстанавливающийся предохранитель FU1 поступает на мостовой выпрямитель, выполненный на диодах Шотки VD1-VD4.

Схема блока питания после модернизации

Рис. 1

Стабилизатор напряжения выполнен на микросхеме PQ09RE11, представляющей собой линейный интегральный стабилизатор напряжения положительной полярности с выходным напряжением 9 В при токе нагрузки до 1 А. Максимальное входное напряжение микросхемы - 35 В, максимальная рассеиваемая мощность - 15 Вт. В отличие от обычных стабилизаторов, например, серий 7809, КР142ЕН, стабилизаторы серии PQxxRx11 имеют малое минимальное напряжение между входом и выходом, которое при токе нагрузки 1 А не превышает 0,5 В. Обычные интегральные линейные стабилизаторы напряжения требуют, чтобы входное напряжение было как минимум на 2...3 В больше выходного. Малое падение напряжения на стабилизаторе позволяет заметно повысить экономичность устройства, поскольку можно применить понижающий трансформатор с меньшим напряжением на вторичной обмотке.

Кроме того, в отличие от трёхвыводных стабилизаторов, микросхемы серии PQxxRx11 имеют четвёртый вывод, позволяющий включать и выключать выходное напряжение внешним сигналом. В описываемом блоке питания вывод управления используется для блокировки работы стабилизатора при снижении напряжения на конденсаторе фильтра C5 ниже 9 В. Включается стабилизатор при напряжении на конденсаторе более 9,6 В. Конденсатор C7 обеспечивает задержку включения на время около одной секунды. Таким образом, блок питания имеет три вида защиты от перегрузки. Первый - встроенную в DA1 быструю триггерную защиту, срабатывающую при токе нагрузки более 1,3 А (ток короткого замыкания и удержания около 0,8 А). Второй - медленную защиту самовосстанавливающимся предохранителем FU1 (он важен, прежде всего, для защиты понижающего трансформатора от перегрузки при неисправностях элементов выпрямителя и стабилизатора напряжения, а также как термозащита от перегрева БП). Наконец, третий - узел на резисторах R2-R4 и конденсаторе С7. При перегрузке устройства напряжение на выводах C5 понижается, что приводит к отключению стабилизатора и попытке его повторного включения через 0,3...1 с. Светодиод HL1 светит при наличии выходного напряжения.

Корпус блока питания размерами 65x50x37 мм выполнен изготовителем в виде сетевой вилки. Поскольку масса нового блока возросла до 300 г, включать его непосредственно в сетевую розетку было признано нецелесообразным, поэтому контактные штыри были удалены, а для подключения к сети 220 В использован гибкий провод с вилкой на конце.

В качестве понижающего в описываемом блоке можно использовать унифицированный трансформатор ТП112-5. Автор применил переделанный трансформатор Т10-220-50 В от отечественного бухгалтерского микрокалькулятора. Перед разборкой трансформатора части его магнитопровода маркируют, а разобрав, очищают стыкуемые поверхности от клея. Обе вторичные обмотки удаляют, новую (150 витков провода ПЭВ-2 0,43) наматывают плотно, виток к витку. Части магнитопровода склеивают в том же порядке клеем БФ-2, собранный трансформатор зажимают через толстые бумажные прокладки в тиски, где он должен находиться не менее суток. После этого первичную обмотку подключают к сети, а вторичную нагружают лампой накаливания на 12 В, 0,5 А и оставляют в таком состоянии ещё на сутки. Ток холостого хода переделанного трансформатора - 18 мА при напряжении сети 230 В (для сравнения: этот параметр забракованного трансформатора адаптера был равен 30 мА).

Поскольку большая часть места в корпусе оказалась занятой трансформатором, остальным деталям пришлось потесниться. Полимерный самовосстанавливающийся предохранитель MF-R110 (возможная замена - MF-R090, MF-R090-0-9, LP30-090, LP30-110) закреплён на бумажном каркасе трансформатора. Резистор R1 (невозгораемый или разрывной) помещён в изоляционную силиконовую трубку, расположенную рядом с вводом сетевого шнура в корпус. Остальные резисторы - любые малогабаритные. Диоды VD1-VD4 и конденсаторы C1 - C4 спаяны в соответствии со схемой и приклеены к корпусу клеем "Квинтол" в свободном месте под бумажным каркасом трансформатора. Этим же клеем закреплены в корпусе и оксидные импортные конденсаторы C5 и C9. Многослойный керамический конденсатор C6 (для поверхностного монтажа, с номинальным напряжением не ниже 25 В) припаян к выводам конденсатора C5, а C8 и C10 (также для поверхностного монтажа) - непосредственно к выводам 2 и 3 микросхемы DA1 (первый) и контактам штекера питания (второй). Остальные неполярные конденсаторы - керамические малогабаритные. Резисторы R2-R5 и конденсатор C7 установлены на монтажной плате размерами 24x15 мм (рис. 2), а микросхема DA1 - на пластинчатом дюралюминиевом теплоотводе размерами 87x31x1 мм. Возможная замена микросхемы PQ09RE11 - PQ09RF11, PQ09RD11, выпрямительных диодов SB140 - SB150, SB160, 1 N5819, MBRS140T3. Светодиод L-934MBC синего цвета свечения (диаметр линзы 3 мм) заменим RL30-CB744D или аналогичным.

Монтажная плата

Рис. 2

Для подключения нагрузки применён гибкий шнур длиной около 1200 мм. Сечение по меди каждой жилы должно быть не менее 0,5 мм2 (не доверяйте нанесённой на проводе маркировке, случается, что она не соответствует фактическому сечению жил!). Вид на монтаж деталей в корпусе устройства показан на рис. 3. Для лучшего охлаждения в его стенках просверлены 36 вентиляционных отверстий диаметром 3,3 мм.

Вид на монтаж деталей в корпусе блока питания

Рис. 3

Безошибочно изготовленное из исправных деталей устройство начинает работать сразу. При необходимости подбором резистора R2 можно установить другой порог напряжения включения/выключения стабилизатора DA1. Если для нового блока применён корпус больших размеров, ёмкость фильтрующего конденсатора C5 целесообразно увеличить до 3300-4700 мкФ. При использовании понижающего трансформатора с большей габаритной мощностью и вторичной обмоткой с большим напряжением (например, ТП114-5, ТП114-7) микросхему DA1 устанавливают на теплоотвод больших размеров.

Автор: А. Бутов, с. Курба Ярославской обл.


Дата публикации: 14.01.2015
Мнения читателей
  • виктор / 17.01.2015 - 14:27
    будем пробовать

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:








 



RadioRadar.net - datasheet, service manuals, схемы, электроника, компоненты, semiconductor,САПР, CAD, electronics