Світлодіоди замінюють такими типами джерел світла, такі як люмінесцентні лампи та лампи розжарювання. Практично в кожному будинку вже є світлодіодні лампи, вони споживають набагато менше двох своїх попередників (до 10 разів менше від лампи розжарювання і від 2 до 5 разів менше, ніж КЛЛ або енергозберігаючі люмінесцентні лампи). У ситуаціях, коли необхідне довге джерело світла, чи потрібно організувати підсвічування складної форми в хід йде.
Led стрічка ідеальна для низки ситуацій, головна її перевага перед окремими світлодіодами і світлодіодними матрицями є джерела живлення. Їх легше знайти у продажу майже в будь-якому магазині електротоварів, на відміну від драйверів для потужних світлодіодів, до того ж підбір блоку живлення здійснюється лише за потужністю, що споживається, т.к. переважна більшість світлодіодних стрічок мають напругу живлення 12 Вольт.
У той час як для потужних світлодіодів та модулів при виборі джерела живлення потрібно шукати саме джерело струму з необхідною потужністю та номінальним струмом, тобто. враховувати 2 параметри, що ускладнює підбір.
У цій статті розглянуто типові схеми блоків живлення та їх вузли, а також поради щодо їх ремонту для радіоаматорів-електриків-початківців.
Типи та вимоги до джерел живлення для світлодіодних стрічок та 12 В led ламп
Основна вимога до джерела живлення як для світлодіодів, так і для світлодіодних стрічок - якісна стабілізація напруги/струму, незалежно від стрибків напруги, а також низькі вихідні пульсації.
За типом виконання блоки живлення для LED продукції розрізняють:
Герметичні. Вони складніші в ремонті, корпус не завжди піддається акуратному розбиранню, а всередині може бути залитий герметиком або компаундом.
Негерметичні, для застосування у приміщенні. Найкраще піддаються ремонту, т.к. плата вилучається після відкручування кількох гвинтів.
За типом охолодження:
Пасивний повітряний. Блок живлення охолоджується рахунок природної конвекції повітря через перфорацію його корпусу. Недолік - неможливість досягти високих потужностей, зберігши масогабаритні показники;
Активний повітряний. Блок живлення охолоджується за допомогою кулера (невеликого вентилятора як встановлюють на системних блоках ПК). Такий тип охолодження дозволяє досягти більшої потужності за аналогічних розмірів з пасивним блоком живлення.
Схеми блоків живлення для світлодіодних стрічок
Варто розуміти, що немає в електроніці такого поняття як «блок живлення для світлодіодної стрічки», в принципі до будь-якого пристрою підійде будь-який блок живлення з відповідним напругою і струмом більшим за споживаний прилад. Це означає, що інформація, описана нижче, застосовна до практично будь-яких блоків живлення.
Однак у побуті простіше говорити про блок живлення за його призначенням для конкретного пристрою.
Загальна структура імпульсного блоку живлення
Для живлення світлодіодних стрічок та іншої техніки останні десятиліття застосовуються імпульсні блоки живлення (ДБЖ). Вони відрізняються від трансформаторних тим, що працюють не на частоті напруги живлення (50 Гц), а на високих частотах (десятки і сотні кілогерц).
Тому для його роботи потрібен генератор високої частоти, дешевих і розрахованих на малі струми (одиниці ампер) блоках живлення часто зустрічається автогенераторна схема, вона застосовується в:
електронних трансформаторів;
електронних баластів для люмінесцентних ламп;
зарядні пристрої для мобільного телефону;
дешевих ДБЖ для світлодіодних стрічок (10-20 вт) та інших пристроях.
Схему такого блоку живлення можна побачити на малюнку (для збільшення натисніть на картинку):
Його структура така:
До складу ОС включена оптопара U1, з її допомогою в силову частину автогенератора надходить сигнал з виходу та підтримується стабільна вихідна напруга.У вихідній частині може бути відсутня напруга через обрив діода VD8, часто це збірка Шоттки, підлягає заміні. Також часто викликає проблеми здутий електролітичний конденсатор C10.
Як ви бачите, все працює з набагато меншою кількістю елементів, надійність відповідна…
Більш дорогі та блоки живлення
Схеми, які ви побачите нижче, часто зустрічаються в блоках живлення для світлодіодних стрічок, DVD-програвачів, магнітол та інших малопотужних пристроїв (десятки Ватт).
Перш ніж перейти до розгляду популярних схем, ознайомтеся зі структурою імпульсного блоку живлення із ШІМ-контролером.
Верхня частина схеми відповідає за фільтрацію, випрямлення та згладжування пульсацій напруги 220, по суті аналогічна як у попередньому типі, так і в наступних.
Найцікавіше – це блок ШИМ, серце будь-якого гідного блоку живлення. ШИМ-контролер - це пристрій, що управляє коефіцієнтом заповнення імпульсів вихідного сигналу на підставі уставки, визначеної користувачем або зворотного зв'язку за струмом або напругою. ШІМ може керувати як потужністю навантаження за допомогою польового (біполярного, IGBT) ключа, так і напівпровідниковим керованим ключем у складі перетворювача з трансформатором або дроселем.
Змінюючи ширину імпульсів при заданій частоті - ви змінюєте і чинне значення напруга, зберігаючи при цьому амплітудне, ви можете проінтегрувати його за допомогою C-і LC-ланцюгів для усунення пульсацій. Такий метод називається Широтно-Імпульсне Моделювання, тобто моделювання сигналу за рахунок ширини імпульсів (шпаруватості/коефіцієнта заповнення) при їх постійній частоті.
Англійською мовою це звучить як PWM-controller, або Pulse-Width Modulation controller.
На малюнку зображено біполярний ШІМ. Прямокутні сигнали - це сигнали управління на транзисторах з контролера, пунктиром зображена форма напруги в навантаженні цих ключів - напруга, що діє.
Більш якісні блоки живлення малої середньої потужності часто побудовані на інтегральних ШІМ-котролерах із вбудованим силовим ключем. Переваги перед автогенераторною схемою:
Робоча частота перетворювача залежить від навантаження, ні від напруги харчування;
Більш якісна стабілізація вихідних параметрів;
Можливість більш простого та надійного налаштування робочої частоти на етапі проектування та модернізації блоку.
Нижче буде розташовано кілька типових схем блоків живлення (для збільшення натисніть на картинку):
Тут RM6203 - і контролер, і ключ в одному корпусі.
Те саме, але на іншій мікросхемі.
Зворотний зв'язок здійснюється за допомогою резистора, іноді оптопари, підключеної до входу з назвою Sense (датчик) або Feedback (зворотний зв'язок). Ремонт таких блоків живлення загалом аналогічний. Якщо всі елементи справні, і напруга живлення надходить на мікросхему (ніжка Vdd або Vcc), то справа швидше за все в ній, більш точно переглянувши сигнали на виході (ніжка drain, gate).
Практично завжди замінити такий контролер можна будь-яким аналогом з подібною структурою, для цього потрібно звірити datasheet на той, що встановлений на платі і той, що у вас є і впаяти, дотримуючись розпинування, як це зображено на наступних фотографіях.
Або ось схематично зображено заміну подібних мікросхем.
Потужні та дорогі блоки живлення
Блоки живлення для світлодіодних стрічок та деякі блоки живлення для ноутбуків виконуються на ШИМ-контролері UC3842.
Схема складніша і надійніша. Основним силовим компонентом є транзистор Q2 та трансформатор. При ремонті потрібно перевірити електролітичні конденсатори, що фільтрують, силовий ключ, діоди Шоттки у вихідних ланцюгах і вихідні LC-фільтри, напруги живлення мікросхеми, в іншому методи діагностики аналогічні.
Однак більш докладна і точна діагностика можлива лише з використанням осцилографа, інакше - перевірте короткі замикання плати, паяння елементів та дорожчі обриви. Може допомогти заміна підозрілих вузлів на явно робітники.
Більш досконалі моделі джерел живлення для світлодіодних стрічок виконані на практично легендарній мікросхемі TL494 (будь-які букви з цифрами «494») або її аналогу KA7500. До речі, на цих же контролерах побудовано більшість комп'ютерних блоків живлення AT і ATX.
Ось типова схема блоку живлення на цьому ШІМ-контролері (натисніть на схему):
Такі блоки живлення відрізняються високою надійністю та стабільністю роботи.
Короткий алгоритм перевірки:
1. Запитуємо мікросхему згідно з розпинуванням від зовнішнього джерела живлення 12-15 вольт (12 ніжка - плюс, а на 7 ніжку - мінус).
2. На 14 ніжки має з'явитися напруга 5 Вольт, яка залишатиметься стабільною при зміні живлення, якщо вона «плаває» - мікросхему під заміну.
3. На 5 виводі має бути пилкоподібна напруга «побачити» його можна тільки за допомогою осцилографа. Якщо його немає або форма спотворена - перевіряємо відповідність номінальним значенням RC-ланцюга, що час задає, яка підключена до 5 і 6 висновків, якщо ні - на схемі це R39 і C35, їх під заміну, якщо після цього нічого не змінилося - мікросхема вийшла з ладу.
4. На виходах 8 і 11 повинні бути прямокутні імпульси, але їх може не бути через конкретну схему реалізації зворотного зв'язку (висновки 1-2 і 15-16). Якщо вимкнути і підключити 220 В, на якийсь час вони з'являться там і блок знову піде на захист - це ознака справної мікросхеми.
5. Перевірити ШІМ можна закоротив 4 і 7 ніжку, ширина імпульсів збільшиться, а закоротив 4 на 14 ніжки - імпульси зникнуть. Якщо ви отримали інші результати - проблема в МС.
Це найбільш коротка перевірка даного ШІМ-контролера, про ремонт блоків живлення на їх основі є ціла книга Імпульсні блоки живлення для IBM PC.
Хоч і присвячена вона комп'ютерним блоком живлення, але там багато корисної інформації для будь-якого радіоаматора.
Висновок
Схемотехніка блоків живлення для світлодіодних стрічок аналогічна будь-яким блокам живлення з подібними характеристиками, досить добре піддається ремонту, модернізації та перебудови на необхідні напруги, зрозуміло, в розумних межах.
Для підключення споживачів електричної енергії Росії діючими стандартами передбачена мережу змінного струму 220/380V 50Гц. Оскільки живлення світлодіодних стрічок здійснюється від імпульсного стабілізованого джерела з напругою 24 або 12V, необхідний прилад, що перетворює високу змінну напругу нижчу.
З цим завданням успішно справляється блок живлення для світлодіодної стрічки . Стабільність та тривалість роботи підсвічування забезпечується грамотним вибором блока живлення.
Будь-яка з моделей, що є у продажу, допускає експлуатацію підсвічування в широких температурних межах, добре згладжує імпульсні перешкоди і має корпус, що захищає внутрішні елементи від механічних пошкоджень.
Підключити живлення світлодіодної стрічки своїми руками не так вже й складно. Головне - точно дотримуватися порад, викладених нижче.
Перед покупкою тієї чи іншої моделі випрямляча (БП) необхідно розібратися з питанням, як підключити світлодіодну стрічку до блока живлення.
Світлодіодні стрічки можна підключити до джерела електроенергії у різний спосіб. При точному дотриманні схеми живлення світлодіодних стрічок навіть один потужний прилад здатний забезпечити роботу як одного, так і кількох підсвічувань.
Для безперебійного функціонування схеми з використанням одного БП важливо дотримуватися умов - потужність блоку повинна мінімум на 30% перевищувати сумарне навантаження.
Для паралельного підключення другої світлодіодної смужки до одного блоку потрібно додатковий подовжувач- Провід, переріз якого становить не менше 1,5 мм. Дотримуючись полярності, один його кінець підключається до виходу БП, другий – до смуги №2. У цьому випадку струм подаватиметься не по доріжках першого підсвічування, а по підключеному дроту.
Коли застосування великогабаритного потужного БП неприйнятне, використовуються малопотужні блоки живлення світлодіодних стрічок 12 вольт. Схема підключення передбачає наявність окремого БП для кожної смуги діодів. Тут також знадобиться подовжувач- провід, що підключається до мережі 220 V і до конкретної стрічки, але його переріз може бути меншим - достатньо 0,75 мм. Хоча в цьому випадку монтаж складніший, подібна схема підключення часто застосовується на практиці, оскільки передбачає використання БП невеликих габаритів.
Місце для розміщення БП підбирається з урахуванням:
Великогабаритний потужний блок живлення для світлодіодної стрічки у квартирі складно зробити непомітним – необхідно обладнати спеціальну нішу.
Придатними варіантами для розміщення великого БП можуть бути спеціально пророблений отвір в меблів або окрема полиця на стіні, обладнана з боку столу, що не проглядається.
У випадку з малогабаритними блоками живлення(не більше 250х150х100 мм) все набагато простіше:
Негерметичні або відкриті блоки потужністю 100 Вт використовуються для харчування споживачів у закритих житлових та нежитлових приміщеннях. Прилади цього легко визначити: зазвичай, вони відрізняються найбільшими розмірами та вагою, мають відповідне маркування IP20.
Стінки корпусу передбачають перфорацію, що забезпечує відведення тепла, виготовляються із пластику або листового металу. Область застосування: харчування апаратури. Місце для розміщення: спеціальні шафи чи апаратні ніші.
Слід пам'ятати, що негерметичні прилади не мають захисту від попадання вологи, тому їх не рекомендується застосовувати у приміщеннях з підвищеною вологістю, наприклад, у ванних кімнатах.
Напівгерметичні (всепогодні) БП можна зарахувати до розряду універсальних пристосувань. Прилади використовуються як у закритих приміщеннях, так і на вулиці. Блок застосовується для живлення для світлодіодної стрічки 12в, має ступінь захисту IP54 і корпус з листового металу.
Найкраще рішення на сьогоднішній день - герметичний блок живлення для світлодіодної стрічки з корпусом із пластику . Потужність приладу не перевищує 75 Вт, він повністю захищений від попадання вологи, має малі габарити та вагу. Навіть використовуючи для живлення двох світлодіодних стрічок два БП цього типу по 50 Вт, їх легко приховати від людських очей у будь-якому куточку приміщення. Місце застосування: підсвічування інтер'єрів.
Потужність блоку живлення для світлодіодної стрічки залежить від навантаження, що підключається до нього. Якщо для невеликих споживачів достатньо БП на 40 Вт, то для більших конструкцій може знадобитися прилад, потужність якого досягає 0,5 кВт.
Для грамотного розрахунку потужності БП необхідно знати:
1. Визначаємо загальне навантаження. Для цього споживану потужність 1 метра множимо на метраж світлодіодної стрічки.
2. Для точного розрахунку потужності БПзагальне навантаження множимо на коефіцієнт запасу kз.
Pбп = Pзаг × kз
Оскільки у схемі підключення присутній такий елемент, як RGB контролер, Кінцевий параметр потужності БП визначається з урахуванням потужності контролера - її значення зазвичай не перевищує 5 Вт.
Сучасна промисловість пропонує споживачеві широкий вибір блоків живлення для підключення світлодіодних смуг. Блок живлення для підключення груп світлодіодів підбирається з урахуванням параметрів напруги, необхідної для роботи підсвічування (12 або 24 V відповідно), необхідної потужності та місця експлуатації.
Модель PV-15.
Найпотужніший імпульсний блок живлення для світлодіодної стрічки 12в потужністю 15 Вт, використовується для підключення стрічки, розрахованої на напругу 12 вольт. Має вологозахищений алюмінієвий корпус і вбудований мережевий фільтр, що захищає від перепадів напруги. Розрахунковий час експлуатації перевищує 200 тисяч годин. Оптимальний варіант для розміщення на вулиці. Ціна виробу складає 560 руб. за штуку.
Модель PV-40.
За конструкцією - аналог PV-15 зі збільшеними параметрами потужності - 40 Вт. Призначений для підключення стрічок світлодіодів, що працюють від напруги 24/12 вольт. PV-40 - блок світлодіодної стрічки за цінами в межах 1000 рублів.
Модель LV-50.
Особливість конструкції – герметичний пластиковий корпус. Імпульсний блок живлення має захист від перепадів напруги, короткого замикання в мережі та призначений для експлуатації у вуличних умовах.
Вбудований мережевий фільтр забезпечує стійку роботу блоку за умов російських електричних мереж. Експлуатується при температурах від мінус 25 до плюс 40 градусів за Цельсієм. Час напрацювання – понад 200 тисяч годин. Ціна виробу – 1050 рублів.
Модель LPV-100
Імпульсний блок живлення середньої потужності – 100 Вт. Призначений для підключення стрічок з напругою 24/12 вольт, має герметичну конструкцію та корпус з алюмінію. Для виробу характерний захист від перенапруги, навантаження, КЗ. Ідеально підходить для сталої роботи за умов російських електричних мереж. Розрахунковий період експлуатації – понад 200 тисяч годин. LPV-100-якісний блок живлення для світлодіодної стрічки, ціна якого не перевищує 2250 рублів.
Модель SUN-400
Блок живлення підвищеної потужності імпульсного типу – відмінне рішення для забезпечення роботи світлодіодних стрічок. Має захист від КЗ, перепадів напруги. Принцип охолодження – вільна конвекція повітря. Забезпечує роботу стрічок, розрахованих на напругу 24/12 вольт у закритих приміщеннях, потужність – 400 Вт. Успішно пройшов випробування на працездатність за умов російських електричних мереж. Ціна виробу – 3600 рублів.
Імпульсні джерела живлення (ІІП) зазвичай є досить складними пристроями, через що радіоаматори-початківці прагнуть їх уникати. Тим не менш, завдяки поширенню спеціалізованих інтегральних ШІМ-контролерів, є можливість конструювати досить прості для розуміння та повторення конструкції, що володіють високими показниками потужності та ККД. Пропонований блок живлення має пікову потужність близько 100 Вт і побудований за топологією flyback (зворотноходовий перетворювач), а керуючим елементом є мікросхема CR6842S (сумісні за висновками аналоги: SG6842J, LD7552 та OB2269).
Увага! У деяких випадках для налагодження схеми може знадобитися осцилограф!
На Алі легко знайти безліч варіантів готових блоків за цією схемою, наприклад, за запитами виду "Artillery power supply 24V 3A", "Блок живлення XK-2412-24", "Eyewink 24V switching power supply"і тому подібним. На радіоаматорських порталах цю модель вже назвали "народною", зважаючи на простоту і надійність. Схемотехнічно варіанти 12В і 24В незначно відрізняються і мають ідентичну топологію.
Приклад готового блоку живлення з Алі:
Зверніть увагу!У цій моделі БП у китайців дуже високий відсоток шлюбу, тому при покупці готового виробу перед включенням бажано ретельно перевіряти цілісність та полярність всіх елементів. У моєму випадку, наприклад, діод VD2 мав неправильну повряність, через що вже після трьох включень блок згорів і мені довелося міняти контролер та ключовий транзистор.
Докладно методологія проектування ІІП взагалі, і саме цієї топології зокрема, тут розглядатися нічого очікувати, зважаючи на занадто великого обсягу інформації - див. окремі статті.
Імпульсний блок живлення потужністю 100Вт на контролері CR6842S.
| F 1 | Звичайний плавкий запобіжник. |
| 5D-9 | Терморезистор обмежує кидок струму при включенні блоку живлення в мережу. При кімнатній температурі має невеликий опір, що обмежує кидки струму, при протіканні струму розігрівається, що викликає зниження опору, тому не впливає на роботу пристрою. |
| C 1 | Вхідний конденсатор для придушення несиметричної перешкоди. Ємність допустимо трохи збільшити, бажано щоб він був конденсатором типу, що перешкодно придушує. X2або мав великий (10-20 разів) запас з робочої напруги. Для надійного придушення перешкод повинен мати низькі ESR та ESL. |
| L 1 | Синфазний фільтр для придушення симетричної перешкоди. Складається з двох котушок індуктивності з однаковим числом витків, намотаних на загальному сердечнику і синфазно включених. |
| KBP307 | Випрямляючий діодний міст. |
| R 5 , R 9 | Ланцюжок, необхідний для запуску CR6842. Через неї здійснюється первинний заряд конденсатора C 4 до 16.5В. Ланцюг повинен забезпечувати струм запуску не менше 30 мкА (максимум, згідно з даташитом) у всьому діапазоні вхідних напруг. Також, в процесі роботи за допомогою цього ланцюжка здійснюється контроль вхідної напруги і компенсація напруги при якому закривається ключ - збільшення струму, що втікає в третій пін, викликає зниження напруги порогового закриття ключа. |
| R 10 | Часорізальний резистор для ШІМ. Збільшення номіналу даного резистора зменшить частоту перемикання. Номінал повинен лежати не більше 16-36 кОм. |
| C 2 | Згладжуючий конденсатор. |
| R 3 , C 7 , VD 2 | Снабберний ланцюг, що захищає ключовий транзистор від зворотних викидів з первинної обмотки трансформатора. R 3 бажано використовувати потужністю щонайменше 1Вт. |
| C 3 | Конденсатор, що шунтує міжобмотувальну ємність. В ідеалі повинен бути Y-типу, або повинен мати великий запас (15-20 разів) по робочому напрузі. Служить зменшення перешкод. Номінал залежить від параметрів трансформатора, робити надто великим небажано. |
| R 6 VD 1 C 4 | Цей ланцюг, запитуючи від допоміжної обмотки трансформатора, утворює ланцюг живлення контролера. Також цей ланцюг впливає на цикл роботи ключа. Працює це наступним чином: для коректної роботи напруга на сьомому виведенні контролера повинна знаходитися в межах 12.5 - 16.5 В. Напруга 16.5 на цьому висновку є порогом, при якому відбувається відкриття ключового транзистора і енергія починає запасатися в сердечнику трансформатора (в цей час мікросхема від C4). При зниженні нижче 12.5В мікросхема відключається, таким чином конденсатор C 4 повинен забезпечувати живлення контролера поки допоміжної обмотки не надходить енергії, тому його номіналу повинно бути достатньо щоб утримувати напругу вище 12.5В поки ключ відкритий. Нижню межу номіналу C 4 слід розраховувати виходячи із споживання контролера близько 5 мА. Від часу заряду даного конденсатора до 16.5В залежить час закритого ключа і воно визначається струмом, який може віддати допоміжна обмотка, при цьому струм обмежується резистором R 6 . Крім усього іншого, за допомогою даного ланцюга в контролері передбачено захист від перенапруги у разі виходу з ладу ланцюгів зворотного зв'язку - при перевищенні напруги вище 25В контролер відключиться і не почне працювати доки живлення з сьомого піна не буде знято. |
| R 13 | Обмежує струм заряду ключового затвора транзистора, а також забезпечує його плавне відкриття. |
| VD 3 | Захист транзистора затвора. |
| R 8 | Підтяжка затвора до землі виконує кілька функцій. Наприклад, у разі відключення контролера та пошкодження внутрішньої підтяжки даний резистор забезпечить швидкий розряд транзистора затвора. Також, при коректному розведенні плати забезпечить більш короткий шлях струму розряду затвора на землю, що має позитивно позначитися на перешкодах. |
| BT 1 | Ключовий транзистор. Встановлюється на радіатор через ізолюючу прокладку. |
| R 7 , C 6 | Ланцюг служить для згладжування коливань напруги на струмовимірювальному резисторі. |
| R 1 | Струмовимірювальний резистор. Коли напруга перевищує 0.8В контролер закриває ключовий транзистор, таким чином регулюється час відкритого ключа. Крім того, як уже говорилося вище, напруга при якому буде закритий транзистор, також залежить від вхідної напруги. |
| C 8 | Фільтруючий конденсатор оптопари зворотного зв'язку. Допустимо трохи збільшити номінал. |
| PC817 | Опторозв'язка ланцюга зворотного зв'язку. Якщо транзистор оптопари закриється, це викликає підвищення напруги на другому виводі контролера. Якщо напруга на другому виводі перевищуватиме 5.2В довше 56 мс, це викличе закриття ключового транзистора. Таким чином реалізовано захист від перевантаження та короткого замикання. |
У цій схемі 5-й висновок контролера не використовується. Однак, згідно з даташитом на контролер, на нього можна повісити NTC-термістор, який забезпечить відключення контролера у разі перегріву. Стабілізований вихідний струм даного висновку – 70 мкА. Напруга спрацьовування температурного захисту 1.05В (захист увімкнеться при досягненні опору 15 кОм). Рекомендований номінал термістора 26 кОм (27°C).
Слід пам'ятати, що одне з найважливіших правил при проектуванні - відповідність габаритної потужності трансформатора і вихідної потужності блоку живлення, тому насамперед, у будь-якому випадку, вибирайте відповідні вашому завданню осердя.
Найчастіше дана конструкція поставляється з трансформаторами, виконаними на сердечниках типу EE25 або EE16 або аналогічних. Зібрати достатньо інформації щодо кількості витків у цій моделі ІІП не вдалося, оскільки в різних модифікаціях, незважаючи на схожі схеми, використовуються різні осердя.
Збільшення різниці у кількості витків веде до зменшення втрат на перемикання ключового транзистора, але підвищує вимоги до його здатності до навантаження по максимальному напрузі сток-исток (VDS).
Наприклад, орієнтуватимемося на стандартні сердечники типу EE25 і значення максимальної індукції Bmax = 300 мТ. У цьому випадку співвідношення витків першої-другої-третьої обмотки дорівнюватиме 90:15:12.
Слід пам'ятати, що зазначене співвідношення витків не є оптимальним і, можливо, буде потрібно коригування співвідношень за результатами випробувань.
Первинну обмотку слід намотувати провідником не тонше 0.3 мм у діаметрі. Вторинну обмотку бажано виконувати здвоєним дротом діаметром 1мм. Через допоміжну третю обмотку тече малий струм, тому дроти діаметром 0.2мм буде цілком достатньо.
| VD 4 | Здвоєний випрямляючий діод. В ідеалі підбирати із запасом по напрузі\струму та з мінімальним падінням. Встановлюється на радіатор через ізолюючу прокладку. |
| R 2 , C 12 | Снабберний ланцюг для полегшення режиму роботи діода. R 2 бажано використовувати потужністю щонайменше 1Вт. |
| C 13 , L 2 , C 14 | Вихідний фільтр. |
| C 20 | Керамічний конденсатор, шунтуючий вихідний конденсатор C 14 ВЧ. |
| R 17 | Резістор навантаження, що забезпечує навантаження для холостого ходу. Також через нього розряджаються вихідні конденсатори у разі запуску та наступного відключення без навантаження. |
| R 16 | Струмообмежуючий резистор для світлодіода. |
| C 9 , R 20 , R 18 , R 19 , TLE431, PC817 | Ланцюг зворотного зв'язку на прецизійному джерелі живлення. Резистори задають режим роботи TLE431, а PC817 забезпечує гальванічну розв'язку. |
Якщо у ваших розетках земляний дріт має з'єднання з якісною землею (а не просто ні до чого не підключений, як це часто буває), можна додати два додаткові Y-конденсатори, з'єднані кожен зі своїм мережним проводом і землею, між L 1 і вхідним конденсатором C 1 . Це забезпечить симетрування потенціалів мережевих проводів щодо корпусу та краще придушення синфазної складової перешкоди. Разом із вхідним конденсатором два додаткові конденсатори утворюють т.зв. "захисний трикутник".
Після L 1 варто додати ще один конденсатор X-типу, з тією ж ємністю що у C 1 .
Для захисту від імпульсних кидків напруги великої амплітуди доцільно паралельно підключати входу варистор (наприклад 14D471K). Також, якщо у вас є земля, для захисту в разі аварії на лінії електропостачання, при якій замість фази і нуля фаза трапляється на обидва дроти, бажано скласти трикутник із таких же варисторів.
Знову ж таки, за наявності земляного дроту, бажано додати на вихід блоку ще два Y-конденсатори невеликої ємності, включених за схемою «захисного трикутника» паралельно з C 14 .
Для швидкої розрядки конденсаторів при відключенні пристрою паралельно до вхідних ланцюгів доцільно додати мегаомний резистор.
Кожен електролітичний конденсатор бажано зашунтувати по ВЧ керамікою малої ємності, що розташована максимально близько до висновків конденсатора.
Обмежувальний TVS-діод буде не зайвим поставити також і на вихід - для захисту навантаження від можливих перенапруг у разі проблем із блоком. Для 24В версії підійде, наприклад, 1.5KE24A.
Електроживлення Удосконалення живлення Наявні у продажу блоки живлення китайського виробництва на кілька напруг при підключенні до плеєра або приймача дають великий фон змінного струму, так як у фільтрі після діодного мосту стоїть лише електролітичний конденсатор 470 мкф. Пропоную просте доопрацювання блоку, що немаловажно знижує рівень пульсації. Додаткові деталі розміщуються у корпусі самого блоку. вдосконалених особливих пояснень не вимагає. Транзистор бажано встановити на невеликий радіатор зі шматка жерсті. Перемикач напруги SB1 після доопрацювання схеми дає "зсунуті" на 1,5В рівні. При бажанні можна перепаяти провідники, що підходять до SB1, і відтворити відповідність між вказаними на перемикачі та вихідними напругами, але тоді верхньої межі (12 В) не буде. О.КЛІВЦОВ, 320129, м.Дніпропетровськ, вул.Шолохова, 19 - 242.(РЛ-7/96)...
Вузли радіоаматорської технікиГЕНЕРАТОР ПЛАВНОГО ПІДБУДКУВАННЯ ЧАСТОТИ ДЛЯ Р134Дискретна установка частоти з кроком 1 кГц в радіорадіостанції Р134 ускладнює її використання в радіоаматорських цілях. Отримати можливість плавної перебудови частоти до ±4 кГц щодо частоти налаштування за цифровою шкалою радіостанції досить просто. Для цього достатньо змінити сигнал частотою 10 МГц, що подається від синтезатора частоти радіостанції (блок 2-1) через помножувач блоку 3-3 на змішувач блоку 3-1 сигналом перебудовуваного до ±500 Гц кварцового генератора частотою 10 МГц за схемою, наведеною на рис.1.Puc.1Так як у змішувачі блоку 3-1 використовується восьма гармоніка генератора, робоча частота радіостанції буде змінюватися в межах ±4 кГц, чого цілком достатньо. Резистор R7 у схемі вибирається не більше 0,5...2 кОм, залежно від активності застосованого кварцу, до отримання номінального рівня сигналу на виході радіостанції при натиснутому ключі як АТ-Т. Зу для коногонки схема Котушка L виконана на кільцевому магнітопроводі марки 50ВЧ2 типорозміру К7х4х2 дротом ПЕЛШО 0,1 мм і містить 15 витків. Використовуючи добре відкалібрований приймач, бажано підібрати число витків котушки з точністю до одного до отримання частоти генератора 10 МГц±50 Гц в середньому положенні регулятора R4, при цьому робоча частота радіостанції буде відповідати частоті за цифровою шкалою. Кварцовий резонатор бажано застосувати у вакуумному виконанні. Живлення генератора напругою +12,6 можна здійснити від конденсаторів С2 ... С6 фільтра розв'язки в ланцюгу живлення блоку 2, доступ до яких можливий при знятті верхнього блоку N9 радіостанції.Друкована плата пристрою показана на рис.2, розташування деталей на ній - на рис.3. Плату зручно розмістити в екранованому блоці-касеті розмірами 140х70х30 мм, що укріплена на корпусі радіорадіостанції зліва від оператора. На лицьовому...
У наш час у багатьох є плеєри різних фірм. Всі вони живляться від батарейок типу "пальчик". Ці батареї мають невелику ємність і при експлуатації плеєра швидко "сідають". Тому краще в стаціонарних умовах плеєри живити від мережі через блок живлення, так як ціна батарейок в наш час "кусається". У радіотехнічній літературі є опис різних блоків живлення для радіотехнічних пристроїв, у тому числі і для плеєрів з 3-вольтовим живленням. Описаний нижче блок забезпечує вихідну напругу 3 при струмі навантаження до 400 мА, що цілком достатньо для живлення будь-якого плеєра або радіоприймача. Для цього блокуживлення використовують трансформатор та корпус від блокуживлення мікрокалькулятора типу МК-62 ("Електроніка Д2-10м). У трансформатора залишають первинну (мережеву) обмотку, а вторинну перемотують. Тепер вона містить 270 витків дроту ПЕЛ або ПЕВ 0,23. ...
Для роботи телевізора, комп'ютера, радіоприймача обов'язково потрібний блок стабілізованого живлення. Пристрої, включені в мережу цілодобово, а також схеми, зібрані радіоаматором-початківцем, вимагають абсолютно надійного живлення (БП), щоб не було пошкодження схеми або займання живлення. А тепер кілька "страшних" історій: в одного мого друга при пробої регулюючого транзистора "вилетіло" багато мікросхем у саморобному комп'ютері; в іншого після замикання ніжкою стільця проводів, що йдуть до імпортного радіотелефону, розплавився блок живлення; у третього те саме з харчуванням "радянського" промислового ТА з АОН; у радіолюбителя-початківця після КЗ блок живлення почав дарувати на вихід велику напругу; на виробництві КЗ лінії вимірювальних приладів майже обов'язково призводить до припинення роботи та необхідності термінового ремонту. Схеми імпульсних блоків ми не зачіпатимемо внаслідок їх складності та невисокої надійності, а розглянемо схему компенсаційного послідовного стабілізатора живлення (рис.1). ...
ЕлектроживленняЛабораторний блок живлення 0...20 В Під таким заголовком в "Радіо",1998, #5 було опубліковано опис нескладного блокуживлення на мікросхемах серії КР142. Особливістю нового варіанта блокує ймовірність плавної установки порога обмеження вихідного струму від одиниць міліампер до максимальної величини. Основна відмінність допрацьованого харчування (рис.1) міститься у введенні операційного підсилювача DA2 і установці мікросхеми стабілізатора негативної напруги -6 замість -1.25 В. Поковихідний струм малий і падіння напруги на струмовимірювальному резисторі R2 менше встановленого резистором R3, на виході 6 (Висновок 2) значення напруги приблизно рівні, діод VD4 закритий і ОУ не бере участі в роботі пристрою. Якщо падіння напруги на резисторі R2стане більше, ніж на резисторі R3, напруга на виході мікросхеми DA2зменшиться, відкриється діод VD4 і вихідна напруга зменшиться значення, що відповідає встановленому обмеження струму. Зу для коногонки схема Перехід в режим стабілізації струму індикується включенням світлодіода HL1. Оскільки в режимі короткого замикання вихідна напруга ОУ має бути менше -1.25 В приблизно на 2.4 В (падіння напруги на діоді VD4 і світлодіоді HL1), напруга негативного джерела живлення ОУ обрано рівним -6 В. Таку роль потрібно при всіх положеннях перемикача SA2, тому довелося перемикати і вхід випрямляча VD2, VD3. Мікросхему КР1168ЕН6Б можна змінити на аналогічну з індексом А, на MC79L06 з індексами BP, CP і ACP, а також на КР1162ЕН6...
Цифрова технікаЦифрова шкала/Частотомір DS018 Характеристики пристрою: Діапазон вимірюваних частот 1кГц...35МГц.Дискретність відліку частоти 100Гц.Швидкість оновлення показаньпостійна, 5 разів/сек. ефф.Напруга живлення пристрою: 7 ... 24В. Струм споживання не більше 100мА ** Загальний струм споживання DS018 і DLED1_6 не більше 70мА. Особливості вимірювального Блоку DS018 Можливість використання в режимі частотоміра. блоку DS018 та Індикатора. Мінімальна кількість з'єднувальних проводів (GND; Data). Швидкість оновлення показань 5 разів/сек.Швидкість передачі даних від Вимірювального Блоку DS018 до Індикатора вибрано мінімально можливою, що дозволило звільнитися від наведень на чутливий приймальний тракт трансівера без будь-якого додаткового екранування. Роздільне харчування Вимірювального Блоку DS018 та Індикатора. Довжина лінії зв'язку між Вимірювальним блоком та індикатором до 5 метрів (I). Цифровий гістерезис молодшого розряду зводить до мінімуму його "тремтіння". Можливість паралельного підключення необмеженої кількості індикаторів до одного вимірювального блоку DS018 (дублювання показань). Працездатність у трансіверах, що використовують подвоєння частоти гетеродину (*2). Підтримка до 12 робочих діапазонів. Короткочасний перехід в режим частотоміра при натисканні на кнопку, розташовану на платі Вимірювального Блоку. ).Проста для розуміння та зручна зміна Користувачем настройок.Енергонезалежна пам'ять EEPROM для зберігання налаштувань Користувача.Збереження налаштувань Користувача протягом більше 10 років без напруги живлення.Вимкнена Користувачем броня пам'яті EEPROM від випадкового стирання при збоях живлення.
Телебачення РОЗШИРЕННЯ ЧАСТОТНОГО ДІАПАЗОНУ ДМВ ПРИСТАВКИ До недавнього часу було випущено багато типів приставок-селекторів ДМВ, розрахованих на прийом телевізійних сигналів на будь-якому з 21 каналів ДМВ (з 21-го по 41 -і) і перетворення -й канал). Відсутність блокуДМВ у телевізорах попередніх поколінь змусило багатьох придбати приставки ДМВ. У Вітебську нещодавно було включено передавач на 48 канал. Для розширення діапазону, що приймається, до 59-го каналу пропоную найпростіше доопрацювання приставки-селектора "Умань" і їй подібних з діапазоном 21 ...41 канали. Доробка міститься у підвищенні напруги налаштування (UH) варі-капів до 26 В (замість 18 В). Для цього потрібно розірвати зв'язок між резисторами R2 та R3 стабілізації та подати висновок 3 резистора R2 на точку R1 (рис.1). Можна зробити це комутацією через перемикач (рис.2) - тоді зберігається діапазон 21...41 канал. Puc.2Після цього - зробити налаштування на 48-й канал (або інший цього порядку) як завжди. Ця доробка аналогічно робиться і інших типах приставок-селекторів ДМВ, розрахованих прийом 21 ...41 каналів. Схеми їх практично уніфіковані. В. РІЗКОВ, 210032, м. Вітебськ, вул.
Описаний нижче блок живлення можна використовувати для переносних та малогабаритних радіотехнічних пристроїв (радіоприймачів, магнітол, магнітофонів та ін.). Технічні дані: Вихідна напруга – 6 або 9 В Максимальний струм навантаження – 250 мА Блок живлення має параметричний стабілізатор струму та компенсаційний стабілізатор напруги. Тому він не боїться короткого замикання по виходу і вихідний транзистор стабілізатора практично не може вилізти з ладу. Схема блокухарчування показано на малюнку. Параметричний стабілізатор струму включає ланцюжок R1C1 і первинну обмотку трансформатора Т1. Компенсаційний стабілізатор напруги зібраний на елементах R2, VT1, VD2, VD3, VD4. Робота схем неодноразово описувалася в літературі і тут не наводиться. Світлодіод VD5 (червоного кольору) з баластним опором R3 служить для індикації працездатності блокуживлення. Деталі: С1 - будь-який компактний паперовий з номіналом 0,25 мкФ х 680 В; С2, СЗ – 1000 мкФ х 16 В; VD1 – КЦ407А; VD2 – Д18; VD3 – КС139А; VD4 – КС156А; VD5 – АЛ307А, Б; VT1 – КТ805АМ; Т1 - магнітопровід Ш12 х 18, первинна обмотка 2300 витків дротом ПЕВ-0,1, вторинна - 155 витків дротом ПЕВ-0,35. Блок живлення вміщується у корпус-вилку від імпортного адаптера. О.Г. Рашитов, м.Київ.
Пропоную схему простого імпульсного живлення. Від раніше опублікованих схем вона відрізняється простотою, мінімальною кількістю деталей та не містить дефіцитних елементів. Правильно зібраний блок не потребує регулювання та налаштування. Блок також не боїться короткого замикання та обриву навантаження на виході. До недоліків слід віднести малу вихідну потужність – 1 Вт у навантаженні та великий коефіцієнт пульсацій на виході. Схема блокупредставлена малюнку. Як видно зі схеми, це звичайний блокінг-генератор. Під час прямого ходу енергія накопичується в осерді трансформатора "І, під час зворотного ходу вихідна напруга прикладається до відкритого діода VD3 і накопичується на конденсаторі С4 і далі надходить у навантаження. На відміну від звичайних схем, блокінг-генератор живиться пульсуючим однополуперіод. малої ємності С1, а також завдяки струмообмежувальним резисторам R1 і R2 напруга на конденсаторі не перевищує роль 120 В в робочому режимі.Переговорний пристрій електроніка пу-02. на колекторному переході транзистора VT1, на безпечному рівні.Крім того, ланцюжок VD4, VD5 стабілізує вихідну напругу в межах 16 В без навантаження, тобто служить навантаженням блокубез зовнішнього навантаження. Тому наявність цього ланцюжка обов'язково. Трансформатор Т1 виконаний на броньовому сердечнику Б-22 М2000НН. Обмотка Iа містить 150 витків, обмотка Iб-120 витків. Обмотки виконані дротом ПЕЛШО 0 0,1 мм. Обмотка II містить 40 витків дроту ПЕЛ 0 0,27 мм, обмотка III -11 витків дроту ПЕЛШО 0 0,1 мм. Спочатку намотується обмотка Іа, далі обмотка ІІ. Після цього обмотка 16 і, нарешті, обмотка III.Замість транзистора VT1 може бути...
ТелебаченняЯК ЗБІЛЬШИТИ ТЕРМІН СЛУЖБИ КІНЕСКОПАСЗбираючи схему для затримки включення кінескопа за статтею А.Ільїна (РЛ 4-95), варіант для блокуМЦЗ, я виявив, що цей пристрій потребує деяких удосконалень. 1. Стабілітрон VD1 в схемі використовується як ключовий елемент, що відкривається напругою, і його робочий струм тут набагато менше 3 мА - мінімально допустимого за тех.умов. У такому режимі у стабілітрона КС 156 поріг відкривання виявився всього-на-всього приблизно 2 В (при струмі 30 мкА). Тому для збільшення часу затримки та ефективнішого використання ємності С1 краще встановити послідовно з VD1 другий стабілітрон VD1.1. Також збільшення їх робочого струму бажано зменшити R3 до 30 кОм. 2. При ємності С1 220 мкф пристрій готовий до повторного включення не раніше ніж через 30 с, тому розряд відбувається через R4 з великим опором. Для прискорення цього процесу R4 слід за-шунтувати діодом VD2. При заряді він закритий напругою від джерела +12, а після вимкнення телевізора - відкривається потенціалом з С1, і розряд швидко відбувається через прямий опір діода. 3. Замість С1 на 6,3 В краще взяти конденсатор на 25 В. Конденсатори на більшу напругу стабільніші, а головне, менше "усихають" з часом. Усе вищесказане можна застосувати й у варіанті для МЦ2, т.к. вони мають однаковий вузол формування інтервалу затримки. О.СКОРЛУПКІН, 410028, м.Саратов, вул.Радищева 23"б" - 2.(РЛ 3/98)...
Вам коли-небудь хотілося включити телевізор, музичний центр чи іншу техніку, коли Ви у машині чи відпочиваєте на природі? Інвертор має вирішити цю проблему. Він перетворює постійну напругу 12 В змінну 120 В. Залежно від потужності застосованих транзисторів Q1 і Q2, а також від того, наскільки «великим» буде трансформатор Т1, інвертор може мати вихідну потужність від 1 Вт до 1000 Вт.
Принципова схема
Список елементів
|
Елемент |
Кількість |
Опис |
|
Танталові конденсатори 68 мкФ, 25 В |
||
|
Резистори 10 Ом, 5 Вт |
||
|
Резистори 180 Ом, 1 Вт |
||
|
Кремнієві діоди HEP 154 |
||
|
n-p-n транзистори 2N3055 (див. "Зауваження") |
||
|
Трансформатор 24 з відведенням від середини вторинної обмотки (див. "Зауваження") |
||
|
Провід, корпус, розетка (для вихідної напруги) |
Зауваження
