Простой обратноходовый преобразователь напряжения



Скачать 443.87 Kb.
страница1/3
Дата06.06.2016
Размер443.87 Kb.
  1   2   3

Scanner’s PS model: 898-1015-e12s

БП HP ScanJet3570c


http://monitor.net.ru/forum/hp-scanjet3570c-898-1015-e12s-info-269744.html

2PA1015: Э-К-Б – зеркально от КТ502 http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/philips/A1015.pdf

SSP4N60AS http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/270/248252_DS.pdf

C5 – 0,1 мкФ



ПРОСТОЙ ОБРАТНОХОДОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ


 

Абрамов Сергей г. Оренбург

http://www.radio-konst.narod.ru/moi_konstrukcii/prost_obr_preobr/prost_obr_preobr.htm

 

Преобразователь схема которого изображена на рис1 был скопирован с одной из частей блока питания компьютера типа ATX и обеспечивает на выходе по 12 вольтам ток порядка 100ма., по 5 вольтам – 2 ампера. Работоспособность блока питания сохраняется при изменении входного напряжения от 80 до 260 вольт. Выходные параметры несколько отличаются от родного блока питания так как трансформатор Т1 был изменен.



Рассмотрим работу схемы. Переменное напряжение, пройдя через сетевой заграждающий фильтр C1,C2,L1 выпрямляется диодным мостом VD1-VD4 и сглаживается емкостью C3. Первоначально запуск преобразователя осуществляется за счет смещения, поступающее с резистора R1 которое приоткрывает транзистор VT1. Затем режим автогенерации осуществляется за счет положительной местной обратной связи обмоток I и II трансформатора Т1. Резистор R4 является датчиком пилообразного тока первичной обмотки трансформатора. При превышении тока (около 1 ампера при запуске преобразователя или при перегрузке) приоткрывается транзистор VT2 который устанавливает нулевой потенциал на затворе VT1 и тем самым закроет его. При запирании силового транзистора VT1 магнитная энергия, накопленная сердечником трансформатора T1, передается в нагрузку. Импульсное напряжение сглаживается конденсатором С10 по 12 вольтам и конденсаторами С7,С9, дросселем L2 по 5 вольтам. Резисторы R5-R12, VD7-VD9, микросхема VD12 и оптопара VS1 образуют петлю отрицательной обратной связи, стабилизирующую выходное напряжение. При превышении выходного напряжения увеличивается ток, протекающий через светодиод оптрона и тем самым еще сильнее открывает транзистор оптопары. При этом через диод VD9 открывается транзистор VT2 который закрывает VT1 раньше окончания импульса автогенерации и тем самым уменьшает время накопления энергии трансформатором Т1. А это в свою очередь уменьшает выходное напряжение.

В блоке питания установлены резисторы типа МЛТ. Постоянные емкости типа КМ. Вместо диодов VD1-VD4 можно применить КД209, вместо 1N4148 –КД522, вместо FR153 –КД510, вместо SB360 – КД213 и при этом его придется установить на радиатор.

Для трансформатора Т1 был использован стандартный каркас и Ш-образный ферритовый магнитопровод от ТМС-15. Для нормальной работы в обратноходовом блоке питания сердечник необходимо доработать. Для этого стачиваем алмазным надфилем среднюю часть керна, так чтобы зазор был равен 0,32мм. Первичная обмотка намотана проводом ПЭВ-2 диаметром 0,2мм и содержит 168витков. Вторичная, намотана тем же проводом и содержит 14 витков. Третья обмотка намотана в два провода ПЭВ-2 диаметром 0,5мм и составляет 15 витков. Четвертая обмотка намотана проводом ПЭВ-2 диаметром 0,2мм и составляет 21 виток. Для уменьшения потерь в проводах на высокой частоте трансформатор мотаем следующим образом. Первым слоем укладываем 50 витков первичной обмотки, 2-ым. слоем 8 витков третьей обмотки, 3-им. слоем 50 витков первичной обмотки, 4-ым. слоем оставшиеся 7 витков третьей обмотки, 5-ым. слоем 50 витков первичной обмотки, 6-ым. слоем 14 витков вторичной обмотки располагаем равномерно по всему слою, 7-ым. слоем равномерно укладываем оставшиеся витки первичной обмотки, 8ы-м. слоем 21 виток четвертой обмотки. Между каждым слоем прокладываем изоляцию из тонкой трансформаторной бумаги. Дроссель L1 намотан на ферритовом кольце типа М2000НМ размером К20х10х5 скрученным между собой двойным проводом МГТФ-0,12 и состоит из 30 витков. Дроссель L2 намотан на ферритовом стержне М600НМ диаметром 8мм. и длинной 20мм. и содержит 20 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,9мм.

Устройство собрано на печатной плате Рис2. из стеклотекстолита размерами 35х65мм.

 

 



 

Рис1.
 



http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=116135


2SK2022 можно заменить на IRF840 или, ещё лучше, на 06N60 (в префиксе могут стоять разные буквы, зависят от фирмы-производителя). Первые две цифры - ток стока в амперах, вторые две - напряжение без последнего нуля.


Кстати, эта схема на полевике работает совсем не так, как блокинг-генератор на биполярном транзисторе. Связка транзисторов Q1Q2 + резистор R7 представляет собой аналог тиристора. Как только напряжение на истоковом резисторе R5 (1 Ом) превысит значение 0,7 В (порог открывания транзистора Q2), аналог тиристора лавинообразно открывается и закорачивает затвор полевика на общий минус, тем самым обрывая формирование импульса прямого хода (открытого состояния полевика). Либо же он "пробивается" при приоткрывании оптрона, когда выходное напряжение превышает заданное, чем достигается его стабилизация.


http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=20085

Хороший знакомый попросил "довести до ума" сетевой импульсный блочок питания. Схема вырисована по плате. В нём выгорели все три транзистора и резистор R6, а также транзистор оптрона. Остальные элементы проверены - целые. Плата многократно перепаивалась, поэтому сделал новую по размерам старой. Ещё не включал, т.к. возникло ряд вопросов:

1. Каким должен быть VT3 - полевым или биполярным? Лично я думаю, что, судя по номиналу резистора R1 = 680 кОм - полевым, т.к. для биполярного недостаточно будет напряжения на базе для первоначального запуска. Очень похожий по схеме блочок уже побывал у меня в руках (к сожалению, я его пока за недостатком времени так и не запустил ). Там стоял полевик и аналогичный резистор тоже был большого номинала, а также VT1VT2 - по схеме аналога однопереходного транзистора.


2. Какой номинал резистора R6? Я поставил 0,47 Ома. Судя по габаритным размерам трансформатора (диаметр центрального керна = 10 мм) тому, что обе вторичные обмотки намотаны двойным проводом, а также номиналу сетевого фильрующего конденсатора = 22 мкФ, выходная мощность должна достигать порядка 25 Вт IMHO. Но больше склоняюсь к 1...1,5 Ом.

P.S. Стоявший в снабберной цепи медленный диод VD2 (1N4007) поменял на быстрый FR107, т.к. под ним аж старая плата потемнела.

 

В одной статье про флайбэки прочитал, что медленные диоды туда ставят умышленно - пока диод закрывается, клампер успевает сдуть часть энергии во вторичку, повышая КПД и снижая мощность на резисторе.

 Схема А


 

Конец формы



блоки питания по этим схемам работают следующим образом:
Резистор R1 (Схема А) обеспечивает начальное открывание VT3. Как только он начал открываться, появляется напряжение на обмотке II (условно, по схеме ниже первичной), которое через RC цепочку открывает транзистор до насыщения. Далее при увеличении тока через VT3, при достижении на R6 напряжения достаточного для открывания VT2, он открывается вместе с VT1 закрывая VT3. В момент, когда VT3 начнёт закрываться, изменится знак напряжения на обмотке II, и через C4R5 приведёт к ускорению его закрывания. В это время идёт зарядка С5, для питания оптрона, и закрытие VT1,2. В этот момент обратной связи ещё нет и VT3 выключается при максимальном токе.
Время закрытого состояния VT3 определяется окончанием отдачи запасенной энергии во вторичные цепи. а постоянная времени цепочки C4R5 не должна мешать передаче всей энергии.

Далее VT3 опять отрывается и цикл повторяется. Через несколько циклов, на вторичке напряжение выросло, до нужной величины, включается оптрон, давая дополнительное смещение на базу VT2, регулируя(уменьшая) ток отсечки VT3.

З.Ы. Ремонтировал несколько блочков по аналогичной схеме.
В некоторых VT3 - биполярный, но в них сопротивление R1 колебалось от 240 до 330 ком и помоему С4 был большего номинала. Схему одного рисовал, но чтото не найти сейчас...
Один, в котором как и у Вас выгорели все транзисторы и часть резисторов, мне реанимировать не удалось. Такое впечатление, что в трансформаторе в первичной обмотке появились короткозамкнутые витки.

З.Ы. №2 Я бы посоветовал для начала экспериментов поставить R6 несколько ОМ, например 3,3 или 4,7 Ом. На холостом ходу или с маленькой нагрузкой он запустится. Далее нагружая блок по вторичке контролируем цикл работы VT3. А так как это обратноходовой БП, то для него соотношения времен вкюченного и выключенного состояния силового транзистора для критического режима известны.


Если мощности на выходе не хватает, то уменьшить R6.
В Схеме А R3 обязателен для создания падения напряжения от тока оптрона
VT3 в подобных схемах биполярник - 13001, 13003, полевик не раскачается - нужен обратный диод в затвор
Р5 нужен для старта преобразователя, потом он роли не играет
После старта транзистор работает исключительно за счет ПОС через С2 - вначале открывается до насыщения, потом ток во 2-й обмотке начинает спадать, он через С2 закрывается и ток во 2-й обмотке от этого спадает ещё сильнее. Потом начинается нарастание (автоколебания), транзистор приоткрывается и ток от этого лавинообразно увеличивается. Параметры С2 - индуктивность 2-й обмотки определяют частоту генерации
От Р8 зависит ток срабатывания защиты - в данном случае 0,7 А, т.е. при выходной мощности ватт 150... Для 20 Вт надо 4,7...6,8 Ом. Хотя сама защита включена неправильно, работать не будет
Starichok51:

Если трансформатор уходит в насыщение при недостаточной, по отношению к нагрузке, мощности. Для увеличения мощности этого трансформатора понадобится увеличить зазор в сердечнике, соответственно, увеличить число витков в обмотках, увеличить диаметр провода.


но тут приходим к тому, что нужное число витков нужного диаметра провода, просто не поместится в окне сердечника.
но если в исходном виде окно сердечника заполнено не полностью, то немного мощность трансформатора поднять можно.
Выложу заодно схему и второго "пациента" (который так и не запустил).

Дваждый менял забеременевший С8, после чего он продолжал работать (до третьего раза). В конце концов выгорели все три транзистора, транзистор оптопары, резисторы R4, R8. Также резистор R7 изменил цвет до нераспознаваемости полосок. Поэтому на схеме указаны номиналы, приблизительно поставленные после их долгого и мучительного рассматривания. Номинал резистора R3 - "родной". Транзисторы - тоже "родные". При запуске через последовательно включенную лампу накаливания она горит в полный накал. Получается, что транзистор VT3 постоянно открыт...

Вопросы:
1. Насколько я ошибся с определением номиналов?
2. Смущает номинал R3. Получается, что при начальном запуске на затвор VT3 поступает 30 В. Как же он тогда закрывается?
3. Смущает также номинал R4. При симулировании в Мультисиме этот узел начинает работать при его значении на 2 порядка больше (22 кОм). - закрывается через VT2 и R4.
Мультисим может только то, чему его научили

Схема Б


VT2 откроется только в 2-х случаях: а) если напряжение на резисторе R8 превысил 0,7 В и б) если откроется транзистор оптрона. В остальных случаях оба транзистора (VT1 и VT2 - аналог однопереходного транзистора) закрыты. Закрываться VT3 должен обратным выбросом напряжения на базовой обмотке. Получается, что оно должно превышать 30 В??? Нонсенс.
закрывается VT3 исключительно с помощью VT2, без всяких отрицательных выбросов.
отрицательный выброс не появится пока VT3 не начнет закрываться.

Более мощный вариант схемы А

Имел дело с такими блоками питания. Они часто идут в комплекте с адаптерами USB to IDE/SATA. Во вложении имеющиеся у меня мои зарисовки с плат и найденная схема на просторах инета. Может кому будет полезной.


маленькие транзисторы комплиментарная пара запросто меняется на отечественные КТ3102/3107 и кт502/503 и я полагаю что и на кт315/361. Очень часто горит вместе с силовым транзистором и цепочка R2C2 резистор 47К и конденсатор 103 по схеме с инета.
С3=33нФ С4=22нФ


ИИП для питания светодиодов. См. схему стабилизации.


Вариант ЗУ для мобильника

С однополупериодным выпрямителем:



http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=20085&page=19
Вернёмся к зарядникам от мобил.Заказал по 1 баксу 10 штук для экспериментов.Упрощённый вариант ранее выкладываемых здесь схем с оптронной обратной связью.Схема устойчиво держит заявленные 2,5 Вт(5В0,5А),транзистор 13001 греется до 70++ градусов, при превышении нагрузки напряжение падает.Заменой стабилитрона напряжение легко поднимается до нужного значения-вплоть до 15В. Не исключено, что можно и выше, но я не пробовал.
Следующая задача-увеличение мощности.1м делом ставлю 13003,потом 05-режим работы не изменился, т.е. можно эксперементировать дальше.Методом научного тыка было установлено, что на мощность влияет резистор 12 Ом в цепи эмиттера 1300х.При уменьшении сопротивления до 6 Ом выдаёт уже порядка 3,5 Вт, транзистор греется не сильно.При 4х Омах-БАХ!Вылетает очень мощно на пару с C945. На этом эксперименты решено прекратить и обратиться на этот форум с вопросом: почему так? На встреченных ранее схемах в этой теме, я видел вообще резисторы в 1 Ом в цепи эмиттера, правда там другой обвязки было побольше.Или может для трансформатора с сердечником 13х12х5 мм такая мощность-перебор и он уходит в насыщение?Как думаете, какую макс. мощность можно выжать из такого БП(заменив нужные эл-ты)?
Starichok51

трансформатор уходит в насыщение. однозначно.


для увеличения мощности этого трансформатора понадобится увеличить зазор в сердечнике, соответственно, увеличить число витков в обмотках, увеличить диаметр провода.
но тут приходим к тому, что нужное число витков нужного диаметра провода, просто не поместится в окне сердечника.
но если в исходном виде окно сердечника заполнено не полностью, то немного мощность трансформатора поднять можно.
Спасибо за ответы.Возникло 3 вопроса:
1. Видел в похожих схемах в цепи базы 130хх конденсатор, крый у меня имеет номинал 4700, был уменьшен до 1500, если я верно понимаю, то повысилась частота.Реально ли за счёт этого выжать мощность порядка 5 Вт (при условии, что в исходной конфигурации схема 3,5 тянет)?
2.До какой мощности целесообразно использовать такую простую схему(при соответствующем трансформаторе и выходном транзисторе)
3. Трансформаторы в таких БП обязательно мотать виток к витку или можно тупо внавал?





Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница