Таким образом, сквозной ток через переключательные транзисторы полностью отсутствует. Если используются ключевые транзисторы, имеющие разную инерционность (например, один транзистор типа КТ812А. а другой — КТ828А), то длительность паузы после закрывания более низкочастотного транзистора будет больше, чем длительность паузы после закрывания высокочастотного транзистора.
Начала статьи: Импульсный источник питания для усилителя звука
Следовательно, коэффициент заполнения импульсов — максимальный для любой пары используемых транзисторов при отсутствии сквозного тока, а импульсы тока через транзисторы — минимальной амплитуды. Последнее положительно сказывается на КПД источника.
Радиодетали для импульсного источника питания
Детали. Разъемы ХР1 и ХР2 — типа KAR390 или аналогичные малогабаритные. Сетевой выключатель SA1 —любого типа, рассчитанный на ток 3А и напряжение 250В. Предохранитель FU1 — ВП1-1. Его можно заменить на ВП1-2, ВП2Т-1 или аналогичный.
Конденсаторы С1, С2, СЗ, С6, С9, С14, С15, С18 — К73-17; С4, С5, С10, С11, С16, С17 — К50-35; С7, С8 — К31-11-3; С12, С13 — К73-16 или К73-11. Все конденсаторы, кроме С12 и С13, можно заменить любыми аналогичными с той же емкостью и напряжением.
В крайнем случае, конденсаторы С12 и С13 можно заменить на К73-17 Резисторы R1, R3, R4, R5, R8 ..R15 — MF. МЛТ, ОМЛТ, С2-23 или аналогичные; R2 — ПЭВ-7,5, a R6 и R7 — С5-16МВ. Варистор RU1 — VCR391 можно заменить любым аналогичным. Диоды VD1.. VD4 — КД213А. Их можно заменить на КД2997В.
Каждый диод крепят на радиаторе с площадью охлаждающей поверхности не менее 20 см². Установка диодов на охладители обязательна (иначе они перегреются и выйдут из строя). Диоды VD6, VD7 типа КД212А можно заменить на HER 108. КД411A (AM, БМ, ВМ, ГМ). КД209А (Б. В) или КД105Б (В. Г).
Диодная сборка VD8 применена KBU610. Ее можно заменить аналогичной, рассчитанной на ток 3 … 6А и обратное напряжение не менее 500 В, например, BR310. Диоды VD9, VD10, VD18 — HER208, заменяются на 1N4007, HER108, КД105В (Г). Диоды VD11, VD12 — КД518. можно заменить на КД212А, КД106А. Демпферные диоды VD14, VD15 можно заменить на HER308, КД411А (AM, БМ, ВМ).
Стабилитрон VD5 — любой с напряжением стабилизации 31.. 47В, например, КС531В2 или КС547В. Стабилитроны VD13, VD16, VD17 типа КС162А можно заменить любыми двуханодными стабилитронами с напряжением стабилизации 6.2 … 8.2В и максимальным током не менее 17 мА. Подойдут КС168В, КС170А, КС175А, КС182А.
Светодиод HL1 — L5013SGD, можно заменить на любой мигающий светодиод, или, если последний отсутствует, на светодиод красного свечения, например, АЛ307АМ, АЛ307БМ, АЛ307КМ, АЛ307ЛМ. Светодиод HL2 — L5013UBC, можно заменить на любой светодиод синего или зеленого цвета.
Динистор VS1 КН102Д заменяется любым малогабаритным динистором. Вместо оптических пар U1 и U2 типа АОУ115А подойдут динисторные оптроны с выходным током 80 мА. Транзисторы VT1 и VT2 типа 2Т812А можно заменить на КТ812А (Б), КТ809А. КТ828А, КТ834А (Б). КТ840А. КТ845А или KUY12 фирмы Tesla. Транзисторы
КТ841А (Б. В), КТ854А, КТ858А или КП948А (Б) в ИИП использовать нельзя (при включении они выйдут из строя). Транзисторы крепятся на теплоотводах с площадью охлаждающей поверхности каждого не менее 60 см². Дроссель L1 —промышленный, типа Д230В. Вместо него подойдет дроссель с индуктивностью 2.5…10 мГн, выполненный на трансформаторной стали или пермаллое. Обмоточный провод диаметром 0.6 мм.
Дроссель L2 выполнен на ферритовом кольце от Micrometals типоразмера К20х10х6. Материалом магнитопровода может быть и феррит М2000НМ. Обмотки I и II наматываются в два провода и содержат по 14 витков провода ПЭТВ, ПЭЛШО или ПЭВ-2 диаметром 0.6 мм. Дроссели L3 и L4 намотаны на магнитопроводах диаметром 7×8 из феррита 2000НМ. Обмотки I и II содержат по 75 витков аналогичного провода диаметром 1,2 мм и также наматываются в два провода.
Керн сердечника имеет немагнитный зазор 0,5 мм из гетинакса. Дня уменьшения полей рассеяния дроссели экранируют. Для этого снаружи все три стержня каждого из магнитопроводов туго оборачивают одним витком ленты из медной фольги. Края ленты припаивают друг к другу.
Силовой трансформатор Т1 намотан на трех сложенных вместе ферритовых кольцах М2000НМ1-17 К45х28х8 проводом МГТФ, ПЭТВ, ПЭЛШО или ПЭВ-2. Обмотка I имеет 131 виток диаметром 0,8 мм; обмотка II 45+45 витков диаметром 1.2 мм, обмотка III — 13 витков диаметром 0,25 мм, обмотки IV и V — по 2 витка диаметром 0.15 мм Обмотки следует равномерно распределить по магнитопроводу. Межобмоточная изоляция выполняется фторопластовой пленкой.
«Танцуем» от питания
Трансформатор Т2 намотан на кольце К10x6x3 из феррита М2000НМ. Все три обмотки (I, II и III) содержат по 8 витков провода МГТФ или ПЭТВ. ПЭВ-2 диаметром 0,15 мм. Обмотки следует распределить равномерно. Индуктивность каждой из обмоток — 6 мкГн.
Конструкция. Взаимное расположение проводников и деталей источника может быть произвольным. На характеристики ИИП это почти не влияет. Диаметр проводов, которыми соединяются детали, работающие под высоким напряжением, должен быть не менее 0,9 мм, диаметр проводов от нагрузки — не менее 1,2 мм. Все провода должны быть в надежной изоляции.
Налаживание. Внимание! Часть элементов ИИП находится под высоким напряжением, опасным для жизни. При работе с источником необходимо неукоснительно соблюдать правила техники безопасности.
Перед включением источника в сеть следует тщательно проверить правильность монтажа, фазировку обмоток дросселей и трансформаторов. ИИП собранный из исправных деталей точно по схеме, обычно начинает работать сразу. Если после включения ИИП в сеть напряжение на обмотках реле К1 недостаточно для его срабатывания, следует уменьшить сопротивление R2.
При этом нужно учитывать, что при срабатывании защиты ток через U1.1 или U1.2 возрастет, однако он должен оставаться меньше максимально допустимого для использованного оптрона (с коэффициентом нагрузки не более 0,8). Если при работе источника слышен свист, частота которого возрастает при уменьшении сопротивления нагрузки, то, чтобы свист не был слышен, можно уменьшить число витков обмоток Т2.
Все обмотки этого трансформатора должны содержать одинаковое число витков (но не менее 7 витков, иначе транзисторы начнут работать в активной области, перегреются и выйдут из строя). Допустимо скруглить края магнитопровода надфилем, добиваясь частоты преобразования 21 кГц.
Желательно убедиться, что импульсы напряжения на обмотке II Т1 имеют форму как на рис.3. Чем лучше частотные свойства транзисторов, тем быстрее рассасываются носители зарядов в них и тем меньше длительность паузы после импульса.
Далее регулируется защита. Для этого между общим проводом и выходом положительного напряжения подключаем нагрузку: реостат или магазин сопротивлений мощностью 250 Вт. По закону Ома сопротивление нагрузки должно быть 10 Ом для тока срабатывания 3.5А при выходном напряжении 35В. Если при включении сработала защита (реле К1 отключило нагрузку), то впаиваем резистор R6 меньшего сопротивления.
После срабатывания защиты источник отключаем от сети не менее чем на 15…20 с, впаиваем резистор и включаем его снова. Если защита не сработала, то устанавливаем резистор R6 большего сопротивления. Более точно выставить ток срабатывания можно подбором сопротивления R8. Таким образом добиваемся, чтобы ток срабатывания защиты составил 3.5 А.
Теперь нагрузку подключаем между общим проводом и выходом отрицательного напряжения и повторяем методику. Грубую установку тока осуществляем подбором R7, точную — R9. Если при максимальном токе нагрузки двухполярное выходное напряжение ИИП становится меньше +35 В, увеличиваем число витков обмотки II трансформатора Т1 до получения указанного напряжения.
В данном ИИП емкостная нагрузка не допускается — сработает защита. Когда требуется чтобы источник все-таки работал на емкостную нагрузку, можно поступить следующим образом. Параллельно светодиодам оптронов подключаем конденсаторы малой емкости, образующие интегрирующие цепи.
Однако время срабатывания защиты увеличится, ввиду чего может возникнуть ситуация, когда защита не успеет отключить нагрузку. Можно сначала подключать нагрузочный конденсатор через балластный резистор, а после того как он зарядится, шунтировать резистор, например, при помощи реле.
Если требуется, чтобы источник отдавал в нагрузку мощность до 500 Вт, достаточно использовать предохранитель FU1 на ток 3 А, увеличить площадь теплоотводов диодов VD1…VD4 и транзисторов VT1 и VT2, увеличить емкость конденсатора С10, увеличить диаметры монтажных проводов и проводов обмоток, а также отрегулировать защиту в соответствии с указанной выше последовательностью действии. При этом транзисторы VT1 и VT2 должны выдерживать ток коллектора не менее 6А.
Окончание статьи: Импульсный источник питания для усилителя мощности
