Schaltstabilisator für Telefon. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Telefonie

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In Multifunktionstelefonen mit einer Nennstromaufnahme von 60 ... 200 mA (über einen 5-V-Versorgungskreis) werden am häufigsten lineare Spannungsstabilisatoren auf dem KR142EN5A-Chip oder seinen Analoga verwendet. Es kommt vor, dass der Kühlkörper des Stabilisators nach der „unteren Grenze“ berechnet wird und die Mikroschaltung sehr heiß wird. Um das thermische Regime zu verbessern und die Zuverlässigkeit zu erhöhen, schlage ich vor, den Linearstabilisator durch einen Impulsstabilisator zu ersetzen, der einfach zu montieren und zu konfigurieren ist und auf einer speziellen Mikroschaltung MC3406ZA f basiert. Motorola.

Das Schema des aktualisierten Netzwerkadapters mit einem darin installierten Schaltspannungsregler ist in Abb. 1 dargestellt.

(zum Vergrößern klicken)

Der MC34063A-Chip ist in zwei Versionen erhältlich: im DIP-8-Gehäuse (mit Index P) und im Miniatur-SO-8-Gehäuse (mit Index D). Die Mikroschaltung bleibt bei einer Eingangsspannung von 3...40 V betriebsbereit und ermöglicht die Erstellung von Aufwärts-, Abwärts- und invertierenden Spannungswandlern [1].

In diesem Fall ist dieser Chip als Tiefsetzsteller enthalten. Die Verwendung in diesem Modus ist sinnvoll, wenn die Eingangsspannung die stabilisierte Ausgangsspannung um mehr als das Zweifache übersteigt. Bei einem geringeren Unterschied zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung nimmt der Wirkungsgrad des Stabilisators ab und nähert sich dem Wirkungsgrad linearer Stabilisatoren an. Die für den Normalbetrieb des Tiefsetzstellers erforderliche Mindestdifferenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung beträgt 2 V.

Die Netzspannung (220 V) wird über die Sicherung FU1 der Primärwicklung des Abwärtstransformators T1 zugeführt. Der Transformator wurde von einem Adapter des Telefonapparats verwendet und bei seiner Verfeinerung wurde eine Sicherung eingeführt. Leider sind die meisten Hersteller von Netzwerkadaptern hartnäckig nicht bereit, Sicherungen in ihre Produkte einzubauen, wodurch die Sicherheit von Geräten und Haushalten gefährdet wird. Der Varistor R1 schützt den Netztransformator vor einem Isolationsdurchbruch des Primärwicklungsdrahtes bei Spannungsspitzen.

Die Spannung von der Sekundärwicklung des Transformators über den Sicherheitswiderstand R2 wird über die Dioden VD1...VD4 dem Brückengleichrichter zugeführt. Der Kondensator C1 glättet die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung. Der Widerstand R3 wird benötigt, um den DA1-Chip vor Überlastung zu schützen. Die Oszillatorfrequenz der Mikroschaltung wird durch den Kondensator C11 eingestellt. Die Schottky-Diode VD5 und die Induktivität L1 sind an der Umwandlung der hohen Eingangsspannung in eine niedrige stabilisierte Ausgangsspannung beteiligt, deren Wert von den Widerständen R4 und R5 abhängt. Da der Komparator der Mikroschaltung versucht, eine Spannung von etwa 5 V an Pin 1 von DA1,25 aufrechtzuerhalten, ist die Ausgangsspannung umso höher, je größer der Widerstand von R5 ist. Die Induktivitäten L2...L4 sind Teil der LC-Filter. Glättung der Welligkeit der Ausgangsspannung. Die Zenerdiode VD6 schützt die Last vor Schäden bei einer Störung des Stabilisators (in diesem Fall brennt der Schutzwiderstand R2 durch).

Details und Design. Die meisten Teile sind auf einer 44x32 mm großen Platine verbaut (Abb. 2).

Die Ausgänge der Teile sind durch Drahtbrücken verbunden. Der Transformator T1 ist für alle geeignet, die eine Gesamtleistung von mindestens 4 W und eine Spannung an der Sekundärwicklung von 10 ... 17 V haben. Je höher die Spannung am Ausgang des Gleichrichters ist, desto weniger Strom verbraucht der Stabilisator konstant Laststrom. Der Varistor R1 kann ein beliebiger Varistor der TNR- und FNR-Serie für eine Nennspannung von 430 (470) V sein, zum Beispiel FNR-07K471. Der Widerstand R2 wird in SMD-Ausführung verwendet. An dieser Stelle können Sie eine rücksetzbare Sicherung mit einem Nennstrom von 0,2 A [2] oder eine ähnliche Sicherung verwenden.

Widerstand R3 ist ein selbstgebauter Drahtwiderstand, der aus einem dünnen, hochohmigen Lackdraht besteht, der um einen Widerstand mit geringer Leistung gewickelt ist. Die übrigen Widerstände sind klein und können beliebiger Art sein. Oxidkondensatoren - importierte Analoga von K50-35, unpolar - Keramik, in SMD-Version. Anstelle der VD5-Diode können Sie eine beliebige Schottky-Diode mit geringer Leistung verwenden, beispielsweise 1N5819. Die Zenerdiode KS162A kann durch KS162V, 1N5341 ersetzt werden. Ein Brückengleichrichter passt normalerweise hinein. welches zunächst im Adapter installiert ist. Sie können es aus vier Dioden der Serie 1N4000 ... 1N4007 zusammenbauen. KD243. KD247, KD208. Geeignet sind auch Schottky-Dioden mit geringer Leistung, wobei sich die Effizienz des Stabilisators leicht erhöht.

Alle von mir verwendeten Drosseln sind klein, industriell gefertigt und haben einen Wicklungswiderstand von nicht mehr als 0.1 Ohm. Die Effizienz des Stabilisators wird hauptsächlich durch die Eigenschaften des Induktors L1 beeinflusst, der eine Induktivität von 100 ... 500 μH oder mehr sein kann. Zunächst nahm ich einen Choke, bestehend aus 35 Windungen Wickeldraht 00.37 mm. Auf einen Ring aus Niederfrequenzferrit M2000NN mit einem Außendurchmesser von 16 mm gewickelt und dann eine Drossel aus dem verfügbaren Fertigteil (klein) mit einem H-förmigen Ferritkern (mit dem die Effizienz des Stabilisators erreicht wird) ausgewählt hat sich nicht verschlechtert). Um die Zuverlässigkeit zu erhöhen, wird ein kleiner U-förmiger Strahler aus einer Messingplatte mit den Maßen 34063 x 34063 x 30 mm mit Hilfe von wärmeleitendem Kleber auf die Mikroschaltung MC4AO (MC0,3AR) geklebt, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen.

Mein Stabilisator ist unter Berücksichtigung der Verluste im Anschlusskabel (5,45 V) auf eine Ausgangsspannung von 0,05 V eingestellt, da das über den aufgerüsteten Adapter gespeiste Telefongerät über ein Notstromversorgungs-Ladegerät und einen dafür geänderten Stromkreis der Prozessorplatine verfügt Grund. Wird eine Ausgangsspannung von 5 V benötigt, muss der Widerstand R5 auf 3,6 kΩ reduziert werden.

Vor dem Upgrade des Netzwerkadapters verbrauchte der Spannungsregler auf dem KR142EN5A-Chip bei angeschlossener Last einen Strom von etwa 110 mA aus der Sekundärwicklung des Transformators. und wenn es durch einen gepulsten Strom ersetzt wurde, verringerte sich der Stromverbrauch auf 70 mA. Gleichzeitig ist die Erwärmung des Adaptergehäuses spürbar zurückgegangen. Die Spannungswelligkeitsamplitude am Ausgang des Stabilisators bei einem Laststrom von 100 mA überschreitet 40 mV bei der Frequenz des Wandlers nicht.

Literatur

1. Schaltstabilisator auf dem MC34063A-Chip. - Radiokonstrukteur. 2008. Nr. 3, S. 12.
2. moderne Sicherungen. - Radiomir, 2008. Nr. 3-4.

Autor: A. Butov, Dorf Kurba, Gebiet Jaroslawl.

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