Ein einfaches Schaltnetzteil basierend auf dem UC3842-Chip. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile

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Jeder Entwickler steht möglicherweise vor dem Problem, eine einfache und zuverlässige Stromquelle für das von ihm entworfene Gerät zu schaffen. Derzeit gibt es recht einfache Schaltungslösungen und die entsprechende Elementbasis, die es ermöglichen, Schaltnetzteile mit einer minimalen Anzahl von Elementen zu erstellen.

Wir präsentieren Ihnen eine Beschreibung einer der Optionen für ein einfaches Netzwerk-Schaltnetzteil. Das Netzteil basiert auf dem UC3842-Chip. Diese Mikroschaltung ist seit der zweiten Hälfte der 90er Jahre weit verbreitet. Es implementiert viele verschiedene Stromversorgungen für Fernseher, Faxgeräte, Videorecorder und andere Geräte. Der UC3842 erfreute sich aufgrund seiner geringen Kosten, seiner hohen Zuverlässigkeit, seines einfachen Schaltungsdesigns und seines minimalen Verdrahtungsaufwands großer Beliebtheit.

Am Eingang des Netzteils (Abb. 5.34) befindet sich ein Netzspannungsgleichrichter inklusive einer 1-A-Sicherung FU5, ein 1-V-Varistor P275 zum Schutz des Netzteils vor Überspannung im Netz, ein Kondensator C1, ein 1 Ohm-Thermistor R4,7, Diodenbrücke VD1...VD4 auf FR157-Dioden (2 A, 600 V) und Filterkondensator C2 (220 µF bei 400 V). Der Thermistor R1 hat im kalten Zustand einen Widerstand von 4,7 Ohm und beim Einschalten wird der Ladestrom des Kondensators C2 durch diesen Widerstand begrenzt. Als nächstes erwärmt sich der Widerstand aufgrund des durch ihn fließenden Stroms und sein Widerstand sinkt auf Zehntel Ohm. Auf den weiteren Betrieb der Schaltung hat es jedoch praktisch keinen Einfluss.

Der Widerstand R7 versorgt den IC während der Startphase des Netzteils mit Strom. Wicklung II des Transformators T1, Diode VD6, Kondensator C8, Widerstand R6 und Diode VD5 bilden die sogenannte Rückkopplungsschleife (Loop Feedback), die den IC im Betriebsmodus mit Strom versorgt und dadurch die Ausgangsspannungen stabilisiert. Der Kondensator C7 ist ein Leistungsfilter für den IC. Die Elemente R4, C5 bilden die Steuerkette für den internen Impulsgenerator des IC.

Der Widerstandsteiler R2, R3 stellt die von der Rückkopplungsschleife am Eingang des Fehlerverstärkers erzeugte Spannung ein, bestimmt also die Stabilisierungsspannung. Zur Kompensation sind die Elemente R5, C6 notwendig. Frequenzgang des Fehlerverstärkers. Der Widerstand R9 ist strombegrenzend, der Widerstand R13 schützt den Feldeffekttransistor VT1 bei Bruch des Widerstands R9. Widerstand R11 ist ein Messwiderstand zur Bestimmung des Stroms durch den Transistor VT1. Die Elemente R10, C10 bilden eine Integrationsschaltung, über die die Spannung vom Widerstand R11, die dem Strom durch den Transistor VT1 entspricht, dem zweiten Komparator-IC zugeführt wird. Die Elemente VD7, R8, C9, VD8, C11 und R12 bilden die erforderliche Impulsform, eliminieren parasitäre Flankenbildung und schützen den Transistor vor starken Spannungsimpulsen.

Der Wandlertransformator ist auf einen Ferritkern mit ETD39-Rahmen von Siemens+Matsushita gewickelt. Dieses Set verfügt über einen runden Ferritkern in der Mitte und viel Platz für dicke Drähte. Der Kunststoffrahmen verfügt über Anschlüsse für acht Wicklungen.

Der Transformator wird mit speziellen Montagefedern zusammengebaut. Besonderes Augenmerk sollte auf die gründliche Isolierung jeder Wicklungsschicht mit lackiertem Stoff gelegt werden. Zwischen den Wicklungen I, II und den übrigen Wicklungen sollten mehrere Schichten lackierten Stoffs verlegt werden, um eine zuverlässige Isolierung des Ausgangsteils des Stromkreises vom Netzwerk zu gewährleisten . Die Wicklungen sollten „Turn-to-Turn“ gewickelt werden, ohne die Drähte zu verdrehen. Selbstverständlich dürfen sich die Drähte benachbarter Windungen und Schleifen nicht überlappen. Die Wicklungsdaten des Transformators sind in der Tabelle angegeben. 5.5.

Der Ausgangsteil des Netzteils ist in Abb. dargestellt. 5.35. Es ist vom Eingangsteil galvanisch getrennt und besteht aus drei funktionsgleichen Blöcken, bestehend aus einem Gleichrichter, einem LC-Filter und einem Linearstabilisator. Der erste Block – ein 5 V (5 A) Stabilisator – wird auf dem linearen Stabilisator-IC A2 SD1083/84 (DV, LT) hergestellt. Dieser Mikroschaltkreis hat einen Schaltkreis, ein Gehäuse und ähnliche Parameter wie der MS KR142EN12, der Betriebsstrom beträgt jedoch 7,5 A für SD1083 und 5 A für SD1084.

Der zweite Block – Stabilisator +12/15 V (1 A) – wird auf dem IC-Linearstabilisator A3 7812 (12 V) oder 7815 (15 V) hergestellt. Inländische Analoga dieser ICs sind KR142EN8 mit den entsprechenden Buchstaben (B, V) sowie K1157EN12/15. Der dritte Block – Stabilisator – 12/15 V (1 A) – ist auf einem linearen Stabilisator-IC aufgebaut. A4 7912 (12 V) oder 7915 (15 V). Inländische Analoga dieser ICs sind K1162EN12D5.

Zur Dämpfung der Überspannung im Leerlauf sind die Widerstände R14, R17, R18 notwendig. Aufgrund eines möglichen Spannungsanstiegs im Leerlauf wurden die Kondensatoren C12, C20, C25 mit Spannungsreserve ausgewählt. Es wird empfohlen, die Kondensatoren C17, C18, C23, C28 vom Typ K53-1A oder K53-4A zu verwenden. Alle ICs sind auf einzelnen Plattenstrahlern mit einer Fläche von mindestens 5 cm2 verbaut.

Konstruktiv erfolgt die Stromversorgung in Form einer einseitig im Gehäuse verbauten Leiterplatte aus der Stromversorgung eines Personalcomputers. Die Lüfter- und Netzwerkeingangsanschlüsse werden bestimmungsgemäß verwendet. Der Lüfter ist an einen +12/15-V-Stabilisator angeschlossen, es ist jedoch möglich, ohne große Filterung einen zusätzlichen +12-V-Gleichrichter oder Stabilisator herzustellen.

Alle Heizkörper werden vertikal und senkrecht zum Luftstrom installiert, der durch den Lüfter austritt. An die Ausgänge der Stabilisatoren sind vier Drähte mit einer Länge von 30 bis 45 mm angeschlossen. Jeder Satz Ausgangsdrähte ist mit speziellen Kunststoffklemmen zu einem separaten Bündel zusammengeklemmt und mit einem Stecker des gleichen Typs ausgestattet, der in a verwendet wird Personalcomputer zum Anschluss verschiedener Peripheriegeräte. Stabilisierungsparameter werden durch die Parameter der Stabilisator-ICs bestimmt. Die Welligkeitsspannungen werden durch die Parameter des Wandlers selbst bestimmt und betragen für jeden Stabilisator etwa 0,05 %.

Autor: Semjan A.P.

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