Schaltnetzteil für Haushalts-REA. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Um elektronische Haushaltsgeräte mit einer Leistung von 35...40 W zu versorgen, wurde ein Einzyklus-Spannungswandler mit Einwegschalter ausgewählt. Konverter dieser Art sind derzeit in Haushalts- und Industriegeräten am weitesten verbreitet.

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Unter den Einzelzyklus-Spannungswandlern ist der Einzelzyklus mit „umgekehrter“ Verbindung einer Gleichrichterdiode (Abb. 1) äußerst einfach, dessen Funktionsprinzip wie folgt ist.

Bei geöffnetem Transistor VT1 fließt ein linear ansteigender Strom durch die Induktivität der Primärwicklung 13-19 des Transformators TV1. Die Energie wird im magnetischen Kreis des Transformators in Form eines magnetischen Flusses gespeichert. In der Wicklung III des Transformators TV1 wird eine Spannung mit einer solchen Polarität induziert, dass sich die Diode VD11 im nichtleitenden Zustand befindet und die Spannung an der Last nur durch die Energie des im vorherigen Zyklus aufgeladenen Kondensators C9 aufrechterhalten wird.

Nach dem Schließen des Transistors VT1 wird der durch die Wicklung I des Transformators TV1 fließende Strom unterbrochen. Da der Magnetfluss im Magnetkern des Transformators nicht sofort verschwinden kann, wird an der Wicklung III des Transformators eine Selbstinduktions-EMF induziert, deren Polarität der Spannung entgegengesetzt ist, die vor dem Abschalten des Transistors an ihr anlag.

Die Diode VD11 öffnet sich und entlang des resultierenden Stromkreises: Pin 14 des Transformators TV1, offene Diode VD11, Kondensator C9, Ausgangsfilter LL1, C10, Stromversorgungslast, Pin 20 des Transformators, Strom fließt.

Damit beginnt die zweite Stufe – die Übertragung der in Form eines Magnetfelds gespeicherten Energie an die Last und das Laden des Kondensators C9. Ein Teil des Magnetflusses wird jedoch durch die Luft unter Umgehung der Sekundärwicklung geschlossen. Dieser Fluss wird durch die Streuinduktivität bestimmt. Die während der Akkumulationsphase darin gespeicherte Energie wird nicht auf die Last übertragen und durch die Dämpfungsschaltung R11C6VD9 kompensiert.

In einer Einzyklusschaltung arbeitet der Magnetkreis des Transformators im Modus eines privaten Magnetisierungszyklus. Wenn der Magnetisierungsstrom groß genug ist, erreicht die magnetische Induktion ein Sättigungsniveau und die Induktivität der Primärwicklung des Transformators fällt stark ab. Dies führt zu einem starken Anstieg des Stroms des Transistors VT1. Um eine Sättigung zu vermeiden, wird in den Magnetkreis ein Spalt von bis zu 2 mm eingebracht. Daher muss bei einem Single-Ended-Spannungswandler bei der Auswahl des Transistors VT1 und des Transformators TV1 sehr vorsichtig vorgegangen werden.

Das „Herz“ des „Flyback“-Single-Ended-Spannungswandlers ist die DA1-Mikroschaltung – ein PWM-Controller.

Ein typisches Anschlussdiagramm und Eigenschaften des TDA4605 finden Sie in [1-3]. Als Impulstransformator wurde ein Transformator aus dem MP-403-Leistungsmodul: TPI-8-1 sowie zwei in Reihe geschaltete Sekundärwicklungen 14-18 und 16-20 verwendet. Jede Wicklung besteht aus vier parallel geschalteten PEVTL-0,35-Leitern.

Bei einer Stromdichte von 5 A/mm2 erreicht der Sekundärwicklungsstrom 1,7 A. Bei eingeschaltetem Transformator TV1 und einer Lastleistung von 40 W, wie im Diagramm angegeben, beträgt die Wandlungsfrequenz 33 kHz. Reicht die Spannung in der Sekundärwicklung nicht aus, damit die Impulsquelle in den Betriebsmodus übergeht, ist aufgrund der periodischen Aktivierung des Startmodus ein charakteristisches Geräusch („Knattern“) zu hören. Um den Startmodus zu erleichtern, empfiehlt es sich, zwischen dem Netzteilausgang und der Last einen Taster mit Öffnerkontakten einzubauen. Wenn das Gerät Schwierigkeiten hat, in den Betriebsmodus zu gelangen, müssen Sie kurz darauf drücken, um das Starten der Stromquelle zu erleichtern.

Einige integrierte Schaltkreise haben eine maximale Versorgungsspannung von 18 V. Durch Einstellen des Widerstands R6 und ggf. R5 können Sie die gewünschte Spannung einstellen.

Als Sekundärwicklung 11-7 einsetzbar. Am Eingang der gepulsten Quelle muss ein Rauschunterdrückungsfilter eingeschaltet sein. Sie können einen Standard-Fernsehempfänger verwenden, der aus einem DF110PTs-Induktor und Kondensatoren 2200Х630 V (2 Stk.) und einem 0,1 μPFCh630 V besteht.

Beim Anschluss an das Netzwerk sollten Sie zuverlässige Schaltelemente (Kippschalter, Schalter) verwenden. Das Gerät ist zusammen mit dem Entstörfilter über eine 1-A-Sicherung mit dem Netzwerk verbunden. Alle Elemente des Schaltnetzteils sind auf einer Leiterplatte aus einseitiger Glasfaserfolie mit den Abmessungen 100 x 80 mm und einer Dicke montiert von 1,5 mm (Abb. 2).

Die Quelle verwendet Widerstände vom Typ MLT, ein variabler Widerstand R6 wird importiert, klein. Elektrolytkondensator C1 von SAMSUNG, der Rest wird ebenfalls importiert, C9 ist vorzugsweise für eine Betriebstemperatur von 105°C. Kondensatoren C2, C4, C8 Typ K73-9; C3, C7, C10 importiert, klein. Drossel LL1 Industrie Typ DM-2,4. Wenn am Quellenausgang eine erhöhte Welligkeit auftritt, muss eine Drossel mit hoher Induktivität verwendet werden, die nach der in der einschlägigen Literatur angegebenen Methode berechnet wird, oder ein weiterer LC-Filter an den Ausgang angeschlossen werden. Um Verluste im Gleichrichter bei hohen Wandlungsfrequenzen zu reduzieren, wird als Diode VD11 eine Schottky-Barrierediode verwendet. Bei schlechteren Ergebnissen können Sie KD213 verwenden.

Das Oszillogramm an Pin 14 des Transformators relativ zu Pin 20 ist in Abb. dargestellt. 3.

Transistor VT1 und Diode VD11 sind jeweils auf einem Lamellenkühlkörper mit den Maßen 40x25 mm platziert. Eine gepulste Stromversorgung aus nachweislich funktionierenden Radioelementen erfordert praktisch keine Einrichtung. Um Störungen durch das Netzteil zu reduzieren, empfiehlt es sich, das Gerät in einem Metallgehäuse mit Belüftungslöchern zur Kühlung unterzubringen. Es ist zu beachten, dass das Schaltnetzteil galvanisch mit dem Netz verbunden ist, völlig geräuschlos arbeitet und bei unachtsamer Handhabung zu einem Stromschlag führen kann.

Литература:

1. Mikroschaltungen für Schaltnetzteile und ihre Anwendung: Ref. -M.: DODEKA, 1997.
2. Lukin N.V., Koryakin-Chernyak S.L. Einheiten und Module moderner Fernseher. - K.: Wissenschaft und Technologie, 1995.
3. Kosenko V., Kosenko S., Fedorov V. Flyback gepulstes IP // Radio. - 1999 - Nr. 12. - S. 40-41.

Autor: O. V. Belousow

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