Stabilisierte Netzteile für den Player. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile

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Es gibt immer mehr Haushaltsgeräte, die mit 3 V (zwei Miniaturbatterien oder Akkus) betrieben werden. Die meisten Kassettenrekorder, Diktiergeräte und Taschenradios sind für den autonomen Betrieb ausgelegt. Unter stationären Bedingungen ist es jedoch bequemer, sie über einen entsprechenden Adapter über ein 220-V-Netz mit Strom zu versorgen, um die Batterien nicht zu entladen. Hierzu ist eine stabilisierte Quelle mit einer Spannung von 2,4...2,9 V erforderlich, die einen Laststrom von bis zu 0,3...0,5 A bereitstellt.

Es gibt eine ganze Reihe von Netzteilen im Angebot, die in Form eines Netzsteckers hergestellt werden. Einige von ihnen verfügen über keinen Stabilisator und sind für diese Anwendung nicht geeignet, da der Netzwerkhintergrund (in Pausen) zu hören ist. Gute Adapter im Kunststoffgehäuse enthalten einen Spannungsreduziertransformator, einen Gleichrichter, Filterkondensatoren und einen Stabilisator auf einer KR142EN12-Mikroschaltung. Eine typische Schaltung eines solchen Netzteils ist in Abb. dargestellt. 2.21.

Reis. 2.21. Typisches geregeltes Stromversorgungsdiagramm

Bei einer geringen Laststromaufnahme (bis zu 100 mA) arbeitet diese Quelle ganz normal, aber wenn sie ansteigt, beginnt das Gehäuse sehr heiß zu werden, was dadurch erklärt wird, dass für den Betrieb der angegebenen Mikroschaltung im Stabilisierungsmodus die Die Spannung daran muss mindestens 3,8 V abfallen (zwischen Eingang und Ausgang). Bei einem Strom von 0,5 A beträgt die in Form von Wärme an DA1 abgegebene Leistung mindestens 1,9 W. Normalerweise ist dieser Wert sogar noch höher, da die Spannung aus der Sekundärwicklung des Transformators niemals als minimal zulässige Spannung gewählt wird, da eine Instabilität der Netzspannung möglich ist (deren Reduzierung auf 180 V).

Die geringen Abmessungen des Adaptergehäuses ermöglichen keine gute Wärmeableitung für den Stabilisatorchip. Und obwohl die Erwärmung der Elemente einer solchen Stromversorgung akzeptabel ist, ist es kein Geheimnis, dass mit steigender Temperatur die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Quelle abnimmt.

Und wenn man einmal vergisst, dass ein solcher Adapter eingesteckt ist, ist es selbst bei 30 Grad Hitze nicht weit von einem Feuer entfernt (nicht alle Steckernetzteile verfügen über Thermosicherungen).

Die meisten Audio-Player verfügen nicht über einen zuverlässigen automatischen Stopp, wenn das Band zu Ende ist, und in diesem Fall steigt der Stromverbrauch stark an, was bei längerem Verbleib in diesem Zustand, beispielsweise wenn Sie bei eingeschaltetem Player einschlafen, zu kann es beschädigen. Beispielsweise verbraucht ein Modell eines Audioplayers mit integriertem Empfänger WALKMAN WM-FX271 (Sony) Strom in den folgenden Modi: Radioempfang von UKW-Sendern - 50 mA; Wiedergabe von Kassette - 90 mA; gesperrter Motor (am Ende des Bandes in der Kassette) - 320 mA.

In Anbetracht all dessen habe ich mich entschieden, ein Niederspannungsnetzteil zu entwickeln, das unter allen Betriebsbedingungen kalt bleibt und außerdem über eine Schutzabschaltung verfügt, falls am Ausgang ein Kurzschluss auftritt oder der Strom in der Last einen eingestellten Wert überschreitet B. wenn die Kassette leer ist.

Ein solches Schema ist in Abb. 2.22.

Reis. 2.22. Schematische Darstellung (zum Vergrößern anklicken)

Um die Wärmeentwicklung am Stabilisator zu reduzieren, wird ein integrierter Stabilisatorchip verwendet, der mit einem geringen Spannungsabfall (1,1 V) zwischen Eingang und Ausgang des KR142EN22 arbeitet (auch importierte Analoga aus der „LOW DROP“ CD-Serie, LD1085CT sind geeignet) .

Der Betrieb des Netzteils wird über zwei Tasten SB1, SB2 gesteuert. Ein kurzer Druck auf SB1 versorgt die Primärwicklung des Transformators mit Strom. Gleichzeitig wird durch den Strom durch den Widerstand R7 und die LED des Optokopplerschalters VS1 dieser ausgelöst und der SB1-Tasterkreis gesperrt. Das Leuchten der HL1-LED erinnert Sie daran, dass die Quelle mit dem Netzwerk verbunden ist. Die Schaltung bleibt in diesem Zustand, bis wir die zweite Taste SB2 drücken oder der Transistor VT1 öffnet. Damit der Transistor funktioniert, muss die Spannung an R3 0,6 V überschreiten, was auftritt, wenn der Ausgangsstrom höher ist als der von diesem Widerstand vorgegebene Wert.

Bei ordnungsgemäßer Installation beginnt die Schaltung sofort zu arbeiten und erfordert lediglich die Einstellung der Ausgangsspannung auf 2,8...2,9 V mit dem Widerstand R6 und mit Hilfe von R3 den Schutzauslösestrom.

Bequemer lässt sich der Ansprechstrom des Schutzes mit einem variablen Widerstand von etwa 50 Ohm (Lastäquivalent) einstellen, der an den Ausgang des Stabilisators angeschlossen und mit einem Amperemeter in Reihe geschaltet ist. Mit diesem Widerstand stellen wir den Strom im Lastkreis ein, bei dem der Schutz arbeiten soll, und schalten durch Einstellen von R3 die Stromquelle aus (die HL1-LED erlischt).

Bei der Installation wurden folgende Teile verwendet: angepasste Widerstände R3 - SP5-16VA-0.5 W; R6 - SPZ-19a-0,5 W; Festwiderstände MLT und S2-23; Kondensatoren: C1 - K50-29V bei 16 V; C2 und C4 - K50-35 bei 6,3 V; C3 - K10-17.

Die Dioden VD1...VD4 eignen sich für alle kleinen Dioden mit einem zulässigen Durchlassstrom von mindestens 1 A. Es ist besser, eine LED aus einer Reihe zu verwenden. KIPD.

Der Transistor kann mit ähnlicher Leitfähigkeit jeglicher Art verwendet werden, jedoch mit einer höheren Verstärkung. Der Optokopplerschalter VS1 kann durch einen 5P19T1 ersetzt werden.

Ich habe einen einheitlichen Transformator aus der TP121-2-6 V-Serie genommen und ihn dann modifiziert: Er hat ein praktisches Design (einfacher Zugang zum Entfernen überschüssiger Windungen aus der Sekundärwicklung – dies ist ohne Demontage der Hardware möglich). Seine Belastungscharakteristik ist in Abb. dargestellt. 2.23 (die gestrichelte Linie zeigt die Kennlinie nach Entfernung von etwa 40 Windungen aus der Sekundärwicklung).

Reis. 2.23. Abhängigkeit der Spannung in der Sekundärwicklung des Transformators. TP121-2 auf Laststrom

Das Design des Transformators sieht seine Installation direkt auf der Platine vor. Die Stromversorgungsplatine ist in Abb. dargestellt. 2.24. Bis auf die HL1-LED sind alle Teile darauf platziert. Der integrierte Stabilisatorchip DA1 ist an einem kleinen Kühler befestigt.

Reis. 2.24. PCB-Topologie und Elementlayout

Autor: Shelestov I.P.

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