Schaltbares Labornetzteil auf dem LM2575T-Adj-Chip, 15-18 / 1,2-15 Volt 1 Ampere. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile

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Das vorgeschlagene Netzteil basiert auf der Mikroschaltung LM2575T-Adj von Motorola. Bei diesem Chip handelt es sich um einen schaltenden Gleichspannungsregler mit einstellbarer Ausgangsspannung. Die Wandlungsfrequenz (52 kHz) wird durch den eingebauten Oszillator bestimmt.

Die Mikroschaltung ist bei einer Eingangsspannung von bis zu 40 V betriebsbereit. Der Einstellbereich der Ausgangsspannung beträgt 1,2...35 V bei einem Laststrom von bis zu 1 A. Die minimale Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung beträgt etwa 2 V, Es gibt einen eingebauten Schutz gegen Übertemperatur und Kurzschluss im Last- und Überstromkreis.

Die Stromversorgungsschaltung ist in Abb. 1 dargestellt. eines.

Reis. 1 (zum Vergrößern anklicken)

Das Netzteil liefert einen Strom von bis zu 1 A bei einer Ausgangsspannung von 1,2...15 V. Bei einer Spannung von 15...18 V reduziert sich der maximale Strom auf 0,5 A, was bauartbedingt ist Abwärtstransformator verwendet. Ist es erforderlich, dass der Ausgangsstrom über den gesamten Ausgangsspannungsbereich 1 A erreicht, sollte ein Abwärtstransformator mit einer Sekundärspannung von 22 V verwendet werden. Bei einer Ausgangsspannung von 5 V und einem Laststrom von 1 A Der Stabilisator verbraucht einen Strom von 0,23 A vom Gleichrichter und sein Wirkungsgrad beträgt etwa 90 %.

Die 220-V-Netzspannung wird über den Sicherungseinsatz FU1 und die geschlossenen Kontakte des Schalters SA1 der Primärwicklung des Abwärtstransformators T1 zugeführt. Die Spannung der Sekundärwicklung wird über eine selbstrückstellende Sicherung FU2 einem auf Schottky-Dioden VD3-VD6 aufgebauten Brückengleichrichter zugeführt. Der Einsatz solcher Dioden reduziert die Leistungsverluste am Brückengleichrichter im Vergleich zu herkömmlichen Dioden und reduziert dadurch die Erwärmung der Elemente, was für eine Stromversorgung in einem kleinen Gehäuse wichtig ist. Die rote LED HL3 signalisiert den Betrieb der selbstrückstellenden Sicherung FU2, die notwendig ist, um den Transformator bei einer Fehlfunktion des Gleichrichters oder Stabilisatorchips vor Überlastung zu schützen. Der Varistor RU1 schützt zusammen mit dem Sicherungseinsatz FU1 den Transformator, die Gleichrichterdioden und den Stabilisator vor Impuls- und kurzzeitigen Überspannungen.

Gleichgerichtete Spannungswelligkeiten werden durch einen Oxidkondensator C1 mit hoher Kapazität geglättet. Keramikkondensatoren C3, C8 C9 und Tantal C2 reduzieren das Niveau hochfrequenter Pulsationen. Dies reduziert Störungen, die vom Schaltstabilisator in das Netzwerk gelangen. Die Ausgangsspannung wird durch einen variablen Widerstand R3 geregelt; das Verschieben seines Schiebers nach unten (gemäß Diagramm) führt zu einer Erhöhung der Ausgangsspannung. Drossel L1 ist kumulativ. C6C7L2C10C13 ist ein Tiefpassfilter, der die Welligkeit der stabilisierten Ausgangsspannung reduziert. Der Widerstand R6 fungiert als Last, wenn am Ausgang des Netzteils keine echte Last angeschlossen ist. Das Leuchten der HL4-LED zeigt das Vorhandensein einer Ausgangsspannung von mehr als 2 V an. Am Mikroamperemeter PA1 und dem Widerstand R5 ist ein Voltmeter montiert, das die Ausgangsspannung misst. Die Drossel L3 reduziert den Pegel hochfrequenter Gleichtaktstörungen. LEDs HL1, HL2 mit erhöhter Helligkeit und weißem Licht beleuchten die Voltmeterskala und dienen gleichzeitig als Betriebsanzeige.

Es werden Festwiderstände für die Oberflächenmontage verwendet, beispielsweise P1-12, RN1-12. Ein variabler Widerstand - SPZ-4 oder ein ähnlich kleiner Widerstand mit linearer Charakteristik; sein Metallkörper muss mit einem gemeinsamen Draht verbunden werden, und auf der Achse muss ein Griff aus Isoliermaterial angebracht werden - der Stabilisatorchip reagiert empfindlich darauf Störungen am FB-Eingang. Der Varistor MIG10-471 kann durch die Varistoren FNR-14K431, FNR-10K471, FNR-14K471 und ähnliche für die Spannung 430 oder 470 V ersetzt werden.

Oxidkondensatoren (außer C2 und C14) – importierte, inländische Kondensatoren K50-35 werden nicht empfohlen. Kondensatoren C2, C14 – Tantal zur Oberflächenmontage. Zum Anschluss der Last ist am Ende des Ausgangsanschlusskabels der Kondensator C14 installiert. Wenn kein Kondensator für eine Betriebsspannung von 25 V vorhanden ist, kann dieser aus zwei in Reihe geschalteten für eine Spannung von 20 V aufgebaut werden. Alle anderen Kondensatoren sind Keramikkondensatoren für die Oberflächenmontage, Größen 0805, 1206. Der Kondensator C3 ist direkt angelötet Pins 1 und 3 des Stabilisators DA1. Bei Verwendung von Festwiderständen MLT, S2-23 und Keramikkondensatoren mit Drahtanschlüssen vergrößern sich die Gesamtabmessungen des Netzteils.

Die Schottky-Dioden SR360 können durch die Dioden MBRD350, SK35 ersetzt werden. MBRS360T3, MBR350, MBR360. KD268B. Fehlen solche Dioden, können Dioden der KD213-Serie verwendet werden. aber die Effizienz des Netzteils nimmt ab und die Temperatur im Inneren des Gehäuses steigt. Anstelle der Diode 1N4148 können Sie jede Diode der Serien KD521, KD522 einbauen. HL3- und HL4-LEDs – auch alle der Serien KIPD66, KIPD21, L-934. Die LEDs RL30-WH744D (weiß) können durch 504UWC ersetzt werden.

Mikroamperemeter RA1 - M68501. M4761 oder ähnliches von der Aufnahme-/Wiedergabepegelanzeige eines Haushalts-Tonbandgeräts. Der Netzschalter ist ein Tastenfeld IRS-101-1 A3 oder IRS101-12C mit einer Neonanzeigelampe, Sie können jedoch jeden kleinen Schalter verwenden, der für das Schalten einer Spannung von 220 V AC ausgelegt ist. Das Anschlussstromkabel zum Anschluss der Last ist zweiadrig, bis zu 1 m lang mit einem Querschnitt jeder Ader von 0,75 mm2.

Der verwendete Abwärtstransformator ist fertig aus dem Icarus-Elektrophon. Stattdessen können Sie ein beliebiges ähnliches Gerät mit einer Gesamtleistung von 15 bis 25 W verwenden, beispielsweise ein einheitliches TP115-8. Ein selbstgebauter Transformator kann auf einen W-förmigen Magnetleiter mit einer zentralen Kernfläche von 6,25 cm2 gewickelt werden. Die Primärwicklung enthält 1800 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 0 mm, die Sekundärwicklung enthält 2 Windungen desselben Drahtes mit einem Durchmesser von 155 mm. Wenn in der Mitte der Sekundärwicklung kein Abgriff vorhanden ist, wird der Widerstand R0,68 gemäß Diagramm an den unteren Anschluss der Sekundärwicklung angeschlossen. In diesem Fall müssen Widerstandswert und Leistung dieses Widerstands R2 verdoppelt werden.

Der Induktor L1 ist auf drei aus 20NN-Ferrit zusammengeklebte Magnetkerne K12x6-2000 gewickelt. Es enthält 12...15 Windungen selbstgemachten Litzendraht, bestehend aus 20 Stück PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 0,18 mm. Die Längen werden zusammengefügt und mit einem Handwickler, einer Handbohrmaschine, einem Elektroschrauber oder einer elektrischen Bohrmaschine mit niedriger Drehzahl verseilt. Die Verwendung von Litzendraht reduziert Leistungsverluste im Induktor L1 und erleichtert dessen Wicklung. Für die Herstellung der Induktoren L2 und L3 werden Magnetkerne K16x6x4.5 aus 2000NN-Ferrit verwendet, Induktor L2 enthält 16 Windungen PEV-2 0.68-Draht, L3 - 2 Windungen des zweiadrigen Ausgangskabels. Bevor alle Drosseln aufgezogen werden, müssen die Kanten des Magnetkreises mit einer Feile abgeschliffen und anschließend mit einer Schicht lackiertem Stoff umwickelt werden.

Alle Elemente des Gerätes sind in einem selbstgebauten Kunststoffgehäuse mit den Gesamtabmessungen 85x56x106 mm untergebracht, das aus Schachteln für 35-mm-Dias zusammengeklebt ist (Abb. 2).

Fig. 2

Die Anordnung der Elemente im Gehäuse ist sehr dicht (Abb. 3), da die Hälfte des Volumens von einem Abwärtstransformator und einem Mikroamperemeter eingenommen wird.

Fig. 3.

Im unteren Teil der Gehäusewände sind etwa hundert Belüftungslöcher mit einem Durchmesser von 2,5 mm gebohrt. Die meisten Teile sind auf einer Platine mit den Maßen 46x72 mm untergebracht. Die Montage der Elemente erfolgt im Scharnierverfahren. Die Ausgangselemente befinden sich auf einer Seite der Platine (Abb. 4), die Oberflächenmontageelemente auf der zweiten.

Fig. 4

Der Varistor RU1 ist an die Anschlüsse des Transformators angelötet. Auf der Oberseite des Gehäuses ist ein Mikroamperemeter angebracht, für das ein rechteckiges Fenster entsprechender Größe angefertigt wird. Die LEDs HL1, HL2 sind beidseitig auf das Mikroamperemeter aufgeklebt und beleuchten dessen Skala. Es empfiehlt sich, den integrierten Stabilisator LM2575T-Adj auf einem Kühlkörper mit einer Gesamtfläche von 4...8 cm2 aus einer Aluminium- oder Kupferlegierung zu installieren.

Die Einrichtung des zusammengebauten Netzteils besteht aus der Einstellung der Obergrenze der Ausgangsspannung durch Auswahl des Widerstands R4 und der Auswahl des Widerstands R5, um den Maximalwert der gemessenen Spannung einzustellen. Anschließend wird mit einem handelsüblichen Voltmeter die Skala des eingebauten Voltmeters kalibriert. Ist ein Überstromschutz des Netzteils bei verschiedenen Stromwerten erforderlich, was vor allem für den Laboreinsatz relevant ist, müssen mehrere schaltbare selbstwiederherstellende Sicherungen in Reihe mit der Induktivität L2 installiert werden.

Autor: Butow A.

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