Schaltnetzteil mit geringer Leistung. Schema, Beschreibung

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Schaltnetzteil mit geringem Stromverbrauch. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile

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Ein besonderes Merkmal des vorgeschlagenen Schaltnetzteils mit geringem Stromverbrauch ist die geringe Anzahl von Teilen und ihre geringen Kosten. Es kann zur Stromversorgung elektronischer Geräte mit geringem Stromverbrauch verwendet werden.

Technische Eigenschaften

Eingangsspannung, V......220
Ausgangsspannung, V ...... 5
Maximaler Laststrom, A ..... 1,2
Umwandlungsfrequenz, kHz......50

Als Grundlage diente eine Miniaturnetzwerk-Stromquelle (siehe den Artikel von Tsypushtanov A. „Miniaturnetzwerk“ in Radio Nr. 4, 1986, S. 48). Das Gerät ist nach dem Schema eines Halbbrücken-Spannungswandlers aufgebaut (siehe Abbildung). Ein Arm der Brücke wird durch die Kondensatoren C4 und C5 gebildet, der andere durch die Transistoren VT1 und VT2. Der Transformator T1 ist in der Diagonale der Brücke enthalten.

Schaltnetzteil mit geringer Leistung

Der Generator am Operationsverstärker DA1 ist entsprechend der Multivibratorschaltung aufgebaut. Seine Versorgungsspannung wird durch die Zenerdioden VD2 und VD3 stabilisiert. Die Oszillatorfrequenz hängt von der Kapazität des Kondensators C6 und dem Widerstandswert des Widerstands R8 ab und beträgt für die im Diagramm angegebenen Werte ungefähr 50 kHz.

Der Kondensator C7 sorgt für die Gleichstromentkopplung des Generators und des Transistors VT1. Der Widerstand R10 begrenzt den Basisstrom und die Diode VD7 – die Sperrspannung am Emitterübergang des Transistors VT1.

Einer der Nachteile eines Halbbrückenwandlers ist die Notwendigkeit eines zusätzlichen Transformators zur Ansteuerung der Transistoren. Das vorgeschlagene Netzteil konnte dieses Problem auf andere Weise lösen.

Das Öffnen des Transistors VT2 erfolgt in dem Moment, in dem der Transistor VT1 schließt. Die positive Rückkopplungsspannung von der Wicklung III des Transformators T1 wird dem Emitterübergang des Transistors VT2 zugeführt und öffnet diesen. Der Basisstrom des Transistors VT2 wird durch den Widerstand R9 begrenzt. Das Rückwärtsschalten der Transistoren erfolgt, wenn der Transistor VT1 durch einen Impuls vom Hauptoszillator geöffnet wird und der Emitterübergang des Transistors VT2 durch eine offene Diode VD8 überbrückt wird. Zu diesem Zeitpunkt fließt ein Durchgangsstrom durch die Transistoren. Um ihn auf ein Minimum zu reduzieren, sollten die Widerstände R10 und R9 ausgewählt werden, um eine tiefe Sättigung der Transistoren zu verhindern.

Die Ausgangsspannung von Wicklung II des Transformators T1 wird durch die Dioden VD4 und VD5 gleichgerichtet. Die gleichgerichtete Spannung wird dem Stabilisator DA2 zugeführt. Der Wandler verfügt nicht über Spannungsstabilisierungs- und Kurzschlussschutzknoten, daher werden diese Funktionen vom linearen Ausgangsspannungsregler DA2 ausgeführt.

Das Gerät verwendet die Kondensatoren K73-11 (C1, C2).

Der Transformator T1 ist auf einen Ringmagnetkreis K20x10x5 aus M1000NM-Ferrit gewickelt. Die Primärwicklung enthält 300 Windungen PEV-2 0,2-Draht, die Sekundärwicklung - 2x22 Windungen PEV-2 0,5, Wicklung III - 11 Windungen PEV-2 0,2.

Die Einrichtung des Geräts beschränkt sich auf die Auswahl der Widerstände R9, R10 für einen bestimmten Wert der Lastleistung basierend auf dem Sättigungszustand der Transistoren VT1, VT2. Dazu wird das Oszilloskop über einen Spannungsteiler parallel zu den Kollektor-Emitter-Strecken der Transistoren geschaltet. Die Auswahl sollte mit kleinen Widerstandswerten beginnen, zum Beispiel R10 = 300 Ohm und R9 = 100 Ohm für maximale Ausgangsleistung. Danach wird der Widerstand erhöht, bis der Transistor beginnt, die Sättigung zu verlassen. Der gemessene Widerstand wird halbiert und ein Widerstand mit dem nächstgelegenen geeigneten Wert eingebaut. Bei optimaler Auswahl der Widerstände erwärmen sich die Transistoren nur geringfügig und es reicht aus, sie auf kleinen Kühlkörpern mit einer Fläche von jeweils ca. 5 cm2 zu installieren.

Durch Ändern der Windungszahl der Wicklung II und Anlegen des DA2-Chips an die gewünschte Spannung kann die Ausgangsspannung unterschiedlich eingestellt werden.

Autor: S.Gorshenin, Kasan

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