Subminiatur-Schaltnetzteil in den Abmessungen eines Fingerhuts. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile

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Um Hauptgeneratoren von Schaltnetzteilen, Messgeräten und einigen anderen Lasten mit geringer Leistung mit Energie zu versorgen, können Sie das im Artikel vorgeschlagene Gerät verwenden.

Wichtigste technische Merkmale:

• AC-Versorgungsspannung, V......220 +20 % -45 %
• Frequenz der Netzspannung, Hz......48...380
• Stabilisierte konstante Ausgangsspannung, V......20
• Maximal zulässiger Laststrom, mA......50
• Instabilität der konstanten Ausgangsspannung, %......2
• Welligkeitsamplitude der Ausgangsspannung, mV......25

Das Gerät besteht aus nur sieben Komponenten und die Hauptrolle spielt ein spezieller HV-2405E-Chip von Harris Semiconductor [1, S. 25-31]. Funktionell besteht die Mikroschaltung HV-2405E aus zwei Systemen – einem Vorschaltregler und einem Endlinearspannungsregler. Ein schematisches Diagramm des Netzteils, das als typisches Netzteil positioniert ist, ist in Abb. 1 dargestellt. XNUMX. Dieses Single-Chip-Netzteil verfügt über keine galvanische Spannungstrennung der Eingangs- und Ausgangskreise, verfügt jedoch über eine Schutzschaltung gegen einen Kurzschluss in der Last durch die Strombegrenzungsmethode.

Zweck und möglicher Austausch von Komponenten

Der Thermistor RK1 verhindert den Ausfall des DA1-Chips durch den Ladestrom des Kondensators C1. In der Stromquelle wurde ein kleiner Thermistor der Marke MZ21-N151RM verwendet, der gegen Geräte der Marken MZ21-N101RM, MZ21P121RM, MZ21P181RM oder ähnlicher Marken ausgetauscht werden kann.

Die konstruktive Sicherung FU1 schützt das Versorgungsnetz im Störfall vor Überlastung. Die Sicherung besteht aus einem Stück Kupferdraht mit einem Durchmesser von ca. 0,05 mm.

Der Elektrolytkondensator C1 speichert Energie während eines Teils der Periode der Netzspannung, und während des anderen Teils der Periode speist die akkumulierte Energie den endgültigen linearen Spannungsstabilisator. Der maximale Strom, den das Netzteil an die Last liefern kann, hängt von der Kapazität dieses Kondensators ab. Der Kondensator kann von jeder Marke und jedem Hersteller sein, jedoch immer in kleiner Größe.

Der Keramikkondensator C2 sorgt für eine Verzögerung beim Einschalten des DA1-Chips für die Dauer der Transienten. Bei einer Netzfrequenz von 50 Hz oder 60 Hz wird eine Kondensatorkapazität von 150 pF empfohlen. Der Kondensator C2 kann beliebig mit einer Nennspannung von 40 V verwendet werden. Der achtpolige DA1-Chip, verpackt in einem typischen DIP-8-Gehäuse, wandelt die AC-Eingangsspannung in eine DC-Ausgangsspannung um und stabilisiert diese. Der Betriebstemperaturbereich des HV3-2405E-5-Chips beträgt 0 °C ... +75 °C und der HV3-2405E-9-Chip erreicht -40 °C ... +85 °C. Der Mikrochip-Kristall kann auf bis zu +150°C erhitzt werden.

Der Zweck der Pins der Mikroschaltung ist wie folgt:

1. - Ausgang zum Anschluss des Neutralleiters des Versorgungsnetzes;
2. - externer Kondensator des Impulsstabilisators;
3. - gemeinsamer Draht;
4. - ein externer Verzögerungskondensator zum Einschalten der Mikroschaltung;
5. - Ausgangseinstellung der konstanten Ausgangsspannung;
6. - Ausgabe einer positiven Gleichspannung zum Anschließen der Last;
7. - der Ausgang ist nicht betroffen;
8. - Ausgang zum Anschluss des Phasenleiters des Versorgungsnetzes.

Der Elektrolytkondensator C3 fungiert als kapazitiver Filter und glättet die Welligkeit der Ausgangsspannung des Netzteils. Je größer seine Kapazität ist, desto geringer wird die Welligkeit der Ausgangsspannung.

Der Widerstandswert des im Rückkopplungskreis enthaltenen Widerstands R1 bestimmt den Wert der konstanten Ausgangsspannung. Als Widerstand können die Marken MLT, S2-22, S2-23 oder ähnliches verwendet werden. Der durch den Widerstand fließende Strom beträgt ca. 1 mA.

Design

Die Montage des Netzteils kann klappbar erfolgen. An die Funkkomponenten sollten mindestens 10 cm lange Leitungen aus einem flexiblen Draht in hochwertiger Isolierung angelötet werden, die in eine Richtung ausgerichtet sein sollten. Die Drahtmarke kann beispielsweise MGTF sein. Die Drähte sollten sofort verzinnt und markiert werden, damit keine weiteren Fragen bezüglich ihres Anschlusses an die Komponenten der Stromquelle bestehen. Nach dem Zusammenbau und der Leistungsbestätigung wird das Produkt in eine Epoxidmasse getaucht und in mehrere Schichten Glasfaser eingewickelt. Anschließend wird der Rohling so in einen speziell präparierten Schneiderfingerhut aus Metall gelegt, dass die flexiblen Leitungen herauskommen. In diesem Fall übernimmt der Fingerhut die Funktionen eines Gehäuses und einer elektromagnetischen Abschirmung. Der Inhalt des Fingerhuts wird abschließend mit Epoxidharzmasse aufgefüllt, sodass die Glasfaser vollständig mit Polymer bedeckt ist. Damit Luftblasen austreten, wird der Fingerhut leicht geschüttelt.

Nach einem Tag härtet die Masse aus und die Stromquelle kann bestimmungsgemäß verwendet werden. Es ist zu beachten, dass die Stromquelle nach dem Befüllen des Fingerhuts nicht mehr reparierbar ist. Das heißt, alle Einstellvorgänge müssen durchgeführt werden, bevor das Produkt zu einem Ganzen zusammengebaut wird.

Einstellung und Anpassung

Das Netzteil muss nicht angepasst werden, wenn es genau nach dem Schaltplan hergestellt wird und aus wartungsfähigen Teilen besteht. Wenn eine Anpassung der Ausgangsspannung erforderlich ist, ändern Sie den Widerstandswert des Widerstands R1. Um also eine Ausgangsspannung von 18 V zu erhalten, sollte der Widerstandswert des Widerstands R1 13 kOhm betragen, bei 15 V - 10 kOhm, bei 12 V - 6,8 kOhm und bei 9 V - 3,9 kOhm.

Literatur

1. Integrierte Schaltkreise: Mikroschaltungen für Schaltnetzteile und ihre Anwendung. Auflage 2. - M.: DODEKA, 2000. - 608 S.

Autor: Evgeny Moskatov, Taganrog, moskatov.narod.ru

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