Існує безліч схем ІІП, особливо на просторах інтернету, а ось робочих мало, одиниці. Скільки було зібрано, скільки спалено дорогих польових транзисторів і мікросхем! Деякі блоки вдавалося змусити працювати, деякі ні. Наведена нижче схема починає працювати відразу, некритична до вибору деталей, практично не дає перешкод, доступна для складання навіть початківцям радіоаматорам.
На перший погляд схема здається складною, але при поблочну розгляді все стає ясно і просто. Всі деталі недорогі, легкодоступні, мають безліч замін, більшість деталей є в комп'ютерних блоках харчування. Було зібрано чотири блоки, різної конфігурації, на різних друкованих платах, все заробили відразу і працюють до цих пір. Останній блок призначений для відомого підсилювача « ЛАНЗАР ». За основу взята схема [1], доповнена пристроєм плавного запуску, переведена на сучасну елементну базу. Деякі елементи були перераховано для отримання більшої потужності і зниження пульсацій випрямленої напруги.
Технічні характеристики:
Номінальна потужність: 500Вт
Частота перетворення: 100 кГц
Вихідна напруга: + / - 65В
ККД 0,75
Потужність блоку при використанні цих же деталей легко може досягати 800 Вт, потрібно тільки перерахунок трансформатора ТР2.
Короткий опис роботи
Генератор, що задає зібраний на елементах DD1, підлаштування резистором частота змінюється в межах 100-200 кГц. Тригер на елементі DD2 знижує частоту вдвічі і формує імпульси з більш крутими фронтами. Через комплементарний емітерний повторювач на транзисторах VT3 - VT4 імпульси проходять на трансформатор ТР1 і керують потужними транзисторами VT5, VT6. Генератор, що задає харчується від окремого стабілізатора зібраного на елементах С5, С6, С7, С8 диодах D7-D10 і транзисторі VT2. Пристрій плавного запуску виконано на тиристори VD1. При включенні блоку в мережу, конденсатор фільтра C10 заряджається через резистор R5. Конденсатор С4 заряджається через резистори R3 R4. При досягненні на цьому конденсаторі напруги приблизно 1В, тиристор відкривається і шунтує R5.
Мережевий фільтр і випрямляч особливостей не мають. За випрямлячем слід транзисторний фільтр на транзисторі VT1, який зменшує пульсації випрямленої напруги в 125 разів, для того, що б виключити модуляцію прямокутного сигналу напругою частотою 100Гц.
Напруга, отримане з трансформатора ТР2 (обмотки 2 і 3) випрямляється доданими мостом D13-D16 і через дросель L2 надходить на вихідний фільтр C16, C17, L3, L4, C18, C19, C20, C21. Дросель L2 необхідний головним чином для обмеження зарядного струму через діоди моста, тому що в вихідному фільтрі застосовані конденсатори великої ємності. Більш детально з роботою схеми можна ознайомитися в [1].
Принципова схема:
Конструкція і деталі
Конструктивно блок виконаний на трьох друкованих платах: на одній - силова частина блоку з пристроєм плавного запуску і транзисторним фільтром, на інший - задає генератор з власним блоком живлення, на третій трансформатор ТР2 і вихідний фільтр. Вихідний фільтр може бути зібраний безпосередньо на платі підсилювача, тоді ТР2 кріпиться до шасі. Компановка може бути різною. Малюнки друкованих плат 1 і 2 додаються. Зважаючи на надзвичайну простоти плата вихідного фільтра не розроблялася. При використанні різних деталей (діоди, конденсатори) малюнок плати буде індивідуальним в кожному конкретному випадку. Конденсатори С14, С15 і резистори R4, R5, R7, R11, R12 встановлені на платі стоячи. Конденсатори С14, С15 і резистори R11, R12 в верхній точці з'єднуються і утворюють точку підключення нижнього за схемою виведення обмотки 1 трансформатора ТР2. Тиристор VD1 і транзистор VT1 встановлені на одному радіаторі через ізолюючі прокладки. При використанні тиристора в іншому корпусі можна встановити його на окремий радіатор.
При складанні потрібно намагатися все з'єднання робити можливо коротше.
Про деталі
Мікросхеми серії 511 замінювати іншими не слід. Можна використовувати імпортний аналог: для К511ЛА1 аналогом є Н102, для К511ТВ1 аналог Н110.
Транзистори. На місці транзисторів VT3, VT4 можна використовувати практично будь-які високочастотні транзистори: ВС639 і ВС640, ВС635 і ВС636, ВС337 і ВС638, КТ 315 та КТ361, КТ502 і КТ503 і ін. Бажано тільки підібрати їх з найбільшим коефіцієнтом посилення.
Транзистори VT5, VT6 краще вибрати у великому корпусі. При використанні транзисторів в корпусі ТО-220 необхідно скорегувати друковану плату. Можна їх зробити і виносними. Для заміни підійдуть транзистори серії 2SC - 3996 - 3998, 5144, 2204, 3552, 3042, 3306, 5570, 2625 і ін. З напругою не менше 400В і струмом колектора не менше 10А. Їх бажано підібрати з близьким коефіцієнтом посилення. При установці цих транзисторів на загальний радіатор треба використовувати слюдяні прокладки змащені пастою КТП-8. Площа радіатора для кожного транзистора повинна бути не менше 65см2. Транзистор VT1 можна замінити на КТ898А або А1. Це транзистори Дарлінгтона, стоять в комутаторах транзисторних систем запалювання. Можна поставити транзистори серії 2SC зазначені вище, але доведеться встановити їх на окремий радіатор площею не менше 150см2. Крім того доведеться перерахувати вторинну обмотку трансформатора ТР2, тому що на транзисторі буде втрата напруги порядку 20В. Краще самостійно зробити складовою транзистор, додавши ще один, наприклад MJE13005,13007,13009 і т.п. Ділянка схеми наводиться. Замість транзистора КТ815Г можна поставити КТ817Г або BD135, BD137, BD139.
фрагмент:
Діоди. Діодний міст BR1010 можна замінити на інший, не менш 10А - 400В або окремі діоди з такими ж характеристиками. Міст забезпечений невеликим радіатором.
Діоди D11, D12 - будь-які швидкі на напругу не менше 400В. Підійдуть FR104 - 107, FR154 - FR157, SF16, з вітчизняних можна поставити КД104А. D5 - FR157, SF16. Діоди 1N4007 можна замінити на КД105Г або інші на ток більше 0,5 А і напругою 400В і більше. Діоди КД2997А, Б можна замінити на КД2999А, Б або імпортні швидкі діоди з напругою не менше 200В і струмом 15 - 20А. В крайньому випадку, можна поставити КД213, але по дві штуки в плече паралельно. З імпортних підійдуть 15ETH06, 30ETH06, 30EPH06, BYW29-500 і ін. Діоди Шотткі можна використовувати, якщо вихідна напруга не перевищує 60В. Дивіться даташіта.
Стабілітрон D17 будь на 15В, наприклад КС515 або імпортний. Можна скласти з двох, наприклад Кс175а, Д814А.
Тиристор ВТ151 можна замінити іншим з максимальним струмом не менше 10А і напругою 400В, наприклад КУ202Н1.
Конденсатори С2, С3С5, С9, С13-С19 плівкові, С1, С12 - кераміка. Конденсатори С14, С15 можна поставити і меншої ємності, але не менше 1мкФ. Вони повинні бути однакові і обов'язково плівковими, на напругу не менше 250В. Ємність С2, С3, С9 не критична і її можна міняти. Краще в більшу сторону. Конденсатор С10 складений з двох ємністю 220 і 330 мкФ 400В. Якщо блок буде мати іншу потужність, ці конденсатори слід ставити з розрахунку 1мкФ на 1Вт потужності. Хоча і використовується транзисторний фільтр, ємність цих конденсаторів не слід сильно зменшувати, що б зберегти жорсткість навантажувальної характеристики блоку. Конденсатор С8 може бути ємністю 100 - 200мкФ. Конденсатори С16, С17 можуть бути складені з декількох меншої ємності, що навіть краще. Чим більше загальна ємність - тим краще, в розумних межах. Для полегшення роботи по високій частоті конденсаторів С20, С21 бажано припаяти безпосередньо до їх висновків із зворотного боку плати керамічні конденсатори ємністю 0,033 - 0,1мкФ.
Резистори - зазначеної на схемі потужності. R1 - бажано багатооборотний. R6 служить для розрядки конденсаторів, номінал 390 - 910ком. Резистори R11, R12 повинні бути однаковими і можуть бути номіналом від 47 до 200 кОм. Сумарний опір резисторів R3 і R4 має бути 43 - 46 кОм.
Дроселі й трансформатори. Дросель L1 намотаний на кільці з фериту марки М2000 зовнішнім діаметром від 20мм. Намотування ведеться в один шар відразу двома проводами діаметром 0.8-1,2 мм до заповнення. Можна використовувати і Ш-подібний сердечник, наприклад від блоку живлення телевізора. Не критично. Дросель L2 намотаний проводом діаметром 1,2 мм на чашковими осерді з фериту марки М2000 діаметром 35 і більше мм. Намотування ведеться в два дроти до заповнення каркаса. Так як дросель працює на постійному струмі, в зазор необхідно помістити діелектричну прокладку товщиною приблизно 0,3 мм. Можна спробувати намотати на кільцевій сердечник від дроселя групової стабілізації комп'ютерного блоку живлення. Дроселі L3 L4 готові з комп'ютерного блоку живлення, ті, що намотані товстим проводом. Повинні бути однаковими. Їх можна виготовити самостійно, намотавши 10-20 витків дроту діаметром 1.2мм на шматочки круглого фериту від антени радіоприймача довжиною 25мм.
Трансформатор ТР1 виготовлений на кільці з фериту марки М2000 типорозміру 16 * 8 * 6 і містить 90вітков дроту ПЕЛШО 0,12 намотаних відразу трьома проводами. Типорозмір, марка дроти і число витків не критичні. Для полегшення роботи цей трансформатор можна намотати на чашковими муздрамтеатрі діаметром приблизно 20мм так само в три дроти. Якщо немає нічого підходящого, можна намотати і на невеликому Ш-подібному ферритовом муздрамтеатрі.
Найвідповідальніша частина роботи - намотування трансформатора ТР2. Він намотаний на сердечнику, що складається з двох кілець типорозміру 40 * 25 * 11. Кільця потрібно склеїти між собою, межі закруглити великої наждачним папером. Потім муздрамтеатр обмотується двома шарами лакоткани або фторопластовою стрічки. Первинна обмотка намотана в два дроти (в паралель) діаметром 0,8 мм і містить 26 витків, рівномірно розподілених по кільцю. Поверх первинної обмотки знову два шари лакоткани. Вторинна обмотка (2,3) мотається в три дроти діаметром 0,8 мм і містить 2 * 13 витків. Порядок роботи такий: беремо провід необхідної довжини, складаємо його в 6 шарів, злегка скручуємо для зручності, і мотаємо 13 витків рівномірно поверх первинної обмотки. Потім прозвонкой поділяємо його на дві частини і з'єднуємо початок однієї частини з кінцем іншого. Так ми отримаємо дві обмотки в три дроти і точку з'єднання. Знову обмотуємо все лакотканиною. Готовий трансформатор можна просочити парафіном, нітролаком або епоксидною смолою. Але в останньому випадку він вийде нерозбірним. Для більш точного підбору напруги необхідно відразу після намотування первинної обмотки намотати 10 витків будь-якого проводу, підключити до діодному мосту і заміряти напругу. Потім обчислити необхідну кількість витків. Виходить приблизно 5В на один виток.
При намотуванні всіх дроселів і трансформаторів вкрай важливо дотримуватися початку і кінці обмоток. Почала обмоток на схемі позначені точками.
Якщо потрібні інші вихідні напруги, потрібно перерахувати кількість витків вторинної обмотки. Обмоток може бути і декілька. Якщо потрібно розрахувати трансформатор ТР2 на іншу потужність або на інший магнітопровід, необхідно скористатися програмою розрахунку імпульсних трансформаторів Lite-Calc .
З багатьох програм обрана саме ця, як проста і дає реальні достовірні результати.
Налагодження починаємо з генератора імпульсів. Для цього до мережі підключаємо тільки маленьку друковану плату, окремо від великої. Осцилографом спостерігаємо на обмотках 2 і 3 трансформатора ТР1 протифазні прямокутні імпульси. Потім резистором R1 встановлюємо частоту цих імпульсів дорівнює 100 кГц. У багатьох немає осцилографа, що робити? Беремо плату з припаяним мережевим проводом і йдемо в найближчий телеательє. Напевно не відмовлять в одному вимірі. Після цього можна підключати і силову частину блоку живлення. Зробити це краще включивши в розрив мережевого проводу лампу розжарювання потужністю 75-100 Вт. Лампа повинна короткочасно спалахнути і згаснути. Якщо горить постійно, перевіряйте правильність складання. Якщо все в нормі - лампу прибираємо. Блок без навантаження включати не можна, тому на час перевірки навантажимо його двухватнимі резисторами 500-600 Ом. Вимірюємо вихідні напруги. Якщо напруги відрізняються від розрахункових, виміряйте напругу мережі - можливо, воно сильно відрізняється від 220В. Перевіряємо роботу пристрою плавного запуску. Для цього підключаємо авометр паралельно резистору R5. При включенні блоку прилад повинен показати постійна напруга порядку 30В. Через одну-дві секунди напруга повинна майже повністю зникнути. Паралельно конденсатору С2 можна включити варистор, наприклад JVR-7N391K, або інший, на напругу близько 400В. Отвори в друкованій платі є. Блок захищений запобіжником 8А.
література:
[1] «РАДІО» №1 1987р. стр.35-37
список радіоелементів
Позначення Тип Номінал Кількість Примітка Магазин Мій блокнот DD1 Мікросхема К511ЛА1 1 Пошук в Utsource В блокнот DD2 Мікросхема К511ТВ1 1 Пошук в Utsource В блокнот D1-D4 Діодний міст
BR1010
4 Пошук в Utsource В блокнот VT1 Біполярний транзистор
BU931P
1 Пошук в Utsource В блокнот VT2 Біполярний транзистор
КТ815Г
1 Пошук в Utsource В блокнот VT3 Біполярний транзистор
2N5551
1 Пошук в Utsource В блокнот VT4 Біполярний транзистор
2N5401
1 Пошук в Utsource В блокнот VT5, VT6 Біполярний транзистор
MJE13009
2 Пошук в Utsource В блокнот D5, D11, D12 Випрямляючий діод
HER108
3 Пошук в Utsource В блокнот D7-D10 Випрямляючий діод
1N4007
4 Пошук в Utsource В блокнот D13-D16 Діод
КД2997А
4 Пошук в Utsource В блокнот D17 Стабилитрон
КС515А
1 Пошук в Utsource В блокнот VD1 Тиристор BT151-800 1 Пошук в Utsource В блокнот C1 Конденсатор 1500 пФ 1 Пошук в Utsource В блокнот C2, C3 електролітичним конденсатор 0.22мкФ 400В 2 Пошук в Utsource В блокнот C4 Електролітичний конденсатор 2200мкФ 10В 1 Пошук в Utsource В блокнот C5, C9 електролітичним конденсатор 1мкФ 400В 2 Пошук в Utsource В блокнот C6 Електролітичний конденсатор 470мкФ 100В 1 Пошук в Utsource В блокнот C7 Електролітичний конденсатор 10мкФ 10В 1 Пошук в Utsource В блокнот C8 електролітичним конденсатор 150мкФ 400В 1 Пошук в Utsource В блокнот C10 електролітичним конденсатор 550мкФ 400В 1 Пошук в Utsource В блокнот C11 електролітичним конденсатор 100мкФ 25В 1 Пошук в Utsource В блокнот C12 Конденсатор 0.033 мкФ 1 Пошук в Utsource В блокнот C13 Конденсатор 0.1 мкФ 1 Пошук в Utsource В блокнот C14, C15 електролітичним конденсатор 4.7мкФ 250В 2 Пошук в Utsource В блокнот C16, C17 електролітичним конденсатор 4.7мкФ 160В 2 Пошук в Utsource В блокнот C18, C19 Конденсатор 0.22 мкФ 2 Пошук в Utsource В блокнот C20, C21 електролітичним конденсатор 10000мкФ 83в 2 Пошук в Utsource В блокнот R1 Змінний резистор 22 кОм 1 Пошук в Utsource В блокнот R2 Резистор
2 кОм
1 Пошук в Utsource В блокнот R3 Резистор
22 кОм
1 2 Вт Пошук в Utsource В блокнот R4 Резистор
24 кОм
1 2 Вт Пошук в Utsource В блокнот R5 Резистор
200 Ом
1 2 Вт Пошук в Utsource В блокнот R6 Резистор
680 кОм
1 2 Вт Пошук в Utsource В блокнот R7 Резистор
2.7 кОм
1 2 Вт Пошук в Utsource В блокнот R8 Резистор
1 кОм
1 025 Вт Пошук в Utsource В блокнот R9, R10 Резистор
0.47 Ом
2 5 Вт Пошук в Utsource В блокнот R11, R12 Резистор
62 кОм
2 + 2 Вт Пошук в Utsource В блокнот L1 Котушка індуктивності 1 Пошук в Utsource В блокнот L2 Котушка індуктивності 1 Пошук в Utsource В блокнот ТР1 Трансформатор 1 Пошук в Utsource В блокнот ТР2 Трансформатор 1 Пошук в Utsource В блокнот Додати все
Завантажити список елементів (PDF)
