Москатов Е.А. Источники питания (2011) (1096749), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Каждый из транзисторов ЧТ1 и Ч'Г2 буферного каскада необходимо закрепить на миниатюрных охладителях марки НБ203 или КО-436. Интегральный стабилизатор напряжения ОА! следует установить на ребристый охладитель марки Н8205. Конденсатор С2 следует монтировать как можно ближе к микросхеме 13А2, а все соединения компонентов должны быть минимальной длины. Шунт К18 представляет собой отрезок плоской шины, которым соединяют среднюю точку вторичной обмотки трансформатора ТЧ4 с клеммой отрицательного выходного напряжения сварочного аппарата.
Материал шунта — нержавеющая сталь. 7.3.2. Наладка Настройка сварочного аппарата аналогична рассмотренной в !1481, и заключается в установке частоты преобразования в 50 кГц резистором К11 и регулировке порога срабатывания защиты по току резистором К19. Регулирование диапазона тока дуги выполняют подбором сопротивлений резисторов К17, К20 и шунта К! 8.
7.4. Двухтактный импульсный источник питания с выходной мощностью не более 2 кВТ Описанный далее импульсный источник питания был разработан для эксплуатации совместно с оконечным каскадом усилителя мощности звуковой частоты. Источник питания имеет два раздельных независимых выхода, обладает системами стабилизации выходных напряжений и защиты компонентов аппарата от перегрузки по току. Принципиальная схема устройства изображена на рис. 7.2. Его основные технические характеристики: ° переменное напряжение питающей сети — 220 В ~ 20'.4; ° постоянное выходное напряжение — 102 В и 102 В; ° максимальный ток одного выхода — 19,6 А; ° максимальная мощность нагрузки — 2 кВт; ° частота преобразования — 45 кГц. Уд.
Двухтактный импульсный источник питания с выходной мощностью не сопев 2 кВт ! 59 9 ~ 6 О М И О МД Ф О а .О о * =6 3В Ф м и ц о ОЪ' " о~В ~ИВ аа ъ » Ф -н м*- Мо Око оо О аъ- аоо Яа >Я о „2 а й Ф ВЗ Я Ъ- Я О > М и и о о Ф ък Л ОО ЯЯ Ф ОЪ а Вк3 В м 3 ~Ы а > $Ф Ф Ъ О ох ЪЪ М й Ъ о Ф 3 Й > а > Л О и ъ фо и Ъ КФ В .и О" Я й и м Я и а > Вк о ЪО "й о о а й $ о к о й Ф В Вмо 6 Ф О бй о а Ф О м о а и д ъй т, ОД О к,.— Рис.
7.2. Импульсный источник питания мощностью 2 кВт ~ О й ВМ и >а й о 9 В и И Ф Ъ >х Ъ ам В1 160 Специальные и практические источники питания Рассмотрим назначение компонентов и возможные их замены. Предохранитель Н)1, отключающий от сети в случае отказа компонентов источник питания, был использован марки Н520РТ-15А/250В. Предохранитель оформлен в стеклянный баллон и имеет проволочные выводы.
Конденсатор С2 фильтрует постоянное опорное напряжение +5,1 В на выводе 1б микросхемы РА!, которое подают на неинвертирующий вход 2 усилителя ошибки этого контроллера. Резистор К! и конденсатор СЗ задают частоту преобразования. Кроме того, емкость конденсатора СЗ влияет на минимальную длительность паузы на нулевом уровне между двуполярными импульсами (аеас! 1нпе) на выходе задающего генератора. Данные компоненты должны быть термостабильными. Конденсатор С4 необходим для "мягкого" запуска контроллера РА1. Варистор КБ! защищает входные компоненты источника питания от недопустимого повышения напряжения питающей сети. Целесообразно использовать варисторы марок В72210-8301-К!01, В72214-8301-К!01, В72214-8321-К!01, В72220- 8301-К!01, В72220-$321-К!01, В72232-В321-К! или ТЧР2047!. Цепь из компонентов С8, КЗ и К5 включена между инвертирующим входом 1 и выходом 3 усилителя ошибки микросхемы РА1. Контроллер РА1 марки ()С2825, допускаюший эксплуатацию при температуре от — 25'С до +85'С, можно поменять на зарубежные микросхемы ()С!825, ЬС3825 или на отечественный прибор КР1156ЕУ2Р.
Следует учесть, что диапазон температур, в котором могут работать микросхемы-заменители, будет другим, чем у ИМС РС2825. Все указанные микросхемы обладают квазикомплементарным оконечным каскадом, который допускает втекающий и вытекающий ток силой до 1,5 А. В данном случае умощняющий каскад между задаюшим генератором и переключатель- ными транзисторами ЧТЗ и ЧТ4 не нужен. Постоянные выходные напряжения источника питания позволяют стабилизировать цепи, выполненные на компонентах С1, С7, К2, К4, Кб, К25, К27, 01, Б2, Ч021 и ЧР28.
Стабилизация осуществлена по принципу ШИМ. Постоянные резисторы К25 и К27 ограничивают ток, протекающий по светодиодам оптронов ()1.2 и 1/2.2. Резисторы К2 и Кб образуют перестраиваемый делитель постоянного напряжения, прикладываемого к инвертирующему входу ! усилителя сигнала ошибки контроллера РА1. Вращением движка подстроечного резистора К2 регулируют скважность импульсов, поступающих на транзисторы преобразователя с выхода задающего генератора, что приводит к корректировке напряжений на обмотках трансформатора ТЧ2. Подстроечные резисторы К2 и К22 можно использовать марок 3329Н-1, СПЗ19а или аналогичных. Конденсатор С! и КС-цепь С7, К4 замедляют изменение напряжения на инвертирующем входе 1 усилителя ошибки и повышают помехоустойчивость каскада стабилизатора. Пульсации в напряжении питания каскада стабилизатора уменьшает КС-фильтр, который выполнен на компонентах С13 и К! 3.
Напряжение электрического пробоя стабилитронов Ч021 и ЧР28 должно быть незначительно (примерно до 2 В) меньше ожидаемых постоянных выходных напряжений источника питания. Стабилитроны Ч021 и ЧР28 марки Нч!5378В можно поменять на приборы ВУХ85С-1ООЧ или к.Ч100. Если напряжение на конденсаторах С23, С24 по какой-либо причине возросло, то светодиод оптрона Б1.2 начнет излучать интенсивнее, и фототранзистор 01.1 приоткроется. Сопротивление коллектор-эмиттер фототранзистора 01.1 уменьшится, и ()1.! шунтирует резистор Кб делителя напряжения. В результате на инвертирующий вход 1 усилителя ошибки микросхемы РА! будет подано меньшее напря- 7.4.
Двухтактный импульсный источник питания с выходной мощностью не более 2 квт 161 жение, чем прежде; возрастет скважность импульсов, генерируемых контроллером РА1, коэффициент заполнения импульсов уменьшится, и постоянные напряжения на обоих выходах импульсного источника питания понизятся. Напряжение на конденсаторах С23 и С24 вернется к исходному значению. Керамические или, что хуже, пленочные конденсаторы С5, С11 и двухобмоточный дроссель !.! уменьшают амплитуду высокочастотных пульсаций, генерируемых преобразователем, которые, проникнув в питающую сеть, могли бы вызвать помехи окружающим устройствам. Дроссель !.! выполняют на двух сложенных вместе тороидальных магнитопроводах типоразмером К35 х 25 х 7 из МО-пермаллоя марок МП-60, МП-100, МП-140 или МП-250.
Обмотки 1 и П наматывают в два провода до заполнения окна магнитопровода. Провод обмоток — одножильный марки ПЭВ-2, ПЭТВ, или ПЭЛШО диаметром примерно 2,0 мм с учетом изоляции. Для удобства намотки можно использовать не одножильный провод, а несколько более тонких изолированных проводников эквивалентного диаметра. Конденсатор С9 и резистор К9 образуют сглаживающий КС-фильтр. С него отфильтрованное напряжение подают на вывод 13 микросхемы РА1, с которого положительное напряжение поступает на коллекторы оконечных биполярных транзисторов контроллера.
Желательно, чтобы конденсатор С9 был танталовым или собранным из нескольких керамических конденсаторов. В любом случае, его паразитная индуктивность и паразитное сопротивление должны быть как можно меньше. Диоды Шотгки ЧО! — ЧР4 защищают оконечный каскад микросхемы РА! от выхода из строя по причине пробоя напряжением ЭДС самоиндукции, которое возникаег на обмотке 1 согласующего импульсного трансформатора ТН! при резком прекращении протекания по ней тока. Диоды Ч01 — Ч04 марки 1Н5822 можно поменять на приборы !ОМНО!ч1, 1ОМО1001ч1, ЗОВО060, МВК360, МВК8360Т, 8В2100, 8В360, 8В3100, 8К36, 8К36В, БК360, 8836, ЯХ34 или ЯХ36. Резисторы К7 и К8 ограничивают выходной ток оконечного каскада микросхемы 0А!.
Импульсный трансформатор ГЧ! выполняют на одном Ш-образном магнитопроводе производства Ерсоз типоразмером ЕЗО/15/7 из феррита 1т!87 или Х27. Все три обмотки содержат по 38 витков одножильного провода марки ПЭВ, ПЭВ-2, ПЭТВР или ПЭЛШО диаметром 0,33 мм с учетом изоляции. Обмотки должны быть по возможности идентичны и их желательно укладывать на магнитопровод одновременно. Диодная сборка Ч05 и емкостный делитель напряжения, составленный из конденсаторов С25, С26, С29 и СЗО, образуют выпрямитель напряжения питающей сети.
Керамические конденсаторы С29 и СЗО шунтируют по высокой частоте алюминисвые элсктролитичсскис конденсаторы С25 н С26, чем предупреждают их перегрев и разрушение. Резисторы К28 и К29 снимают заряды с конденсаторов С25, С29 и С26, СЗО соответственно. Диодную сборку ЧР5 марки ВК2510% допустимо поменять на сборки ОВ025М, КВРС2510, КВРС3510 или МВ4010, Между диодной сборкой Ч05 и конденсаторами делителя напряжения установлен каскад, выполненный на компонентах К18, К19 и ЧБ1, ограничивающий ток заряда конденсаторов С25, С26, С29, СЗО, без которого сборка Ч05 была бы пробита.
После включения источника питания в сеть до запуска преобразователя конденсаторы С25, С26, С29 и СЗО заряжаются через резистор К18, который ограничивает силу тока, протекающего через диодную сборку ЧО5. Резистор К! 9 необходим для предупреждения самопроизвольного включения тиристора Н81. После того как конденсаторы делителя напряжения частично зарядятся, будет запущен импульсный 162 Специальные и практические источники питания преобразователь, в результате чего возникнет напряжение на всех обмотках трансформатора ТЧ2. Импульсное напряжение с обмотки Ч этого трансформатора выпрямляют диоды ЧР31 — ЧР34, включенные мостом, а конденсатор С32 сглаживает пульсации напряжения.
Постоянное напряжение величиной около 12 В с конденсатора С32 поступает на шесть вентиляторов М! — Мб, а также на интегрирующую цепь, образованную резистором К21 и конденсатором С! 5. Эта цепь необходима для замедления включения тиристора Ч81. Сопротивление резистора К21 не должно существенно превышать 200 Ом, поскольку это уменьшит силу тока, подаваемого на управляющий электрод тиристора ЧЪ1, что снизит надежность каскада. Отпирающий постоянный ток управления тиристора марки ТН!ч1840 не должен быль меньше 35 мА. Тиристор ТЧ!ч1840 изготовленный фирмой БТМ!сгое!ее!гоп!сз заключен в типовой корпус ТО-220АВ и выдерживает постоянное обратное напряжение до 600 В, максимальный постоянный ток в открытом состоянии при температуре корпуса +95'С силой до 25 А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
