Схема бестрансформаторного блока питания

Миниатюрный бестрансформаторный сетевой блок питания — Gnativ.ru

Предисловие

Когда необходимо установить радиомикрофон на длительный срок, встает вопрос об организации его питания от сети 220 вольт. И хотя на сегодняшний день уже существует достаточно большое количество схем миниатюрных импульсных блоков питания, все они содержат достаточно «габаритный» элемент — импульсный трансформатор. Доступных схем миниатюрных сетевых источников питания, без использования трансформатора — достаточно мало и практически все они используют высоковольтные конденсаторы в качестве реактивного, гасящего элемента. А эти конденсаторы имеют приличные габариты, что не очень хорошо для шпионской техники. Поэтому создание бестрансформаторных источников питания, является интересной технической задачей.

Схема

Одной, из наиболее миниатюрных схем бестрансформаторного сетевого источника питания, которую мне удавалось реализовать на практике, является схема на микросхеме HV-2405E (datasheet на HV-2405E). Впервые с этой микросхемой, я повстречался достаточно давно, обнаружив ее в миниатюрном зарядном устройстве для слухового аппарата. Недолго думая, я скопировал схему и через некоторое время успешно ее повторил. С тех пор я собрал несколько экземпляров данного источника питания, которые показали достаточную надежность при эксплуатации. Схема содержит минимум деталей:

Схема сетевого миниатюрного сетевого блока питания на микросхеме HV-2405E

Детали

Особое внимание нужно уделить резисторам R1 и R2. Их общее сопротивление должно быть в районе 150 Ом, а рассеиваемая мощность — не менее 3-х ватт. Я использовал SMD-резисторы типоразмера 2512 сопротивлением 27 Ом и рассеиваемой мощностью 1 Вт. в количестве 6 штук.И хотя их рабочее напряжение по паспорту составляет 200 вольт, опыт показывает, что и при 220 вольтах они работают без пробоев. Правда не все… Иногда просто нужно поменять производителя… Если размер БП — не критичен, можно использовать обычные, керамические резисторы соответствующей мощности.

Входной высоковольтный конденсатор может иметь емкость от 33 nF до 0,1 mkF. Настоятельно рекомендую применять высоковольтные конденсаторы серий X или Х2, так как они более стойки к пробоям.

Варистор, можно применить практически любой с рабочим напряжением 230-250В. Я использовал, варистор для SMD-монтажа, CU3225K250G от EPCOS.

Резистор R3 выбирается в зависимости от требуемого выходного напряжения. При сопротивлении 0 (замкнуты выходы 5 и 6), выходное напряжение чуть более 5-ти вольт. При сопротивлении 20 кОм, выходное напряжение — около 22-23 вольт.Вместо резистора можно подключить стабилитрон, с необходимым напряжением стабилизации (от 5 до 21 в).

К остальным деталям особых требований нет, за исключением выбора рабочего напряжения электролитических конденсаторов. Формулы для расчета рабочего напряжения конденсаторов приведены на схеме.

Плата и сборка

Схема собрана на плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита, размером 30х20 мм. С одной стороны платы размещены варистор, резисторы и высоковольтный конденсатор. Остальные элементы размещены с другой стороны платы. Так как схема достаточно простая — разводку платы не привожу, каждый проектирует ее сам в зависимости от габаритов имеющихся деталей.К собранной плате припаиваются провода для входного и выходного напряжения. Плата подключается к сети и подбором резистора R3 получаем необходимое напряжение.

БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ!!! Все работы по подбору резистора нужно проводить при обесточенной схеме. Так как схема не имеет гальванической развязки с сетью, прикосновение к любой ее точке — чревато поражением электрическим током.

Собранная плата отмывается от флюса и в обязательном порядке покрывается 2-3 слоями кремнийорганического лака. Это необходимо для защиты от случайного поражения током при монтаже или демонтаже устройства. Для большей безопасности можно поместить собранную плату в термоусадочную трубку.

Получаем 3 вольта…

Минимальное напряжение, которое мне удалось получить с этого блока питания — 5,5В. Это в принципе подходит для питания большей части радиомикрофонов. Но в некоторых случаях они требуют питания в районе 3-х вольт. Для этого я использую дополнительный преобразователь, собранный на интегральном регуляторе MIC5205-3.0. Это миниатюрный регулятор в корпусе SOT-23-5, с выходным током до 150 мА.

Схема стаболизатора на 3 вольта

Наличие такого преобразователя, существенно снижает уровень помех и наводок, при использовании бестрансформаторного блока питания.

Заключение

Единственной проблемой при создании данного устройства может стать только покупка самой микросхемы HV-2405E (в свое время я заказывал ее в Германии). У нее якобы есть отечественный аналог — 1182EM, но я его не видел и не могу ручаться, что с данной «обвязкой» она заработает и обеспечит требуемые параметры…

P.S. К сожалению, у меня не осталось ни одного экземпляра вышеописанного устройства. Скорее всего,они были успешно выброшены на помойку во время очередной «разборки» накопившихся запасов и эта статья написана по материалам из рабочей тетради.

Июнь, 2010

gnativ.ru

Расчет бестрансформаторного блока питания

радиоликбез

Расчет бестрансформаторного блока питания

Некоторые радиолюбители при конструировании сетевых блоков питания вместо понижающих трансформаторов применяют конденсаторы в качестве балластных, гасящих излишек напряжения (рис.1).

блок питания с гасящим конденсатором

Неполярный конденсатор, включенный в цепь переменного тока, ведет себя как сопротивление, но, в отличие от резистора, не рассеивает поглощаемую мощность в виде тепла, что позволяет сконструировать компактный блок питания, легкий и дешевый. Емкостное сопротивление конденсатора при частоте f описывается выражением:

alt

Величина емкости балластного конденсатора Cб определяется с достаточной точностью по формуле:

alt

где Uc — напряжение сети, В;

IН — ток нагрузки, А;

UH — напряжение на нагрузке, В. Если UH находится в пределах от 10 до 20 В, то для расчета вполне приемлемо выражение:

alt

Подставив значения Uc=220 В и UH=15 В, при Iн=0,5 А получим значения Сб=7,28 мкФ (1) и Сб=7,27 мкФ (2). Для обоих выражений получается весьма приличное совпадение, особенно если учесть, что емкость обычно округляют до ближайшего большего значения. Конденсаторы лучше подбирать из серии К73-17 с рабочим напряжением не ниже 300 В.

Используя эту схему, всегда нужно помнить, что она гальванически связана с сетью, и вы рискуете попасть под удар электрическим током с потенциалом сетевого напряжения. Кроме того, к устройству с бес-трансформа-торным питанием следует очень осторожно подключать измерительную аппаратуру или какие-нибудь дополнительные устройства, иначе можно получить совсем не праздничный фейерверк.

Для питания даже маломощных устройств лучше все-таки применять понижающие трансформаторы. Если напряжение его вторичной обмотки не соответствует требуемому (превышает), то вполне безопасно применить гасящий конденсатор в цепи первичной обмотки трансформатора для снижения напряжения или для включения трансформатора с низковольтной первичной обмоткой в сеть (рис.2) Балластный конденсатор в этом случае подбирается из расчета, чтобы при максимальном токе нагрузки выходное напряжение трансформатора соответствовало заданному.

Литература

1. Бирюков С.А. Устройства на микросхемах. — М., 2000.

И.СЕМЕНОВ,

г.Дубна Московской обл.

Читайте также: Источники питания

radiopolyus.ru

Самодельный бестрансформаторный блок питания 3v для радиозвонка. Схема, печатная плата.

Размещение самодельного бестрансформаторного блока питания в радиозвонке

Недавно, устав от бесконечной покупки батареек (ориентировочно, раз в 3-4 недели), спаял себе бестрансформаторный блок питания для радиозвонка, напряжением 3v, током 60mA. При этом, приобретение батареек не так тяготило, как подлая и незаметная их «гибель», когда радиозвонок переставал работать в самый неподходящий момент, а осознание того, что нужно заменить батарейки приходило только через несколько дней после полного молчания звонка.

Поискав в Интернете схемы бестрансформаторных блоков питания, увидел их большое разнообразие и, честно говоря, пришел в замешательство при выборе конкретного блока питания для своего радиозвонка. Решил поступить по-другому, и, увидев у знакомого человека дома радиозвонок, питающийся от сети 220v, позаимствовал его на некоторое время для перерисовки схемы оригинального китайского бестрансформаторного блока питания радиозвонка. Эту схему блока питания, которая является заводской, и действующей в одной из моделей радиозвонка привожу ниже.

Схема оригинального китайского бестрансформаторного блока питания радиозвонка

Для своего радиозвонка, основываясь на вышеприведенной схеме, я спаял более усовершенствованную, более надежную и упрощенную версию бестрансформаторного блока питания. Термистора под рукой не оказалось, заменил его обыкновенным резистором, гасящий конденсатор поставил с рабочим напряжением на 630v. Емкость данного конденсатора выбрал с небольшим запасом, но меньшую, чем в оригинале. Т.к. бестрансформаторный блок питания с гасящим конденсатором, емкостью 1uF, выдает 60-65mA, а мой звонок потребляет 40-45mA, то данного номинала достаточно с лихвой.

Моя схема бестрансформаторного блока питания радиозвонка 3v

В финальной сборке блока питания выбросил конденсаторы с диодного моста, хотя место на печатной плате для них оставил. Печатная плата выполнена таких размеров, чтобы она помещалась в отсек для батареек, форм-фактора ААА. Печатную плату под бестрансформаторный блок питания для радиозвонка можно скачать ЗДЕСЬ.

Корпус радиозвонка претерпел изменения в том плане, что к нему была прикручена вилка от нерабочей зарядки корпуса мобильного телефона. Гасящий конденсатор в отсеке для батареек не поместился, но для него легко нашлось место в пустотах корпуса радиозвонка.

Также в данной статье выкладываю архив, с более чем пол сотней схем бестрансформаторных блоков питания с выходным напряжением от 1,2v до 24v, включая популярные 5v и 12v. В архив добавлены фотографии печатных плат моего звонка и звонка знакомого человека. Данный архив можно скачать ЗДЕСЬ.

Собирая любой бестрансформаторный блок питания, помните обо всех мерах предосторожности. Например, о том, что все элементы блока питания и устройства подключаемого к нему, находятся под напряжением 220v, также, что бестрансформаторный блок питания нельзя подключать к сети 220v без нагрузки и т.д.

Страницы:

best-chart.ru

Каталог товаров