DC-DC преобразователь напряжения с гальванической развязкой (20-25В в +9В)

У каждого радиолюбителя имеется лабораторный блок питания (БП), очень простой или сложныйсовременный, но есть. Как правило, БП строится по стандартной схеме: силовой сетевой трансформатор, выпрямитель, сглаживающий фильтр и стабилизатор напряжения со схемой защиты.

Выходное напряжение и ток контролируются посредством измерительного прибора, переключающегося на измерение выходного напряжения или тока. Очень часто в качестве измерительного прибора используется микроамперметр с добавочным резистором и шунтом.

Однако в последнее время все чаще и чаще радиолюбители применяют для своих конструкций цифровые измерительные приборы [1,2]. Для этой цели хорошо подходит измерительное устройство на основе распространенной микросхемы КР572ПВ2(5). Питание этой микросхемы может быть двухполярным или однополярным.

Если лабораторный БП двухполярный, то проблем с питанием микросхемы нет - используется стабилизатор напряжения ±4,5 В. Если же это однополярный БП, то есть некоторые трудности.

Несмотря на то, что микросхема вполне допускает однополярное напряжение, подать на нее контролируемое напряжение не так просто, это диктуется внутренней структурой микросхемы.

Д таком случае можно на силовом трансформаторе добавить еще одну обмотку для устройства измерения. Но это не всегда можно сделать: например, недостаточно места для дополнительной обмотки или трансформатор пропитан лаком и есть трудности в его разборке.

Одним из возможных выходов из положения является установка преобразователя напряжения: из постоянного напряжения на конденсаторах фильтра (15...35 В) в постоянное напряжение +9 В для питания микросхемы с гальванической изоляцией минусового вывода питания микросхемы от общего провода блока питания.

Такой способ также дает возможность использования готовой платы цифрового мультиметра с ЖКИ, поскольку такие мультиметры сейчас достаточно дешевые и для кого-то, возможно, проще купить такой прибор вместо покупки микросхемы и ЖКИ и последующего проектирования и изготовления печатной платы.

Принципиальная схема

Схема электрическая принципиальная одного из возможных вариантов преобразователя показана на рис. 1. Поскольку автогенератор не имеет внутренней стабилизации выходного напряжения, то напряжение после диодов VD1...VD4 и конденсатора С4 подается на параметрический стабилизатор на элементах R4 и VD5.

Нагрузочной способности такого стабилизатора достаточно, чтобы питать измерительное устройство на микросхеме КР572ПВ5 и ЖКИ. На элементах VТ1, VТ2, R1, R2, С1, С2 собран автогенератор с рабочей частотой около 8,5 кГц. Изменением количества витков обмотки 6-7 можно добиться необходимого выходного напряжения.

Принципиальная схема импульсного преобразователя напряжения с гальванической развязкой из 20В в 9В

Рис. 1. Принципиальная схема импульсного преобразователя напряжения с гальванической развязкой из 20В в 9В.

Для снижения помех от преобразователя в основные силовые цепи блока питания, преобразователь подключен через фильтр на элементах С3, R3. Напряжение на конденсаторе С3 составляет около 16 В при входном около 22 В, что и является рабочим напряжением преобразователя.

Детали

Для трансформатора Т1 преобразователя использован сердечник в виде чашек диаметром 26 мм, предположительно из феррита М2000НМ.

Обмотка 1-2-3 содержит 320 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,14 мм с отводом от середины; обмотка 4-5 содержит 14 витков аналогичного провода; обмотка 6-7 содержит 120 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,23 мм при выходном напряжении 10 В на холостом ходу.

В устройстве применены наиболее распространенные недефицитные детали, поэтому их замена на аналогичные не составит труда.

Схему преобразователя целесообразно смонтировать в виде отдельного блока, который может монтироваться на печатной плате или навесным монтажом на элементах корпуса. Такое исполнение полезно как при модернизации существующего блока питания, так и при разработке нового.

А. Тррушников. РМ-03-17.

Литература:

  1. Е. Ковалев. Электронный вольтметр для блока питания. - Радиолюбитель, 2001, №10, с.17.
  2. С. Митюрев. Импульсный блок питания на базе БП ПК. - Радио, 2004, №10, с.33.
1 63 Стабилизаторы и преобразователи
блок питания преобразователь напряжения мультиметр
Написать комментарий:

cashback