便携式设备的两个电源。方案、说明

用于便携式设备的两个电源。无线电电子电气工程百科全书

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在带有自动来电显示功能的老式电话机网络适配器的基础上，组装在Z80A微处理器上，可以制作一个带有线性稳压器的简单电源，提供+5V和+8V两种稳定电压输出端总负载电流高达 500 mA。它可用于为数字和模拟设备供电、为移动设备的电池充电、为儿童玩具供电。

这种 PSU 的示意图如图 1 所示。 XNUMX.

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交流电压220V通过SA1开关的闭合触点、保护电阻R1和熔断器进入网络变压器T1的初级绕组。

从该变压器的次级绕组去除降低至11V的交流电压，该交流电压由组装在肖特基二极管VD1-VD4上的桥式整流器进行整流。使用这种二极管可以减少二极管整流器中的功率损耗，并使滤波电容器 C1 两端的电压增加约 7V。自恢复保险丝 FU2 保护降压变压器免受过载影响。

由于电源安装在紧凑的封装中，因此该变压器的最大负载电流从 0,8 A 降至 0,5 A，以提高可靠性。二极管 VD5、VD6 保护微电路免受反向电压的损坏，反向电压可以在输出端如果电容器 C7 极板上的电压比稳定器输出处的电压下降得更快，例如由于整流器输出处的短路或电容器 C7 的电容损失，则可能是微电路的故障。变阻器 RU1 保护变压器和肖特基二极管免受电源电压浪涌的影响。

根据图1的方案供电。图1包含组装在集成电路DA2和DA5上的两个线性稳定器。第一个提供 +8 V 的稳定输出电压，第二个提供 +0,5 V 的稳定电压。所连接负载的总电流可达 XNUMX A。

在较高电流下，聚合物自复位保险丝 FU1 发热并进入高阻状态。通过开关 SB1，您可以选择提供给负载的电压：+5 V 或 + 8 V。在这种情况下，如果 SB1 处于“+5 V”位置，则 HL2 LED 会亮起，如果处于“+8 V”位置，则 HL3 LED 会亮起。 ”位置，此时 HLXNUMX 会亮起。此外，除了所连接负载的最大允许总电流外，同时使用两个稳定器没有任何限制。

例如，您可以在“+5V”通道的输出端安装一个USB插座，从中给袖珍Flash播放器、手机电池、相机充电，“+8V”通道即可使用是时候给收音机供电了。该 PSU 具有自恢复保险丝，其额定工作电流略大于规定的最大 0,5A。

事实是，在这样的电流下，在小外壳中，降压变压器明显升温，紧凑外壳内的温度升高，这导致自复位保险丝在较低电流下工作。

当保险丝熔断时，HL1 LED 保持亮起，表明存在主电源电压。

具有 1 至 9 V 可调直流输出电压的电源，根据图 2 的方案组装。 1,6，允许您连接消耗高达 XNUMX A 的负载。

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该装置具有负载电路过载和短路保护以及交流电源过压保护。该电源的工作原理如下。交流电源电压通过保险丝FU1提供给降压变压器T1的初级绕组。降低至 9V 的交流电压从变压器的次级绕组之一移除，并通过聚合物自愈保险丝 FU2 或 FU3 之一馈送到组装在肖特基二极管 VD2 - VD5 上的桥式整流器。整流电压的纹波通过大容量氧化电容器 C5 进行平滑，然后将电压提供给完全采用分立元件实现的补偿电压调节器。

可调补偿稳定器是使用混合技术实现的 - 场效应晶体管和双极晶体管 [1]。其显着特点是非常低的饱和电压（输入和输出之间的最小电压），在2A负载电流下测试时，不超过60mV。这比传统型补偿稳定器（例如流行的 KR142ENxx、**78xx 系列）小数十倍，并且比最小电压较低的线性稳压器微电路小得多（10...30 倍）。输入和输出。

整流电压提供给强大的场效应MIS晶体管VT2的源极。由于购买具有低栅源开启阈值电压的n沟道场效应晶体管比p沟道晶体管容易得多，因此该晶体管必须安装在负电源电路中。

开启电压通过R2提供给VT4的栅极，连接到电源电路的公共正极。这种控制补偿稳定器中场效应晶体管的方法不需要特殊的启动措施，大大简化了设计。

补偿稳定器的工作原理如下。当输入电压增加或负载电流减少时，输出电压也趋于增加。这导致VT3的开通更加强烈，因此VT1也会更加强烈地开通，通过分流VT2的栅源电路，降低了VT2的开通电压，VT2漏源沟道的电阻增大，稳压器的输出电压下降。输出电压通过可变电阻器 R.9 进行调节。

稳定电压约为 6 V 的 VD8,2 齐纳二极管可保护场效应晶体管免受损坏。通过开关 SB2，可以选择输出电压范围 1 ... 4 V 或 2,3 ... 9 V。当触点 SB2 断开时，红色 HL4 LED 作为参考电压源，输出电压可设定范围为2,3 ... 9 V。当SB2触点闭合时，硅二极管VD7将成为参考电压源，输出电压可设定为1至4 V。

需要注意的是，最小输出电压为1V的实验室电源设计相对较少。在指针微安表PV1上制作输出电压电压表。开关SB1可以

选择保护动作电流。 LED HL3 绿色表示自复位保险丝的运行情况。变阻器 RU1 保护降压变压器和二极管整流器免受电源电压浪涌的影响。

超亮蓝色 LED HL1 和 HL2 指示电源已连接到网络，并且还会照亮电压表刻度。电源中使用的电压调节器（图 2）稍作修改即可用于设计用于 10 ... 15 A 负载的电源。

为此，需要再安装两个与 C5 并联的相同电容器，使用肖特基二极管以获得适当的电流，例如安装在散热器上的 16 安培 MBR1645。当然，所有高电流连接都必须使用“粗”电线，并且降压变压器必须具有适当的总功率并具有高电流次级绕组。

关于结构的细节。固定电阻可用于任何类型的小尺寸通用电阻，例如适当功率的C1-4、MLT、C2-23。微调电阻器 R7（图 2）——任何小尺寸电阻器，最好采用封闭设计。使用半密封外壳中的调谐SP9-4代替可变电阻器R1。使用其他类似电阻器，例如 SPZ-96、SP4-2M、SGTO-1 或小尺寸线电阻器，可以获得良好的输出电压稳定性。 PPB-1A、PPB-ZA。压敏电阻 MYG10-471 可用 FNR-10K471、FNR-14K471、FNR-20K431、TNR10G471 替代。

氧化物电容器——K50-35、K50-68的进口同类产品。其余的为陶瓷，工作电压至少为 16 V，K10-17、K10-50 型或用于表面安装的 SMD 版本。电容器 C8 - SP（图 1）直接安装在微电路的引脚上。您可以安装类似的 SM1、MBRS5819TR、MBRS5819TRPBF、SR140、140N360，而不是 1N5822 肖特基势垒二极管。

功能强大的1N5822肖特基二极管（图2）可以用三安培SB360、MBRS360T3、MBRD350、MBR340和其他类似二极管代替。上述类型的肖特基二极管是在不同情况下制造的。二极管 KD208A 可以替换为 KD209、KD243、KD247、1N4001 - 1N4007 系列中的任何一个。二极管 1N4148 可以替换为 1N914、1SS176S 或任何 KD510、KD521、KD522 系列。 LED 可应用于任何类型的一般应用，例如串联。 KIPD1、KIPD4738、KIPD55、L-8。您可以安装 KR2EN8 A、B、MC2、MC2、LM182T-1、LM2T-182、LM2 和其他类似芯片来代替 L182ACV 芯片 [21]。代替 L40CV 芯片，集成稳定器 MC66、UVI1503-7805 和其他类似的芯片适合输出电压为 +142 V 且负载电流至少为 5 A 的芯片。

两个微电路均安装在由 80x50x2 mm 硬铝板制成的共用散热器上。微电路的散热器法兰通过云母垫片与散热器隔离。

这样做是为了防止意外的不必要的短路。

此外，散热器作为外壳壁的一部分，外面涂有黑色绝缘漆。

涂漆前，金属板用砂纸处理并用丙酮清洁。

作为清漆，您可以使用黑色指甲油或汽车珐琅。您可以安装KT3102、KT3102、SS6111、VS9014系列中的任何一个晶体管来代替KT547V晶体管，也可以安装KT3107、KT3107、SS6112、VS9015中的任何一个晶体管来代替KT556B。不同系列的晶体管在引脚排列上有差异。

采用IRL2N型绝缘栅的强大n沟道场效应晶体管代替晶体管VT2505，这种晶体管由逻辑电平电压控制，开路电阻为0,008欧姆，最大直接导通电阻为25欧姆。 104℃温度下电流1A（应该理解为不超过55ms的直流电流），最大漏源电压220V，采用金属塑料外壳。 TO-3705 在本设计中，可以替换为IRL44N、IRLZ3 等，也可以根据表[XNUMX]选择合适的。场效应晶体管安装在散热器上。

安装时必须采取适当措施，防止栅绝缘子被静电击穿。

上述类型场效应晶体管的引脚排列是标准的 - 栅极-漏极-源极。所使用的微安表是老式家用录音机的录音/播放电平指示器的微型。开关 - P2K，位置固定，自由触点组并联。

降压变压器类型。二次绕组开路电压约为112V的TP3-1-11可以用其代替。 TP114-2、TP121-17。 CCI112-6。

降压变压器类型。 TPP-224M - 来自苏联计算机“Electronics MS”的旧开关电源。变压器有两个设计用于不同电流的次级绕组。

更少的低电流绕组，开路输出电压约为 5,5 V

用于为背光 LED 供电。整流器通过端子 6、7 连接到次级绕组。使用这样的变压器，电源（图 2）能够在负载电流为 6,5 A 时提供高达 1,6 V 的电压，在负载电流为 9.10 A 时提供高达 0,5 V 的电压。负载电流XNUMXA。

可以使用统一型号的TPP115-6或TPP114-6来代替这样的变压器。

文学

1. 布托夫 A.L. Pocket Flash Player 的备用电源。 - 无线电构造者，2009 年，第 10 期，第 17 -18 页。
2、国产一体化稳定器及国外同类产品。 - 无线电构造者，2010年，第10号，第I号，第12号。
3. IRF 的新型 N 沟道场效应开关晶体管。 - 无线电设计师，2010 年，第 2 名。

作者：Butov A.L.

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