简单的开关电源，220/5 伏特 4 安培。方案、说明

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简单的开关电源，220/5 伏特 4 安培

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文章介绍了一种简单且廉价（据作者介绍，所有组件的成本不超过一百卢布）的网络电源，输出电压为5V，负载电流高达4A。

电源是自激单端反激式电压转换器。该装置的一个显着特点是没有专门的微电路、制造简单且成本低。

主要技术特点

最大输出功率，W ...... 20
输出电压，V ..... 5
最大负载电流，A ...... 4
市电输入电压间隔，V......187...242
输入电压频率，Hz......50
输出电压不稳定性，%，不多了......2
脉动幅度，%......1
工作温度范围，°С......-40...+70
尺寸，毫米......80x65x20
含散热片重量，g......120

装置框图如图所示。该电源包含网络整流器VD1-VD4、噪声抑制滤波器L1C1-C3、基于开关晶体管VT1和脉冲变压器T1的变换器、带有滤波器C8C9L10的输出整流器VD2和在稳定器DA1上制成的稳定单元。和光耦合器U1。

（点击放大）

该装置的工作原理如下。电源接通后，开关晶体管VT1微开通，电流开始流过脉冲变压器T1的初级绕组。在变压器的反馈绕组II中，感应出电动势，该电动势通过正反馈电路——电阻器R9、二极管VD5、电容器C5提供给场效应晶体管VT1的栅极。结果，出现类似雪崩的过程，导致开关晶体管完全打开。能量积累从变压器 T1 开始。通过开关晶体管VT1的电流线性增加，电流传感器电阻R10通过二极管VD6和电容器C7的电压影响光耦合器U1.1的光电晶体管的基极，使其稍微打开，从而导致场效应晶体管的栅极减小。相反的过程开始，导致开关晶体管VT1闭合。此时，二极管VD8打开，变压器T1中积累的能量转移到输出滤波电容器C9。

当输出电压因某种原因超过额定值时，DA1稳压器打开，电流开始流过它和光耦合器U1.2的串联发光二极管。二极管的发射导致光耦合器晶体管提前打开，其结果是开关晶体管的导通时间减少，变压器中存储的能量减少，因此输出电压降低。

如果输出电压降低，则通过光耦合器发光二极管的电流减少，并且光耦合器晶体管关闭。结果，开关晶体管的打开时间增加，更多的能量存储在变压器中并且输出电压恢复。

电阻R3是降低光耦三极管暗电流的影响，提高整个器件的热稳定性所必需的。电容 C7 增加了电源的稳定性。 C6R8 电路强制晶体管 VT1 的开关过程并提高器件的效率。

根据上述方案，制造了几十个输出功率为15 ... 25 W的电源。

代替开关晶体管VT1，可以使用场效应晶体管和双极型晶体管，例如2T828、2T839、KT872、KP707、BUZ90系列等。我们可以用AOT4、AOT35中的任何一种来代替110N126晶体管光耦、AOT128 系列和 KR142EN19A 稳定器 - TL431。然而，使用进口元件（BUZ90、4N35、TL431）获得了最佳结果。

电源中所有电阻均采用标准尺寸 1206 表面贴装，功率为 0,25 W，电容 C1-C3、C8 - K10-47v 电压为 500 V，C5-C7 为标准尺寸 0805 表面贴装，其余的是任何氧化物。

变压器T1缠绕在两个由MP 19坡莫合金制成的折叠在一起的环形磁芯K11x6,7x140上。初级绕组包含180匝PEV-2 0,35导线，绕组II - 8匝PEV-2 0,2导线，输出绕组III电压 5 V - 7 匝五根导线 PEV-2 0,56。绕组顺序与其编号相对应，并且每个绕组的匝数必须沿磁路的整个周边均匀分布。

电感器 L1 和 L2 由 MP15 坡莫合金制成的环形磁芯 K7x6,7x140 制成。第一个包含两个绕组，每个 30 匝，用 PEV-2 0,2 线缠绕在磁路的不同半边，第二个用 PEV-2 0,8 线沿着磁路的整个长度缠绕一层。因为它会合适。

为了减小输出电压纹波，电容C2和C3的公共点必须先连接到电容C10的负端，然后再连接到剩下的部分——变压器T1的绕组III、电容C9的负端。、电阻R12和稳定器DA2的端子1。

该设备组装在尺寸为 80x60 毫米的印刷电路板上。电路板的一侧有用于表面安装的印刷导体和元件，以及开关晶体管 VT1 和二极管 VD8，它们压在相同尺寸的铝散热板上，而在另一侧 - 其余所有。

首次开机最好用限流电源，如B5-50，工作电压应立即加，不可逐渐升高。建立该设备包括通过分压器 R11R12 调整输出电压，并在必要时使用电流传感器 R10 设置限制输出功率的阈值（随着负载电流的增加，输出电压开始急剧下降）。

为了获得不同的输出电压，需要按比例改变变压器T1的绕组III的匝数和分压器R11R12的分压比。

操作设备时，应记住其负输出与网络电连接。

作者：M.Dytskov，朱可夫，卡卢加地区

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