Импульсный понижающий стабилизатор 5-30В 4А

Вашему вниманию предлагается лабораторный источник питания, разработанный на основе микросхемы КР1155ЕУ2.

Основные технические характеристики:

Входное нестабилизированное напряжение, В......................... 35...46;

Интервал регулирования выходного

стабилизированного напряжения, В.........................................5,1...30;

Максимальный ток нагрузки, А..........................................................4;

Размах (двойная амплитуда) пульсаций

выходного напряжения при максимальной нагрузке, мВ...............30;

Интервал регулирования срабатывания защиты по току, А........1...4.

Схема устройства приведена на рис. 4.63. Она мало отличается от стандартной схемы включения, причем позиционные обозначения элементов совпадают. В этой схеме реализован способ управления с фиксированным периодом следования импульсов, т.е. щиротно-импульсное управление. Конденсатор С1 — входной фильтр. Он имеет большую, чем указано в типовой схеме включения, емкость, что обусловлено сравнительно большим потребляемым током.

Резисторы R1 и R2 управляют уровнем защиты по току. Максимальному суммарному их сопротивлению соответствует максимальный ток срабатывания защиты, а минимальному сопротивлению — минимальный ток. С помощью конденсатора С4 осуществляется плавный запуск стабилизатора. Кроме того, его емкость определяет период перезапуска при превышении порога защиты по току.

Резистор R5 и конденсаторы С5, С6 — элементы частотной компенсации внутреннего усилителя ошибки. Конденсатор СЗ и резистор R3 определяют несущую частоту широтно-импульсного преобразователя. Конденсатор С2 задает время между резким уменьшением выходного напряжения (вызванного внешними причинами, например, кратковременной перегрузкой по выходу) и переходом сигнала RESO (вывод 14 DA1) в состояние, соответствующее нормальной работе, когда транзистор, включенный между выводами RESO и GNE) внутри микросхемы, закрывается.

Резистор R6 обеспечивает нагрузку открытого коллектора этого транзистора. Если планируется использовать сигнал RESO с привязкой его к напряжению, отличному от выходного напряжения стабилизатора, то резистор R6 не устанавливают, а нагрузку открытого коллектора подключают внутри приемника сигнала RESO. Резистор R4 обеспечивает нулевой потенциал на входе INHI (вывод 6 DA1), что соответствует нормальной работе микросхемы. Стабилизатор можно выключить внешним сигналом высокого ТТЛ уровня, подав его на этот вывод.

Применение диода КД636АС (его суммарный допустимый ток значительно превосходит требуемый в этом стабилизаторе) позволяет увеличить КПД на 3...5% при незначительном удорожании устройства. Это приводит к снижению температуры теплоотвода и, следовательно, к уменьшению его габаритов и массы.

Резисторы R7 и R8 служат для регулирования выходного напряжения. Когда движок резистора R7 находится в нижнем по схеме положении, напряжение на выходе минимально и равно образцовому напряжению микросхемы DA1, соответственно, когда в верхнем — выходное напряжение максимально. Тринистор VS1 открывается сигналом СВО (вывод 15 DA1), если напряжение на входе CBI (вывод 1 DA1) превышает внутреннее образцовое напряжение микросхемы DA1 приблизительно на 20%. Так осуществляется защита нагрузки от превышения напряжения на выходе.

Все оксидные конденсаторы К50-35, кроме CI — К50-53. Конденсатор С6 — керамический К10-176, остальные пленочные (К73-9, К73-17 и т.д.). Все постоянные резисторы — С2-23.

Переменные резисторы R2 и R7 — СПЗ-4а мощностью 0,25 Вт. Их устанавливают на плате с помощью кронштейнов. Дроссель L1 наматывают на двух сложенных кольцевых магнитопроводах К20х12x6,5 из пермаллоя МП140. Обмотка содержит 42 витка провода ПЭТВ-2-1,12, намотанных в два слоя: первый — 27-28 витков, второй слой — все остальные.

Стабилизатор собран на плате из одностороннего фольгирован-ного стеклотекстолита. Чертеж платы показан на рис. 4.64.

Микросхему, диод и тринистор закрепляют на одном теплоотво-де. При этом микросхему в большинстве случаев можно не изолировать от поверхности теплоотвода, поскольку ее фланец соединен с выводом 8 (GND). Диод и тринистор необходимо изолировать от радиатора. Следует уделить особое внимание сетевому трансформатору и выпрямителю. Трансформатор рассчитывают на выходную мощность не менее 150 Вт и выходное напряжение холостого хода приблизительно 33 В.

При максимальной нагрузке допустимо уменьшение выходного напряжения не более чем на 1,5 В относительно напряжения холостого хода. Выпрямитель выбирают на ток 3...3,5 А при сум марном падении напряжения на его диодах не более 2 В. Выпрямитель (в случае монолитного исполнения) или отдельные диоды можно закрепить на том же теплоотводе, что и стабилизатор.