Предыдущая публикация
Импульсный на одном транзисторе.
Схема и назначение элементовУстройство основано на обратно-ходовом блокинг-генераторе и содержит минимум деталей. На схеме показан полноценный диодный мост на диодах D1 - D4, хотя изначально на оригинальной плате был установлен просто один выпрямительный диод:
Миниатюрный импульсный преобразователь выполнен по очень старой и простой, но хорошо зарекомендовавшей себя схеме, которая, с небольшими доработками, успешно используется в дешёвых блоках питания и по сей день.
Сетевое напряжение выпрямляется и фильтруется, протекая через резистор R1, предназначенный для ограничения зарядного тока конденсатора фильтра C1. Ток через резисторы R2 и R3 открывает транзистор Q1, запуская генерацию и наводя электромагнитную индукцию в сердечнике и обмотках трансформатора Tr1.
Обмотка III этого трансформатора играет двойную роль - через неё обеспечивается положительная обратная связь по цепи R5-C5, R6, R3 для лавинного переключения транзистора и возможности генерации, и с неё же берётся напряжение, выпрямляющееся диодом D7 и сглаживающееся конденсатором C4, для обеспечивания стабилизации уровня выходного напряжения на вторичной обмотке трансформатора, которое задаётся стабилитроном D8. Но это напряжение немного отличается от выходного, снимающегося с обмотки II трансформатора, которое выпрямляется диодом D6 и сглаживается конденсатором выходного фильтра C3.
В комментариях к статье появилось замечание по поводу возможности высыхания конденсатора C4, и неограниченный рост выходного напряжения в связи с этим. На самом деле этот рост вполне ограничен возможностями всего преобразователя в целом, и при подключённой нагрузке не может происходить бесконечно, хотя выходное напряжение при этом реально достигает двукратного значения. Для перестраховки этот конденсатор можно зашунтировать керамическим конденсатором с ёмкостью 0,1 - 0,47 мкФ, или полностью заменить на керамический соответствующей ёмкости. При этом напряжение конденсатора должно быть выше напряжения стабилизации в 2 раза.
Индикаторный светодиод D9 с ограничительным резистором R7, на выходе подключён неспроста - он играет роль начальной нагрузки, без которой напряжение на обмотках трансформатора может возрасти неограниченно, что приведёт прежде всего к пробою транзистора и выходу его из строя. Поэтому в таких преобразователях всегда используется подобный приём нагрузки в лице индикатора, которого обычно нет в оригинальных адаптерах мобильных телефонов, так как там более сложная схемотехника, и роль начальной нагрузки в них играет светодиод оптрона обратной связи.
Цепь D5, C2 и R4 представляет собой RCD-снаббер, снижающий выбросы высокого напряжения на первичной обмотке трансформатора, и на транзисторном ключе соответственно.
Коротко о деталях
Конденсаторы C1, C3 и C4 электролитические, C1 на напряжение не ниже 400 Вольт. Конденсатор C2 высоковольтный, так как всплески напряжения на нём могут достигать 400 Вольт и больше.
Все резисторы малогабаритные, с мощностью рассеивания 0,25 Вт. Если будет возможность, то для увеличения надёжности, резисторы R2 и R4 лучше составить из двух последовательно соединённых, с общим сопротивлением, указанным на схеме. Это уменьшит уровень падения напряжения на каждом резисторе, что предотвратит возможность пробоя высоким потенциалом.
Светодиод D9 может быть любого цвета свечения с прямым током на 10-20 мА. Можно обойтись и без его установки, но резистор R7 всё же лучше оставить, включив его в качестве нагрузки на выходе преобразователя.
Диоды D1 - D5 высоковольтные, на ток от 1 А. Транзистор так же высоковольтный, обратной проводимости, малой или средней мощности. Диоды D6 и D7 должны быть высокочастотными, с малым временем восстановления. От стабилитрона D8 (должен иметь малый ток стабилизации) зависит средний уровень выходного напряжения, который должен уметь обеспечивать трансформатор и преобразователь в целом.
Сам трансформатор выполнен на ферритовом сердечнике E24/12/6 типоразмера Ш6×6, который обязательно должен иметь зазор между двумя его половинами. В данном случае зазор был составлен из одного слоя обмоточного теплостойкого скотча. Первичная обмотка содержит 300 витков провода, диаметром 0,08 мм, а обмотки II и III имеют по 8 витков. Диаметр провода обмотки II должен выдерживать выходной ток нагрузки и может иметь диаметр 0,6 - 0,8 мм. Диаметр провода обмотки обратной связи III не критичен и можно использовать провод с диаметром от 0,1 мм.
Между обмотками следует намотать изоляционный материал, такой как трансформаторная бумага или теплостойкий скотч. Обязательно нужно обратить внимание на фазировку обмоток, начала которых на принципиальной схеме обозначены точками. При неправильной фазировке преобразователь не запустится, или будет работать некорректно.
Сетевое напряжение выпрямляется и фильтруется, протекая через резистор R1, предназначенный для ограничения зарядного тока конденсатора фильтра C1. Ток через резисторы R2 и R3 открывает транзистор Q1, запуская генерацию и наводя электромагнитную индукцию в сердечнике и обмотках трансформатора Tr1.
Обмотка III этого трансформатора играет двойную роль - через неё обеспечивается положительная обратная связь по цепи R5-C5, R6, R3 для лавинного переключения транзистора и возможности генерации, и с неё же берётся напряжение, выпрямляющееся диодом D7 и сглаживающееся конденсатором C4, для обеспечивания стабилизации уровня выходного напряжения на вторичной обмотке трансформатора, которое задаётся стабилитроном D8. Но это напряжение немного отличается от выходного, снимающегося с обмотки II трансформатора, которое выпрямляется диодом D6 и сглаживается конденсатором выходного фильтра C3.
В комментариях к статье появилось замечание по поводу возможности высыхания конденсатора C4, и неограниченный рост выходного напряжения в связи с этим. На самом деле этот рост вполне ограничен возможностями всего преобразователя в целом, и при подключённой нагрузке не может происходить бесконечно, хотя выходное напряжение при этом реально достигает двукратного значения. Для перестраховки этот конденсатор можно зашунтировать керамическим конденсатором с ёмкостью 0,1 - 0,47 мкФ, или полностью заменить на керамический соответствующей ёмкости. При этом напряжение конденсатора должно быть выше напряжения стабилизации в 2 раза.
Индикаторный светодиод D9 с ограничительным резистором R7, на выходе подключён неспроста - он играет роль начальной нагрузки, без которой напряжение на обмотках трансформатора может возрасти неограниченно, что приведёт прежде всего к пробою транзистора и выходу его из строя. Поэтому в таких преобразователях всегда используется подобный приём нагрузки в лице индикатора, которого обычно нет в оригинальных адаптерах мобильных телефонов, так как там более сложная схемотехника, и роль начальной нагрузки в них играет светодиод оптрона обратной связи.
Цепь D5, C2 и R4 представляет собой RCD-снаббер, снижающий выбросы высокого напряжения на первичной обмотке трансформатора, и на транзисторном ключе соответственно.
Коротко о деталях
Конденсаторы C1, C3 и C4 электролитические, C1 на напряжение не ниже 400 Вольт. Конденсатор C2 высоковольтный, так как всплески напряжения на нём могут достигать 400 Вольт и больше.
Все резисторы малогабаритные, с мощностью рассеивания 0,25 Вт. Если будет возможность, то для увеличения надёжности, резисторы R2 и R4 лучше составить из двух последовательно соединённых, с общим сопротивлением, указанным на схеме. Это уменьшит уровень падения напряжения на каждом резисторе, что предотвратит возможность пробоя высоким потенциалом.
Светодиод D9 может быть любого цвета свечения с прямым током на 10-20 мА. Можно обойтись и без его установки, но резистор R7 всё же лучше оставить, включив его в качестве нагрузки на выходе преобразователя.
Диоды D1 - D5 высоковольтные, на ток от 1 А. Транзистор так же высоковольтный, обратной проводимости, малой или средней мощности. Диоды D6 и D7 должны быть высокочастотными, с малым временем восстановления. От стабилитрона D8 (должен иметь малый ток стабилизации) зависит средний уровень выходного напряжения, который должен уметь обеспечивать трансформатор и преобразователь в целом.
Сам трансформатор выполнен на ферритовом сердечнике E24/12/6 типоразмера Ш6×6, который обязательно должен иметь зазор между двумя его половинами. В данном случае зазор был составлен из одного слоя обмоточного теплостойкого скотча. Первичная обмотка содержит 300 витков провода, диаметром 0,08 мм, а обмотки II и III имеют по 8 витков. Диаметр провода обмотки II должен выдерживать выходной ток нагрузки и может иметь диаметр 0,6 - 0,8 мм. Диаметр провода обмотки обратной связи III не критичен и можно использовать провод с диаметром от 0,1 мм.
Между обмотками следует намотать изоляционный материал, такой как трансформаторная бумага или теплостойкий скотч. Обязательно нужно обратить внимание на фазировку обмоток, начала которых на принципиальной схеме обозначены точками. При неправильной фазировке преобразователь не запустится, или будет работать некорректно.
Следующая публикация
Комментарии 17