Биполярные транзисторы со статической индукцией (БСИТ) по характеристикам близки к биполярным транзисторам, но имеют более высокое быстродействие и меньшее напряжение насыщения.
Большинство специализированных микросхем не пригодны для непосредственного управления БСИТ, так как его необходимо закрывать вытекающим (обратным) током. Поэтому представлена схема ИПП на дискретных элементах.
Основные технические характеристики:
- Напряжение питающей сети — 150…240В
- Выходное напряжение — 12В
- Максимальная мощность нагрузки — 12Вт
- КПД при мак. нагрузке — 80 %
- Частота преобразования — 30кГц
- Принцип работы
Напряжение сети после прохождения фильтра С2L1C1R1 поступает на на диодный мост VD1-VD4 и через токо-ограничивающий резистор R2 заряжает С3 до 300В. Это напряжение питает само возбуждающийся преобразователь на коммутирующем БСИТ VT4 и трансформаторе Т1 с тремя обмотками:
- I — сетевая
- II — обратная связь
- III — выходная обмотка
БСИТ VT4 защищен от выбросов напряжения с помощью VD12C7R10 и C9R16. При поняжении питания до 190 вольт коэффициент заполнения (отношение времени открытого состояния коммутирующего транзистора к периоду колебаний) межет превышать 0.5 что приведет к появлению импульсов отрицательной полярности на стоке и затворе VT4. Для защиты от них установлен VD10.
Преобразователь работает так — первоначально БСИТ VT4 открывается током, текущим через R5 и открытый TV1, сток которого защищен от перенапряжения стабилизатором VD10. Напряжение положительной ОС с обмотки II Т1 через VD7C4R4 вызывает лавинообразное открывание БСИТ VT4. Напряжение питания 300В прикладывается с сетевой обмотке Т1, диод VD14 закрыт обратным напряжением выходной обмотки III Т1. В период пуска ток обмотки I нарастает до выхода БСИТ VT4 из насыщения, после чего напряжение обмотки I уменьшается и меняет полярность. напряжение отрицательной полярности обмотки II через VD5VD6R6 закрывает VT4 . Это напряжение через фильтр R3C5 и диоды VD8VD9 заряжает С6 и используется для питания блока управления на VT1-VT3,VT5. Диод VD14 открывается и выпрямляет напряжение выходной обмотки III. C1- сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, а R19 сдерживает его рост без нагрузки.
В установившемся режиме работает цепь стабилизации выходного напряжения. Когда оно превышает пороговое значение то открывается стабилитрон VD15 вызывая свечение оптрона U1.2. Фототранзистор оптрона U1.1 открывается, через R15 заряжает С8. Когда напряжение на С8 достигает 1,2В — открывается VT2 и его отрицательное напряжение закроет VT1 и VT4. VD11 и R8 ограничивают выходное напряжение с случае отказа цепи стабилизации.
R12 — датчик тока БСИТ. Если его ток превысит 1,4А, то падение напряжения на R12 откроет VT3. Конденсатор С8 зарядится через R11, TV2 откроется, в результате чего закроются VT1 и VT4, как описано выше.
Во время действия напряжения отрицательной полярности на нижнем по схеме выводе II Т1 ток зарядки С6 текущей через VD8VD9 создает на них падение напряжения 1,2В, которое через R17 открывает транзистор VT5 и через него разряжается времязадающий конденсатор С8.
ИПП собран на печатной плате — рис.2. БСИТ VT4 установлен (через изолирующую прокладку) и VD14 установлены на теплоотводах площадью 125см², желательно использовать от старого блока питания ПК, от туда же взят сетевой фильтр — дросель L1, но его можно намотать и самостоятельно на кольце из феррита К16*8*6 Н200НМ проводом ПЭВ-1 диаметром 0,3 мм по 25 витков, при этом обмотки надо хорошо изолировать.
Т1 намотан на магнитопроводе Б36 с зазором между чашечками 0,4 мм. Обмотка I — 74 витка провода ПЭВ-2 диаметром 0,3 мм, обмотка II — 3 витка того же провода, обмотка III — 5 витков сложенного в вчетверо провода ПЭВ-1 диаметром 0,4 мм.
VT4 — может быть из серии КП810 с любым буквенным индексом. VT1 — можно заменить на КП903В, а VT2 на КТ972Б. Транзистор VT3 — любой маломощный структуры р-n-р с коэффициентом передачи тока базы не менее 50 и максимальным током коллектора не менее 100мА. Транзистор VT5 должен быть с большим допустимым обратным напряжением база-эмиттер, например КТ209Ж…М. Стабилитроны VD10VD11,VD15 — любые маломощные на соответствующие напряжения стабилизации. Диоды КД226Д можно заменить на КД257Г или Д, а так же на КД258Г или Д. Диод VD14 может быть любым из серии КД2995, КД2997, КД2999. Оптрон U1 — любой из серии 4N35, CNY17, AOT101.
Правильно собранное устройство в наладки и настройки не требует.
Литература — Ж.Радио 1 2008 — Автор : Д. Безик, д. Скрябино Брянской обл.
Загрузка...