Fuente de alimentación conmutada avanzada en caja de cerillas, 220/9 voltios 10 vatios. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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El artículo describe una fuente de alimentación de conmutación estabilizada simple (SMPS), que se puede colocar en una caja del tamaño de una caja de cerillas. El dispositivo se caracteriza por una mayor densidad de potencia, buena repetibilidad y no teme a la sobrecorriente.

Principales características técnicas:

• Tensión de red CA, V.....220±20%;
• frecuencia de la tensión de alimentación, Hz.....40...400;
• consumo de energía sin carga, W, no más de ..... 0,31;
• frecuencia de conversión, kHz.....115...140;
• tensión nominal de salida, V.....9;
• potencia máxima de salida W.....10;
• eficiencia máxima, %.....88;
• potencia específica W/dm3.....300;
• peso (sin estuche), g, no más de.....28.

Las descripciones de SMPS en miniatura se han publicado repetidamente en las páginas de la revista Radio. Por regla general, se trata de dispositivos con baja potencia de salida. Uno de estos SMPS [1] entregaba potencia a la carga hasta 0,63 W, siendo una de las fuentes más potentes entre las que se podían colocar en una caja de cerillas o en las dimensiones de una batería Krona [2]. Además, estas fuentes tenían una eficiencia baja, que normalmente no superaba el 35%.

El SMPS flyback propuesto también se puede colocar en una caja de cerillas, pero su potencia de salida es 15 veces mayor y su eficiencia es 2,5 veces mayor que la de su análogo [1]. Fue posible lograr un rendimiento energético tan alto gracias al uso de un microcircuito especializado TNY255P de la familia TinySwitch de Power Integrations [3, p. 479, 480] El SMPS estabiliza el voltaje de salida, tiene protección contra sobrecarga y cortocircuito en la carga mediante el paso de pulsos y el microcircuito utilizado contiene unidades de protección contra sobrecalentamiento. Puede obtener información más detallada sobre los parámetros y características de este microcircuito TNY255P en el sitio web.

El esquema SMPS se muestra en la fig. una.

Arroz. 1 (clic para agrandar)

El fusible FU1 protege los elementos de situaciones de emergencia. El termistor RK1 limita el pulso de corriente de carga del condensador C2 a un valor seguro para el puente de diodos VD1 y, junto con el condensador C1, forma un filtro RC, que sirve para reducir el ruido impulsivo que penetra desde el SMPS a la red. El puente de diodos VD1 rectifica la tensión de red, el condensador C2 es de alisado. Las sobretensiones en el devanado primario del transformador T1 se reducen mediante el circuito de amortiguación R1C5VD2. El condensador C4 es un filtro de potencia desde el cual se alimentan los elementos internos del microcircuito DA1, su capacidad nominal puede estar en el rango de 0,1...4,7 μF.

El rectificador de salida se monta mediante un diodo Schottky VD3, las ondulaciones de la tensión de salida se suavizan mediante un filtro LC C6C7L1C8. Los elementos R2, R3, VD4 y U1, junto con el microcircuito DA1, proporcionan estabilización del voltaje de salida cuando cambian la corriente de carga y el voltaje de la red. El circuito de indicación de encendido se realiza mediante el LED HL1 y la resistencia limitadora de corriente R4.

Se utilizaron resistencias fijas MLT, C2-23, P1-4, recortador - 3329N-1 de Bourns o el análogo nacional SPZ-19a, condensadores de óxido - importados, C1, C3 y C5 - cerámica de alto voltaje CD2200Z5V, DEBB33D222KA2B, C4, C7, C8 - K10-506. Termistor serie NTC (con TKS negativo) - SCK-103. El chip TNY255P es reemplazable por TNY255G, TNY256P o TNY256G. diodo HER208 - en HER106, HER107, HER206, HER207, 1N4937, FR306 o BY399, diodo 1N5822 - en SR360, 31DQ04, 31DQ06, 90SQ045. El diodo zener KS 170A se puede reemplazar con diodos zener KS162A, KS175A y el optoacoplador RS817 se puede reemplazar con LTV817, RS816, LTV816. LED: cualquier miniatura, preferiblemente azul o verde. El fusible FU1 es estructural, está formado en la placa por un conductor impreso, se puede sustituir por un trozo de alambre de cobre para enrollar, por ejemplo PEV-2, con un diámetro de 0,03 mm.

Se utiliza un circuito magnético blindado para fabricar el transformador. B18 (sin trimmer) fabricado en ferrita 2000NM. El devanado primario contiene 182 vueltas de alambre con un diámetro de 0,11 mm y el devanado secundario consta de 20 vueltas de alambre con un diámetro de 0,6 mm. Entre los devanados se deben colocar dos capas de lavsan o cinta de tela barnizada e impregnarlas con parafina para reducir el ruido acústico. entre las copas del circuito magnético es necesario dejar un espacio de 0,16...0,23 mm, para lo cual se puede utilizar una junta de fluoroplástico, fibra de vidrio o, en casos extremos, cartón. El inductor está enrollado sobre un núcleo magnético de tamaño estándar K10x6x2 hecho de ferrita de 2000NM y contiene 16 vueltas de cable con un diámetro de 0,6 mm con una corriente de salida de hasta 200...300 mA y 3-4 vueltas de cable con una de 0,8 mm de diámetro con una corriente de hasta 1,1 A. Bordes afilados Primero hay que desafilar el circuito magnético con papel de lija y envolverlo con una capa de cinta adhesiva. Para enrollar el transformador y el inductor se debe utilizar cable de las marcas PEV-2, PETVM, PETV-1, PETV-2, PET-200-1.

El dibujo de la placa de circuito impreso se muestra en la Fig. 2, está hecho de laminado de fibra de vidrio de una cara con un espesor de 1...1,5 mm. El microcircuito se instala en el panel, las copas del circuito magnético se comprimen entre sí y se fijan a la placa con dos tornillos de latón atornillados desde lados opuestos en un casquillo de latón. Todas las resistencias y diodos están montados perpendiculares a la placa.

La figura. 2

La apariencia del tablero ensamblado se muestra en la Fig. 3. Después de comprobarlo y ajustarlo, se coloca en una carcasa de material aislante. La configuración de un SMPS se reduce a configurar con precisión el voltaje de salida utilizando la resistencia de recorte R3.

La figura. 3

Literatura

1. Moskatov E. Pulse IP en una caja de cerillas. - Radio, 2005, núm. 6, pág. 26, 27.
2. Solonin V. Red en las dimensiones de la "Corona". - Radio, 1999, N° 2, pág. 37, 44.
3. Microcircuitos para fuentes de alimentación conmutadas y su aplicación. 2ª edición, corregida y ampliada. - M.: Editorial Dodeka-XXI, 2001.
4.TNV253/254/255. - .

Autor: E. Moskatov, Taganrog, región de Rostov

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