Схема бестрансформаторного преобразователя напряжения и блока питания
Убрав импульсный трансформатор, схема преобразователя напряжения существенно упрощается, снижаются габариты и вес. Но с другой стороны при бестрансформаторном способе нет гальванической развязки, а для реализации двух полярного питания потребуется собрать две схемы.
Бестрансформатные блоки питания отличаются своей простотой и дешевезной, в тоже время являясь вполне надежными устройствами. Они часто используются в роли зарядных устройств и т.п
Такие преобразователи собираются на современной элементной базе и содержат ШИМ - контроллеры с выходными каскадами на мощных транзисторах. Отличительной особенностью современных ШИМ контроллеров в бестрансформаторных преобразователях и блоках является достаточно широкий диапазон питающих напряжений.
 |
Схема бестрансформаторного преобразователя напряжения на LM5088 |
|
Частота микросборки LM5088 задается в интервале от 50 кГц до 1 МГц. КПД очень неплохой – 97%. Упрощенная схема блока представлена на рисунке ниже:
VIN – питающее напряжение 4,5…75 В; EN – если напряжение на контакте ниже 0,4 вольт, преобразователь не работает; если в диапазоне 0,4…1,2 В – LM5088 находится в режиме ожидания; если выше 1,2 вольт – ШИМ контроллер выполняет свои функции в полном объеме. Т.е, делителем напряжения может быть установлен порог отключения преобразователя; SS – вывод для плавного пуска; RAMP – используется для режима управления. Конденсатор Cramp советую выбирать из диапазона 100…2000 пФ; RT/SYNC – задающий генератор частоты – частотный интервал выбирается подбором сопротивления Rrt и лежит в диапазоне 50 кГц – 1 МГц;
GND – земля, COMP – выходной вывод усилителя ошибки – составляет петлю с выводом FB; FB – вывод для сигнала обратной связи – соединен с инвертирующим входом усилителя ошибки, регулирует порог в 1,205 вольт; OUT – выходное (снимаемое) напряжение; SW – коммутационный узел – подключается к выходу силового транзистора;
HG – подключается ко входу силового транзистора; BOOT – вход для стартерного конденсатора – конденсатор подключается между SW и BOOT выводами, чтобы обеспечить переключение MOSFET транзистора; VCC – выход смещающего регулятора – Cvcc – керамический разделительная емкость номиналом 0,1-10 мкФ.
Радиолюбительский вариант схемы бестрансформаторного преобразователя напряжения на микросборке LM5088, рассчитанн на выходное напряжение 5 вольт и ток до 7 ампер, представлен ниже:
Эту схему блока можно рассчитать и на другое напряжение и ток, для этого необходимо воспользоваться либо формулами из описания микросборки, либо специальным калькулятором, скачать который вы можете по ссылке выше.
|
Бестрансформаторный преобразователь напряжения на LM3488 |
|
Частота микросхемы LM3488 задается в интервале от 100 кГц до 1 МГц с помощью одного внешнего сопротивления. Данный ШИМ – контроллер бестрансформаторного блока значительно проще и меньше по размерам и является 8-ми контактной микросборкой. Назначение выводов совпадает с выше рассмотренным ШИМ LM5088.
Ниже приведу схемы готовых бестрансформаторных преобразователей на базе микросхемы LM3488. Первая из них с входным напряжением от 3 до 24 В и с выходным 5 вольт – 1 ампер; средняя с входным – 3,3 вольта, выходным – 5В и 2 ампера. Нижняя схема блока на выходе 12 вольт – 1,5 ампера при входном 4,5…5,5 В.
Следует отметить, что на современной элементной базе, например на микросхемах типа LM можно конструировать простые в повторении бестрансформаторные преобразователи практически на любое необходимое в наших радиолюбительских целях напряжение.
|
Бестрансформаторный блок питания своими руками |
|
Предлагаю для самостоятельной сборки простейший бестрансформаторный блок питания своими руками. Схема такого блока содержит минимум компонентов, а сделать такой источник способен даже начинающий радиолюбитель.
Напряжение на выходе схемы блока питания 5 Вольт. Схема состоит из гасящей емкости на 0,33мкФ с напряжением более 250В, диодного моста, восьми вольтового стабилитрона, и типового стабилизатора 7805 на 5 Вольт.
Применение стабилитрона в блоке строго обязательно, без него микросхема 7805 просто сгорит. Пара конденсаторов предназначена для сглаживания пульсирующего напряжения. Диоды можно взять практически любые, главное, чтобы выдерживали напругу в 250В и ток в 1А. В этой самоделке, применен диодный мост типа DF06S и отечественный стабилитрон Д814А.
Готовый бестрансформаторный блок питания, благодаря своей простоте разместил на небольшой макетной плате.
Во время работы схема совсем не нагревается, все элементы блока остаются холодными. Сила тока такого БП не очень большая. Остается только подобрать подходящий корпус и можно использовать блок питания в радиолюбительском деле.
|
