Импульсный источник питания, основанный на дискретных компонентах. Использование как говорится рассыпухи нам, позволит исследовать напряжения и формы сигналов в цепи, а также вносить изменения в значения компонентов, которые было бы невозможно произвести внутри микросхемы контроллера. Схема по возможности максимально простая и использует всего четыре транзистора и три диода.
Импульсный источник питания предназначен для получения постоянного выходного напряжения 6В при токах нагрузки до 2А. Схема работоспособна и выдаёт свои заявленные характеристики, для доброжелателей эта схемотехника в основном для понятия принципа работы. Импульсный источник питания включает в себя предварительно установленную настройку, так что выходное напряжение обычно может быть установлено в диапазоне от 5,6 до 6,8В. Схема идеально подходит для подачи питания на небольшие микроконтроллеры (например, Arduino или Raspberry Pi) от автомобильного аккумулятора или от источника питания 12В сетевого адаптера постоянного тока. Приведу характеристики схемы, они следующие:
Входное напряжение от 10В до 15В
Выходное напряжение 6В
Диапазон регулировки 5,6В — 6,8В
Ток нагрузки 2А макс.
Частота переключения около 45 кГц
Выходное сопротивление 0.125
Схема импульсный источник питания показана на рисунке.
Дифференциальная схема, образованная T2 и T3, работает как простой усилитель ошибки с напряжением обратной связи, полученным с делителя напряжения, состоящего из R6, RV1 и R7. Выход усилителя ошибок снимается с коллектора транзистора T3 и поступает на T4, который управляет затвором силового транзистора MOSFET T1.
Чтобы обеспечить частоту переключения, T3 и T4 образует нестабильный генератор с положительной обратной связью через конденсатор C2, который устанавливает частоту переключения (приблизительно 45 кГц). Частота прямоугольных импульсов, появляющаяся на стоке T1, выпрямляется с помощью быстродействующего диода VD2, и положительное выходное напряжение на C3, который действует как накопительный конденсатор. Светодиод VD3 и токоограничивающий последовательный резистор (R8) указывают на наличие выходного напряжения постоянного тока. Макет импульсный источник питания (импульсный источник питания) показан на рисунке.
Обратите внимание, что это было выполнено на макетной плате. Необходимо установить два радиатора TO-220. Кроме того, для улучшения отвода тепла два силовых полупроводниковых устройства транзистор и диод (T1 и VD2) монтируются непосредственно на своих отдельных радиаторах. Они не должны соприкасаться с корпусом или любыми другими элементами.
Как всегда, как только сборка завершена, стоит провести тщательный осмотр монтажной платы, особенно проверить соединения между элементами и нет ли короткого замыкания. В схеме использовались очень консервативные устройства это транзистор T1 и диод VD2. Оба эти элементы достаточно распространены, но есть много аналогичных полупроводниковых приборов которые можно использовать вместо них.
Например, T1 может быть любым N-канальным переключающим транзистором MOSFET с соответствующим напряжением более 50В и сопротивлением при включении менее 0,1 ом. Переключающий диод (VD2) — это сверхбыстрый выпрямительный диод, разработанный специально для использования в конструкциях SMPS (импульсных преобразователях), но можно использовать любой другой подобный при условии, что он рассчитан на ток не менее 5А и напряжение более 50В.
Ну и в заключении хотелось немного сказать о дросселе он на ферритовом сердечнике, используемые в повышающих преобразователях с переключением режимов, должен быть рассчитаны на ток не менее 2А и иметь сопротивление постоянному току менее 0,3ом.