Импульсный источник питания

Цель работы: изучение схемы и характеристик импульсного источника питания.

Оборудование: осциллограф, импульсный источник питания.

Описания различных схем импульсных источников питания (ИИП) приведены в учебниках и радиолюбительской литературе. В данной лабораторной работе исследуется ИИП, схема которого приведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема импульсного источника питания

В ИИП применена специализированная микросхема DA1 TNY255P из семейства маломощных ШИМ-стабилизаторов TinySwitch фирмы Power Integrations. Семейство TinySwitch используется для построения схем дешевых высокоэффективных схем стабилизаторов с выходной мощностью до 10 Вт (например, для зарядных устройств сотовых телефонов). Микросхема имеет встроенные схемы ограничения тока и защиты от перегрева. КПД в режиме обратновходового преобразователя достигает 90 %. Потребляемая мощность в отсутствии нагрузки составляет всего 60 мВт. Микросхема может работать с оптопарой (U1) в цепи обратной связи или от дополнительной обмотки трансформатора.

Предохранитель FU1 защищает элементы от аварийных ситуаций. Терморезистор RK1 ограничивает импульс зарядного тока конденсатора С2 до безопасного для диодного моста VD1 значения, а совместно с конденсатором С1 образует RC-фильтр, служащий для уменьшения импульсных помех, проникающих из ИИП в сеть. Диодный мост VD1 выпрямляет сетевое напряжение, конденсатор С2 – сглаживающий. Выбросы напряжения первичной обмотки трансформатора Т1 уменьшает демпфирующая цепь R1C5VD2. Конденсатор С4 является фильтром питания, от которого запитаны внутренние элементы микросхемы DA1, его номинальная емкость может быть в пределах 0,1–4,7мкф.

Выходной выпрямитель собран на диоде Шотки VD3, пульсации выходного напряжения сглаживает LC-фильтр C6C7L1C8. Элементы R2, R3, VD4 и U1 обеспечивают совместно с микросхемой DA1 стабилизацию выходного напряжения при изменении тока нагрузки и сетевого напряжения. Цепь индикации включения выполнена на светодиоде HL1 и токоограничивающем резисторе R4.

В данной лабораторной работе к ИИП подключены два сопротивления нагрузки – 7,5 и 51 Ом и, кроме того, ИИП имеет гнездо для подключения осциллографа (рис. 2.).

Рис. 2. Схема измерений