Регулируемый адаптер

Возникла необходимость в адаптере для питания миниатюрного паяльника. Ниже схема данного адаптера.

Параметры адаптера: выходное напряжение 5-12 вольт, мощность 20 Ватт, ток до 2 ампер.

Адаптер выполнен на микросхеме OB2358 с встроенным силовым ключом на 600 вольт. Роль предохранителя выполняет резистор R1. Варистор RU1 защищает адаптер от бросков и превышения входного напряжения. Резисторы R4, R6 при включении адаптера в сеть заряжают емкость C9 и обеспечивают запуск микросхемы D1. Ob2358 меет малый ток запуска (не более 20 мка) поэтому величина резисторов R4, R6 1 МОм. Конденсатор С8 обеспечивает самозапитку адаптера после запуска. Даже при отсутствии нагрузки на выходе, он заряжается узкими импульсами "иголками" от обмотки Т1 до необходимой величины. При некачественно изготовленном трансформаторе с большой величиной индуктивности рассеяния C8 может зарядиться выше требуемого напряжения, для предотвращения этого в схеме есть резистор R10. Глубокую регулировку выходного напряжения обеспечивает стабилизатор на транзисторе VT1 с напряжение стабилизации 12-15 вольт. При напряжении на выходе 5 вольт напряжение подпитки 12 вольт (напряжение на конденсаторе C8), и при регулировке до 12 вольт напряжение подпитки также будет пропорционально повышаться, а транзистор VT1 стабилизирует питание контроллера, и не допускает его превышения.. Резисторами R20, R21 подстраивается токовая защита.Максимальное выходное напряжение подстраивается резистором R16, минимальное задается R14.

Трансформатор выполнен на половинках сердечника FW44-EF20/20/11 с зазором 0.5мм и без зазора( печатная плата предусматривает установку сердечника на меньшую мощность FW44-EE20/20/6, и каркаса FWB2016). Первичная обмотка содержит 136 витков провод 0.2 мм, вторичная 10 витков 0.6 мм проводом в тройной изоляции, обмотка подпитки содержит 24 витка 0.2 мм. Индуктивность первичной обмотки 3.2mH, вторичной 17,4 uH, подпитки 100uH. Обмотки выполнены на каркасе FWB2012. Первой мотается первичная обмотка 45 витков в один слой , изолируется трансформаторным скотчем, затем поверх еще 45 витков, затем полностью вторичная обмотка равномерно в один слой, затем изолируется трансформаторным скотчем, затем доматывается первичная обмотка 46 витков и изолируется трансформаторным скотчем, затем обмотка подпитки и изоляция трансформаторным скотчем. Так как каркас имеет 6 выводов, то вывод 8 обмотки подпитки (по схеме) выполнен отдельно и изолирован в трубочке.

Монтаж адаптера выполнен на печатной плате. Печатная плата сделана в Altium Designer.

Плата устанавливается в корпус" 6-8 ".

Включение и настройка

Проверить фазировку трансформатора T1. Первое включение производить при сопротивлении резистора R16 0 Ом. и нагрузке на выходе 25 ом. На выходе должно быть напряжение 5 вольт, на конденсаторе С8 12-15 вольт. Далее повышая выходное напряжение до 12 вольт убедиться в увеличении напряжения на конденсаторе С8 до 30-35 вольт, при этом напряжение на конденсаторе C9 должно составить не более 15 вольт. Далее установить выходное напряжение 10 вольт и увеличивая ток нагрузки до 2.2-2.3 ампер подбором резисторов R20-R21 добиться срабатывания защиты от превышения выходной мощности ( адаптер должен выключаться).

Ниже осциллограммы работы адаптера:

Напряжение на силовом ключе микросхемы D1 (вывод 5-6) при входном напряжении 220 вольт, выходное напряжение 12 вольт, ток 1,66 ампер:

Выброса и осцилляций на ключе практически нет, так как в цепочке RCD установлен медленный диод 1n4007. Частота преобразования порядка 50 кГц.

Напряжение на выходном диоде VD1 при входном напряжении 220 вольт, выходное напряжение 12 вольт, ток 1,66 ампер:

Напряжение с учетом выброса менее 50 вольт, поэтому возможно применить диод VD1 на напряжение 60 вольт.

Термограмма адаптера при длительной работе. Входное напряжение 220 вольт, выходное 12 вольт, ток 1,66 ампера.

Температура микросхемы D1 не более 60 градусов, а выходного диода 70 градусов. При длительной работе адаптера на максимальной выходной мощности может потребоваться установка небольшого радиатора на VD1.

4. Заключение

Данный адаптер выполнен на максимально простой схемотехнике, на дешевых, широкодоступных элементах и прост в настройке.

Во вложениях проект альтиума, пдф для ЛУТа и подробный пример похожего адаптера.

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Altium Designer