Блок питания паяльника на 18 Вт

04 Фев 2015     Рубрика: Источники питания
arrow  arrow

Блок питания паяльника мощностью 18 Вт

 

BP-18-4

 

Блок питания паяльника мощностью 18 Вт — в данной подборке предлагаем радиолюбителям ознакомится с методом изготовления импульсного блока питания для паяльника. Выходное напряжение этого прибора составляет 6 V и рассчитано на мощность 18-20 Вт. В устройстве есть функция моментального переключения напряжения на выходе с 6 V на 5 V. Изначально блок питания предназначался для маломощного паяльника, но его с успехом можно использовать и в другой области, учитывая соответствующую мощность и выходное напряжение.

 

 

В настоящее время микроэлектроника настолько широко распространилась в бытовой и промышленной технике, что паяльники на напряжение 220 В уже мало пригодны не только для её ремонта, но и для радиолюбительского творчества. Приходится пользоваться «мини-паяльниками» небольшой мощности с низким напряжением питания. Как правило, для работы с ними применяют классические трансформаторные блоки питания, имеющие солидные размеры и массу. Но современное направление на использование для питания в бытовой (и не только) аппаратуре обратно ходовых Импульсных Источников Питания и появление для этого широкого набора микросхем позволяют собрать лёгкий малогабаритный блок.

 

Предлагаемый вариант источника питания рассчитан для работы с паяльниками с номинальным напряжением 6 В мощностью до 18 Вт. В устройстве предусмотрено ступенчатое уменьшение напряжения питания паяльника до 5 В, что соответствует снижению мощности паяльника до 70 %. Малая проходная ёмкость ИИП позволяет использовать его для работы с элементами, которые подвержены воздействию статического электричества.

 

Технические данные
Интервал напряжения на входе, В ………………180…240
Частоты преобразования, кГц………….100
Напряжение на выходе. В………………..6
Ток нагрузки, А ……………..0…3

 

На рис. 1 представлена схема преобразователя питания для паяльника

 

BP-18-1

 

Основной компонент прибора — специальный чип TOP223Y. Устройство собрано на стеклотекстолитовой печатной плате толщиной 1,4…2 мм., чертёж которой представлен на рисунке 2. Что бы устройство получилось компактным были использованы фирменные оксидные емкости. Емкости С1, С5 — на основе керамики или плёночные на постоянное напряжение 400 V или переменное в пределах 250 V, другие — керамика с допустимым напряжением 50 V. Постоянные резисторы R1, R2, R4, R8, диоды VD3, VD4 установлены перпендикулярно плате. Для повышения надёжности печатные проводники выходных цепей (от обмотки III трансформатора Т1 до выхода — на чертеже печатной платы они немного шире остальных) рекомендую «усилить» увеличенным при лужении слоем припоя.

 

BP-18-2

 

Элементы R4 и С8 были зарезервированы согласно рекомендациям фирмы-производителя для случая неустойчивого запуска преобразователя, но необходимости в них не возникло. В выходном выпрямителе применён сдвоенный диод Шотки в корпусе ТО-220. Дроссель выходного фильтра L2 намотан на ферритовом профессиональном магнитопроводе «гантелевидной» формы размерами 9×12 мм от неисправного источника питания ПК эмальпроводом ПЭВ-2 0,5 мм до заполнения.

 

Микросхема преобразователя DAI и диод VD5 расположены на теплоотводах, изготовленные из листовой меди толщиной 1 мм. Благодаря гибкости материала удалось относительно легко изготовить теплоотводы с максимальной поверхностью охлаждения. О формах и размерах теплоотводов можно судить по внешнему виду платы прибора, представленной на рисунке 3.

 

BP-18-3

 

Выключатель питания расположен на верхней крышке, светодиоды установлены на отдельной небольшой плате и приклеены к крышке. Светодиод HL2 — зелёного цвета свечения, HL1 — красного. Светодиод HL2 сигнализирует о наличии выходного напряжения, a HL1 включается переключателем SA2 при установке последнего в режим пониженного выходного напряжения.

 

В устройстве применены готовые изделия: дроссель L1 — сетевой фильтр PMCU-0330 0,4 А 300 В или самодельный, как предложено в статье [1]. Переключатель SA2 — В1550 (SS8) движковый 50 В импортный на два положения горизонтального исполнения. Разъём питания (на схеме его нет) — вилка RF-180S на блок угловая двух контактная 250 В/2,5 А, выходной разъём (на схеме так же нет) — DS-2I0. Выключатель питания SA1 — SC719 (SMRS-101), 250 В/1 А или аналогичный. Микросхему TOP223Y можно заменить по возрастающей мощности на ТОР224-6У без изменений в схеме, разница только в удорожании конструкции.

 

Трансформатор преобразователя собран на Ш-образном магнитопроводе Ш 6х6 размерами 24x24x6 мм с каркасом в низкопрофильном исполнении из феррита, предположительно, проницаемостью 1500…2000. Комплект из каркаса и магнитопровода был приобретён в магазине, где, кроме цены, ничего выяснить не удалось.
Линейка микросхем ТОР22Х имеет встроенную защитную схему от превышения тока за счёт встроенного ток-ограничительного резистора, поэтому параметры изготовленного трансформатора (в первую очередь, индуктивность первичной обмотки) имеют первостепенное значение.

 

Намотка трансформатора «вслепую» желаемых результатов не дала. Пришлось обзавестись приборами для измерения индуктивности, описания которых были опубликованы ранее на страницах журнала «Радио» [2—4], после чего проблема с определением количества витков первичной обмотки отпала.
Пользуясь рекомендациями в статье [1] для TOP223Y и указанного магнитопровода, я определился со значением индуктивности — 1300 мкГн. Как известно, индуктивность катушки с магнитопроводом (в микрогенри) рассчитывается по формуле:

BP-18-5

 

Где N — число витков; К — параметр магнитопровода.
Далее экспериментальным путём определяем параметры подходящего магнитопровода. Для вычисления К наматываем на каркас пробную обмотку, например 50 витков, и собираем трансформатор обязательно с прокладками в крайних кернах толщиной 0,2 мм из немагнитного материала, например текстолита. Иногда магнитопроводы уже имеют готовый зазор, тогда дополнительный зазор не нужен.

 

После сборки трансформатора измеряем индуктивность обмотки и определяем коэффициент К имеющегося магнитопровода. Затем по формуле N = К√L вычисляем необходимое количество витков первичной обмотки.В моём варианте первичная обмотка содержит 92 витка эмаль провода ПЭВ-2 Ø 0,3 мм. Обмотка II — 13 витков того же провода. Выходная обмотка содержит семь витков эмаль провода ПЭВ-2 Ø 0,5 мм, намотанных в три жилы. Соблюдение фазировки обмоток обязательно. Начало обмотки на схеме обозначено точкой.

 

Не забывайте изолировать каждый слой намотанного эмаль провода, использую при этом полиэфирную изоляционную ленту TEA 5K5, которую можно заменить лакотканью или другим материалом общей толщиной 0,1 мм. После окончательной сборки обязательно следует измерить индуктивность первичной обмотки.

 

Блок питания собран в корпусе ВОХ-КА12 размерами 90x65x35 мм. Для охлаждения в корпусе просверлены отверстия.При исправных электронных элементах и отсутствии ошибок в монтаже налаживание ИИП не требуется. При первом включении необходимо обязательно вместо плавкой вставки FU1 использовать лампу накаливания мощностью 40—60 Вт. Это избавит от возможных неприятностей. Из собственного опыта выяснилось, что несоблюдение фазировки первичной обмотки и обмотки II гарантированно выводит из строя микросхему TOP223Y При несоблюдении фазировки выходной обмотки устройство «не держит» нагрузку, срабатывает внутренняя защита по току в микросхеме TOP223Y.

 

В случае необходимости для замены и подбора магнитопровода можно обратиться к статье [5].
При самостоятельной разводке платы необходимо обязательно учитывать рекомендации фирмы-производителя. Топология печатной платы современных ИИП на высоких частотах преобразования имеет свои особенности.

Rambler's Top100 Яндекс.Метрика