Трансформатор 430 7103.5 терморегулятори. Економічний блок живлення для антенного підсилювача

За останні 20 років з'явилася величезна кількість регіональних комерційних телекомпаній, які транслюються через дуже хиленькие передавачі сумнівної якості. Аби сяк-так приймати їх сигнал, стали потрібні складні антени з обов'язковою наявністю антенного підсилювача і хорошим коаксіальним кабелем зниження. З цієї причини в даний час набагато важче зустріти індивідуальну телевізійну антену без підсилювача. Китайська і частково вітчизняна промисловість досить оперативно відреагували на потреби населення, і придбати хорошої якості антенний підсилювач можна без особливих проблем за символічною ціною, інший раз дешевше, ніж коштує один СВЧ-транзистор для такого підсилювача. На жаль, блоки живлення, якими комплектуються телевізійні антени з підсилювачами, часто виготовлені за національними китайськими традиціями: мінімум витрат, а надійність як вийде. Тому такі блоки живлення часто перегріваються і виходять з ладу навіть при номінальній напрузі мережі змінного струму. Постійно гарячий блок живлення антенного підсилювача не тільки споживає від мережі надмірно великий струм, але і може стати причиною виникнення пожежі, наприклад, при підвищеній напрузі мережі. З урахуванням того, що антенний блок живлення зазвичай працює цілодобово і нерідко залишається без нагляду, був виготовлений саморобний блок живлення, який володіє як високою надійністю і безпекою, так і малою споживаною потужністю.

Пристрій являє собою модернізацію промислового блоку живлення антенного підсилювача. Модернізація виконана з метою підвищення надійності, економічності і безпеки пристрою. Як понижувального трансформатора Т1 використаний імпортний трансформатор промислового виготовлення з малим струмом холостого ходу. Випрямляч і стабілізатор напруги +12 В виконані на основі модуля від старого блоку живлення антенного підсилювача, в якому згорів понижуючий трансформатор. На мініатюрну друковану плату блоку живлення були встановлені відсутні деталі, які «китайці» зазвичай вважають зайвими: конденсатори С1-С4 і запобіжний резистор R2. Крім того, було встановлено конденсатор С5 з запасом по робочій напрузі, а ємність конденсатора С6 збільшена з 0,01 мкФ до 1 мкФ. Резистор R3 встановлений опором 4,7 кОм замість 1,5 кОм. Мікросхеми стабілізатора напруги типу 78L12, виконані в мініатюрному корпусі ТО-92, при харчуванні антенних підсилювачів нерідко виходять з ладу. Щоб усунути це явище, до корпусу мікросхеми теплопровідність клеєм приклеєний невеликий тепловідвід розмірами 15 × 10 мм. З цією ж метою встановлено резистор R2, який зменшує рассеиваемую мікросхемою потужність. Установка дроселів L1-L3 необов'язкова, але у автора при використанні цього блоку харчування спільно з внутрішнім комп'ютерним ТВ тюнером і індивідуальної зовнішньою антеною вдалося усунути невеликий муар при прийомі сигналів на каналах метрового ТВ діапазону. Дросель L1 змонтований на друкованій платі стабілізатора, а мініатюрні дроселі L2, L3 і конденсатори С7, С8 - в корпусі антенного штекера. Розривний резистор R1 знижує напругу на первинній обмотці понижувального трансформатора, а також виконує функцію запобіжника.

Деталі та конструкція. Як трансформатора Т1 автор використовував готовий трансформатор EASTAR 430-035 від несправного блоку безперебійного живлення. Відмітна особливість цього трансформатора в малому споживаної струмі холостого ходу, який не перевищує 1,3 мА при напрузі мережі змінного струму 220 В, що відповідає споживаної потужності до 0,3 Вт. Трансформатор без перегріву витримує тривале підвищення напруги мережі до 300 В і короткочасне до 380 В. З таким трансформатором споживаний блоком живлення струм при відключеному навантаженні становить 1,8 мА, з навантаженням 21 ... 38 мА, що означає, що блок живлення споживає від мережі потужність не більше 1 Вт при підключеній навантаженні. Для порівняння, вітчизняний промисловий блок живлення ІПС-5 для антенного підсилювача споживає від мережі струм близько 13 мА при роботі з такою ж навантаженням аналогічні «китайські» - 20 ... 40 мА. Якщо ви не маєте в своєму розпорядженні подібними економічними трансформаторами, то необхідний трансформатор з малим струмом холостого ходу можна намотати самостійно. Трансформатор, виготовлений на Ш-подібному магнітопроводі з площею центрального керна 1,3 см2 містить: первинна обмотка 12000 витків проводом ПЕЛ-1 діаметром 0,05 мм, вторинна - 1000 витків обмотувальним проводом діаметром 0,16 мм. Якщо використаний більший муздрамтеатр з площею перетину 2,25 см2, то первинна обмотка повинна містити 7100 витків проводом діаметром 0,05 ... 0,07 мм, а вторинна - 700 витків проводом діаметром 0,15 ... 0,23 мм. Обидва варіанти трансформаторів розраховані на безперервну роботу при напрузі мережі до 320 В. Як показує багаторічна практика, постачання споживачів електроенергії напругою мережі 280 ... 320 В замість 220 В може тривати багато годин, в той час як напруга 380 ... 420 В зазвичай присутній в мережі змінного струму не більше кількох хвилин. Резистор R1 використаний імпортний розривної, можна застосувати вітчизняний невозгораемий Р1-7-2. Решта резистори типів МЛТ, С1-4, С2-23. Конденсатор С5 - імпортний аналог К50-35, решта - керамічні К10-17, К10-50 або імпортні аналоги. Випрямні діоди при струмі навантаження до 50 мА можна використовувати будь-які з 1N4148, КД521, КД522, а при більшому струмі навантаження будь-які з серій 1N4000-1N4007, КД209, КД243. Мікросхема малопотужного стабілізатора 78L12 для підвищення надійності встановлена \u200b\u200bна невеликій тепловідвід. Можна використовувати і більш потужні мікросхеми КР142ЕН5А, КР142ЕН5В, ххх-7805-х. Надійність стабілізатора в цьому випадку зросте, а ось економічність знизиться. Дросель L1 складається з 7 витків складеного вдвічі монтажного проводу, намотаного на циліндрі з фериту 400НН-1000НН від контуру ПЧ старого вітчизняного транзисторного радіоприймача. Дроселі L1, L2 можна використовувати малогабаритні промислові індуктивністю 3 ... 20 мкГн. Можна використовувати і SMD-дроселі для поверхневого монтажу. Як вже говорилося, L2, L3, С7, С8 розташовані в антенном штекері. Наявність цих дроселів, крім захисту від звичайних перешкод, також позитивно позначається на помехозащищенности антеною системи від потужного випромінювання стільникових телефонів. Деякий час назад автор активно практикував харчування антенних підсилювачів безпосередньо від теле- і радіоприймачів. Як виявилося згодом, такий метод не позбавлений недоліків, оскільки доводилося або допрацьовувати кожне підключається до антен пристрій, і / або використовувати спеціальні перехідники, тому використання окремого блоку живлення для антенного підсилювача виявилося більш практичним.

А.Л. Бутов, с. Курба, Ярославська обл., Радіоаматор №5, 2008р.

Як приладу для згладжування вихідний синусоїди, усунення перешкод і включень. Ідея була почерпнута в одному з електронних журналів, проте за повну версію статті і схеми просили гроші. Тому тільки зараз реалізується на практиці дана витівка: відмова від оплати привів до розробки власної схеми і практичної її складанні.

Для реалізації були обрані два трансформатора 430-2063D з ДБЖ APC BK 500EI. Первинна нерухомість: білий + чорний тонкі проводи - 220В, вторинки: білий + червоний - 14.6В, білий + чорний товсті - 7.1В, червоний + чорний - 7.1В, синій + коричневий - 17.7В.

Трансформатори можуть бути різними за моделями. Можна з'єднати трансформатори 430Вт і 230Вт і використовувати навантаження до 230Вт. Але однакові ТТХ диктують однакові розміри трансформаторів, що допоможе при їх монтажі в корпус. Якщо є даташит на трансформатор - чудово, інакше максимальні струми доведеться виводити самостійно - що і довелося робити.

Кожен ДБЖ бреше про свою потужності, висловлюючи її в ВА. До цього додається назва трансформатора, який в ДБЖ 500ВА має в назві "430" - натякаючи на 430ВА. Але трансформатор має ККД перетворення енергії, тому дане число потрібно зменшити ще більше: припустив число, рівне 400Вт. І зібрав прилад відповідно до цією цифрою (застосовуючи різні хитрощі):

Трансформатори ДБЖ не розраховані на тривалу роботу, їм критично необхідно охолодження як при навантаженні, так і в просте;
- корпус був виготовлений 1.5 роки тому в резерв для реостата РПА-01 (РМ), але знадобився саме в даному приладі. Велика кількість дірок, можливість плавлення пластику, міцність і гнучкість пластика, можливість установки кришки зверху, ручка для перенесення, легкість в свердлінні додаткових отворів, не горить без джерела вогню (плавиться, шипить, кипить), ціна - ось його переваги в місцях, де температура може бути високою. Прямо в дірки йде монтаж елементів без використання клею або герметика (правда все одно ллю за звичкою); зламався - замінив, від'єднавши фіксують клеми;
- біла кругла таблетка з проводами на третьому малюнку - тугоплавкий запобіжник 2А, залитий рідким герметиком без адгезії в пластиковому стаканчику (повна ізоляція 220В). Герметик можна віддерти в разі перегоряння, змінити запобіжник в клемах і залити заново (або обрізати провід, припаявши інший). Проте швидше за згорить запобіжник між трансформаторами, роль 2А тільки в разі КЗ первинної обмотки в першому трансформаторі;
- зайві клеми трансформаторів обтиснуті термоусадку: потрібні - можна акуратно лезом термоусадку зрізати. Але, по-хорошому, ці дроти потрібно було відрізати і ізолювати краплями герметика;
- використання тугоплавких запобіжників обов'язково, тому що циліндричні будуть горіти під час пікових кидків струму. Використовувати автомобільні можна, стоншуючи контакти напилком під клеми трансформаторів ДБЖ. Такий видно в з'єднанні червоних дротів - як спосіб з'єднання нестандартних клем. На трансформаторах потовщені клеми - відповідні стандартні клеми РПІ-П 1.5-7-0.8 не забезпечують належного контакту, а сила струму в 33А здатна викликати нагрівання даного з'єднання;
- підключення вентилятора можна реалізувати і окремим джерелом 12В, але навіщо. Перший ДБЖ з доданими мостом і конденсатором прекрасно виступає в ролі адаптера харчування різних постійних напруг: 10В, 20В, 25В DC (в залежності від пари проводів). Тому, використовуючи гілку 17.7В і випрямляч, було породжене напруга 24.2В, яке розподілилося між послідовними вентилятором (14.1В) і обмоткою реле (10.1В). Але послідовне з'єднання з обмоткою реле не є добре: підвищене нагрівання через струму ~ 110мА. Підходить на розум підключення однакових вентиляторів по обидві сторони корпусу послідовно - і вийде 12.1В на кожному (а реле паралельно одному з них припаяти);
- фанера відмінно виступає в ролі утеплювача (був експеримент: на одній стороні 240 градусів через герметик, на інший 70), тому трансформатори приклеюються високотемпературним герметиком до неї, а сама фанера - вже до пластикового корпусу звичайним герметиком з гарну адгезію. Для надлишкової фіксації трансформаторів знизу 3 болтових з'єднання, а зверху на трансформатори можливо приклеїти металеву пластину. Прилад волочиться на ручці корпусу; але важкий, болять руки - ручку потрібно хоча б ізолентою перемотати;
- "земля" для гальванічної розв'язки обов'язкове, тому провід живлення був розділений на 2 частини - але зі збереженням майже нерозривного "земляного" проводу. Майже - тому що простіше розрізати його і спаяти з термоусадку, ніж дбати про його збереження при обробленні живильного проводу;
- покупка подовжувача з заземленням: все більше схиляюся до версії: дешевше, безпечніше і оптимальніше купити колодку із заземленням на 1-2 розетки і припаяти туди провід живлення від ПК. Якщо ж піти ще далі (вилка, провід і колодка окремо) - можна створювати подовжувач для апаратури будь-якої потужності. На практиці кабелі живлення IEC-320 "10А" 0.75мм 2 не можуть витримати 8.4А більше хвилини (спрацьовує захист), тому потрібні "16А" (1мм 2), яких вистачить на тривалі 10А;
- вимикач першого трансформатора обов'язковий для запобігання його нагрівання і витрати електроенергії при просте приладу.

А тепер найсмачніше: практичний тест. Включив фен потужністю 400Вт - напруга впала до 146В / 1.4а. Емпірично, витримуючи ± 10% від номінальних 220В, прийшов до висновку про потужності даної гальванічної розв'язки всього лише 120Вт (198В / 0.6А). Як же так?! А дуже просто: трансформатори в ДБЖ APC BK 500EI дешеві - і цим все сказано. Чим більша сила струму подається - тим більша просадка по напрузі, а тут таких трансформаторів цілих два послідовно. А я дивувався: чому при відключенні харчування у APC BK 350EI напруга на виході ставало 199В. Причина та ж: поки мережа є - 220В йде, минаючи трансформатор; а як тільки пішло харчування від АКБ - трансформатор на себе 21В при перетворенні напруги і поглинув.

Підсумок: номінальна потужність гальванічної розв'язки з трансформаторів 430-2063D становить 120Вт. Гранична потужність, з сильною осіданням по напрузі і нагріванням трансформаторів - 400Вт (буде працювати як 146В · 1.4а \u003d 200Вт - значить, гранична потужність без її зменшення все-таки десь нижче). Номінальна потужність одного окремого трансформатора, за такою ж методикою розрахунку, становить 240Вт.

Так як роль гальванічної розв'язки в фільтрації вхідної напруги, а споживачі (на кшталт осцилографів) високим енергоспоживанням не володіють - гальванічна розв'язка створена успішно.

Однак саму схему довелося неабияк спростити (раз сила струму по лінії 14.6В становить максимум 10А, з деякою осіданням напруги):
- термопредохранитель KSD-85LC можна встановлювати прямо в червоний провід, необхідність в плавких запобіжників 40А відпала;
- як підсумок, відпадає необхідність в реле і діодному мосту (реле не терпить імпульсного напруги);
- вентилятор можна включати через звичайний діод, живлячи імпульсною напругою 17.7В (успішний тест вентилятора зі змінними 18В через діод 2Д203А протягом 4 годин);
- достатньо всього одного вентилятора (прилад працював 4 години без перегріву, навіть пальці не обпікав). Взагалі, велике питання в необхідності термозапобіжника;
- відрізати зайві дроти і запаювати багато з'єднання без використання клем;
- вхідний запобіжник можна ставити 1А.