Материал: Блок Питания

1. Разработка блока питания МПС

Определяем ток, потребляемый схемой на основании таблицы 1.3.

Таблица 1.3 – Расчет тока, потребляемого устройством

Полный потребляемый ток равен I_пот = 289 мА.

Разработаем схему блока питания. Для контроля выходного тока и напряжения блока питания будем использовать микросхему DС/DC MC34063. Схема подключения ИМС изображена на рисунке 1.11.

Рисунок 1.11 - Принципиальная схема блока питания

Микросхема MC34063 предназначена для работы в различных стабилизированных преобразователях постоянного напряжения c мощностью в несколько ватт: повышающих, понижающих, инвертирующих.

Основные технические характеристики MC34063:

– диапазон значений входных напряжений: от 3 до 40 В;

– выходной импульсный ток: до 1,5 А;

– регулируемое выходное напряжение;

– частота преобразователя до 100 кГц;

– точность внутреннего источника опорного напряжения: 2%;

– ограничение тока короткого замыкания;

– низкое потребление в спящем режиме.

Выходное напряжение определяется по формуле 1.4.

(1.4)

Выбираем значение R1 = 1кОм. Рассчитываем R3:

R3 = (5/1,25 – 1)1кОм = 3кОм.

(1.5)

где:

= 5 В;

= 0.2 В – падение напряжения на диоде;

= 9 В – минимальное входное напряжение;

= 1.5 В – напряжение насыщения выходного ключа.

Выбираем частоту преобразователя 50кГц.

(1.6)

(1.7)

(1.8)

Расчет конденсатора C1 производится по формуле 1.9.

(1.9)

Выбираем из ряда е24 С1 равное 560пФ

(1.10)

Расчет резистора R2 производится по формуле 1.11.

(1.11)

Расчет катушки индуктивности производится по формуле 1.12.

(1.12)

Берем с запасом 100 мкГн.

Расчет конденсатора С2 по формуле 1.13.

(1.13)

Берем = 10мВ.

Рассчитаем диоды для диодного моста.

Требования к диодам:

(1.14)

где I_{ср. пр}– средний прямой ток диода;

I_п – ток потребления устройства.

(1.15)

где U_вып – постоянное выпрямленное напряжение (9…12В) ;

U_пр –падение напряжение на двух диодах (1,6В);

К_н – коэффициент нестабильности сети;

К_п – коэффициент пульсации;

Из справочника выбираем диоды VD1…VD4: 1N4001 (I _пр =1А; U_обр=50В).

Трансформатор Т1 рассчитывается по формуле 1.14.

(1.16)

Действующее значение вторичного напряжения трансформатора равно:

(1.17)

Выбираем трансформатор PS15. Размеры – 77x35x22, имеющий параметры: Р = 15 Вт; U₁ = 220 В; U₂ = 12 В; I_макс = 1,25 A; f = 50 Гц.

Из справочника выбираем следующие элементы:

R1 = 1 кОм; SMD 0805 – 0,125 – 1кОм1%;

R2 = 0,75 Ом; SMD 0805 – 0,125 – 1 Ом5%;

R3 = 3 кОм; SMD 0805 – 0,125 – 3кОм5%;

C1 = 560 пФ; К10-17 – 16В – 560пФ5%;

C2 = 100 мкФ; К50-35 – 16В – 100мкФ20%;

С3 = 470 мкФ; К50-35 – 10В – 470мкФ20%;

= 100мкГн; RLB0914-101KL – 1 А – 100мкГн;

; 1N4001; VD5 = 1 А (40В); 1N5819;

SB1 – B100FK; FU1 – ВП1-1-0,5А-250В.

Принципиальная схема устройства представлена в Приложении А.