Comutação estabilizador para telefone. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Em telefones multifuncionais com consumo de corrente nominal de 60 ... 200 mA (através de um circuito de alimentação de 5 V), os estabilizadores de tensão linear no chip KR142EN5A ou seus análogos são mais usados. Acontece que o dissipador de calor do estabilizador é calculado de acordo com o "limite inferior" e o microcircuito está muito quente. Para melhorar o regime térmico e aumentar a confiabilidade, proponho substituir o estabilizador linear por um estabilizador de pulso fácil de montar e configurar, feito em um microcircuito especializado MC3406ZA f. Motorola.

O esquema do adaptador de rede atualizado com um regulador de tensão de comutação instalado é mostrado na Fig. 1.

(clique para ampliar)

O chip MC34063A está disponível em duas versões: no pacote DIP-8 (com índice P) e no pacote miniatura SO-8 (com índice D). O microcircuito permanece operacional com uma tensão de entrada de 3...40 V e permite criar conversores elevadores, abaixadores e inversores de tensão [1].

Neste caso, este chip é incluído como um conversor buck. Usá-lo neste modo é racional se a tensão de entrada exceder a tensão de saída estabilizada em mais de 2 vezes. Com uma diferença menor entre as tensões de entrada e saída, a eficiência do estabilizador diminui, aproximando-se da eficiência dos lineares. A diferença mínima entre a tensão de entrada e saída necessária para o funcionamento normal do conversor buck é de 3 V.

A tensão de rede (220 V) através do fusível FU1 é fornecida ao enrolamento primário do transformador abaixador T1. O transformador foi utilizado a partir de um adaptador do aparelho telefônico, sendo introduzido um fusível durante seu refinamento. Infelizmente, a maioria dos fabricantes de adaptadores de rede não está disposta a instalar fusíveis em seus produtos, colocando em risco a segurança de equipamentos e residências. O Varistor R1 protege o transformador de rede contra quebra de isolamento do fio do enrolamento primário durante picos de energia.

A tensão do enrolamento secundário do transformador através do resistor de segurança R2 é fornecida à ponte retificadora nos diodos VD1...VD4. O capacitor C1 suaviza a ondulação da tensão retificada. O resistor R3 é necessário para proteger o chip DA1 de sobrecarga. A frequência do oscilador do microcircuito é definida pelo capacitor C11. O diodo Schottky VD5 e o indutor L1 estão envolvidos na conversão da alta tensão de entrada em uma baixa tensão de saída estabilizada, cujo valor depende das resistências R4 e R5. Como o comparador do microcircuito busca manter uma tensão de cerca de 5 V no pino 1 de DA1,25, quanto maior a resistência de R5, maior a tensão de saída. Os indutores L2...L4 fazem parte dos filtros LC. suavizando a ondulação da tensão de saída. O diodo zener VD6 protege a carga contra danos em caso de mau funcionamento do estabilizador (neste caso, o resistor de proteção R2 queima).

Detalhes e construção. A maioria das peças é instalada em uma placa de circuito de 44x32 mm (Fig. 2).

As saídas das peças são conectadas por jumpers de fio. O transformador T1 é adequado para qualquer pessoa com uma potência total de pelo menos 4 W e uma tensão no enrolamento secundário de 10 ... 17 V. Quanto maior a tensão na saída do retificador, menos corrente o estabilizador consome em uma constante corrente de carga. O varistor R1 pode ser qualquer uma das séries TNR, FNR para uma tensão nominal de 430 (470) V, por exemplo, FNR-07K471. O resistor R2 é usado na versão SMD. Neste local, pode-se utilizar um fusível rearmável com corrente nominal de 0,2 A [2] ou similar.

O resistor R3 é um resistor de fio enrolado caseiro, feito de um fio esmaltado fino e de alta resistência enrolado em um resistor de baixa potência. Os resistores restantes são de tamanho pequeno, de qualquer tipo. Capacitores de óxido - análogos importados de K50-35, não polares - cerâmicos, na versão SMD. No lugar do diodo VD5, você pode usar qualquer diodo Schottky de baixa potência, por exemplo, 1N5819. O diodo Zener KS162A pode ser substituído por KS162V, 1N5341. Um retificador de ponte geralmente se encaixa em um. que é instalado no adaptador inicialmente. Você pode montá-lo a partir de quatro diodos da série 1N4000 ... 1N4007. KD243. KD247, KD208. Diodos Schottky de baixa potência também são adequados, enquanto a eficiência do estabilizador aumentará ligeiramente.

Todas as bobinas que usei são de pequeno porte, de fabricação industrial, com resistência de enrolamento não superior a 0.1 Ohm. A eficiência do estabilizador é afetada principalmente pelas características do indutor L1, que pode ser uma indutância de 100 ... 500 μH ou mais. Para começar, peguei um estrangulamento, composto por 35 voltas de fio enrolado de 00.37 mm. enrolado em um anel de ferrita de baixa frequência M2000NN com um diâmetro externo de 16 mm e, em seguida, pegou um estrangulamento do pronto disponível (tamanho pequeno) com um núcleo de ferrita em forma de H (com o qual a eficiência do estabilizador não piorou). Para aumentar sua confiabilidade, um pequeno radiador em forma de U feito de uma placa de latão medindo 34063x34063x30 mm é colado ao microcircuito MC4AO (MC0,3AR) para aumentar sua confiabilidade com a ajuda de cola condutora de calor.

Meu estabilizador está configurado para uma tensão de saída de 5,45 V, levando em consideração as perdas no cabo de conexão (0,05 V), pois o aparelho telefônico alimentado pelo adaptador atualizado possui uma unidade de recarga de fonte de alimentação reserva e um circuito de alimentação da placa processadora alterado para isso razão. Se for necessária uma tensão de saída de 5 V, a resistência R5 deve ser reduzida para 3,6 kΩ.

Antes da atualização do adaptador de rede, o regulador de tensão no chip KR142EN5A, com uma carga conectada, consumia uma corrente de cerca de 110 mA do enrolamento secundário do transformador. e ao substituí-lo por um consumo de corrente pulsada diminuiu para 70 mA. Ao mesmo tempo, o aquecimento da caixa do adaptador diminuiu visivelmente. A amplitude da ondulação de tensão na saída do estabilizador em uma corrente de carga de 100 mA não excede 40 mV na frequência do conversor.

Literatura

1. Comutação do estabilizador no chip MC34063A. - Construtor de rádio. 2008. Nº 3, p.12.
2. fusíveis modernos. - Radiomir, 2008. Nº 3-4.

Autor: A. Butov, aldeia de Kurba, região de Yaroslavl.

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