Za posledných 20 rokov sa objavilo obrovské množstvo regionálnych komerčných televíznych spoločností, ktoré vysielali cez veľmi krehké vysielače pochybnej kvality. Aby ich signál prijímal znesiteľne, začali byť potrebné zložité antény s povinnou prítomnosťou anténneho zosilňovača a dobrý koaxiálny redukčný kábel. Z tohto dôvodu je teraz oveľa ťažšie nájsť osobnú televíznu anténu bez zosilňovača. Čínsky a čiastočne domáci priemysel pomerne rýchlo zareagoval na potreby obyvateľstva a kvalitný anténny zosilňovač si môžete bez problémov kúpiť za symbolickú cenu, niekedy lacnejšiu ako náklady na jeden mikrovlnný tranzistor pre takýto zosilňovač. Bohužiaľ, napájacie zdroje, ktoré sprevádzajú televízne antény so zosilňovačmi, sa často vyrábajú podľa národných čínskych tradícií: minimálne náklady a spoľahlivosť. Preto sa takéto zdroje často prehrievajú a zlyhávajú aj pri menovitom striedavom napätí. Neustále horúci zdroj anténneho zosilňovača nielenže spotrebúva nadmerný prúd zo siete, ale môže spôsobiť aj požiar, napríklad pri vysokom sieťovom napätí. Vzhľadom na skutočnosť, že napájací zdroj antény zvyčajne funguje nepretržite a často je ponechaný bez dozoru, bol vyrobený domáci zdroj, ktorý má vysokú spoľahlivosť a bezpečnosť a nízku spotrebu energie.
Zariadenie je modernizáciou napájacieho zdroja priemyselného anténneho zosilňovača. Modernizácia bola vykonaná s cieľom zlepšiť spoľahlivosť, účinnosť a bezpečnosť zariadenia. Ako znižovací transformátor T1 bol použitý importovaný priemyselný transformátor s nízkym prúdom naprázdno. Usmerňovač a stabilizátor napätia +12 V sú vyrobené na základe modulu zo starého napájacieho zdroja anténneho zosilňovača, v ktorom vyhorel znižovací transformátor. Chýbajúce časti, ktoré „Číňania“ zvyčajne považujú za zbytočné: kondenzátory C1-C4 a bezpečnostný odpor R2, boli nainštalované na miniatúrnej doske s plošnými spojmi napájacieho zdroja. Okrem toho bol kondenzátor C5 nainštalovaný s rezervou prevádzkového napätia a kapacita kondenzátora C6 sa zvýšila z 0,01 μF na 1 μF. Rezistor R3 je nastavený na 4,7 kOhm namiesto 1,5 kOhm. Čipy stabilizátora napätia typu 78L12 vyrobené v miniatúrnom obale TO-92 často zlyhávajú pri napájaní anténnych zosilňovačov. Pre elimináciu tohto javu je k telu čipu tepelne vodivým lepidlom prilepený malý chladič s rozmermi 15x10 mm. Na ten istý účel je nainštalovaný odpor R2, ktorý znižuje výkon rozptýlený mikroobvodom. Inštalácia tlmiviek L1-L3 je voliteľná, ale autor pomocou tohto napájacieho zdroja v spojení s interným počítačovým TV tunerom a individuálnou externou anténou dokázal eliminovať malé moaré pri príjme signálov na metrových TV kanáloch. Tlmivka L1 je namontovaná na doske s plošnými spojmi stabilizátora a miniatúrne tlmivky L2, L3 a kondenzátory C7, C8 sú v kryte anténnej zástrčky. Vypínací odpor R1 znižuje napätie na primárnom vinutí znižovacieho transformátora a zároveň slúži ako poistka.
Detaily a dizajn. Ako transformátor T1 autor použil už hotový transformátor EASTAR 430-035 z chybného zdroja PZ. Charakteristickým znakom tohto transformátora je nízka spotreba prúdu naprázdno, ktorá pri striedavom napätí 220 V nepresahuje 1,3 mA, čo zodpovedá spotrebe energie nižšej ako 0,3 W. Transformátor bez prehriatia vydrží dlhodobé zvýšenie sieťového napätia až na 300 V a krátkodobé zvýšenie až na 380 V. S takýmto transformátorom je prúd spotrebovaný napájacím zdrojom pri vypnutej záťaži 1,8 mA, so záťažou 21...38 mA, čo znamená, že zdroj spotrebúva energiu zo siete maximálne 1 W pri pripojenej záťaži. Pre porovnanie, domáci priemyselný zdroj IPS-5 pre anténny zosilňovač pri rovnakom zaťažení spotrebuje zo siete prúd cca 13 mA, podobné „čínske“ sú 20...40 mA. Ak nemáte takéto ekonomické transformátory, môžete si potrebný transformátor navinúť s nízkym prúdom naprázdno sami. Transformátor vyrobený na magnetickom jadre v tvare W so stredovou plochou jadra 1,3 cm2 obsahuje: primárne vinutie 12 000 závitov s drôtom PEL-1 s priemerom 0,05 mm, sekundárne vinutie s 1 000 závitmi drôtu vinutia s priemer 0,16 mm. Ak sa použije väčšie magnetické jadro s plochou prierezu 2,25 cm2, primárne vinutie by malo obsahovať 7100 závitov drôtu s priemerom 0,05...0,07 mm a sekundárne vinutie by malo obsahovať 700 závitov drôtu. s priemerom 0,15...0,23 mm. Obe možnosti transformátora sú navrhnuté pre nepretržitú prevádzku pri sieťových napätiach do 320 V. Ako ukazuje dlhodobá prax, napájanie spotrebiteľov elektrickej energie sieťovým napätím 280...320 V namiesto 220 V môže trvať mnoho hodín, pričom napätie 380...420 V je zvyčajne prítomný v AC sieťovom prúde nie dlhšie ako niekoľko minút. Rezistor R1 používa dovezený nespojitý, možno použiť domáci nehorľavý R1-7-2. Zvyšné odpory sú typy MLT, S1-4, S2-23. Kondenzátor C5 je dovezený analóg K50-35, zvyšok sú keramické K10-17, K10-50 alebo dovezené analógy. Usmerňovacie diódy pre záťažové prúdy do 50 mA je možné použiť z ktorejkoľvek série 1N4148, KD521, KD522 a pre vyššie záťažové prúdy ktorúkoľvek zo série 1N4000-1N4007, KD209, KD243. Čip stabilizátora s nízkou spotrebou 78L12 je inštalovaný na malom chladiči, aby sa zvýšila spoľahlivosť. Môžete použiť aj výkonnejšie mikroobvody KR142EN5A, KR142EN5V, xxx-7805-x. V tomto prípade sa spoľahlivosť stabilizátora zvýši, ale účinnosť sa zníži. Tlmivka L1 pozostáva zo 7 závitov dvojito zloženého montážneho drôtu navinutého na valci feritu 400NN-1000NN z IF obvodu starého domáceho tranzistorového rádia. Tlmivky L1, L2 je možné použiť s malými priemyselnými s indukčnosťou 3...20 μH. Na povrchovú montáž môžete použiť aj SMD tlmivky. Ako už bolo uvedené, L2, L3, C7, C8 sú umiestnené v zástrčke antény. Prítomnosť týchto tlmiviek má okrem ochrany pred bežným rušením aj pozitívny vplyv na odolnosť anténneho systému voči rušeniu pred silným žiarením z mobilných telefónov. Pred časom autor aktívne cvičil napájanie anténnych zosilňovačov priamo z televíznych a rozhlasových prijímačov. Ako sa neskôr ukázalo, táto metóda nie je bez nevýhod, pretože bolo potrebné buď upraviť každé zariadenie pripojené k anténam a / alebo použiť špeciálne adaptéry, takže použitie samostatného napájacieho zdroja pre anténny zosilňovač sa ukázalo byť viac. praktické.
A.L. Butov, s. Kurba, Jaroslavľská oblasť, Radioamator č. 5, 2008.
Za posledných 20 rokov sa objavilo obrovské množstvo regionálnych komerčných televíznych spoločností, ktoré vysielali cez veľmi krehké vysielače pochybnej kvality. Aby ich signál prijímal znesiteľne, začali byť potrebné zložité antény s povinnou prítomnosťou anténneho zosilňovača a dobrý koaxiálny redukčný kábel. Z tohto dôvodu je teraz oveľa ťažšie nájsť osobnú televíznu anténu bez zosilňovača. Čínsky a čiastočne domáci priemysel pomerne rýchlo zareagoval na potreby obyvateľstva a kvalitný anténny zosilňovač si môžete bez problémov kúpiť za symbolickú cenu, niekedy lacnejšiu ako náklady na jeden mikrovlnný tranzistor pre takýto zosilňovač. Bohužiaľ, napájacie zdroje, ktoré sprevádzajú televízne antény so zosilňovačmi, sa často vyrábajú podľa národných čínskych tradícií: minimálne náklady a spoľahlivosť.
Preto sa takéto zdroje často prehrievajú a zlyhávajú aj pri menovitom striedavom napätí. Neustále horúci zdroj anténneho zosilňovača nielenže spotrebúva nadmerný prúd zo siete, ale môže spôsobiť aj požiar, napríklad pri vysokom sieťovom napätí. Vzhľadom na skutočnosť, že napájací zdroj antény zvyčajne funguje nepretržite a často je ponechaný bez dozoru, bol vyrobený domáci zdroj, ktorý má vysokú spoľahlivosť a bezpečnosť a nízku spotrebu energie.
Zariadenie je modernizáciou napájacieho zdroja priemyselného anténneho zosilňovača. Modernizácia bola vykonaná s cieľom zlepšiť spoľahlivosť, účinnosť a bezpečnosť zariadenia. Ako znižovací transformátor T1 bol použitý importovaný priemyselný transformátor s nízkym prúdom naprázdno. Usmerňovač a stabilizátor napätia +12 V sú vyrobené na základe modulu zo starého napájacieho zdroja anténneho zosilňovača, v ktorom vyhorel znižovací transformátor. Chýbajúce časti, ktoré „Číňania“ zvyčajne považujú za nadbytočné, boli nainštalované na miniatúrnu dosku plošných spojov zdroja: kondenzátory C1-C4 a bezpečnostný odpor R2. Okrem toho bol kondenzátor C5 nainštalovaný s rezervou prevádzkového napätia a kapacita kondenzátora C6 sa zvýšila z 0,01 μF na 1 μF. Rezistor R3 je nastavený na 4,7 kOhm namiesto 1,5 kOhm.
Čipy stabilizátora napätia typu 78L12 vyrobené v miniatúrnom obale TO-92 často zlyhávajú pri napájaní anténnych zosilňovačov. Pre elimináciu tohto javu je k telu čipu tepelne vodivým lepidlom prilepený malý chladič s rozmermi 15x10 mm. Na ten istý účel je nainštalovaný odpor R2, ktorý znižuje výkon rozptýlený mikroobvodom. Inštalácia tlmiviek L1-L3 je voliteľná, ale autor pomocou tohto napájacieho zdroja v spojení s interným počítačovým TV tunerom a individuálnou externou anténou dokázal eliminovať malé moaré pri príjme signálov na metrových TV kanáloch. Tlmivka L1 je namontovaná na doske s plošnými spojmi stabilizátora a miniatúrne tlmivky L2, L3 a kondenzátory C7, C8 sú v kryte anténnej zástrčky. Vypínací odpor R1 znižuje napätie na primárnom vinutí znižovacieho transformátora a zároveň slúži ako poistka.
Detaily a dizajn
Ako transformátor T1 autor použil už hotový transformátor EASTAR 430-035 z chybného zdroja PZ. Charakteristickým znakom tohto transformátora je nízka spotreba prúdu naprázdno, ktorá pri striedavom napätí 220 V nepresahuje 1,3 mA, čo zodpovedá spotrebe energie nižšej ako 0,3 W. Transformátor bez prehriatia vydrží dlhodobé zvýšenie sieťového napätia až na 300 V a krátkodobé zvýšenie až na 380 V. S takýmto transformátorom je prúd spotrebovaný napájacím zdrojom pri vypnutej záťaži 1,8 mA, so záťažou 21...38 mA, čo znamená, že napájací zdroj odoberá zo siete výkon nie viac ako 1 W pri pripojenej záťaži. Pre porovnanie, domáci priemyselný napájací zdroj IPS-5 pre anténny zosilňovač pri prevádzke s rovnakou záťažou spotrebuje zo siete prúd asi 13 mA, podobne ako tie „čínske“ - 20...40 mA. Ak nemáte takéto ekonomické transformátory, môžete si potrebný transformátor navinúť s nízkym prúdom naprázdno sami.
Transformátor vyrobený na magnetickom jadre v tvare W so stredovou plochou jadra 1,3 cm2 obsahuje: primárne vinutie 12 000 závitov s drôtom PEL-1 s priemerom 0,05 mm, sekundárne vinutie s 1 000 závitmi drôtu vinutia s priemer 0,16 mm. Ak sa použije väčšie magnetické jadro s plochou prierezu 2,25 cm2, primárne vinutie by malo obsahovať 7100 závitov drôtu s priemerom 0,05...0,07 mm a sekundárne vinutie by malo obsahovať 700 závitov drôtu. s priemerom 0,15...0,23 mm . Obe možnosti transformátora sú navrhnuté pre nepretržitú prevádzku pri sieťových napätiach do 320 V. Ako ukazuje dlhodobá prax, napájanie spotrebiteľov elektrickej energie sieťovým napätím 280...320 V namiesto 220 V môže trvať mnoho hodín, pričom napätie 380...420 V sa zvyčajne nachádza v sieti striedavého prúdu nie dlhšie ako niekoľko minút. Rezistor R1 používa dovezený nespojitý, možno použiť domáci nehorľavý R1-7-2. Zvyšné odpory sú typy MLT, S1-4, S2-23. Kondenzátor C5 je dovezený analóg K50-35, zvyšok sú keramické K10-17, K10-50 alebo dovezené analógy. Usmerňovacie diódy pre záťažové prúdy do 50 mA je možné použiť z ktorejkoľvek série 1N4148, KD521, KD522 a pre vyššie záťažové prúdy ktorúkoľvek zo série 1N4000-1N4007, KD209, KD243.
Čip stabilizátora s nízkou spotrebou 78L12 je inštalovaný na malom chladiči, aby sa zvýšila spoľahlivosť. Môžete použiť aj výkonnejšie mikroobvody KR142EN5A, KR142EN5V, xxx-7805-x. V tomto prípade sa spoľahlivosť stabilizátora zvýši, ale účinnosť sa zníži. Tlmivka L1 pozostáva zo 7 závitov dvojito zloženého montážneho drôtu navinutého na valci feritu 400NN-1000NN z IF obvodu starého domáceho tranzistorového rádia. Tlmivky L1, L2 je možné použiť s malými priemyselnými s indukčnosťou 3...20 μH. Na povrchovú montáž môžete použiť aj SMD tlmivky. Ako už bolo uvedené, L2, L3, C7, C8 sú umiestnené v zástrčke antény. Prítomnosť týchto tlmiviek má okrem ochrany pred bežným rušením aj pozitívny vplyv na odolnosť anténneho systému voči rušeniu pred silným žiarením z mobilných telefónov.
Pred časom autor aktívne cvičil napájanie anténnych zosilňovačov priamo z televíznych a rozhlasových prijímačov. Ako sa neskôr ukázalo, táto metóda nie je bez nevýhod, pretože bolo potrebné buď upraviť každé zariadenie pripojené k anténam a / alebo použiť špeciálne adaptéry, takže použitie samostatného napájacieho zdroja pre anténny zosilňovač sa ukázalo byť viac. praktické.
Pozrite si ďalšie články oddiele.Ako zariadenie na vyhladenie výstupnej sínusoidy, eliminujúce rušenie a inklúzie. Nápad bol získaný z jedného z elektronických časopisov, ale za plnú verziu článku a schém si pýtali peniaze. Preto až teraz sa táto myšlienka uvádza do praxe: odmietnutie platby viedlo k vývoju vlastného obvodu a jeho praktickému zostaveniu.
Na realizáciu boli vybrané dva transformátory 430-2063D z UPS APC BK 500EI. Primárne: biele+čierne tenké vodiče - 220V, sekundárne: biela+červená - 14,6V, biela+čierna hrubá - 7,1V, červená+čierna - 7,1V, modrá+hnedá - 17,7V.
Transformátory sa môžu líšiť v závislosti od modelu. Môžete pripojiť 430W a 230W transformátory a používať záťaže až do 230W. Ale rovnaké výkonové charakteristiky diktujú rovnaké veľkosti transformátorov, ktoré pomôžu pri ich inštalácii do krytu. Ak máte údajový list pre transformátor, je to skvelé, inak budete musieť vydávať maximálne prúdy sami - čo sme museli urobiť.
Každý UPS klame o svojom výkone a vyjadruje ho vo VA. K tomu sa pridáva názov transformátora, ktorý má v 500VA UPS v názve „430“ - čo naznačuje 430VA. Ale transformátor má účinnosť premeny energie, takže toto číslo je potrebné znížiť ešte viac: predpokladal som číslo rovnajúce sa 400 W. A zostavil som zariadenie podľa tohto obrázku (pomocou rôznych trikov):
Transformátory UPS nie sú určené na dlhodobú prevádzku, potrebujú kriticky chladenie pri záťaži aj pri nečinnosti;
- puzdro bolo vyrobené pred 1,5 rokmi ako rezerva pre reostat RPA-01(RM), ale bolo užitočné špeciálne v tomto zariadení. Veľké množstvo otvorov, schopnosť taviť plast, pevnosť a pružnosť plastu, možnosť inštalácie veka na vrch, rukoväť na prenášanie, ľahké vŕtanie ďalších otvorov, nehorí bez zdroja ohňa (topí sa, syčí , vrie), cena - to sú jeho výhody na miestach, kde môže byť vysoká teplota. Prvky sa inštalujú priamo do otvorov bez použitia lepidla alebo tmelu (aj keď ho stále nalievam zo zvyku); zlomený - nahradený odpojením upevňovacích svoriek;
- biela okrúhla tableta s drôtikmi na treťom obrázku - žiaruvzdorná poistka 2A, naplnená tekutým tmelom bez priľnavosti v plastovom kelímku (plná izolácia 220V). Tesniacu hmotu je možné pri vyhorení odtrhnúť, vymeňte poistku vo svorkách a naplňte ju (prípadne odrežte drôt a prispájkujte iný). Poistka medzi transformátormi je však pravdepodobnejšie prepálená, úloha je 2A iba v prípade skratu v primárnom vinutí v prvom transformátore;
- prebytočné svorky transformátora sú zalisované tepelným zmršťovaním: potrebné - teplom zmršťovanie môžete opatrne odrezať čepeľou. Ale priateľsky museli byť tieto drôty odrezané a izolované kvapkami tmelu;
- použitie žiaruvzdorných poistiek je povinné, pretože valcové budú horieť počas špičkových prúdových rázov. Automobilové môžete použiť stenčením kontaktov pilníkom pod svorkami transformátorov UPS. To možno vidieť na pripojení červených vodičov - ako spôsob pripojenia neštandardných svoriek. Na transformátoroch zosilnené svorky - štandardné odozvové svorky RPI-P 1,5-7-0,8 neposkytujú správny kontakt a prúd 33A môže spôsobiť zahrievanie tohto pripojenia;
- pripojenie ventilátora je možné realizovať samostatným zdrojom 12V, ale prečo? Prvý UPS s diódovým mostíkom a kondenzátorom dokonale funguje ako napájací adaptér pre rôzne jednosmerné napätia: 10V, 20V, 25V DC (v závislosti od dvojice vodičov). Preto sa pomocou 17,7V vetvy a usmerňovača vygenerovalo napätie 24,2V, ktoré sa rozdelilo medzi sériový ventilátor (14,1V) a vinutie relé (10,1V). Ale sériové pripojenie k vinutiu relé nie je dobré: zvýšené zahrievanie v dôsledku prúdu ~ 110 mA. Napadá vás zapojiť identické ventilátory na oboch stranách skrine do série – a na každom dostanete 12,1 V (a paralelne k jednému prispájkovať relé);
- preglejka pôsobí ako výborný tepelný izolant (bol experiment: na jednej strane 240 stupňov cez tmel, na druhej 70), takže transformátory sú k nej prilepené vysokoteplotným tmelom a samotná preglejka je prilepená plastové puzdro s obyčajným tmelom s dobrou priľnavosťou. Pre redundantné upevnenie transformátorov sú zospodu 3 skrutkové spoje a na vrch transformátorov je možné prilepiť kovovú platňu. Zariadenie sa prenáša na rukoväti puzdra; ale je to ťažké, bolia vás ruky - mali by ste aspoň zabaliť rukoväť elektrickou páskou;
- „uzemnenie“ je potrebné pre galvanickú izoláciu, preto bol napájací vodič rozdelený na 2 časti - ale so zachovaním takmer nerozbitného „zemného“ vodiča. Takmer - pretože je ľahšie ho odrezať a spájkovať tepelným zmršťovaním, než sa starať o jeho bezpečnosť pri rezaní napájacieho vodiča;
- kúpa predlžovačky s uzemnením: stále viac sa prikláňam k verzii: lacnejšie, bezpečnejšie a optimálnejšie je kúpiť blok s uzemnením na 1-2 zásuvky a tam prispájkovať napájací vodič z PC. Ak pôjdete ešte ďalej (zástrčka, vodič a zásuvka samostatne) - môžete vytvoriť predlžovací kábel pre zariadenia akéhokoľvek výkonu. V praxi IEC-320 "10A" 0,75mm 2 napájacie káble nevydržia 8,4A dlhšie ako minútu (ochrana je spustená), takže je potrebný "16A" (1mm 2), čo stačí na nepretržitých 10A;
- je potrebný spínač pre prvý transformátor, aby sa zabránilo jeho zahrievaniu a spotrebe energie, keď je zariadenie nečinné.
Teraz prichádza tá najlepšia časť: praktický test. Zapol som 400W fén - napätie kleslo na 146V/1,4A. Empiricky som pri vydržaní ±10% nominálneho 220V dospel k záveru, že výkon tohto galvanického oddelenia je len 120W (198V/0,6A). Ako to?! A je to veľmi jednoduché: transformátory v UPS APC BK 500EI sú lacné – a to hovorí za všetko. Čím väčší je dodávaný prúd, tým väčší je pokles napätia a tu sú dva takéto transformátory v sérii. A premýšľal som, prečo sa po vypnutí napájania výstupné napätie APC BK 350EI zmenilo na 199 V. Dôvod je rovnaký: pokiaľ existuje sieť, 220 V obíde transformátor; a akonáhle bolo napájané z batérie, transformátor pri premene napätia absorboval 21V.
Zrátané a podčiarknuté: menovitý výkon galvanického oddelenia od transformátorov 430-2063D je 120 W. Maximálny výkon pri silnom úbytku napätia a zahrievaní transformátorov je 400W (bude fungovať ako 146V·1,4A=200W - čo znamená, že maximálny výkon bez zníženia je stále niekde nižšie). Menovitý výkon jedného jednotlivého transformátora pri použití rovnakej metódy výpočtu je 240W.
Keďže úlohou galvanického oddelenia je filtrovať vstupné napätie a spotrebitelia (ako osciloskopy) nemajú vysokú spotrebu energie, galvanické oddelenie bolo úspešne vytvorené.
Samotný obvod však musel byť výrazne zjednodušený (keďže prúd pozdĺž vedenia 14,6 V je maximálne 10 A s určitým poklesom napätia):
- tepelnú poistku KSD-85LC je možné inštalovať priamo do červeného vodiča, čím sa eliminuje potreba 40A poistky;
- v dôsledku toho nie je potrebné relé a diódový mostík (relé netoleruje impulzné napätie);
- ventilátor je možné zapnúť cez bežnú diódu, napájaný pulzným napätím 17,7V (úspešný test ventilátora s premenlivým 18V cez diódu 2D203A 4 hodiny);
- stačí len jeden ventilátor (zariadenie fungovalo 4 hodiny bez prehriatia, nepopálilo si ani prsty). Vo všeobecnosti je veľkou otázkou potreba tepelnej poistky;
- odrežte prebytočné vodiče a prispájkujte veľa spojov bez použitia svoriek;
- vstupnú poistku je možné nastaviť na 1A.
