6.7.4. Имс микромощных бестрансформаторных сетевых источников

Выше мы рассмотрели импульсные сетевые источники на основе импульс­ных преобразователей с высокочастотными импульсными трансформаторами или двухобмоточными дросселями. Основными их достоинствами являются: высокий КПД и электрическое разделение первичной и вторичной цепей. Од­нако наличие в их составе моточных изделий (трансформаторов и дросселей) существенно увеличивает их цену, массу и габариты. При питании от сети мик­ромощных потребителей, мощность рассеяния которых составляет единицы ватт или даже доли ватта, потери энергии в источнике часто не являются опре­деляющей характеристикой при выборе его типа.

Промышленностью выпускаются несколько разновидностей ИМС источ­ников постоянного тока, питаемых от сети переменного тока, не нуждающихся в применении трансформаторов и других моточных изделий. Основное их дос­тоинство — простота включения при низкой цене. Основные недостатки — низкий КПД и гальваническая связь с сетью. Последнее обстоятельство делает опасным применение подобных устройств с точки зрения поражения человека элек­трическим током!! Низковольтный вывод схемы может оказаться напрямую со­единенным с фазным проводом сети. Тем не менее в тех случаях, когда соедине­ние с корпусом этого вывода или касание им человека при правильной эксплуатации абсолютно исключено, применение таких источников может оказаться целесообразным.

Микросхема HV-2405E фирмы Harris Semiconductor (отечественный аналог — 1182ЕМ1) — это однокристальный источник питания, который может выда­вать напряжение 5...24 В при выходном токе до 50 мА, работая от сети перемен­ного тока напряжением 120...240 В. Для получения компактного, легкого, де­шевого и эффективного источника питания необходимы только несколько внешних компонентов. Микросхема заменяет собой трансформатор, выпря­митель и стабилизатор напряжения. Типовая схема включения ИМС приведена на Рис. 6.60.

о • • • • • о-

Рис. 6.60. Схема включения ИМС HV-2405E

Однокристальный источник преобразует напряжение сети переменного то­ка в стабилизированное постоянное. Устройство состоит из выпрямительного диода, предварительного импульсного стабилизатора и линейного стабилизато­ра с последовательным регулирующим элементом, выполненных на одном кри­сталле.

Предварительный импульсный стабилизатор за­ряжает конденсатор большой емкости Сз до тех пор, пока напряжение на нем не превысит заданное вы­ходное напряжение на 6 В. Тогда предварительный стабилизатор переходит в режим блокирования и находится в этом режиме, пока не начнется следую­щий период сетевого напряжения (Рис. 6.61).

Конденсатор Сз питает энергией линейный по­следовательный стабилизатор, который обеспечи­вает схему пользователя напряжением постоянного тока. Скорость разряда конденсатора Сз зависит от тока нагрузки. Конденсатор подзаряжается в начале каждого периода сетевого напряжения.

Более просто устроены микросхемы микромощных сетевых источников без гальванической развязки типа МАХ610/12. Внутренняя структура этих ИМС представлена на Рис. 6.62а, а типовая схема включения — на Рис. 6.626.

Микросхемы содержат мостовую схему выпрямления, ограничительный стабилитрон и линейный стабилизатор напряжения. Допустимое значение входного переменного тока составляет в непрерывном режиме 180 мА, а в импульсном — до 5 А. Для ограничения входного тока между сетью и входом микросхемы включается конденсатор и резисторы, один из которых (R{) пред­назначен для ограничения тока заряда конденсаторов С\ и С₂, а другой — для разряда конденсатора С\ при выключении питания. Выходное напряжение 5 В может быть установлено простым подключением вывода K_SET к общей точке схемы. Другие значения выходного напряжения в пределах 1.3...9 В можно за­дать, подключая внешний резистивный делитель R₂Ri между выходом и K_SET, как это показано на Рис. 6.626.

Для микросхемы МАХ612 диапазон выходных напряжений составляет 3...15В.

Чтобы ограничить выходной ток, между выводом Vquj и нагрузкой следует включить резистор Rsens