СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №4/2015

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 63 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2015 A1 A2 ~ ~220 ~220 +=310 +=310 +285 220 220 ~ +=310 +285 +=310 +285 +285 +=310 ~ К плате ВЧ- выпрямителя Плата сетевого выпрямителя ~ ~ R1-R3-1206,R4-0805 (IRL2505,VD1-SMAJ30CA) Плата транзисторного фильтра З И С Пульс.+/-0,5 В ~ ~ C1 C1,C2-0,22/630 В_2220 T1 T4K + C сгл. 680,0/400 B 11 14 A1 A2 P1 V23092-A1024-A302 R3 3,3M R1 100 К * * L1 2x1мГн VD2 SMAJ12CA SMAJ48CA C2 47 н/2КВ R разр. 910K T1 T1-IRL2910(IRLU3110,R3-3.9M), R2 100 К Пр.1 3,15 А VD1 CF2 47 н/2КВ 1 2 3 X1 RAZ2x3 + C накоп. 40,0/400 В CF1 47 н/2КВ C1 47 н/2КВ 2 1 4 3 - +~ ~ M1 GBU25M R4 200 C2 R1 15 Ом В1 B2K вить его на плате под выпрямителемМ1 (см. рис. 4). На плате также установлен фильтр (L1, C1, C2), препятствующий проник- новению в сеть ВЧ-помех от ИИП. Двух- обмоточный дроссель L1, намотанный на ферритовом кольце, и конденсато- ры C1 и C2 позаимствованы из БП ком- пьютера. Параллельно конденсатору С сгл подключён резистор R разр , предна- значенный для разряда С сгл при выклю- чении ИИП. Назначение конденсато- ров CF1 и CF2 – снижение уровня пуль- саций выходного напряжения ИИП. В качестве выключателя (Т1) исполь- зован 4-контактный тумблер ПТ69-2В, корпус которого изготовлен из карбо- лита; этот тумблер подключает к ИИП оба провода сетевого напряжения. Активный фильтр выпрямленного и сглаженного сетевого напряжения реа- лизован на мощном полевом транзи- сторе (IRL2910, IRL2505 или IRLU3110) с низким пороговым напряжением. Назначение фильтра – подавление пульсаций выпрямленного и сглажен- ного конденсатором С сгл. напряжения. Например, если максимальное значе- ние входного напряжения фильтра составляет U вх.макс = +290 В, минималь- ное значение U вх.мин = +270 В, среднее значение U вх.ср = (U вх.макс + U вх.мин ) / 2 = = +280 В, амплитуда пульсаций U вх.А = 10 В, а размах пульсаций, соот- ветственно, U вх.Р = 2U вх.А = 20 В (это реальные измерения в схеме, пока- занной на рисунке 2 при входном токе 1,5 А), то значение среднего выходно- го напряжения фильтра приблизитель- но составляет U вых.ср  +270 В, ампли- туда пульсаций выходного напряже- ния U вых.А = 0,25 В, а размах пульсаций U вых.Р = 0,5 В  U вх.Р /40. Таким образом, фильтр снижает входное напряжение до уровня чуть ниже его минимального значения U вх.мин , а размах пульсаций – в 40 раз или на 32 дБ. В схеме, приведён- ной на рисунке 2, входное напряжение фильтра обозначено как 310 В, а выход- ное как 285 В, что соответствует рабо- те фильтра при отсутствии нагрузки. Принцип действия фильтра заключа- ется в следующем. Прежде чем попасть на затвор транзистора, входное напря- жение проходит через цепочки R1C1, R2C2 и резистор R4, ограничивающий динамический ток затвора транзистора (см. рис. 2). Для эффективной фильтра- ции постоянная времени τ , эквивалент- ная суммарной постоянной времени двух RC-цепочек, должна быть суще- ственно больше периода пульсаций выпрямленного диодным мостом сете- вого напряжения T = 1/50 Гц = 0,02 с. Постоянная времени каждой из RC-це- почек составляет 100 кОм × 0,22 мкФ = = 0,022 с, а частота среза – 7,2 Гц. При этом расчётное подавление пульсаций с частотой 50 и 100 Гц составит пример- но 17 и 23 дБ, соответственно. Если же цепочки установлены последователь- но [1], то эквивалентная постоянная времени увеличивается, и подавление пульсаций возрастает вдвое. Применение транзисторного филь- тра на мощном n-p-n-транзисторе (КТ812) для фильтрации выпрямлен- ного и сглаженного сетевого напряже- ния для ИИП описано в работе «Блок питания УМЗЧ» [2]. В Интернете авто- ру удалось найти только ещё одну схе- му ИИП с транзисторнымфильтром на КТ812. Так, в чём же особенности тран- зисторных фильтров и почему они ред- ко используются в ИИП? Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть Рис. 2. Принципиальная электрическая схема сетевого выпрямителя с активным фильтром на мощном полевом транзисторе Рис. 3. Разводка платы сетевого выпрямителя Рис. 4. Фотография платы сетевого выпрямителя © СТА-ПРЕСС