Преобразователь анодного напряжения 310В из 12В для питания радиоламп на UC3843

Для любителей ламповой аппаратуры, желающих использовать ее в автомобиле или в любом другом месте с автономным питанием от аккумулятора 12В, обычно встает вопрос получения высокого анодного напряжения из бортовой сети . Традиционный путь — преобразование 12В в 220В переменного тока с последующим выпрямлением. Здесь предлагается немного другой вариант.

Что касается накального напряжения, то в бортовой сети автомобиля оно составляет около 13В. Это позволяет без особых проблем получить 6.5В для накала, например, последовательным включением двух однотипных ламп. Также можно использовать понижающий стабилизатор достаточной мощности.

Загляните на мой Телеграмм КАНАЛ Азбука РадиоСхем

Значительно сложнее обстоит дело с получением высокого анодного напряжения. Представляем импульсный преобразователь, позволяющий получить стабильное постоянное напряжение 310В от бортовой сети автомобиля с возможностью нагрузки десятки Вт. При этом, 310В не является фиксированным значением – выходное напряжение можно регулировать в достаточно широких пределах подбором сопротивления одного резистора.

Принципиальная схема

Рис. 1. Схема DC-DC преобразователя для питания ламповой аппаратуры от 12В, получение анодного напряжения 310В.

Основой преобразователя является широко используемая в импульсных источниках питания и DC/DC преобразователях микросхема A1 типа UC3843. Различные производители могут выпускать ее с разными префиксами, но всегда с числовым индексом 3842, 3843 или 3844. Хотя микросхема доступна в корпусах SOIC-8 и SOIC-14, в данной конструкции используется вариант в корпусе DIP-8. Важно отметить, что 14-выводной корпус имеет отдельные выводы питания и земли для выходного каскада, в то время как в 8-выводном они объединены.

Простейший двухтактный преобразователь напряжения: из 12V в 220V

Микросхема UC3843 предназначена для построения импульсных источников питания и преобразователей с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Из-за невысокой мощности выходного каскада микросхемы и амплитуды выходного сигнала, достигающей напряжения питания микросхемы, в качестве ключа совместно с ней обычно применяется мощный MOSFET транзистор, что и реализовано в данной схеме.

Назначение выводов микросхемы UC3843 (8-выводный вариант):

• Comp (вывод 1): Выход компенсации усилителя ошибки. Для стабильной работы к нему подключается конденсатор, соединенный со вторым выводом, для компенсации АЧХ усилителя ошибки.

• Vfb (вывод 2): Вход обратной связи. Напряжение на этом выводе сравнивается с внутренним образцовым напряжением, влияя на скважность выходных импульсов для стабилизации выходного напряжения.

• C/S (вывод 3): Вход сигнала ограничения тока. Обычно подключается к датчику тока (низкоомному резистору) в цепи истока выходного транзистора. При превышении порогового значения тока, ИС прекращает работу и переводит транзистор в закрытое состояние. В данной схеме датчик тока не используется (ввиду отсутствия подходящего низкоомного резистора у автора), поэтому вывод 3 через резистор R6 соединен с общим минусом.

• Rt/Ct (вывод 4): Вывод для подключения времязадающей RC-цепочки. Рабочая частота внутреннего генератора определяется резистором R4 и конденсатором C3. Частота может быть изменена в широких пределах, ограничиваясь сверху быстродействием выходного транзистора, а снизу — мощностью сердечника импульсного трансформатора. Практически выбирается в диапазоне 35-85 кГц, в данном случае около 55 кГц.

• Gnd (вывод 5): Общий вывод минуса питания.

• Out (вывод 6): Выход, который подключается к затвору выходного МДП транзистора для управления его открыванием импульсами.

• Vcc (вывод 7): Вход питания микросхемы.

• Vref (вывод 8): Выход внутреннего источника опорного напряжения (5В, до 50 мА).

Микросхема A1 формирует на выводе 6 импульсы, поступающие на затвор транзистора VT1 (IRFB3207Z). Резистор R7 ограничивает импульсный ток заряда емкости затвора полевого транзистора. Стабилитрон VD5 (18В) служит для ограничения амплитуды выбросов напряжения на затворе VT1, защищая транзистор. Схема будет работоспособна и без VD5.

В стоковой цепи VT1 включена первичная обмотка повышающего импульсного трансформатора Т1. Переменное напряжение, наводимое во вторичной обмотке Т1, выпрямляется с помощью диодов VD3 (UF5408) и VD4 (UF5408) и сглаживается конденсатором С7 (100мкФ/400В). Полученное постоянное напряжение с выпрямителя через делитель напряжения (R1, R2, R3) поступает на вывод 2 (вход обратной связи) микросхемы UC3843 для стабилизации выходного напряжения.

Выходное напряжение устанавливается или изменяется подбором сопротивления резистора R2. Важно проводить замену R2 только при выключенном питании.

Последовательная ЗАРЯДКА Аккумуляторов с TP4056: простой способ без балансиров

Детали

Трансформатор Т1:

• Сердечник: Ш-образный ферритовый с центральным керном размером 12х15мм (или другой вариант с сечением 1.8-2 см²).

• Зазор: 0.8 мм по бокам и 1.6 мм в центральном керне.

Намотка:

1. Вторичная обмотка (первая половина): 40 витков обмоточного провода диаметром 0.6-0.7 мм.

2. Изоляция: Фторопласт.

3. Первичная обмотка: 6 витков, намотанных в 12 проводов диаметром 0.6-0.7 мм (по 3 слоя, по 4 провода в каждом).

4. Изоляция: Фторопласт.

5. Вторичная обмотка (вторая половина): 40 витков обмоточного провода диаметром 0.6-0.7 мм.

Таким образом, первичная обмотка содержит 6 витков, намотанных в 12 проводов диаметром 0.6-0.7 мм. Вторичная обмотка суммарно имеет 80 витков провода диаметром 0.6-0.7 мм.