konstrukční návod

Zálohovaný napájecí zdroj 12V/0.5A
(konstrukční návod)
(© Martin Pantůček 30.9.2009)
Tento návod slouží k výrobě zálohovaného napájecího zdroje, jehož parametry a funkce jsou blíže popsány
v přiložené uživatelské dokumentaci.
Schéma zapojení
Jedná se o napájecí zdroj s klasickým EI transformátorem, kde výstupní napětí je regulováno a stabilizováno
spínaným stabilizátorem řady LM2576. Díky tomu je účinnost regulace mnohem vyšší než při použití klasického
lineárního stabilizátoru. Z toho vyplývá další výhoda – stabilizátor není třeba v této aplikaci chladit.
Síťové napětí přichází na svorkovnici X1 a přes pojistku F1 je přivedeno na primární vinutí síťového trafa.
Protože spolehlivost celého zdroje je z větší části závislá právě na kvalitě síťového transformátoru, je použito
bezpečnostní trafo HAHN 1x15V/10VA. Je odolné proti trvalému zkratu na výstupu a je konstruováno jako blok, zalitý
v samozhášenlivém plastu. Na sekundární straně je střídavé napětí usměrněno diodovým můstkem D1 a vyhlazeno
kondenzátory C1 a C2. Napětí naprázdno je zde asi 25V. Sekundární napětí je rovněž usměrněno diodou D4 a
vyhlazeno kondenzátorem C5 – tento pomocný zdroj napájí indikační LED LD1, která signalizuje přítomnost
střídavého napětí. Napětí na C1 a C2 je vedeno na vstup stabilizátoru V_REG1, který je zapojen podle katalogového
listu. Klíčovými součástkami je zde tlumivka L1, dioda D2 a kondenzátor C3, přičemž C3 by měl být v provedení
s nízkým ESR. Hodnota napětí na zpětnovazebním vstupu FB (který určuje hodnotu výstupního napětí) je regulována
trimrem R1. Výstupní napětí by mělo být nastavené na 13.4V, které bude udržovat zálohovací akumulátor plně nabitý.
Dioda D5 chrání proti opačné polaritě zálohovacího akumulátoru, D3 chrání stabilizátor při napájení výstupu z aku.
Obvod s T1, D6, R5 a R4 funguje jako indikace výstupního napětí na LD2. Pokud je výstupní napětí větší než 11V, je
Zenerova dioda D6 otevřena a LD2 svítí. Při poklesu pod tuto úroveň zhasne a indikuje tak nízké výstupní napětí
(resp. vybitý akumulátor při zálohování). Signály z LED diod jsou vyvedeny na piny SV1 pro případné další
zpracování (např. monitorování stavu zdroje ústřednou EZS). Výstupní napětí je vyvedeno na svorkovnici X2,
akumulátor na X3.
Deska plošných spojů
Všechny součástky dle schématu jsou osazeny na jednostranné desce plošných spojů. Některé SMD
součástky jsou však osazeny ze strany spojů. Návrh DPS splňuje kritéria na izolační mezery mezi živou/neživou částí
a požadavky na vedení spojů v oblasti spínaného stabilizátoru.
Použité součástky
C1, C2
C3
C4
C5
D1
D2
D3, D5
D4
D6
F1
F2
L1
LD1
LD2
R1
R2
R3
R4
R5
SV1
T1
TR1
V_REG1
X1
X2, X3
1mF/35V
elektrolyt radiální E7,5-16
1m/25V
elektrolyt radiální E5-8,5
100n
keramický 0805 - SMD
47u/35V
elektrolyt radiální E2,5-7
B250C3300
diodový můstek 3,3A
1N5819
rychlá dioda
1N4004
dioda 1A
1N4148
dioda 0,1A
BZW10V
Zenerova dioda 10V/0,5W
T200mA
trubičková pomalá pojistka
T2A
trubičková pomalá pojistka
100uH
tlumivka SC105 - SMD
LED 5mm zelená
LED 5mm žlutá
10k
trimr 10k
1k2
rezistor SMD - 0805
2k7
rezistor SMD - 0805
1k2
rezistor SMD - 0805
1k2
rezistor SMD - 0805
kolíková lišta 3 piny
BC547
síťový transformátor TRHEI481-1X15
LM2576-ADJ
svorkovnice do DPS dvoudílná na síťové napětí
svorkovnice do DPS dvoudílná na malé napětí