| Ваш IP: 54.92.160.119 | Online(20) - гости: 12, боты: 8 | Загрузка сервера: 1.09 ::::::::::::

Преобразователь напряжения для питания от гальванического элемента электронных приборов

Преобразователь собран по схеме с обратной связью по току нагрузки и имеет ряд особенностей. В трансформаторе преобразователя отсутствуют базовые обмотки. Выходной ток является током базы транзисторов VT1 и VT2. Выходное напряжение преобразователя (на конденсаторе С2) равно сумме напряжений выпрямленного с обмотки 4-7 трансформатора Т1 и входного.

454521212121212121019

Устойчивая работа и надежный запуск генератора в этой схеме возможны при напряжении питания более 0,9 В. Положительная обратная связь по току нагрузки способствует уменьшению коммутационных потерь и увеличению КПД.
К недостаткам схемы следует отнести наличие гальванической связи между источником питания и нагрузкой. Так как ток нагрузки протекает через переход база-эмиттер транзисторов, то их максимально допустимый ток базы должен быть больше тока нагрузки. Обмотка 5-6 трансформатора Т1 позволяет уменьшить напряжение на базе закрытого транзистора до допустимого.

При обработке схемы автор использовал трансформаторы с различными моточными данными. Первый вариант трансформатора имеет следующие данные: обмотки 1-2, 2-3 по 10+10 витков; обмотки 4-5, 6-7 по 80+80 витков; обмотка 5-6 20 витков. Второй вариант трансформатора имеет соответственно следующее количество витков: 1-2, 2-3 — 5+5; 4-5, 6-7 — 43+43; 5-6 — 10. Для обмоток использован провод ПЭВ-2 диаметром 0,31 мм. Магнитопровод трансформатора — ферритовое кольцо К20х12х6 М2000НМ1. Результаты испытаний при разных сопротивлениях нагрузки приведены в таблице, где Rн — сопротивление нагрузки; Uн — напряжение на нагрузке; Рн — мощность, потребляемая нагрузкой; Ро — мощность, потребляемая от источника питания; Fг — частота преобразования.
Как видно, более высокой частоте преобразования (меньшее количество витков трансформатора) соответствует меньший КПД преобразователя.

145856413285654531021

Детали.

Транзисторы VT1 и VT2 с большим запасом по току базы, их вполне можно заменить на КТ814. Диоды VD1 и VD2 можно заменить на другие выпрямительные, хорошо выпрямляющие ток на частоте преобразования, еще лучше применить германиевые Д310 (при этом повысится КПД преобразователя), но в данное время они большая редкость. Конденсатор С1 типа К50-16 или К50-35. Конденсатор С2 должен хорошо работать на высокой частоте, например, К53-14 и ему подобные. Трансформатор Т1, как отмечалось выше, намотан на ферритовом кольце. Перед намоткой обмоток трансформатора кольцо необходимо обмотать одним слоем лакоткани или фторопластовой ленты. Можно использовать кольца другого типоразмера, учитывая, что габаритная мощность трансформатора должна быть больше мощности, потребляемой нагрузкой. При уменьшении магнитной проницаемости увеличивается частота преобразования. Обмотки равномерно распределить по кольцу.
Для преобразователя разработана печатная плата. Расположение радиоэлементов на плате показано на рис.2, соединение деталей печатными проводниками на обратной стороне платы — на рис.3.

Налаживание.

Без нагрузки преобразователь не работает, поэтому необходимо подключить к выходу преобразователя резистор сопротивлением 1…3 кОм. При соблюдении начала и конца обмоток преобразователь легко запускается от 0,9 до 1,5 В. Осциллографом следует проконтролировать форму напряжения на анодах диодов или базах (коллекторах) транзисторов. В этих точках должны быть прямоугольные импульсы. Если они отсутствуют или искажены (с выбросами), необходимо проверить правильность соединения обмоток трансформатора и полярность включения диодов. Необходимо учесть, что при повторении конструкции параметры преобразователя могут отличаться от приведенных в таблице, так как ферриты имеют отклонения магнитной проницаемости от номинальной, количество витков может незначительно не соответствовать авторской конструкции.
При критичности нагрузки к стабильности питающего напряжения преобразователь необходимо дополнить стабилизатором напряжения. Для питания радиоприемной аппаратуры преобразователь следует тщательно экранировать и дополнить фильтром. Фильтр лучше всего использовать транзисторный. Схемы этих фильтров и методика расчета приведены в [1,2]. Данный преобразователь напряжения при питании от одного элемента типа 373 при токе нагрузки 10…12 мА позволяет питать электронную схему в течение 20 ч [3]. Характеристики преобразователя улучшаться (в частности, КПД) при питании от источника напряжением 3 В. Моточные данные трансформатора для этого случая следующие: обмотки 1-2, 2-3 по 10 витков, обмотки 4- 5, 6-7 по 35 витков, обмотка 5-6 по 10 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,31 мм.

О.В.Белоусов, г.Ватутино, Черкасская обл.

Литература

1. Векслер Г.С., Штильман В.И. Транзисторные сглаживающие фильтры. — М.: Энергия, 1979.
2. Медведев И. Транзисторные сглаживающие фильтры//Радио — 1991.- №8.- С.32-34.
3. Давтян Г., Есаян Л., Пилюс Н. Гальванические элементы «Орион М», «Юпитер М», «Уран М.//Радио.- 1983.- №8.- С.46-48.


Литература — Электрик № 2/2000

Добавить комментарий

Случайные статьи

  • Аудиоусилитель высокой верности LME49811

    Аудиоусилитель высокой верности LME49811

    LME49811 – аудиоусилитель высокой верности от National Semi разработан для применения в профессиональной аудиоаппаратуре. Выходная мощность усилителя может подстраиваться путем изменения напряжения питания и соответствующего количества подключенных устройств. LME49811 способен работать на нагрузку 8 Ом, отдавая в нее 500Вт. Микросхема требует минимум внешних компонентов, что существенно упрощает разработку новых устройств. Отличительные …Подробнее...
  • Простой усилитель класса А на транзисторах

    Простой усилитель класса А на транзисторах

    На рисунке показана схема простого усилителя мощности класса А на транзисторах. Усилитель имеет выходную мощность порядка 20Вт на 8 Ом нагрузке. Напряжение питания может быть в пределах от 22В до 28В (4А). Источник — http://www.eleccircuit.com/class-a-amplifier-by-transistor/Подробнее...
  • 18W + 18W Stereo усилитель -Fi Audio Amplifier (TDA2030)

    18W + 18W Stereo усилитель -Fi Audio Amplifier (TDA2030)

    2 х 18W усилитель-ощности — Fi Stereo основан на двух микросхемах TDA2030. Он имеет хорошую входную чувствительность, низкий уровень искажений, хорошей стабильностью работы и полную защиту от перегрузок и выход защищен от короткого замыкания. Он может быть использован как усилитель мощности для существующих мини аудио систем.Питание должно быть двухполярное ± …Подробнее...
  • Светодиодный термометр

    Светодиодный термометр

    Светодиодный термометр рассчитан для использования в домашних условиях (20-26°С). В качестве датчика используется аналоговый датчик температуры LM34DZ. Датчик может измерять температуру от -50F до 300 F (-45..149°С). В схеме не используется весь спектр температур датчика, но изменив опорное напряжение на LM3914, Вы можете изменить диапазон термометра. Вместо датчика LM34 можно использовать LM35 который …Подробнее...
  • Цифровой автосторож на двух микросхемах

    Принцип работы: автосторож работает по такому алгоритму — включение происходит при помощи потайного выключателя, после включения питания сторож отрабатывает задержку в 20 секунд которая нужна для закрывания дверей. Далее сторож переходит в режим охраны. При открывании двери сторож регистрирует факт открывания и через 4 секунды издается прерывистый звуковой сигнал который …Подробнее...