| Ваш IP: 54.225.57.230 | Online(38) - гости: 20, боты: 18 | Загрузка сервера: 3.94 ::::::::::::

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

  • Блок питания 0-30V 1A

    Блок питания 0-30V 1A

    На рисунке показана схема простого лабораторного блока питания с выходным регулируемым напряжением 0-30В и максимальным током нагрузки 1А. Схема достаточно проста, в ней используется всего три транзистора. C1061 должен быть установлен на радиатор. Управление выходным напряжением осуществляется потенциометром VR1. Перечень элементов: R1, R2 10K 0,25Вт R3, R4  100 Ом 0,25Вт C1  1000мкФ 35В …Подробнее...
  • Высококачественный УНЧ (60Вт 4Ом)

    Высококачественный УНЧ (60Вт 4Ом)

    Основные технические хар-ки: Номинальная выходная мощность при сопротивлении нагрузки: 8Ом — 48Вт 4Ом — 60Вт Диапазон воспроизводимых частот при неравномерности АЧХ не более 0,5дБ и выходной мощности 2 Вт — 10…200000 Гц Коэффициент нелинейных искажений при номинальной мощности в диапазоне 20…20000 Гц — 0,05% Номинальное входное напряжение — 0,8В Выходное …Подробнее...
  • Усилитель класса D на ИМС TDA8927

    Усилитель класса D на ИМС TDA8927

    На основе ИМС TDA8927 которая работает совместно с TDA8929 можно собрать усилитель с выходной мощностью 65 Вт на канал или 150 Вт в мостовом варианте. Данный усилитель имеет очень высокий КПД, что позволяет использовать ИМС TDA8927 без радиатора или использовать радиатор небольшого размера. Основные характеристики усилителя: Усилитель имеет широкий диапазон питающих напряжений от ±15 …Подробнее...
  • Регулируемый источник питания 0…15В 1А

    Регулируемый источник питания 0…15В 1А

    На рисунке показана простая схема регулируемого, стабилизированного источника питания с максимальным выходным током 1 А. В схеме применен стандартный сетевой трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 18 В и максимальным выходным током 1,5 А. Стабилитрон VD1 любой, на напряжение стабилизации 18 В и мощностью рассеивания 1,5 Вт. Транзистор необходимо установить …Подробнее...
  • Диктофон на APR9301

    Диктофон на APR9301

    На микросхеме APR9301 можно собрать диктофон с длительностью записи/воспроизведения до 30 секунд. Данное уст-во может быть использовано как автоответчик в телефоне. Микросхема APR9301 не требует программного обеспечения, в ней имеется энергонезависимая память которая хранится до 100 лет и может быть перезаписана до 100000 раз. APR9301 использует минимум внешних элементов. Напряжение …Подробнее...