| Ваш IP: 3.80.38.5 | Online(27) - гости: 17, боты: 10 | Загрузка сервера: 3.06 ::::::::::::

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

  • Усилитель для наушников

    Усилитель для наушников

    Усилитель для наушников обладает следующими характеристиками: Выходная мощность на нагрузке 8 Ом 1Вт Коэффициент гармоник 0,01% Диапазон частот 10…30000Гц Напряжение питания +/-25В Ток потребления 35мА Каскад на VT1 VT2 включенный на выходе ОУ работает в линейном режиме А. Смещение на базах VT1 VT2 обеспечивает цепь VD1 R7 R8 VD2. Усилитель …Подробнее...
  • Двухканальный электронный цифровой регулятор громкости на ИМС КА2250

    Предлагаемый регулятор имеет значительно меньший Кг и уровень шумов, чем регулятор на ИМС К174УН12 (A273D). Вторым его достоинством является использование для регулировки вместо аналоговых потенциометров всего двух кнопок SB1 («Тише») и SB2 («Громче»). Типовая схема включения ИМС KA2250 обеспечивает синхронную регулировку громкости двух каналов этими двумя кнопками. К достоинствам ИМС …Подробнее...
  • Блокинг-генератор

    Блокинг-генератор — другой тип релаксационного генератора, который можно синхронизировать внешним сигналом. На рис. 1 показана схема блокинг-генератора на р-n-р-транзисторе. В этом генераторе закрытый транзистор периодически на короткий промежуток времени отпирается. В первый момент после включения источника питания коллекторный ток транзистора нарастает. Этот ток протекает через первичную обмотку трансформатора L1. Переменное …Подробнее...
  • Регулятор освещенности

    Устройство собрано на однопереходном транзисторе VT1 (рис.1) и содержит мощный тринистор VS1, который нагружен на лампы люстры (условно обозначены HL1). Блок питания выполнен на VD1, VD2, R5. Диод VD2 выпрямительный, резистор R5 ограничительный, VD1 — стабилизирующий стабилитрон. Момент включения VT1 относительно начала полупериода зависит от постоянного напряжения на резисторе R4 …Подробнее...
  • Генератор дискретных сигналов

    Схема генератора основана на КР1006ВИ, с помощью генератора можно получит сигналы прямоугольной формы (выход1) и сигналы пилообразной формы (выход2). Имеется 12 диапазонов частот которые можно плавно в пределах диапазона регулировать с помощью резистора R1. При желании подбором конденсаторов можно получить другие необходимые вам частоты, расширить или сжать кол-во диапазонов. КР1006ВИ …Подробнее...