| Ваш IP: 3.226.251.205 | Online(23) - гости: 12, боты: 11 | Загрузка сервера: 0.39 ::::::::::::

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

Войти с помощью: 

Случайные статьи

  • УНЧ на TDA1515

    УНЧ на TDA1515

    Напряжение питания 6…18В Максимальный потребляемый ток 4 А Выходная мощность при Uп=14,4В КНИ=0,5%: Rн=2Oм 9Вт Rн=4Ом 5,5Вт При Uп=14,4В КНИ=10%: Rн=2Oм 12Вт Rн=4Ом 7Вт Ток покоя 75мАПодробнее...
  • Автоматический переключатель елочных гирлянд

    Переключатель работает по определенному алгоритму — периодическое переключение : бегущий огонь, бегущая тень, хаотически скачущий огонь, хаотически скачущая тень. Алгоритм таков — сначала 4-е раза чередуются полные циклы скачущий огонь, скачущая тень и один раз хаотически скачущая тень и один раз хаотически скачущий огонь, а затем все по кругу. В …Подробнее...
  • Индикатор уровня сигнала на транзисторах

    Индикатор уровня сигнала на транзисторах

    Это простой индикатор уровня сигнала для звуковоспроизводящей аппаратуры, схема адаптирована к различным потребностям пользователей. Может быть адаптирована к различным уровням входного сигнала- TR1 (регулировка уровня входного напряжения), TR2 (регулировка усиления). Принцип работы: после усиления ОУ на TL017 сигнал выпрямляется диодами D1-D2 (в дальнейшем используется только положительная полуволна сигнала), далее сигнал …Подробнее...
  • Простой микрофонный усилитель на LM358

    Простой микрофонный усилитель на LM358

    На основе ОУ LM358 можно собрать простой микрофонный усилитель. Микросхема LM358 в одном корпусе содержит два независимых маломощных операционных усилителя с высоким коэффициентом усиления и частотной компенсацией. Отличается низким потреблением тока. Особенность данного усилителя – возможность работать в схемах с одно полярным питанием от 3 до 32 вольт. Выход имеет защиту …Подробнее...
  • Запись String в энергонезависимую память EEPROM

    Запись String в энергонезависимую память EEPROM

    EEPROM.put()  функция записывает данные любого стандартного типа или произвольную структуру в энергонезависимую память EEPROM, иначе говоря если размер данных превышает 1 байт, нужно использовать функцию EEPROM.put(). При записи данных в EEPROM размер которых превышает 1 байт, необходимо корректный расчет адресов по которым будет производится запись, для расчета адресов используется функция sizeof(). Для чтения …Подробнее...