| Ваш IP: 18.232.147.215 | Online(50) - гости: 2, боты: 48 | Загрузка сервера: 3.11 ::::::::::::

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

  • УСИЛИТЕЛЬ НЧ НА ЧЕТЫРЕХ ТРАНЗИСТОРАХ

    На рис. а) изображена схема усилителя НЧ на четырех транзисторах. Оконечные транзисторы V5 и V6 в нем — германиевые средней мощности, что позволяет получить при сопротивлении нагрузки 8 Ом и напряжении питания 9 В номинальную мощность до 0,7 Вт. При повышении напряжения питания до 12 В выходная мощность достигает 1,5 …Подробнее...
  • Часы на КР145ИК1901 с индикаторами на светодиодах

    Схема часов на светодиодных индикаторах показана на рисунке. Управления производится на кнопках Т(время) К(коррекция) Ч(часы) М(минуты). Тактовая частота задается кв. резонатором Q1. Сигналы с сегментных выходов КР145ИК1901 — A-G поступают на входы транзисторов VT1-VT7, в коллекторной цепи которых включены светодиодные матрицы состоящей из индикаторов Н1-Н4, а вывод питания 14 используется …Подробнее...
  • ACS712 — датчик тока (Arduino)

    ACS712 — датчик тока (Arduino)

    Датчик ACS712 позволяет измерить постоянный и переменный ток, с достаточно большой точностью (погрешность измерения не более 1,5%), так же падение напряжение на датчике тока очень незначительное, так как сопротивление токопроводящей цепи не более 1,2 мОм. Датчик тока ACS712 выпускается на номиналы в ±5, ±10 и ±30 А, с чувствительностью 185 …Подробнее...
  • Автоматический выключатель освещения (12В)

    Автоматический выключатель освещения включает или выключает исполнительный элемент (реле) в зависимости от освещения. На рисунке показаны две схемы для положительной и отрицательной полярности напряжения питания. Уровень освещенности при котором срабатывает уст-во регулируется потенциометром Р1. Печатная плата одинаково подходит для разно полярных схем. Источник — http://electroschematics.comПодробнее...
  • EEPROM — работа с энергонезависимой памятью (Arduino)

    EEPROM — работа с энергонезависимой памятью (Arduino)

    Arduino UNO и NANO содержат 1024 байт EEPROM – энергонезависимой памяти, в которой можно хранить данные, которые будут доступны после отключения питания. В Arduino IDE по умолчанию уже имеется библиотека EEPROM которая позволяет проводить операции с энергонезависимой памятью. Память EEPROM обладает гарантированным жизненным циклом 100 000 операций записи/стирания. Время затраченное на одну операцию …Подробнее...