Маломощний конденсаторний випрямляч із ШІМ стабілізатором. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Маломощний конденсаторний випрямляч із ШІМ стабілізатором. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Перетворювачі напруги, випрямлячі, інвертори

Коментарі до статті

Безтрансформаторний конденсаторний випрямляч, що пропонується до вашої уваги, працює з автостабілізацією вихідної напруги у всіх можливих режимах роботи (від холостого ходу до номінального навантаження). Це досягнуто за рахунок кардинальної зміни принципу формування вихідної напруги - не за рахунок падіння напруги від імпульсів струму випрямлених напівхвиль мережевої напруги на опорі стабілітрона, як в інших подібних пристроях, а за рахунок зміни часу підключення діодного моста до накопичувального конденсатора.

Схема стабілізованого конденсаторного випрямляча наведено на рис. 6.12.

Маломощний конденсаторний випрямляч із ШІМ стабілізатором

Паралельно виходу діодного моста включений транзистор VT1, що працює у ключовому режимі. База ключового транзистора VT1 через пороговий елемент (стабілітрон VD3) з'єднана з накопичувальним конденсатором С2, відокремленим по постійному струму від виходу моста діодом VD2 для виключення швидкого розряду при відкритому VT1. Поки напруга С2 менше напруги стабілізації VD3, випрямляч працює відомим чином.

При збільшенні напруги С2 і відкриванні VD3 транзистор VT1 також відривається і шунтує вихід випрямного моста. Внаслідок цього напруга на виході мосту стрибкоподібно зменшується практично до нуля, що призводить до зменшення напруги на С2 і подальшого вимкнення стабілітрона та ключового транзистора. Далі напруга на конденсаторі С2 знову збільшується до моменту включення стабілітрона та транзистора тощо. Процес автостабілізації вихідної напруги дуже нагадує функціонування імпульсного стабілізатора напруги з широтно-импульсным регулюванням.

Тільки в запропонованому пристрої частота проходження імпульсів дорівнює частоті пульсації напруги на С2. Ключовий транзистор VT1 для зменшення втрат повинен бути з великим коефіцієнтом посилення, наприклад, складовою КТ972А, КТ829А, КТ827А та ін.

При двох стабілітронах Д814В і Д814Д і ємності конденсатора С1 2 мкФ вихідна напруга на навантаженні опором 250 Ом може становити 23...24 В. За запропонованою методикою можна стабілізувати вихідну напругу одно-напівперіодного діодно-конденсаторного випрямляча, виконаний . 6.13.

Для випрямляча з плюсовою вихідною напругою паралельно діоду VD1 включений транзистор npn КТ972А або КТ829А, керований з виходу випрямляча через стабілітрон VD3. При досягненні на конденсаторі напруги С2, відповідного моменту відкривання стабілітрона, транзистор VT1 теж відкривається. В результаті амплітуда позитивної напівхвилі напруги, що надходить С2 через діод VD2, зменшується майже до нуля. При зменшенні напруги на С2 транзистор VT1, завдяки стабілітрону, закривається, що призводить до збільшення вихідної напруги. Процес супроводжується широтно-імпульсним регулюванням тривалості імпульсів на вході VD2, отже, напруга на конденсаторі С2 залишається стабілізованою як на холостому ході, так і під навантаженням.

У випрямлячі з негативною вихідною напругою паралельно діоду VD1 потрібно включити pn-р транзистор КТ973А або КТ825А. Вихідна стабілізована напруга на навантаженні опором 470 Ом - близько 11 В, напруга пульсації - 0,3 ... 0,4 В.

В обох запропонованих варіантах безтрансформаторного випрямляча стабілітрон працює в імпульсному режимі при струмі в одиниці міліампер, який ніяк не пов'язаний зі струмом навантаження випрямляча, з розкидом ємності конденсатора, що гасить, і коливаннями напруги мережі. Тому втрати в ньому суттєво зменшені, і тепловідведення йому не потрібне. Ключового транзистора радіатор також не потрібно.

Резистори R1, R2 у цих схемах обмежують вхідний струм при перехідних процесах в момент включення пристрою в мережу. Через неминучий "брязкіт" контактів мережевих вилки і розетки, процес включення супроводжується серією короткочасних замикань і розривів ланцюга.

При одному з таких замикань конденсатор С1, що гасить, може зарядитися до повного амплітудного значення напруги мережі, тобто. приблизно до 300 В. Після розриву та подальшого замикання ланцюга через "брязкот" це і мережна напруга можуть скластися і скласти в сумі близько 600 В. Це найгірший випадок, який необхідно враховувати для забезпечення надійної роботи пристрою.

Конкретний приклад: максимальний колекторний струм транзистора КТ972А дорівнює 4 А тому сумарний опір обмежувальних резисторів повинен становити 600 В / 4 А = 150 Ом. З метою зменшення втрат опір резистора R1 можна вибрати 51 Ом, а резистора R2 – 100 Ом. Їхня потужність розсіювання - не менше 0,5 Вт. Допустимий колекторний струм транзистора КТ827А становить 20 А, тому для нього резистор R2 необов'язковий.

Автор: Сім'ян А.П.

Дивіться інші статті розділу Перетворювачі напруги, випрямлячі, інвертори.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Після динозаврів на землі правили гриби 07.07.2004

Наскільки відомо, вимирання динозаврів 65 мільйонів років тому викликано падінням астероїда, який залишив кратер діаметром 180 кілометрів на півострові Юкатан та в морі біля його берегів.

Астероїд врізався в Землю зі швидкістю, яка в 40 разів перевищувала швидкість звуку. Піднята ударом пил, дим і сажа від лісових пожеж, що виникли, закрили Землю від сонячних променів, загинула рослинність, яка живе фотосинтезом, за нею - тварини, які харчувалися рослинами, а потім і хижаки.

Шведські та новозеландські палеонтологи у багатьох районах Землі знайшли тонкий, чотириміліметровий шар вугілля, залишений цією катастрофою. У шарі вугілля знайдено безліч спор грибів та залишків їх міцелію. Мабуть, гриби, які не мають фотосинтезу і тому не потребують сонячного світла, розмножилися тоді по всій Землі, харчуючись залишками відмерлих рослин і тварин. Вище знаходиться шар товщиною 60 сантиметрів, в якому виявлені залишки рослинності, що відновлюється.

Першими після глобальної катастрофи з'явилися папороті, потім більш високорозвинені рослини, включаючи дерева. Процес відновлення зайняв, судячи з товщини цього шару, від кількох десятків до кількох сотень років.

Інші цікаві новини:

▪ Африка годує Бразилію

▪ Павутина в промисловості

▪ Батьки курять – діти хворіють

▪ Модулі Wi-Fi 6E для комп'ютерів на базі Ryzen

▪ Влаштування рукописного введення тексту

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Технології радіоаматора. Добірка статей

▪ стаття Риболовля без води. Поради домашньому майстру

▪ стаття Де в літаку можна знайти антимакасар? Детальна відповідь

▪ стаття Маляр з фарбування автомобілів. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Звуковий аудіокомплекс. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Людина проходить крізь скло. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт