Безтрансформаторні перетворювачі напруги. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Безтрансформаторні перетворювачі напруги. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Перетворювачі напруги, випрямлячі, інвертори

Коментарі до статті

За допомогою безтрансформаторних перетворювачів можна отримати різнополярну напругу і підвищити в кілька разів напругу джерела живлення. У зв'язку з тим, що в безтрансформаторних перетворювачах напруга підвищується за рахунок підсумовування напруг на конденсаторах, їх доцільно виготовляти для невеликих струмів навантаження, які не перевищують 0,5 А.

На рис. 64,а показана принципова схема слаботочного однополуперіодного безтрансформаторного перетворювача напруги. На струм навантаження до 10 мА, що дозволяє отримувати подвоєну або потроєну напругу джерела живлення, а також напругу зворотної полярності. Перетворювач працює від джерела постійного струму напругою 3...12 і має ККД близько 50%.

Пристрій складається з генератора, що задає, зібраного на транзистора VT1 і VT2 за схемою мультивібратора, і двох подвоювачів напруги на діодах VD1-VD4 і конденсаторах С2 і С5.

При відкритому транзисторі VT1 через діод VD1 заряджається С2 конденсатор до напруги джерела живлення. Після закриття цього транзистора негативна обкладка конденсатора С2 через резистор R1 з'єднується з провідним джерелом живлення. При цьому на плюсовій обкладці конденсатора С2 утворюється позитивна напруга по відношенню до плюсового електрода джерела живлення, яке через діод VD2 заряджає конденсатор С1.

При закритому транзисторі VT2 через резистор R4 та діод VD3 заряджається конденсатор С5 до напруги джерела живлення. При відкритті транзистора VT2 позитивне обкладання цього конденсатора підключається до загального дроту пристрою. На негативній обкладці конденсатора С5 утворюється негативна напруга по відношенню до загального проводу перетворювача. Від цієї напруги через діод VD4 заряджається конденсатор С6.

При цьому на виході -Uвых2 буде негативна напруга по відношенню до загального дроту, значення якого відповідає напруги джерела живлення. Між виходами + Uвых1 -Uвых2 буде додана потрійна напруга джерела живлення.

Безтрансформаторні перетворювачі напруги

(Натисніть для збільшення)

Безтрансформаторні перетворювачі напруги
Рис. 64

Для отримання двонапівперіодного перетворення, при якому подвоюється здатність навантаження по струму, необхідно до транзистора VT1 додатково підключити вузол подвоєння, аналогічний підключеному до транзистора VT2 (С5, С6, VD3, VD4), а до транзистора VT2 - вузол подвійного С1, С2, VD2, VD1), і виходи цих умов відповідно з'єднати. Конденсатори С2 і С1 фільтра в цьому випадку будуть загальними на два напівперіоди перетворення. На рис. 6,б зображена схема двонапівперіодного безтрансформаторного перетворення напруги з транзисторними ключами, розрахованого на струм навантаження до 64 А. З виходів перетворювача можна знімати подвоєну або потроєну напругу джерела живлення, аналогічно першому варіанту пристрою.

Задає генератор Г зібраний за схемою мультивібратора на транзисторах VT3 та VT4. Транзистори VT1, VT2 та VT5, VT6 використані для посилення струму транзистори мультивібратора і працюють у ключовому режимі. В один напівперіод мультивібратора відкриті транзистори VT1, VT3 VT6 У цей час конденсатори С2 С5 заряджаються, а С1 і С6 розряджаються. В інший напівперіод ці транзистори закриваються, а транзистори VT2, VT4, VT5 відкриваються, конденсатори C1 і С6 заряджаються, а С2 і С5 розряджаються. Заряджання конденсаторів відбувається через діоди VD2, VD4, VD5, VD7, розрядка - через VD1, VD3, VD6, VD8.

Перетворювач можна зібрати з конденсаторним помножувачем напруги за схемою, показаною на рис. 64, ст. З виходу + Uвых1 надходить майже потрійна напруга джерела живлення при струмі навантаження близько 200 мА. При збільшенні ступенів множення напруги допустимий струм навантаження перетворювача зменшується.

Безтрансформаторний перетворювач можна зібрати з генератором, що задає, на мікросхемі, як показано на рис. 65. Діодом VD1 встановлюється шпаруватість мультивібратора на елементах DD1.1 та DD1.2, що дорівнює 2. При напрузі високого рівня на виходах елементів DD1.3 та DD1.4 відкриті транзистори VT2, VT4 і заряджається через діод VD2 конденсатор С2. Після перемикання мультивібратора в інший стан, при якому на вихідних елементах встановлюється напруга низького рівня, відкриваються транзистори VT1, VT3, і через діод VD3 заряджається конденсатор С3 до напруги джерела живлення. Сумарна напруга на конденсаторах С2, С3 відповідає подвійному напрузі джерела живлення.

Безтрансформаторні перетворювачі напруги
Рис. 65

Коефіцієнт корисної дії перетворювачів із транзисторними ключами - близько 50%. Непродуктивні втрати у перетворювачі відбуваються переважно під час перемикання транзисторів. Для підвищення ККД перетворювачів слід використовувати високочастотні транзистори і діоди. Транзистори повинні працювати в режимі неглибокого насичення і мати статичний коефіцієнт передачі струму не менше 50. Діоди при невеликій напрузі живлення бажано застосовувати германієві, оскільки вони мають менше пряме падіння напруги в порівнянні з кремнієвими.

При налагодженні перетворювачів необхідно тимчасово відключити зворотний позитивний зв'язок мультивібраторі, від'єднавши один з конденсаторів: на рис. 64,б - С3 або С4; на рис. 65 – С1. Потім підбором резисторів у базових ланцюгах транзисторів встановити в режим, у якому напруга колектор - емітер вбирається у 0,5 У.

Автор: Дробниця Н А.

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

ДНК та чисте місто 04.04.2006

За оцінками, собаки щодня залишають на вулицях, площах та у скверах німецьких міст майже півтори тисячі тонн посліду. І хоча господарі повинні прибирати за своїми улюбленцями, вони не завжди виконують цей обов'язок.

Тому міська рада Дрездена вирішила, що при черговій щорічній перереєстрації у кожної з 12 500 домашніх собак, що живуть у місті, візьмуть зразок ДНК (кілька волосків, крапля слини або крові). Прибиральники вулиць братимуть пробу кожної знайденої на асфальті "собачої купки", а міська лабораторія криміналістики зможе ідентифікувати винуватця.

Штраф за бруд на вулиці становить 750 євро. Розраховують, що за рахунок штрафів вся система окупиться за сім місяців, а далі собаки почнуть приносити чистому прибутку муніципалітету. Зрозуміло, лише в тому випадку, якщо господарі собак не зроблять собі належних висновків.

Інші цікаві новини:

▪ Бронежилет із наноструктурованого вуглецевого матеріалу

▪ Половина родючих ґрунтів знищена

▪ Мікроорігамі

▪ Відкрито механізм старіння імунної системи

▪ Новий гнучкий тип акумуляторів для електроніки, що носиться.

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Дитяча наукова лабораторія. Добірка статей

▪ стаття Казка про білого бичка. Крилатий вислів

▪ статья Яка з коли-небудь існуючих м'ясоїдних тварин найбільша? Детальна відповідь

▪ стаття Чистильник тканини, виробів. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Кварцований металошукач на биття. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Вискакуючі ложки. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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