Двотактні перетворювачі напруги 12/220 вольт. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Перетворювачі напруги, випрямлячі, інвертори

 Коментарі до статті

У двотактних перетворювачах більш ефективно використовується магнітопровід імпульсного трансформатора. У таких схемах не потрібно боротися з намагнічуванням осердя, що дозволяє зменшити його габарити. Вихідна напруга виходить симетричною. Крім того, транзистори перетворювача працюють у легшому режимі.

Іноді для невеликої потужності (до 15 Вт) використовують найпростіший перетворювач, виконаний за схемою автогенератора (рис. 4.16 а). Ця схема не критична до застосовуваних деталей, але підбір робочої точки режиму роботи транзисторів за допомогою резистора R2 може поліпшити характеристики пристрою (іноді паралельно встановлюють R2 конденсатор). Дільник із резисторів R1-R2 забезпечує необхідний початковий струм для запуску роботи автогенератора.

Рис. 4.16. Схеми двотактних автогенераторів

Використовувані універсальні транзистори 2N3055 замінюються подібними вітчизняними КТ818ГМ, КТ8150А, а якщо змінити полярність живлення, що подається, то можна застосовувати і pn-р транзистори. Напруга живлення схеми може бути від 12 до 24 В. Для тривалої роботи пристрою транзистори необхідно встановити на радіатори.

Трансформатор може бути виконаний на феритовому М2000НМ1 кільцевому магіїтопроводі, його робочий переріз залежить. від потужності у навантаженні. Для спрощеного вибору можна скористатися рекомендаціями, див. 4.5.

Таблиця 4.5. Допустима максимальна потужність для кільцевих феритових магнітопроводів марки М2000НМ1

При виготовленні трансформатора Т1 обмотки 1 і 2 намотуються одночасно, але фазування підключення їх має відповідати показаній на схемі. Для перерізу кільцевого магнітопроводу типорозміру К32х20х6 обмотки 1 і 2 містять по 8 витків (провід ПЕЛ діаметром 1,2 ... 0,81 мм); 3 та 4 по 2 витки (0,23 мм); 5 - число витків вторинної обмотки залежить від необхідної напруги (0,1...0,23 мм).

За допомогою цієї схеми можна отримувати напругу до 30 кВ, якщо застосувати магнітопровід від трансформаторів, що використовуються у сучасних телевізорах.

Аналогічна схема автогенератора, виконана на польових транзисторах, наведено на рис. 4.16, б. Вона дозволяє використовувати простіший трансформатор, в якому не потрібні обмотки зворотного зв'язку. Стабілітрони VD1, VD2 запобігають появі на затворах транзисторів небезпечної напруги.

Робоча частота таких схем задається параметрами магнітопроводу трансформатора та індуктивністю обмоток, тому що від цього залежить затримка сигналу зворотного зв'язку (краще якщо частота перебуватиме в діапазоні 20...50 кГц).

Як недолік даних схем можна відзначити низький ККД, що ускладнює їх застосування при великій потужності, а також нестабілізована вихідна напруга, яка може сильно змінюватись в залежності від зміни напруги живлення. Більше вдала схема двотактного перетворювача, виконана з використанням спеціалізованої мікросхеми (рис. 4.17), відрізняється високим ККД і може підтримувати стабільну напругу на навантаженні.

Мал. 4.17. Схема двотактного імпульсного перетворювача (натисніть , щоб збільшити)

Перетворювач виконаний на широко поширеній мікросхемі ШІМ-контролера Т114ЕУ4 (повний імпортний аналог TL494), що дозволяє зробити схему досить простою. У нормальному стані (при нульовій напрузі на затворі) транзистори VT1, VT2 закриті та відкриваються імпульсами з відповідних виходів мікросхеми. Резистори R7-R9 та R8-R10 обмежують вихідний струм мікросхеми, а також величину напруги на затворі ключів. Ланцюг із елементів C1-R2 забезпечує плавний вихід на робочий режим при включенні живлення (поступове збільшення ширини імпульсів на виходах мікросхеми). Діод VD1 запобігає пошкодженню елементів схеми при помилковому підключенні полярності живлення.

Діаграми напруги, що пояснюють роботу, показані на рис. 4.18. Як видно на малюнку (а), задній фронт імпульсу має більшу тривалість, ніж передній. Це пояснюється наявністю ємності затвора польового транзистора, заряд якої розсмоктується через резистор R9 (R10), коли вихідний транзистор мікросхеми закритий. Це збільшує час закривання ключа. Так як у відкритому стані на польовому транзисторі падає напруга не більше 0,1, втрати потужності у вигляді невеликого нагріву VT1 і VT2 відбуваються в основному за рахунок повільного закривання транзисторів (саме цим обмежена максимальна допустима потужність навантаження).

Рис. 4.18. Діаграми напруг

Параметри даної схеми під час роботи на лампу потужністю 100 Вт наведено у табл. 4.6. У холостому ході споживаний струм становить 0,11 А (9 В) та 0,07 А (15 В). Робоча частота перетворювача близько 20 кГц.

Таблиця 4.6. Основні параметри схеми

Трансформатор Т1 виконаний на двох складених разом кільцевих осердях з фериту марки М2000НМ1 типорозміру К32х20х6. Параметри обмоток вказані у табл. 4.7.

Таблиця 4.7. Параметри обмоток трансформатора Т1

До намотування гострі грані сердечника необхідно закруглити надфілем або грубим наждачним папером. При виготовленні трансформатора спочатку намотується вторинна обмотка. Намотування виконується виток до витка, в один шар з наступною ізоляцією лакотанням або фторопластової стрічкою. Первинні обмотки 1 і 2 намотуються двома проводами одночасно, як показано на рис. 4.19 (рівномірно розподіливши витки на магнітопроводі). Таке намотування дозволяє значно зменшити викиди напруги на фронтах при закриванні польових ключів. Транзистори встановлюються на тепловідведення, як застосований алюмінієвий профіль (рис. 4.20).

Рис. 4.19 Вид конструкції імпульсного трансформатора

Рис. 4.20. Конструкція радіатора

Радіатори закріплюються на краях друкованої плати. Одностороння друкована плата зі склотекстоліту завтовшки 1,5...2 мм має розміри 110x90 мм (див. рис. 4.21 та 4.22).

Рис. 4.21. Топологія друкованої плати

Рис. 4.22. Розташування елементів

Дану схему можна використовувати для живлення навантаження, що постійно споживає потужність до 100 Вт. Для більшої потужності необхідно зменшити час перемикання польових ключів. Це дозволяють зробити спеціально розроблені мікросхеми, що мають комплементарний вихідний каскад, призначений для управління потужними польовими транзисторами, наприклад К1156ЕУ2, UC3825.

Як силові ключі на потужність до 60 Вт у наведеній схемі можна також застосовувати транзистори N-типу зі статичною індукцією КП958А (BCIT-Bipolar Static Induction Transistor). Вони розроблені спеціально для роботи у високочастотних джерелах живлення. Фізика роботи такого транзистора близька до роботи звичайного біполярного, але через конструктивні особливості він має ряд переваг:

1) низьке падіння напруги витік-стік у відкритому стані;
2) підвищений коефіцієнт посилення;
3) висока швидкодія при перемиканні;
4) підвищена стійкість до теплового пробою.

У цьому випадку транзистори краще підібрати з однаковими параметрами, а резистори R9 та R10 зменшити до 100...150 Ом.

Автор: Шелестов І.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 Електроскутер NIU Gova C0 20.08.2021 Китайський виробник NIU представив електроскутер NIU Gova C0, який відноситься до недорогої категорії. Лінійка Gova була запущена в 2019 році і має велику популярність, як зазначив генеральний директор компанії. NIU Gova C0 отримав дві С-подібні фари, які одразу виділяють скутер на фоні конкурентів. NIU Gova C0 важить лише 75 кг, висота сидіння складає 74 см. Він оснащений акумуляторною батареєю, яка забезпечує запас ходу 60 км. Акумулятор добре захищений від перегріву та інших небажаних дій. Електроскутер рухається двигуном потужністю 400 Вт, який дозволяє розвивати максимальну швидкість 25 км/год. Є також педалі та невелике сидіння ззаду, де може поміститися дитина чи тендітна дівчина. Електроскутер NIU Gova C0 підтримує підключення зі смартфона, можливість встановлення оновлень, а також має протиугінний механізм. Новий NIU Gova C0 пропонується за ціною 525 доларів.

Інші цікаві новини:

▪ Сейсмометр на смартфоні

▪ Штучне вухо

▪ Мікросхема високочастотного регулятора-контролера LM5115

▪ Атомний годинник полегшить освоєння космосу

▪ Про запалення опіку попередить пов'язка, що світиться.

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Велика енциклопедія для дітей та дорослих. Добірка статей

▪ стаття Безвідходне виробництво. Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Як винайшли пожежні котлети? Детальна відповідь

▪ стаття Захватний вузол. Поради туристу

▪ стаття Апертури для шкіри. Прості рецепти та поради

▪ стаття Бабка на вістря олівця. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024