Перетворювач живлення для годинника на 60 Гц

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Перетворювачі напруги, випрямлячі, інвертори

 Коментарі до статті

Деякі побутові прилади імпортного виробництва потребують напруги живлення частотою 60 Гц. У годиннику, наприклад, ця частота використовується як зразкова для генератора, що задає. Щоб забезпечити їх нормальну роботу, автор статті пропонує використовувати нескладний перетворювач для отримання напруги живлення частоти, що шукається.

Виникла проблема: привезений знайомими з Америки красивий настільний електронний годинник з будильником і радіоприймачем потребує живлення 110 В 60 Гц. При підключенні до мережі через куплений вже в Росії адаптер невідомого виробництва, але з написом - "Input: 220 V 50 Hz. output: 110 V 60 Hz" годинник функціонує, проте відстає на 10 хвилин на годину. Радіоприймач працює нормально. Що робити?

"Розтин" показало, що годинник використовують мережу живлення як джерело сигналу зразкової частоти, а в адаптері немає нічого, крім трансформатора і вимикача. У повній відповідності до частоти мережі годинник "нараховує" в годину не 60. а лише 50 хвилин.

Для вирішення проблеми було визначено такі шляхи: вбудувати в годинник генератор частотою 60 Гц або виготовити перетворювач не тільки напруги, а й частоти живлення. Враховуючи відсутність схеми годинника і небажання псувати чужу річ, довелося вибрати другий шлях, тим більше, що навіть за найяскравішої індикації часу і максимальної гучності приймача була потрібна потужність не більше 1.5 Вт.

Схема розробленого пристрою наведено малюнку.

Перетворення виконується в два етапи: спочатку напруга мережі 220 випрямляють діодним мостом VD1-VD4, потім з отриманого постійного напруги формують змінне частотою 60 Гц. генератор, Що Задає, зібраний на "годинний" мікросхемі К176ІЕ5 (DDI), що містить власне генератор і двійкові дільники частоти. У стандартному включенні з кварцовим резонатором на 32768 Гц на виведенні цієї мікросхеми 5 отримують імпульси частотою 1 Гц. Щоб збільшити її до 60 Гц, потрібно в стільки разів збільшити частоту кварцового резонатора: 32768*60= 1966080 Гц. Можна використовувати резонатори і частоти 983040 або 30720 Гц. якщо вихідний сигнал знімати відповідно висновків 4 або 1 мікросхеми.

Живлять мікросхему DDI через найпростіший параметричний стабілізатор зі стабілітрона VD5 та резистора R5.

Отриманий сигнал прямокутної форми частотою 60 Гц керує електронним ключем транзисторах VT1. VT2 включені за послідовною двотактною схемою. У першому напівперіоді, коли рівень напруги на виході DDI високий, струм підключеної до розетки XS1 навантаження тече від точки з'єднання конденсаторів С2 і С3 до виведення виводу конденсатора С2 через резистор R9. діод VU6 та відкритий транзистор VT2. Транзистор VT1 в цей час закритий, так як до його емітерного переходу прикладено напругу, що закриває, близько 0,6 В, що падає на діоді VD6 Конденсатор C3 заряджається, а С2 - розряджається.

У другому напівперіоді рівень напруги на виході DD1 низький та транзистор VT2 закритий. Але транзистор VT1 відкритий, тому що в ланцюзі його бази тече струм. створюваний прикладеним до резистори R7 напругою на конденсаторі С6. Від плюсового виведення конденсатора C3 через відкритий транзистор VT1 струм тече через навантаження вже протилежному напрямку, заряджаючи конденсатор С2 і розряджаючи C3. Якщо "вольтодобавки" (конденсатора С6) не було, для повного відкривання транзистора VT1 довелося б зменшити в багато разів опір резисторів R6 і R7. А транзистор VT2. коли він відкритий, виявився додатково навантажений струмом, що протікає через ці резистори.

У режимі напруги, що встановився на конденсаторах С2 і C3 рівні між собою, а на виході перетворювача - змінна напруга часто тієї 60 Гц прямокутної форми амплітудою 150 В (половина випрямленого). Здавалося б. Але хоча амплітуда синусоїди з ефективним значенням ПЗ і близька до 150 В. прямокутної напруги такої амплітуди для харчування конкретних годин виявилося забагато. Довелося вживати заходів, щоб його трохи знизити та згладити. Для цього призначені резистор R9 та конденсатор С5. ємність якого підібрана так, щоб утворити з первинною обмоткою коливальний контур, що є в годинах трансформатора живлення, налаштований на частоту 60 Гц. В результаті згладжуються круті фронти вихідної напруги і трохи зменшується струм, що споживається годинником.

Останній момент треба пояснити докладніше, відомо, будь-який трансформатор споживає деякий реактивний (індуктивний) струм. що йде на намагнічування його магнітопроводу. Приєднуючи паралельно до первинної обмотки конденсатор, ми створюємо в проводах живлення ще один реактивний струм. але ємнісний, протифазний індуктивний. Реактивні струми компенсуються, і пристрій споживає лише активний струм. залежить від навантаження. Це досягається при рівності реактивних опорів конденсатора та первинної обмотки - резонансі. Звичайно, реактивний струм трансформатора, що намагнічує, нікуди не зникає, просто він тепер циркулює в контурі, а але в підвідних проводах. При підключенні трансформатора безпосередньо до мережі такі "дрібниці", можливо, і не мають значення, але коли струм віддають "живі" транзистори, аж ніяк не великий потужності, зниження його дуже корисне.

Практично конденсатор С5 був підібраний мінімум струму, що показується авометром. включеним послідовно у розрив одного з мережевих проводів. Без конденсатора струм становив близько 25. і з конденсатором ємністю 0.25 мкФ - менше 15 мА.

Про деталі перетворювача. Підстроювальний конденсатор С1 керамічний КПК-М. Він служить для регулювання ходу годинника. Конденсатор С4 – будь-який малогабаритний керамічний. Його встановлюють безпосередньо біля мікросхеми. Конденсатори С5 та С6 можуть бути будь-якого типу на напругу не менше 160 В. Ємність оксидних конденсаторів фільтру С2. C3 може бути і більшою за вказану. Усі резистори МЛТ номінальною потужністю щонайменше зазначеної на схемі. Діоди годяться будь-які випрямлячі з максимальним випрямленим струмом не менше 50... 100 мА і зворотною напругою не менше 300 В. Транзистори також можна вибрати інші, але допустимі колекторний струм і напруга повинні бути не меншими, ніж у КТ604А.

Ескіз друкованої плати не наводиться, оскільки її розміри та розташування деталей багато в чому залежать від їх типів та конструкції корпусу. Автор зібрав перетворювач у корпусі від зарядного пристрою ЗУ-Д-0.1 з мережевою пилкою (вона використана як ХР1). На одній із торцевих стінок корпусу необхідно встановити розетку XS1 під імпортну вилку з плоскими контактами. Після невеликого доопрацювання підходить розетка для радіотрансляційної мережі. У корпусі слід передбачити кілька отворів для вентиляції, а на транзистори краще надіти невеликі тепловідведення у вигляді пружних "зірочок" з листової латуні - все-таки при цілодобовій роботі транзистори, хоч і не сильно, але нагріваються.

Налагодження перетворювача зводиться до описаного вище підбору ємності конденсатора С5 і встановлення підбудовним конденсатором С1 точного значення частоти генератора, що задає Якщо є цифровий частотомір, це можна зробити досить швидко, приєднавши його до висновку 12 мікросхеми К176ІЕ5, в іншому випадку доведеться стежити за .

Враховуючи гальванічну зв'язок перетворювача з мережею живлення і наявна в його ланцюгах напруга 300 В. при налагодженні слід дотримуватися заходів електробозбезпеки.

Автор: В.Поляков, м.Москва

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 Професійний монітор iiyama T2234MC 06.05.2013 Діагональ екрану даної моделі становить 22 дюйми, роздільна здатність досягає Full HD. В основі дисплея лежить IPS-матриця. Це гарантує відмінну передачу кольору, майже 180-градусні кути огляду і ряд інших особливостей, характерних виключно для цього типу РК-матриць. Яскравість екрану складає 225 кд/м2, а контрастність – 1000:1. Час відгуку не вказується. Дисплей можна повертати на 90 градусів, плюс він підтримує проекційно-ємнісні технології, що дозволяє йому реагувати на дотики як пальцями в рукавичках, так і спеціальним стилусом. Корпус монітора iiyama T2234MC теж нестандартний – він відповідає класу IP54, тобто прихована всередині нього електроніка надійно захищена від попадання води та пилу. Екран закритий надміцним склом. Монітор можна закріпити на стіні, попередньо під'єднавши кабель VGA або DVI, також є USB-порт. Вартість iiyama T2234MC у російському роздробі складе 27 000 рублів.

Інші цікаві новини:

▪ Датчики на айбергах засікуть підводні човни

▪ Комахи теж старіють

▪ Саморушні розумні крісла

▪ Препарат для стимуляції зростання нових зубів

▪ Біонічна підшлункова залоза

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Заземлення та занулення. Добірка статей

▪ стаття Генріх Манн. Знамениті афоризми

▪ статья Який технічний виріб є наймасовішим за всю історію людства? Детальна відповідь

▪ стаття Верстатник деревообробних верстатів, зайнятий обробкою заготовок на свердлильних верстатах. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Протрава для імітації дубового дерева. Прості рецепти та поради

▪ стаття Простий компресор (для радіопередавача). Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

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