Малогабаритний потужний перетворювач напруги

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Перетворювачі напруги, випрямлячі, інвертори

 Коментарі до статті

Для живлення деяких радіоелектронних пристроїв потрібна постійна напруга більше 12 В. Тому при експлуатації подібної апаратури, наприклад, в автомобілі або автомобільного акумулятора необхідний відповідний перетворювач напруги. На основі сучасних мікросхем та польових транзисторів можна зібрати економічний перетворювач напруги, габарити якого будуть визначатися в основному трансформатором. До уваги читачів пропонуємо один із варіантів такого перетворювача.

Схема перетворювача постійної напруги на постійне більшого значення показана на рис. 1. Він зібраний на мікросхемі КР1211ЕУ1 [1] та польових транзисторах IRLR2905 [2]. Ці транзистори мають дуже малий опір відкритого каналу (приблизно 0,027 Ом), забезпечують протікання великого струму (щонайменше 26 А) і керуються сигналами з логічними рівнями цифрових мікросхем. Найчастіше їх можна використовувати без тепловідводів, зменшивши цим габарити перетворювача.

(Натисніть для збільшення)

Мікросхема DA2 формує керуючі імпульсні сигнали для польових транзисторів, їх частоту визначають параметри ланцюга R3C12. Керуючі імпульси формуються так, що між ними існує пауза. Внаслідок цього виключається перебіг наскрізного струму через транзистори і підвищується ККД перетворювача. Транзистори комутують первинну обмотку трансформатора Т1, що підвищує. Напруга вторинної обмотки випрямляє діодний міст VD1-VD4 та згладжує фільтр C13C14L2C15. Тут дросель переважно забезпечує придушення у вихідній напрузі високочастотних гармонік.

Напруга живлення керуючої мікросхеми DA2 попередньо згладжена фільтром L1C9 та стабілізована інтегральним стабілізатором напруги DA1. Ланцюг R2C11 забезпечує запуск мікросхеми при включенні живлення. На реле К1 зібрано пристрій захисту перетворювача від навантаження. Коли струм, що споживається, збільшиться понад установлений рівень, контакти реле К1.1 замкнуться, на вхід FC мікросхеми DA2 надійде високий логічний рівень і на її виходах встановиться низький логічний рівень - транзистори закриються і робота перетворювача припиниться. Для його повторного запуску треба вимкнути та знову включити живлення.

За потреби можна ввести світлодіодну індикацію роботи перетворювача. Для цього ланцюги зі світлодіода і струмообмежувального резистора підключають паралельно конденсаторам С1 (контроль наявності вхідної напруги) та С15 (контроль наявності вихідної напруги).

У пристрої мікросхему 78L05 (DA1) допустимо замінити на КР1157ЕН502А, 78М05, КР142ЕН5А, оксидні конденсатори бажано використовувати танталові для поверхневого монтажу або серій К52, К53, однак розміри плати в цьому випадку, можливо, доведеться, можливо, доведеться, можливо, -10а із висновками мінімальної довжини. Резистори - МЛТ, С17-10, дросель L17 - ДМ-2 індуктивністю 33...1 мкГн. Дросель L0,1 намотують на кільцевому магнітопроводі К50х100х2 з фериту 20НМ, його обмотка містить 12 витків дроту МГТФ 6, а індуктивність становить близько 2000 мкГн.

Світлодіоди можна застосувати будь-які, а опір і потужність струмообмежувальних резисторів вибирають виходячи із струму, що протікає через них. Вимикач SA1 – П2Т. Токове реле К1 - саморобне, обмотка виконана з мідного ізольованого дроту діаметром 2 мм, намотаного на оправці діаметром 3...4 мм, всередину якої вставлений геркон КЕМ2 (такі застосовують, наприклад, в реле РЕМ44). Приблизна кількість витків для струму 7 А - 4, а для 10 А - 3. Чутливість реле можна плавно регулювати, змінюючи положення геркона в котушці, після остаточного налагодження геркон фіксують клеєм.

Трансформатор Т1 виконаний на двох клейових кільцевих магнітопроводах К45х28х12 з фериту 2000НМ-17, гострі краї кілець необхідно обов'язково скруглити. Обидві обмотки намотані дротом МГТФ 0,75. Первинна містить 5 витків із восьми складених разом провідників, її поділяють на дві частини і початок однієї з'єднують з кінцем другої. Вторинна обмотка для вихідної напруги 32 містить 15 витків у два дроти. Для інших значень вихідної напруги кількість витків вторинної обмотки слід змінити пропорційно.

Більшість деталей розміщують на друкованій платі із двосторонньо фольгованого склотекстоліту, креслення якої показано на рис. 2. Чорним кольором виділено ділянки фольги, які потрібно видалити. Усі елементи монтують із боку друкованих провідників. Друга сторона залишена металізованою та з'єднана із загальним проводом першої сторони. Для цього показані на кресленні наскрізні отвори вставляють відрізки лудженого дроту і припаюють з двох сторін плати. Виводи первинної обмотки трансформатора слід припаювати ближчим до виведення транзистора, оскільки вони забезпечуватимуть додаткове тепловідведення.

Налагодження починають із встановлення частоти перетворювача, її можна контролювати на одному з виходів мікросхеми DA2 осцилографом чи частотоміром. Частота, рекомендована для феритових магнітопроводів, що використовуються, - 80...100 кГц, її встановлюють підбором ємності конденсатора С12 або опору резистора R3 (його номінал бажано змінювати у більшу сторону). Для зменшення перешкод перетворювач поміщають у металевий корпус.

Випробування пристрою показали, що при струмі навантаження 3 А (вихідна потужність близько 100 Вт) ККД перетворювача становить приблизно 91...92 %. Польові транзистори нагріваються незначно, випрямні діоди – помітно тепліші. Тому ККД можна ще підвищити, якщо замість КД213А застосувати швидкодіючі діоди випрямлячі Шотки. Якщо забезпечити транзистори тепловідведення і збільшити габарити трансформатора, потужність перетворювача можна підвищити в кілька разів.

література

1. Гореславець А. Перетворювачі напруги на мікросхемі КР1211ЕУ1. - Радіо, 2001 № 5,0.42,43.
2. Потужні польові перемикальні транзистори фірми International Rectifier. – Радіо, 2001, № 5, с. 45.

Автор: І.Нечаєв, м.Курськ

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 IRM-01/02 - мініатюрні джерела живлення на друкованій платі від Mean Well 22.08.2016 Компанія Mean Well розширила лінійку компактних AC-DC перетворювачів, що встановлюються на друковану плату новими серіями IRM-01 та IRM-02 з вихідною потужністю 1 і 2 Вт, відповідно. З випуском нових джерел живлення сімейство IRM налічує вже десять серій у найбільш затребуваному діапазоні потужностей 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60 Вт. Джерела живлення виконані у пластиковому корпусі, залиті компаундом та випускаються у двох варіантах: DIP-монтаж та SMD-монтаж. Модулі для SMD-монтажу мають символ S наприкінці найменування, наприклад IRM-01-12S. Джерела живлення IRM-01 та IRM-02 характеризуються мініатюрними розмірами та наднизькою споживаною потужністю на холостому ходу (<75 мВт). Вироби мають електричну міцність ізоляції вхід/вихід 3 кВ і працездатні в широкому діапазоні вхідної напруги 85-305 (пер.)/120-430 (пост.) при температурі -30?С...+85?С. За електромагнітною сумісністю джерела живлення задовольняють вимогам EN55022 за класом (без додаткових фільтруючих елементів). Нові серії джерел живлення IRM-01 та IRM-02 підходять для застосування в різних промислових пристроях, засобах автоматизації, IT устаткуванні та інших пристроях та системах, де потрібна невисока потужність та компактні розміри. Основні технічні параметри серій IRM-01 та IRM-02: Вихідна потужність 1 та 2 Вт Вихідна напруга із ряду: 3,3; 5; 9; 12; 15; 24 В Тип монтажу на плату: DIP/SMD Діапазон вхідної напруги 85-305 В (пров.) / 120-430 В (пост.) Температурний робочий діапазон: -30 ° С ... + 85 ° С (з залежністю вище +70 ° С) Захист від КЗ, перевантаження та перевищення вихідної напруги Габаритні розміри (ДхШхВ): 33,7 x 22,2 x 15 мм (DIP); 33,7 x 22,2 x 16 мм (SMD)

Інші цікаві новини:

▪ Робот на підніжному кормі

▪ Соціальні мережі та депресія

▪ Лівші не стало більше

▪ Розробку стільникових мереж 5G фінансує Євросоюз

▪ Цифрова камера Sony DSC-R1

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Конспекти лекцій, шпаргалки. Добірка статей

▪ стаття Ви мені писали, не відмовляйтеся. Крилатий вислів

▪ стаття Як розпочалося приготування їжі? Детальна відповідь

▪ стаття Блювотний горіх. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Цифрова шкала генератора ЗЧ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Чудова коробка. 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