Помножуємо напругу. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Помножуємо напругу. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

Коментарі до статті

У радіоаматорській практиці часто необхідно отримати дві і більше напруги для живлення різних каскадів одного пристрою. Простий приклад тому - харчування спеціалізованих мікросхем (напруги 5...9 та 12...15 В). Для того, щоб не "плодити" джерела живлення і використовувати прості трансформатори з однією вторинною обмоткою (за умови, що пристрій не вимагає великого струму), можна піти простим шляхом і отримати кілька напруг від одного джерела. Такий підхід дозволить також заощадити місце в корпусі пристрою та витрати на трансформатор, які, як правило, пропорційні його потужності та кількості обмоток.

Наприклад, отримати подвоєну напругу від трансформаторного джерела живлення просто, якщо випрямляч виконаний за однонапівперіодною схемою, або мережевий трансформатор має вторинну обмотку з відведенням від середини. Такі випадки багаторазово описані у літературі. А от коли випрямляч виконаний за бруківкою (що найчастіше зустрічається на практиці), то отримати подвоєну напругу можна, застосовуючи схему представлену на рис. 1.

Помножуємо напругу

Мостовий випрямляч VD1...VD4 і конденсатор С1, що згладжує, утворюють "класичне" джерело живлення з вихідною напругою Un. Особливістю схеми є додатковий канал подвоєння напруги, зібраний на елементах С2, VD5, VD6, C3.

Позитивна напівхвиля напруги з вторинної обмотки Т1 трансформатора через діод VD5 заряджає конденсатор С2. Під час негативної напівхвилі діод VD5 закритий, а конденсатор С2 виявляється послідовно включеним з вторинною обмоткою Т1, і напруги на конденсаторі і на обмотці Т1 складаються. Від цієї напруги через діод VD6 заряджається конденсатор C3, так що на ньому виходить близька до подвоєної напруги.

При підключенні навантаження напруга зменшується (що більше струм навантаження, тим менше напруга). Струм навантаження каналу подвоєння протікає через діод VD1, загальний провід та конденсатор С2. В результаті через діод VD1 тече сумарний струм (основного каналу та додаткового). Це треба враховувати при виборі діодів та трансформатора для майбутнього джерела живлення.

Пропонована схема джерела з подвоєнням напруги підходить як перевірений варіант для живлення щодо простих пристроїв з невеликим струмом споживання (основним каналом - до 1 А). Канали в цій схемі залежать один від одного, і при збільшенні струму навантаження в основному каналі знижується напруга додаткового навіть при його мінімальному навантаженні. Тому при великих струмах краще скористатися класичною схемою із двома обмотками понижуючого трансформатора та окремими випрямлячами.

Другим варіантом підвищення напруги використання електронних помножувачів. Наочний приклад помножувача у побутовій техніці – це помножувач високої напруги для живлення кінескопа у телевізійних приймачах. За таким же принципом працюють усі помножувачі, на вхід яких надходять імпульси напруги.

Найпростішим прикладом помножувача є схема, показана на рис. 2.

Помножуємо напругу

На вхід подаються імпульси будь-якої форми із частотою повторення f=10...12 кГц та шпаруватістю 0=2...3. Такі імпульси виробляє практично будь-який генератор, побудований за класичною схемою на ТТЛ або КМОП-мікросхемах. Однак, враховуючи низьку здатність навантаження цих мікросхем, на виході генератора необхідно включити буферний підсилювач (емітерний повторювач або кілька елементів мікросхеми, включених паралельно). Амплітуда вхідного сигналу UBX має бути не менше 5 В. Оскільки такий помножувач свідомо розрахований на невеликий вихідний струм, діоди VD1...VD6 використовуються типів КД521, КД522, Д220, Д310 та аналогічні. Оксидні конденсатори - типу К50-24 та аналогічні.

Вихідний струм даного вузла не перевищить вихідний струм генератора, тому такий помножувач напруги служить для живлення лише окремих мікросхем або слаботочних каскадів пристрою, що потребують підвищеної напруги. Залежність вихідної напруги (Un) від вихідного струму - обернено пропорційна (що вище Un. тим менше вихідний струм). Максимальний вихідний струм для виходу подвоєння (2Un) у цій схемі становить 40 мА при Un=6, для виходу 3Un при тому ж напрузі U„ - 48 мА, 4Un - 55 мА. Максимальний вихідний струм становить при Un=15 для виходу 2Un - 10 мА, 3Un - 5 мА, 4Un - 2,5 мА.

Аналогічним чином на основі даної схеми одержують помножувач негативної напруги. Різниця полягає в тому, що всі діоди включаються навпаки та змінюється полярність оксидних конденсаторів (рис. 3).

Помножуємо напругу

Насправді встановлено, що негативна напруга помножувача щодо базового не перевищить -3Un. Дві інші (нижчі) вихідні напруги будуть -2Un і -Un. Отримати у такому разі напруга -4Un без зміни схеми не вдається.

Автор: А.Кашкаров, г.С.-Петербург

Дивіться інші статті розділу Блоки живлення.

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

Нові двокаскадні струмові датчики 14.05.2007

Компанія Texas Instruments представила два струмові датчики з діапазоном синфазної вхідної напруги від -16 до 80 В. INA270 і INA271 мають двох каскадну архітектуру і призначені для застосування в ланцюгах, де потрібна фільтрація вхідного сигналу.

Для вирішення проблем, що виникають при вимірі малих падінь напруги на шунті, у присутності високої синфазної напруги, між каскадами INA270 і INA271 можуть бути включені ланцюги фільтруючі для підтримки буферизованого напруги на виході. В результаті при управлінні АЦП або низькоімпедансними навантаженнями застосування додаткових підсилювачів не потрібно.

Діапазон синфазної напруги на вході INA270 і INA271 становить від -16 В (зворотна напруга автомобільної батареї) до напруги при короткочасних навантаженнях +80 В. При цьому діапазон напруг живлення приладів від одиночного джерела від +2,7 В до +18 В.

Пристрої відрізняються високою точністю (максимальна похибка не більше 3% у всьому температурному діапазоні), широкою смугою (130 кГц), низьким струмом спокою (максимум 900 мкА) та розширеним температурним діапазоном -40...125 °С. Доступні коефіцієнти посилення: 14 для INA270 та 20 для INA271.

Обидва прилади можуть застосовуватись також у телекомунікаційному обладнанні, портативних комп'ютерах, паяльних станціях, вимірювальних та випробувальних системах.

Інші цікаві новини:

▪ Суперкомп'ютер IBM Blue Gene

▪ Паяння без нагріву

▪ Кіпариси під піском

▪ Камера фотографує та миттєво друкує

▪ Зберігання електроенергії в цеглах

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Інструкції з експлуатації. Добірка статей

▪ стаття Залізничне полотно для моделі. Поради моделісту

▪ стаття Чи має Всесвіт кінець? Детальна відповідь

▪ стаття Робота на верстаті. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Частотомір на мікроконтролері. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Три фази – з однієї. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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