Перетворювач напруги 12/1000 вольт. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Перетворювачі напруги, випрямлячі, інвертори

 Коментарі до статті

Цей перетворювач напруги призначений для живлення фотоелектронного помножувача, але від нього можна живити лічильник Гейгер та інші високовольтні прилади. Схемотехнічні рішення, закладені в перетворювачі, можна використовувати для розробки стабілізованих джерел живлення багатьох інших електронних пристроїв.

Перетворювач рис.1 забезпечує на виході напругу 1000 В. Стабільність вихідної напруги така, що при коливанні струму навантаження від 0 до 200 мкА зміну вихідної напруги неможливо виявити чотиризначного цифрового вольтметра, тобто. воно не перевищує 0,1%.

(Натисніть для збільшення)

Пристрій зібрано за традиційною схемою з використанням зворотного викиду напруги самоіндукції. Транзистор VT1, що працює в ключовому режимі, подає на первинну обмотку трансформатора Т1 напругу джерела живлення на час, що дорівнює 10...16 мкс. У момент закривання транзистора енергія, накопичена в магнітопроводі трансформатора, перетворюється на імпульс напруги близько 250 на вторинній обмотці (близько 40 на первинної). Помножувач напруги, утворений діодами VD3 -VD10 та конденсаторами С8 - С15, підвищує його до 1000 В. Імпульси управління транзистором VT1 виробляє генератор з регульованою шпаруватістю, зібраний на елементах DD1.1-DD1.3.

Управління шпаруватістю імпульсів здійснюється вихідною напругою операційного підсилювача DA1. Вихідна напруга перетворювача через резистивний дільник R1-R3 надходить на неінвертуючий вхід операційного підсилювача і порівнюється із зразковою напругою, стабілізованим термокомпенсованим стабілітроном VD1. У момент включення вихідна напруга перетворювача дорівнює нулю, близько до нуля та напруга на виході ОУ DA1. Генератор формує імпульси максимальної тривалості. При співвідношенні опорів резисторів R9, R11, R12, зазначених на схемі, співвідношення тривалості імпульсів позитивної полярності на виході елемента DD1.4 до періоду їх повторення (коефіцієнт заповнення) близько 0,65. При досягненні вихідною напругою заданого негативна напруга на виході ОУ DA1 зростає, коефіцієнт заповнення зменшується, а вихідна напруга стабілізується. Під час випробування описуваного перетворювача тривалість імпульсів при навантаженні у зазначених вище межах змінювалася від 10 до 12 ікс, які частота повторення - від 18 до 30 кГц, що відповідає коефіцієнту заповнення від 0,18 до 0,4. Споживаний струм збільшувався з 22 до 47 мА.

При максимальному навантаженні та зменшенні напруги живлення до 10,5 В тривалість імпульсів збільшувалася до 16 мкс при частоті 36 кГц, що відповідає коефіцієнту заповнення 0,57. Подальше зниження напруги живлення призводило до зриву стабілізації. При струмі навантаження 100 мкА стабілізація зберігається до джерела живлення напруги 9,5 В. Конденсатор C3 утворює нижнє плече ємнісної частини дільника вихідної напруги. Без нього напруга пульсації з виходу перетворювача, що дорівнює приблизно 1, проходило б на вхід ОУ DA1 через резистори R1 і R2 практично без ослаблення. Конденсатор С4 забезпечує перетворювачу стійкість роботи загалом. Діод VD2 та резистор R12 обмежують максимально можливий коефіцієнт заповнення. Мінімальні тривалість імпульсів та коефіцієнт заповнення визначаються співвідношенням опорів резисторів R9 та R11. Зі зменшенням опору резистора R9 мінімальний коефіцієнт заповнення зменшується і може стати рівним нулю. Стабільність вихідної напруги при різних навантаженнях забезпечується за рахунок великого коефіцієнта посилення у петлі зворотного зв'язку перетворювача.

Для стійкості роботи перетворювача за такого коефіцієнта посилення необхідний конденсатор С4 великої ємності. Але це призводить до збільшення тривалості встановлення вихідної напруги при стрибкоподібних змінах навантаження. Скоротити час встановлення можна зменшенням ємності конденсатора С4, включенням послідовно з ним резистора опором кілька десятків кілоом, підключенням паралельно цьому конденсатору опору резистора в кілька миттєво. Усі деталі перетворювача можна змонтувати на друкованій платі, виготовленій з одностороннього фольгованого склотекстоліту (рис. 2).

Плата розрахована переважно на встановлення резисторів типу МЛТ. Резистори R1-R3, R5 та R7, від яких залежить довготривала стабільність перетворювача, стабільні типу С2-29. Підстроєний резистор R6 – СПЗ-19а. Конденсатор С1 типу К53-1, С8-С15 – К73-17 на номінальну напругу 400 В, інші конденсатори – КМ-5, КМ-б. Вибір стабілітрона VD1 визначається вимогами щодо стабільності. Діод VD2 будь-який кремнієвий малопотужний, а діоди помножувача напруги (VD3-VD10) типу КД104А. Мікросхему К561ЛА7 можна замінити на К561ЛЕ5, КР1561ЛА7, КР1561ЛЕ5 або на аналогічні з серії 564. Транзистор VT1 повинен бути високочастотним або середньочастотним, з допустимою напругою колектор-емітер не менше 50 В і напругою колектора 0,5 В100.

Для прискорення виходу середньочастотного транзистора з насичення при вимкненні ємність С6 конденсатора слід збільшити. Операційний підсилювач К140УД6 (DA1) можна замінити на КР140УД6 без зміни малюнка друкованих провідників плати або будь-якої іншої з польовими транзисторами на вході. Трансформатор Т1 намотаний на кільцевому магнітопроводі типорозміру К20х12х6 з фериту М1500НМЗ. Первинна обмотка містить 35 витків, а вторинна - 220 витків дроту ПЕЛШО 0,2.

З метою зменшення міжобмотувальної ємності провід вторинної обмотки слід укладати одним товстим шаром, поступово зміщуючись по магнітопроводу, при цьому перший і останній витки повинні бути поруч. Первинна обмотка одношарова, її намотують поверх вторинної. Полярність підключення висновків обмоток не грає ролі.

Налаштовувати перетворювач слід у такому порядку. Відключити первинну обмотку трансформатора від транзистора, а верхній (за схемою) виведення резистора R3 з'єднати з мінусовим виведенням джерела живлення через два резистори із загальним опором 140 кОм. При обертанні двигуна підстроєного резистора R6 коефіцієнт заповнення імпульсів на виході елемента DD1.4 (контролювати осцилографом або вольтметром постійної напруги, включеним між виходом цього елемента і загальним проводом) повинен стрибком змінюватися від мінімального (приблизно 0,1 або імпульси можуть зникати повністю) (0,65). Двигун підстроєного резистора зафіксувати у положенні виникнення цього стрибка. Потім повністю змонтувати перетворювач, підключити до його виходу вольтметр із вхідним опором не менше 10 МОм та включити живлення.

Вихідну напругу можна контролювати таким же вольтметром і напругою на резисторі R3 (5 В) або мікроамперметром, включеним послідовно з цим резистором (50 мкА). Далі підлаштувати резистором R6 вихідну напругу перетворювача та перевірити стабільність його роботи при зміні навантаження та напруги джерела живлення.

Для зменшення перешкод, що випромінюються перетворювачем, він поміщений у латунний корпус. Для більшого придушення перешкод у вторинний ланцюг перетворювача можна включити найпростіший RC-фільтр, а в первинну дроссель ДМ-0,1 індуктивністю 400 мкГн і прохідний конденсатор.

Описаний перетворювач розрахований на роботу від стабілізованого джерела живлення 12, у якого із загальним проводом з'єднаний плюсовий висновок. Але без будь-яких змін у монтажі із загальним проводом можна поєднати мінусовий висновок джерела живлення. У порядку експерименту випробуваний варіант перетворювача з живленням від двополярного джерела ±12 В. Основна його частина зібрана за такою ж схемою, конденсатор С1 (на номінальну напругу 30 В) удвічі меншої ємності включений між ланцюгами +12 і -12 В нижні (за схемою ) виведення резистора R14 та виведення первинної обмотки трансформатора Т1 підключені до ланцюга 4-12 В. Номінали замінених елементів: R13 - 1,1 кОм; С6 – 1600 пФ; С7 – 430 пФ; R14 – 2 ком. Транзистор VT1-КТ815Г. Число витків первинної обмотки трансформатора Т1 збільшено вдвічі. Якщо використовувати нестабілізоване джерело живлення, коефіцієнт стабілізації ланцюга R4VD1 може виявитися недостатнім.

У цьому випадку ланцюг живлення стабілітрону слід виконати за схемою, наведеною на рис. 3.

Світлодіод HL1 буде виконувати функцію індикатора живлення.

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 Штучний інтелект отримав авторські права 02.03.2023 Бюро з авторських прав США (USCO) ухвалило рішення щодо комікса, створеного за допомогою нейромережі Midjourney. Представники відомства заявили, що авторські права художниці Кріс Каштанової на комікс "Зоря світанку" (Zarya of the Dawn) поширюються лише на ту частину книги, яку письменниця написала та оформила сама. Зображення, згенеровані Midjourney, належать ІІ. Бюро з авторських прав має намір перевипустити реєстрацію книги, де виключить зображення, які не є продуктом людського авторства. Відомство прийняло, що Каштанова "є автором тексту твору, а також відбору, погодження та організації текстових та візуальних елементів". Втім, не всі представлені в коміксі зображення є продуктом авторства людини. У вересні фотограф Кріс Каштанова оголосила про отримання авторських прав на комікс "Зоря світанку", який вона написала за допомогою Midjourney. Втім, через кілька місяців USCO відкликало своє рішення, наголосивши, що раніше робота Каштанової у співавторстві з ІІ була неправильно витлумачена. "Ми маємо відстоювати авторські права, навіть якщо використовуємо штучний інтелект у своїй роботі", - наголосила художниця. Комікс "Зоря світанку" - не єдиний твір, написаний у співавторстві з ІІ, що спричинив скандал. Так співробітник фінтех-компанії Brex Аммаар Реші за допомогою штучного інтелекту створив дитячу книгу Alice and Sparkle (Аліса та Іскорка). Коли книга надійшла у продаж, Реші зіштовхнувся зі шквалом критики у соцмережах і навіть із погрозами вбивства.

Інші цікаві новини:

▪ Зроблено ДНК-аналіз павутини

▪ Гра в наперсток із вовками

▪ Тонкий помел для свині

▪ Різнокольорові фотони

▪ Смартфон Blu Studio 5.5

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Регулятори тембру, гучності. Добірка статей

▪ стаття Хоч ти і сьомий, а дурень. Крилатий вислів

▪ стаття Чи варто вірити столітньому календарю? Детальна відповідь

▪ стаття Ковзна глуха петля. Поради туристу

▪ стаття Малогабаритна рамкова антена. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Чарівний огірок. 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