Резервне джерело живлення, 12/220 вольт 180 ват. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Резервне джерело живлення, 12/220 вольт 180 ват. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

Коментарі до статті

У побуті, особливо у сільській місцевості, трапляються випадки, коли несподівано відключають електропостачання. У такій ситуації може виручити аварійне електроживлення. Як первинне джерело для нього найбільш доступна автомобільна стартерна акумуляторна батарея напругою 12 В. Енергії, яку вона здатна віддати, цілком достатньо для живлення протягом кількох годин телевізора, освітлювальної лампи та інших побутових приладів.

При розробці аварійного перетворювача зазвичай виникає проблема отримання з його виході синусоїдальної напруги. Але далеко не всім споживачам енергії воно необхідне. Так, лампам розжарювання та нагрівальним приладам форма напруги абсолютно байдужа, важливо, щоб його ефективне значення дорівнювало номінальному мережному. В імпульсних блоках живлення сучасних телевізорів та комп'ютерів змінна напруга попередньо випрямляється, тому необхідно, щоб її амплітудне значення було таким самим, як у мережі - в 1,4 рази більше ефективного.

Виконані за традиційними схемами трансформаторні блоки живлення багатьох УМЗЧ, радіоприймачів та магнітофонів також здатні працювати при несинусоїдальній формі напруги. Пропонований пристрій генерує біполярні прямокутні імпульси амплітудою близько 300 такої шпаруватості, що їх ефективна напруга становить 220 В. Частота перетворення обрана рівною 80 Гц, що дещо полегшує режим роботи трансформаторів живлення більшості споживачів. Правда, за такої частоти не будуть нормально працювати ті пристрої, в яких є електродвигуни змінного струму - програвачі грамплатівок, котушкові магнітофони, вентилятори та деякі інші.

У зв'язку з порівняно низькою напругою первинного джерела (12 В) на ККД перетворювача істотно впливає падіння напруги на електронних ключах, що використовуються в ньому. Для більшості кремнієвих транзисторів характерна напруга насичення більше 1, у германієвих воно значно менше. Випробування показали, що найкращі результати має ключ, виконаний на кремнієвому транзисторі зі зменшеною напругою насичення – КТ863А та германієвим – 1Т813В. При струмі 10 А падіння напруги на ньому не перевищує 0,6 В. Схема аварійного перетворювача живлення побутової апаратури від автомобільної акумуляторної батареї показана на рис. 4.50.

(Натисніть для збільшення)

Основні технічні характеристики:

напруга живлення.....12 В;
максимальна вихідна потужність.....180 Вт;
максимальний споживаний струм 20 А;
ККД.....90%;
частота вихідної напруги.....80 Гц.

На мікросхемі DD1 зібраний генератор, що задає. Після включення напруги живлення тривалість імпульсів, що генеруються ним, дуже мала. У міру заряджання конденсатора С2 через резистор R4 вона збільшується до робочої, чим забезпечується плавний запуск перетворювача. З кожним імпульсом генератора, що задає, тригер DD2.1 змінює стан. Сигнали з його прямого та інверсного виходів по черзі відкривають транзистори VT3 і VT4, що керують силовими ключами на транзисторах VT5...VT8. Тригер DD2.2 обмежує тривалість відкритого стану транзисторів. Фронт імпульсу на виході елемента DD1.1 встановлює цей тригер у стан, що відповідає високому рівню напруги на виході 13. Диференціюючий ланцюг С5, R7 формує імпульс, що скидає тригер по закінченні імпульсу генератора, що задає. Рівень напруги на виході 13 стає низьким і завдяки діодам VD6 і VD7 один з транзисторів - VT3 або VT4, який був відкритий, закривається.

У робочому режимі сигнали на виводі 13 DD2 і 3 виведення DD1 ідентичні. Напруга на обмотці 4-6 трансформатора струму Т1, навантаженої резистором R6, пропорційно струму, що протікає через силові ключі. Якщо воно перевищить 1,2 В, один із транзисторів - VT1 або VT2 (залежно від полярності) - відкриється та скине тригер DD2.2. В результаті обидва силові ключі будуть закриті. Таким чином здійснюється захист від перевантаження струмом.

Дросель L1 обмежує швидкість наростання струму через силові ключі. Коли вони закриті, енергія, накопичена в магнітному полі дроселя, повертається через діод VD8 у джерело живлення. Діоди VD11, VD12 та ланцюг R16, С7 гасять викиди напруги на силових ключах. Малопотужні вузли перетворювача змонтовані на односторонній друкованій платі із фольгованого склотекстоліту. Розташування друкованих провідників та елементів на платі показано на рис. 4.51.

Резервне джерело живлення, 12/220 вольт 180 ват

Силова частина виконана навісним монтажем, причому транзистори VT7 і VT8 мають тепловідведення площею по 160 см2. На тих же тепловідведення встановлено діоди VD9 і VD10. Більшість деталей не пред'являється жорстких вимог. Як С1 не слід застосовувати керамічний конденсатор, ємність якого сильно залежить від температури. Транзистори VT3 і VT4 повинні мати коефіцієнт передачі струму не менше 60. За відсутності транзистори 1Т813В їх замінюють аналогічними з іншим літерним індексом. У крайньому випадку можна застосувати ГТ806А або П210, проте вихідна потужність перетворювача внаслідок такої заміни зменшиться. Необхідно буде змінити поріг спрацьовування струмового захисту, збільшивши номінал резистора R6 до 16 Ом.

Транзистори КТ863А замінювати на інші не рекомендується, у крайньому випадку допустимо використовувати КТ863Б. Застосування транзисторів з вищою напругою насичення негативно позначиться на ККД перетворювача. Діоди КД2995А допускається замінювати на КД2997, КД2999, КД213А.

Трансформатор струму Т1 намотаний на Ш-подібному магнітопроводі з електротехнічної сталі перетином 0,56 см2. Обмотка 1-3 являє собою два витки мідної стрічки шириною за розміром каркаса і товщиною 0,1 мм з відведенням від середини, обмотка 4-6 - 260 витків дроту ПЕВ-1-0,3 мм, також з відведенням від середини.

Трансформатор Т2 виготовлено на базі ТС-180 від телевізора УНТ-47/59. Його мережева обмотка служить у вихідному перетворювачі. Всі вторинні обмотки видалені, на їх місці намотані дві первинні по 35 витків дроти ПЕВ-1 01,6 мм кожна. Підходить будь-який інший трансформатор потрібної потужності, що має мережеву обмотку і дві на напругу 8 В кожна. Дросель L1 намотаний на феритовому магнітопроводі Ш16х20 з немагнітним зазором 1,1 мм. Його обмотка 1-2 містить дев'ять витків дроту ПЕВ-1 мм, а 01,6-2 - 3 витків дроту ПЕВ-17 мм.

Налагодження перетворювача зводиться до встановлення частоти імпульсів генератора, що задає. Вона повинна дорівнювати 160 Гц при шпаруватості 2. Генератор налаштовують, не подаючи напругу живлення на силові ключі. Для цього достатньо розірвати провідник, що з'єднує виведення 2 дроселя L1 з позитивним полюсом акумулятора.

Частоту і шпаруватість імпульсів контролюють на виведенні 3 мікросхеми DD1, домагаючись необхідних значень підбором резисторів R2 і R3. Після цього, відновивши ланцюг живлення ключів, слід переконатися, що ефективне значення вихідної напруги дорівнює 220 (його слід вимірювати вольтметром електромагнітної системи, так як звичайний авометр видасть неправильні показання).

Змінюючи опір резистора R3, можна у невеликих межах регулювати вихідну напругу.

Автор: Сім'ян А.П.

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

Одержання електрики із цукру в крові 06.04.2023

Група дослідників із Вищої технічної школи Цюріха створила пристрій, який перетворює зайву глюкозу в крові людини на електроенергію. Її можна буде використовувати для харчування кардіостимуляторів і не лише.

Група дослідників на чолі з Мартіном Фуссенеггером з Департаменту біосистемних наук та інженерії Швейцарської вищої технічної школи Цюріха в Базелі втілила в життя, здавалося б, футуристичну ідею. Вони розробили імплантований паливний елемент, який використовує надлишки цукру в крові (глюкози) з тканин для вироблення електричної енергії. Дослідники об'єднали паливний елемент зі штучними бета-осередками, розробленими їхньою групою кілька років тому. Вони виробляють інсулін одним натисканням кнопки та ефективно знижують рівень глюкози в крові, працюючи як їхній природний прототип у підшлунковій залозі.

Багато людей, особливо в промислово розвинених країнах Заходу, споживають більше вуглеводів, ніж їм потрібно у повсякденному житті", - пояснює Фуссенеггер. Це призводить до ожиріння, діабету та серцево-судинних захворювань. Вчені вирішили використати цю надмірну метаболічну енергію для виробництва електроенергії для харчування біомедичних пристроїв.

В основі паливного елемента лежить анод з наночастинок на основі міді, який команда Фуссенеггер створила спеціально для цього пристрій. Воно складається з наночастинок металу і розщеплює глюкозу на глюконову кислоту і протон для вироблення електрики, що приводить в рух електричний ланцюг.

Загорнутий у нетканий матеріал та покритий альгінатом паливний елемент нагадує невеликий чайний пакетик, який можна імплантувати під шкіру. Альгінат вбирає рідину організму та дозволяє глюкозі проходити з тканини в паливний елемент усередині.

Електроенергії, що забезпечується елементом, достатньо не тільки для роботи самого пристрою, але і для того, щоб імплантована система могла взаємодіяти з апаратами всередині та зовні організму. Наприклад, його можна підключити до смартфона через спеціальний додаток, який забезпечує зв'язок із лікарем.

Інші цікаві новини:

▪ Екологічний спосіб отримання ваніліну

▪ Волохаті мікросхеми

▪ Марс отруйний для бактерій

▪ Біополімери проти нафтопродуктів

▪ Акрихін проти сказу корів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Дитяча наукова лабораторія. Добірка статей

▪ стаття Пройти вогонь, воду та мідні труби. Крилатий вислів

▪ стаття Як з'явилося плавання? Детальна відповідь

▪ стаття Ламінарія японська. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Антена JUNGLE JOB. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Загадка хустки. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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