Імпульсний стабілізований перетворювач напруги, 3,5 Вт. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Імпульсний стабілізований перетворювач напруги, 3,5 Вт. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Перетворювачі напруги, випрямлячі, інвертори

Коментарі до статті

При розробці описуваного нижче пристрою ставилося завдання створити малогабаритне мережеве джерело живлення з високим ККД, здатне віддати в гальванічно не пов'язану з мережею навантаження потужність 1...3,5 Вт. Цим вимогам цілком відповідає однотактний стабілізований імпульсний перетворювач напруги, що передає енергію у вторинний ланцюг в паузах між імпульсами струму в первинній обмотці розділового трансформатора.

Основні технічні характеристики стабілізатора:

Вихідна напруга, В.......12; 16; 20
Сумарна вихідна потужність, Вт.......3,5
Частота перетворення, кГц.......20
Межі зміни напруги мережі, у яких вихідна напруга змінюється лише на 1 %, В.......160...250
Напруга пульсації, частотою, Гц: 20 000.......0,4
50.......0,2

(Натисніть для збільшення)

Принципова схема запропонованого імпульсного перетворювача напруги показано на рис.1. До складу пристрою входять випрямляч напруги мережі (VD1) зі згладжуючим фільтром (R4C3C4), задаючий генератор (DD1.1-DD1.3) з ланцюгом запуску (R17C7), формувач прямокутних імпульсів (DD1.4-DD1.6, VT2, VT4 ), електронний ключ (VT3), імпульсний трансформатор (Т1), регульований джерело струму (VT5), пристрій захисту від замикань у навантаженні (R10, VT1), три випрямлячі (VD2-VD4) і стільки ж конденсаторів, що фільтрують (С9-С11) . Конденсатори С1, С2 запобігають проникненню в мережу перешкод із частотою перетворення.

З включенням пристрою до мережі починають заряджатися конденсатори С3, С4 і С7. Після того як напруга на останньому з них досягне приблизно 3 В, самозбуджується генератор, що задає (DD1.1-DD1.3). Частота проходження його імпульсів (залежить від постійного часу ланцюга R7C5) - близько 20 кГц, форма нагадує пилкоподібну. Формувач (DD1.4-DD1.6, VT2, VT4) перетворює в прямокутні коливання. Оскільки послідовності імпульсів на базах транзисторів VT2 та VT4 протифазні, вони відкриваються по черзі, що забезпечує мінімальний час відкривання та закривання транзистора VT3.

a0deeacda98c645edcc15c90ca1020a5.gif

Коли цей транзистор відкритий, через обмотку I тече струм, що лінійно збільшується, і трансформатор Т1 накопичує енергію, а коли закритий (струму через первинну обмотку немає), енергія, накопичена трансформатором, перетворюється в струм вторинних обмоток III-V. Після кількох циклів роботи генератора на конденсаторі С7 встановлюється напруга 8...10 ст.

Вихідна напруга перетворювача стабілізує регульований джерело струму, виконаний на транзисторах складання VT5 (VT5.2 використаний як стабілітрон). При коливаннях напруги в мережі або навантаженні змінюється напруга на обмотці II і регульований джерело струму, впливаючи на формувач (змінюючи вхідний струм інвертора DD1.4), змінює шпару прямокутних імпульсів на базі транзистора VT3.

При збільшенні імпульсного струму через резистор R10 понад деяке порогове значення транзистор VT1 відкривається і розряджає конденсатор С6 (службовець для запобігання помилкового спрацьовування захисного пристрою від коротких викидів струму, що виникають в момент включення перетворювача, а також під час перемикання транзистора V3). В результаті імпульси генератора, що задає, перестають надходити на базу транзистора VT3 і перетворювач припиняє роботу. При усуненні перевантаження пристрій знову запускається через 0,8...2 з після зарядки конденсаторів С6 і С7.

Обмотки імпульсного трансформатора Т1 намотані на полістироловому каркасі проводом ПЕВ-2 0,12 і поміщені в броньовий магнітопровід Б30 з фериту 2000НМ. Обмотки I.1 і I.2 містять по 220 витків, обмотки II, III, IV і V - відповідно 19, 18, 9 та 33 витки. Спочатку намотують обмотку I.2 потім обмотки II, IV, III, V і, нарешті, обмотку I.1. Між обмотками II та IV, V та I.1 поміщають електростатичні екрани у вигляді одного шару (приблизно 65 витків) дроту ПЕВ-2 0,12. При складанні трансформатора між торцями центральної частини феритових чашок вставляють прокладку з лакоткані товщиною 0,1 мм.

Трансформатор можна виконати і на основі феритового (тої ж марки) броньового магнітопроводу Б22. У цьому випадку використовують провід ПЕВ-2 0,09, причому число витків обмоток I.1 і I.2 збільшують до 230. Транзистор КТ859 можна замінити на КТ826А, КТ838А, КТ846А.

Налагодження пристрою нескладне. Встановивши двигун підстроювального резистора R15 у верхнє (за схемою) положення, включають перетворювач у мережу і встановлюють цим резистором необхідні значення напруги на виході.

Для зменшення перешкод у вторинних ланцюгах із частотою перетворення (20 кГц) необхідно досвідченим шляхом підібрати точку з'єднання електростатичних екранів з одним із проводів первинного ланцюга, а також точки підключення конденсатора С8. Для цього достатньо один із висновків будь-якої вторинної обмотки підключити через міліамперметр змінного струму до первинного ланцюга і визначити названі точки мінімуму показань приладу.

Слід врахувати, що конденсатор С8 знижує рівень перешкод із частотою перетворення лише в ланцюгах, що живляться від обмотки V. Для досягнення цієї ж мети в ланцюгах, підключених до обмоток III і IV, можна або поєднати висновок "Общ." з мінусовим виведенням випрямляча з вихідною напругою 20, або (якщо перше - неприпустимо) включити ще один конденсатор між виведенням "Загальн." та точкою підключення нижнього (за схемою) виведення конденсатора С8.

Перетворювач, зібраний за описаною схемою, випробуваний для живлення навантаження, що споживає потужність 10 Вт. У цьому варіанті число витків обмоток I.1 і I.2 було зменшено до 120 (з магнітопроводом Б30), конденсатори С3, С4 замінені одним оксидним ємністю 10 мкФ (номінальна напруга 450 В), опір резистора R10 зменшено до 2,7 Ом, а резистора R18 – до 330 Ом.

Якщо необхідно мати інші, ніж зазначено в технічних характеристиках, вихідні напруги, слід відповідно змінити число витків обмоток III-V, застосувати конденсатори, що фільтрують, з відповідними номінальними напругами і випрямні діоди з допустимою імпульсною зворотною напругою, не менш ніж у 3,5 рази більшою напруги на навантаженні.

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

Позитронний томограф для всього тіла 28.03.2017

Вчені та інженери з Каліфорнійського університету в Девісі розробили проект позитронно-емісійного томографа – медичного приладу, що сканує все тіло. За словами розробників, цей пристрій здійснить революцію у радіології.

Метод позитронної емісійної томографії заснований на явищі анігіляції позитрону та електрона. Перед дослідженням людина приймає радіофармпрепарат: органічна речовина, залежно від типу дослідження, в молекулі діючої речовини якого один з атомів заміщений на радіоактивний ізотоп, що короткоживе, який розпадається, випускаючи позитрон. Позитрон стикається з найближчим електроном, власною античастинкою - і вони анігілюють, перетворюючись на два фотони з дуже високою енергією (гамма-кванти). Їх реєструють датчики "трубі" томографа, після чого програмне забезпечення відновлює траєкторію гамма-квантів до точки анігіляції. А оскільки препарат доставляється до певних органів, за допомогою ПЕТ можна отримати величезну кількість інформації – наприклад, побачити зони активності мозку, метастази чи осередки запалення.

ПЕТ-дослідження у багатьох областях залишається дуже інформативним, але й дуже дорогим: радіофармпрепарати готуються на циклотронах спеціально для конкретного дослідження, та й сам сканер недешевий. Однак існуючі сканери зчитують сигнал тільки з невеликих ділянок тіла, що в довжин, як правило, не перевищують 25 сантиметрів. Щоб сканувати все тіло, потрібно виконати всі маніпуляції кілька разів, що пов'язане із суттєвим радіаційним навантаженням на організм. Крім того, невеликі розміри сучасних сканерів та дорожнеча всієї процедури обмежує можливості динамічної діагностики.

Автори проекту ПЕТ-сканера для тіла розраховують збільшити точність діагностики в 40 разів, а значення відношення сигналу до шуму збільшити в шість разів.

У свою чергу, висока чутливість приладу дозволить користуватися меншими та безпечнішими дозами радіопрепаратів; автори проекту навіть припускають, що ПЕТ-дослідження знайдуть застосування у пренатальній медицині.

Але насамперед новий сканер надійде до онкологічних відділень: підвищена чутливість і сканування всього тіла дозволять виявляти невеликі пухлини та метастази. Ще один перспективний напрямок – тестування нових ліків та спостереження їх роботи безпосередньо у тілі під час клінічних випробувань.

Інші цікаві новини:

▪ Велосипедний шолом із паперу

▪ З'ясовано причину намагнічування Всесвіту

▪ Магнітний заряд протону та антипротону виміряно

▪ Nokia 330 з навігатором

▪ Неандертальці були приречені

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електрику. ПТЕ. Добірка статей

▪ стаття І я в Аркадії народився. Крилатий вислів

▪ стаття Чому ми бачимо лише один бік Місяця? Детальна відповідь

▪ стаття Ерука посівна. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття ГІР на польовому транзисторі. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Мікросхеми. Перетворювач постійної напруги КР1446ПН1Е. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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