Sprieguma pārveidotājs varicaps ķēdei. Ekonomisks sprieguma pārveidotājs

10.09.2021

Pārveidotājs spriegums ar induktīvo enerģijas uzkrāšanu, kas ļauj uzturēt stabilu regulētu spriegumu pie izejas, ir parādīts attēlā. 4.13.

Rīsi. 4.13. Sprieguma pārveidotāja ķēde ar stabilizāciju

Ķēdē ir impulsu ģenerators, divpakāpju pastiprinātājs jauda, ​​induktīvā enerģijas uzkrāšana, taisngriezis, filtrs, izejas sprieguma stabilizācijas ķēde. Rezistors R6 iestata nepieciešamo izejas spriegums diapazonā no 30 līdz 200 V.

Tranzistoru analogi: VS237V-KT342A, KT3102; VS307V-KT3107I; BF459-KT940A.

Divas iespējas - pazeminošie un invertējošie sprieguma pārveidotāji ir parādīti attēlā. 4.14. Pirmais no tiem nodrošina izejas spriegumu 8,4 V pie slodzes strāvas līdz 300 mA, otrais ļauj iegūt negatīvas polaritātes spriegumu (-19,4 V) pie tādas pašas slodzes strāvas. Izejas tranzistors VT3 jāuzstāda uz radiatora.

Tranzistoru analogi: 2N2222-KT3117A; 2N4903-KT814.

Sprieguma pārveidotājs (4.12. att.) ļauj iegūt stabilizētu spriegumu 30 V pie izejas. Šāda lieluma spriegums tiek izmantots, lai darbinātu varikapus, kā arī vakuuma fluorescējošos indikatorus.

Rīsi. 4.12. Sprieguma pārveidotāja ķēde ar stabilizētu izejas spriegumu 30 V

KR1006VI1 tipa DA1 mikroshēmā galvenais oscilators ir samontēts saskaņā ar parasto ķēdi, kas rada taisnstūrveida impulsus ar frekvenci aptuveni 40 kHz. Ģeneratora izejai ir pievienots tranzistora slēdzis VT1, kas pārslēdz induktors L1. Impulsu amplitūda, pārslēdzot spoli, ir atkarīga no tā izgatavošanas kvalitātes. Jebkurā gadījumā spriegums uz tā sasniedz desmitiem voltu. Izejas spriegumu izlīdzina diode VD1. Taisngrieža izejai ir pievienots U-veida RC filtrs un Zenera diode VD2. Spriegumu pie stabilizatora izejas pilnībā nosaka izmantotās Zener diodes veids. Kā “augstsprieguma” Zener diode varat izmantot Zener diožu ķēdi ar vairāk zemspriegums stabilizācija.

Attēlā parādīts pazemināts stabilizēts sprieguma pārveidotājs, kas izmanto KR1006VI1 (DA1) mikroshēmu kā galveno oscilatoru un kam ir slodzes strāvas aizsardzība. 4.15. Izejas spriegums ir 10 V pie slodzes strāvas līdz 100 mA. Kad mainās slodzes pretestība

Rīsi. 4.14. Stabilizēto sprieguma pārveidotāju ķēdes

Rīsi. 4.15. Pazemināta sprieguma pārveidotāja ķēde

Par katru 1%, pārveidotāja izejas spriegums mainās ne vairāk kā par 0,5%.

Tranzistoru analogi: 2N1613 - KT630G, 2N2905 - KT3107E, KT814.

Varikapu izmantošana portatīvajos radioaparātos liek to darbināšanai izmantot sprieguma pārveidotājus, palielinot strāvas avotu spriegumu līdz aptuveni 20 V. Šādos pārveidotājos bieži tiek izmantoti pakāpju transformatori, kuru ražošana ir darbietilpīga. Viņu magnētiskie lauki var izraisīt traucējumus, īpaši mazos radio uztvērējos.

Pārveidotājam, kas samontēts saskaņā ar shēmu attēlā, nav šo trūkumu. 95, a. Tas nesatur tinumu daļas un praktiski neprasa regulēšanu. Elementi DD1.1 un DD1.2 veido ģeneratoru taisnstūrveida impulsi, elementi DD1.3 un DD1.4 tiek izmantoti kā bufera elementi. Sprieguma reizinātājā tiek izmantotas diodes VD1-VD6, kondensatori SZ-C7, kondensators C8 kalpo rektificētā sprieguma izlīdzināšanai, un uz tranzistoriem VT1-VTZ un rezistora R2 ir samontēts parametriskais sprieguma stabilizators. Šeit kā Zener diodes tiek izmantoti tranzistoru reversās nobīdes emiteru savienojumi, kuros stabilizācijas režīms sākas jau pie strāvas 5 ... 10 μA.

Rīsi. 95. Diagramma (a) un shēmas plate sprieguma pārveidotājs varikapu barošanai (b)

Visas pārveidotāja daļas var uzstādīt iespiedshēmas plate izmēri 30X40 mm (95. att., b). Pārveidotāja iestatīšana nav nepieciešama, izejas spriegumu var mainīt, izvēloties tranzistori VT16, KT312, KT315 ar jebkādiem burtu indeksiem;

Apsvērsim īsas īpašības pārveidotāja izkārtojums, kas samontēts saskaņā ar šo shēmu. Kad barošanas spriegums mainās no 6,5 līdz 9 V, strāvas patēriņš palielinās no 0,8 līdz 2,2 mA, un izejas spriegums palielinās ne vairāk kā par 8 ... 10 mV.

Ja nepieciešams, pārveidotāja izejas spriegumu var palielināt, palielinot sprieguma reizinātāja sekcijas un tranzistoru skaitu parametriskajā stabilizatorā.

Literatūra: I. A. Ņečajevs, Masu radio bibliotēka (MRB), 1172. izdevums, 1992. gads.

Kad barošanas spriegums Upit ir 5...10 V robežās, DD1 mikroshēma tiek darbināta tieši no tās. Ja spriegums pārsniedz 10 V, mikroshēma jābaro caur dzēšanas RC filtru.

Tranzistoru bāzes ķēžu strāvas līdz 1 mA ierobežo rezistori R6, R7, un tās nevar būtiski palielināt, jo tas var ietekmēt sprūda darbību. Tādējādi ir ierobežotas arī kolektora strāvas, kas, no vienas puses, nosaka pārveidotāja maksimālo izejas jaudu, un, no otras puses, nodrošina to ar zināmu aizsardzību pret īssavienojums zem slodzes.

Ja nepieciešams palielināt pārveidotāja jaudu, tā tranzistoru slēdžus vēlams izgatavot atbilstoši shēmai, kas parādīta attēlā. 2. Šajā gadījumā maksimālo strāvu transformatora primārajā tinumā var novērtēt kā Ii = h21e VT3 (Upit - 1,4)/R8 un izvēlēties atbilstošās vērtības rezistoru R8. Pārveidotājā izmantotajiem tranzistoriem jābūt ar viszemākajām iespējamām piesātinājuma sprieguma vērtībām Uke us, kā arī vispiemērotākajiem maksimālajai pieļaujamajai strāvai Ikmax un spriegumam Ukemax. Mikroshēmu K176LE5 var aizstāt ar K561LE5, kas paplašinās barošanas sprieguma izmaiņu diapazonu no 3 līdz 15 V.

Pārveidotāja transformatoru aprēķina, izmantojot parasto metodi [L]. Lai vienkāršotu šo procesu, varat izmantot tabulā sniegtos datus. Aprēķinātie dati par vairākiem pārveidotājiem ar neatkarīgu ierosmi uz gredzenveida magnētiskajiem serdeņiem, kas izgatavoti no 2000NM1 ferīta, atbilst 50 kHz frekvencei.

Magnētiskā serdeņa izmērs

Vispirms nosaka transformatora kopējo jaudu Pr kā visu slodžu jaudu un primārās tinuma strāvas Ii=Pg/(Ui*1.3) summu. Pēc tam, izmantojot tabulu, izvēlieties magnētisko serdi, kas nodrošina transformatoram kopējo jaudu (ar rezervi), un aprēķiniet primārā tinuma apgriezienu skaitu: Wi= w"Ui(1 - Uк/2), kur Uк ir koeficients, ņemot vērā transformatora nepilnības un tinuma stieples diametru: d , =1,13*(Ii/j sakne).

Primāro tinumu iesaku taisīt divos vados, uzliekot apgriezienus cieši uz magnētiskās serdes un pēc aprēķinātā apgriezienu skaita turpināt tinumu līdz slānis ir piepildīts. Tad jāpārrēķina apgriezienu skaits uz 1 V spriegumu, ņemot vērā jau uztītos, un ar jauno vērtību w jāaprēķina sekundāro tinumu apgriezienu skaits: Wi=w"Ui(1+Uк/2) , kā arī stieples diametrs (izmantojot formulu, kas līdzīga iepriekš minētajai).

Transformatora sekundāro tinumu pagriezieni arī jānovieto vienmērīgi pa visu magnētiskā serdeņa perimetru. Šis paņēmiens ļauj samazināt noplūdes induktivitāti un vēlreiz garantē magnētiskās ķēdes nepiesātinājumu darbības laikā, pat ja konversijas frekvence nedaudz samazinās.

Pārveidotāja uzstādīšana sākas, vispirms atvienojot barošanas sprieguma avotu no transformatora primārā tinuma. Izmantojot osciloskopu, pārbaudiet impulsu klātbūtni sprūda izejās un to frekvenci. Pēc tam transformatoram tiek piegādāta strāva un tiek pārbaudīta pārveidotāja darbība tukšgaitā. Pēc tam jūs varat pieslēgt slodzes ekvivalentu un pārliecināties, ka pārveidotājs darbojas stabili pie jebkuras slodzes, kas nepārsniedz maksimāli pieļaujamo, un tajā pašā laikā tā tranzistori darbojas komutācijas režīmā - signāla malām uz kolektoriem jābūt stāvām un spriegums uz atvērtā tranzistora nepārsniedz atsauces vērtību Ucanas.

LITERATŪRA
REA barošanas avoti. Katalogs. Ed. . - M.: Radio un sakari, 1985.

No redaktora. Lai samazinātu izslēgšanas laiku jaudīgi tranzistori(skat. 2. att.) to emiteru pārejām jābūt šuntām ar rezistoriem ar pretestību 100...510 omi.

Radio, N 7 1996

Beztransformatora kondensatora sprieguma pārveidotāji

Rīsi. 1.1. Beztransformatoru pārveidotāju pamatelementu shēmas: 1 - galvenais oscilators; 2 - tipisks pastiprinātāja bloks

Beztransformatora sprieguma pārveidotājs sastāv no diviem tipiskiem elementiem (1.2. att.): galvenā oscilatora 1 un push-pull pastiprinātāja slēdža 2, kā arī sprieguma reizinātāja (1.1., 1.2. att.). Pārveidotājs darbojas ar frekvenci 400 Hz un nodrošina izejas spriegumu 12,5 V

spriegums 22 V pie slodzes strāvas līdz 100 mA (elementu parametri: R1=R4=390 Ohm, R2=R3=5,6 kOhm, C1=C2=0,47 μF). 1. blokā tiek izmantoti tranzistori KT603A - B; 2. blokā - GT402V(G) un GT404V(G).

https://pandia.ru/text/78/004/images/image045_7.jpg" alt="Transformerless" width="187" height="119 src=">!}

Sprieguma pārveidotāja shēmas, kuru pamatā ir standarta bloks

Sprieguma pārveidotāju, kas uzbūvēts uz iepriekš aprakstītā standarta bloka bāzes (1.1. att.), var izmantot, lai iegūtu dažādas polaritātes izejas spriegumus, kā parādīts att. 1.3.

Pirmajai opcijai izejā tiek ģenerēti spriegumi -1-10 B un -10 B; otrajam - -1-20 B un -10 B, kad ierīce tiek darbināta no 12 B avota.

Lai darbinātu tiratronus ar aptuveni 90 B spriegumu, sprieguma pārveidotāja ķēde saskaņā ar att. 1.4 ar galveno oscilatoru 1 un elementu parametriem: R1=R4=1 kOhm,

R2 = R3 = 10 kOhm, C1 = C2 = 0,01 µF. Šeit var izmantot plaši izplatītus mazjaudas tranzistorus. Reizinātājam ir reizināšanas koeficients 12 un ar pieejamo barošanas spriegumu varētu sagaidīt aptuveni 200 V izvadi, taču patiesībā zudumu dēļ šis spriegums ir tikai 90 V, un tā vērtība strauji krītas, palielinoties slodzes strāvai.

https://pandia.ru/text/78/004/images/image047_6.jpg" alt="Transformerless" width="160" height="110 src=">!}

Rīsi. 1.5. Sprieguma invertora ķēde

Lai iegūtu apgrieztu izejas spriegumu, var izmantot arī pārveidotāju, kura pamatā ir standarta mērvienība (1.1. att.). Ierīces izejā (1.5. att.) tiek ģenerēts spriegums, kas pēc zīmes ir pretējs barošanas spriegumam. Absolūtajā vērtībā šis spriegums ir nedaudz zemāks par barošanas spriegumu, kas ir saistīts ar sprieguma kritumu (sprieguma zudumu) uz pusvadītāju elementiem. Jo zemāks ķēdes barošanas spriegums un lielāka slodzes strāva, jo lielāka šī atšķirība.

Sprieguma pārveidotājs (dubultotājs) (1.6. att.) satur galveno oscilatoru 1 (1. 1.1. att.), divus pastiprinātājus (Att. 1.1.). 1.1) un tilta taisngriezi (VD1 -VD4).

1. bloks: R1=R4=100 omi; R2=R3=10 kOhm; C1=C2=0,015 µF, tranzistori KT315.

Ir zināms, ka jauda, ​​kas tiek pārraidīta no primārās ķēdes uz sekundāro ķēdi, ir proporcionāla konversijas darbības frekvencei, tāpēc vienlaikus ar tās palielināšanos samazinās kondensatoru kapacitāte un līdz ar to arī ierīces izmēri un izmaksas.

Šis pārveidotājs nodrošina izejas spriegumu 12 B (bez slodzes). Ar slodzes pretestību 100 omi izejas spriegums samazinās līdz 11 B; pie 50 omi - līdz 10 B; un pie 10 omi - līdz 7 B.

https://pandia.ru/text/78/004/images/image049_5.jpg" alt="Transformerless" width="187" height="72 src=">!}

Pārveidotāja ķēde daudzpolāru izejas spriegumu iegūšanai

Sprieguma pārveidotājs (1.7. att.) ļauj iegūt divus pretēji polarizētus spriegumus ar kopīgu viduspunktu izejā. Šādus spriegumus bieži izmanto, lai darbinātu darbības pastiprinātājus. Izejas spriegumi pēc absolūtās vērtības ir tuvi ierīces barošanas spriegumam un, mainoties tā vērtībai, tie mainās vienlaikus.

Tranzistors VT1 - KT315, diodes VD1 un U02-D226.

1. bloks: R1=R4=1,2 kOhm; R2=R3=22 kOhm; C1=C2=0,022 µF, tranzistori KT315.

2. bloks: tranzistori GT402, GT404.

Dubultētāja izejas pretestība ir 10 omi. Dīkstāves režīmā kopējais kondensatoru C1 un C2 izejas spriegums ir 19,25 V ar strāvas patēriņu 33 mA. Kad slodzes strāva palielinās no 100 līdz 200 mA, šis spriegums samazinās no 18,25 līdz 17,25 B.

Sprieguma pārveidotāja galvenais oscilators (1.8. att.) ir izgatavots uz diviem /SHO/7-elementiem. Tā izejai ir pievienota pastiprināšanas pakāpe, izmantojot tranzistorus VT1 un VT2. Apgrieztais spriegums ierīces izejā, ņemot vērā konversijas zudumus, ir par vairākiem procentiem (vai desmitiem procentu - ar zemsprieguma padevi) mazāks nekā ieeja.

https://pandia.ru/text/78/004/images/image051_5.jpg" alt="Transformerless" width="187" height="70 src=">!}

Sprieguma pārveidotāja ķēde daudzpolāru spriegumu ģenerēšanai ar galveno oscilatoru, kura pamatā ir CMOS elementi

https://pandia.ru/text/78/004/images/image053_6.jpg" alt="Transformerless" width="187" height="84 src=">!}

Rīsi. 1.11. Sprieguma pārveidotāja ķēde varikapiem

MsoNormalTable">

https://pandia.ru/text/78/004/images/image056_5.jpg" alt="Transformerless" width="187" height="77 src=">!}

Sprieguma pārveidotāja-invertora shēma ar galveno oscilatoru uz KR1006VI1 mikroshēmas

Pārveidotāja - sprieguma invertora raksturlielumi (1^14. att.) ir doti tabulā. 1.2.

Nākamajā attēlā parādīta cita sprieguma pārveidotāja shēma, kuras pamatā ir mikroshēma KR1006VI1 (1.15. att.). Galvenā oscilatora darbības frekvence ir 8 kHz. Tā izvade ir ieslēgta tranzistora pastiprinātājs un taisngriezis, kas samontēts saskaņā ar sprieguma dubultošanas ķēdi. Ar barošanas spriegumu 12 B pārveidotāja izeja ir 20 B. Pārveidotāja zudumus rada sprieguma kritums pāri sprieguma dubultotāja taisngrieža diodēm.

1.2. tabula. Sprieguma pārveidotāja-invertora raksturlielumi (1.14. att.)

Ikonu patēriņš, mA

https://pandia.ru/text/78/004/images/image058_6.jpg" alt="Transformerless" width="187" height="100 src=">!}

Negatīvās polaritātes sprieguma draivera ķēde

https://pandia.ru/text/78/004/images/image060_6.jpg" alt="Transformerless" width="187" height="184 src=">!}

Rīsi. 1.18. Precīzas polaritātes pārveidotāja shēma uz divām K561LA7 mikroshēmām

Pārveidotāja darbības laikā izejā veidojas negatīvas polaritātes spriegums, kas ar augstu precizitāti pie augstsprieguma slodzes atkārto barošanas spriegumu visā nominālā barošanas sprieguma vērtību diapazonā (no 3 līdz

Tā kā kondensatora kapacitātes samazināšanās ir nepieņemama pulsācijas palielināšanās dēļ, tika nolemts pārveidotāju aizstāt ar stabilizatoru ar ierīci, kurā izejas spriegums tiek uzturēts nemainīgs negatīvs. atsauksmes(OOS), vadības darbs autoģenerators.

Jaunā sprieguma pārveidotāja shematiskā diagramma ir parādīta attēlā. Vadāmās atgriezeniskās saites ķēdi veido lauka efekta tranzistori VT3 (sprieguma sprieguma regulators), VT4 (pastiprinātājs), VT5 (strāvas ģenerators). Ierīce darbojas šādi. Šobrīd tiek ieslēgta jauda, ​​kad pārveidotāja izejā nav sprieguma, tranzistori VT4. VT5 ir atslēgti no sprieguma. Pēc ģeneratora palaišanas, izmantojot VTI tranzistorus. Pārveidotāja izejā parādās VT2 pastāvīgs spriegums un strāva plūst caur ķēdi RЗVT5R4R5).

Palielinoties izejas spriegumam, tas palielinās, līdz sasniedz noteiktu robežu atkarībā no rezistora R3 pretestības.

Tālāku pārveidotāja izejas sprieguma palielināšanos pavada sprieguma pieaugums tranzistora VT4 avota vārtu sekcijā, un, kad tas kļūst lielāks par izslēgšanas spriegumu, atveras tranzistors VT4. Palielinoties spriegumam pāri rezistoram R2, tranzistors VT3 sāk aizvērties un tranzistoru VTI pamatnes nobīdes spriegums sāk aizvērties. VT2 samazinās. Rezultātā izejas sprieguma pieaugums apstājas un tas stabilizējas.

Kad akumulators izlādējas vai palielinās slodze, pārveidotāja izejas spriegums nedaudz samazinās, bet pēc tam palielinās oscilatora tranzistoru nobīdes spriegums un tiek atjaunota sākotnējā izejas sprieguma vērtība. Kā parādīja tests, kad barošanas spriegums tiek samazināts no 4,5 līdz 1,5 V, izejas spriegums paliek praktiski nemainīgs, un, palielinot līdz 10 V, tas palielinās tikai par 0,2 V.

Tā kā aprakstītajā ierīcē lauka efekta tranzistori darbojas mikrostrāvas režīmā, un autoģenerators izmanto vidējas frekvences tranzistorus KT201V pārveidotāja patērētā strāva tika samazināta no 32 līdz 5 mA. Pārveidotāja izejas pretestība ir 160 omi (iepriekšējais bija 5 kOhmi). izejas sprieguma nostādināšanas laiks 0,1 s.

Pārveidotāja ražošanai daļēji tika izmantotas vecās ierīces daļas: pašoscilatora transformators, kondensatori ar jaudu 100 un 5 μF, 27 omu rezistors un D223B diodes, kā arī alumīnija ekrāns, svārstību forma. pašoscilatora daļa ir tuvu meanderam, taču uz iespiedshēmas plates ir racionāls detaļu izvietojums un pārveidotāja ekranēšana ļāva gandrīz pilnībā atbrīvoties no traucējumiem.

Ierīces iestatīšana ietver autoģeneratora funkcionalitātes pārbaudi un vajadzīgā izejas sprieguma iestatīšanu, vispirms izvēloties rezistoru R3 (aptuveni) un pēc tam noregulējot rezistoru R4 (precīzi).

Šo ekonomisko sprieguma pārveidotāju varikapu barošanai var izmantot jebkurā citā tranzistora uztvērējā.

Es piedāvāju vienkāršu un uzticamu sprieguma pārveidotāja ķēdi dažādu konstrukciju varikapu vadībai, kas, darbinot ar 9 V, rada 20 V. Pārveidotāja opcija ar sprieguma reizinātāju tika izvēlēta, jo tā tiek uzskatīta par visekonomiskāko. Turklāt tas netraucē radio uztveršanu. Impulsu ģenerators, kas ir tuvu taisnstūrveida formai, ir samontēts uz tranzistoriem VT1 un VT2.

Sprieguma reizinātājs tiek montēts, izmantojot diodes VD1...VD4 un kondensatorus C2...C5. Rezistors R5 un zenera diodes VD5, VD6 veido parametrisku sprieguma stabilizatoru. Kondensators C6 pie izejas ir augstas caurlaidības filtrs. Pārveidotāja strāvas patēriņš ir atkarīgs no barošanas sprieguma un varikapu skaita, kā arī no to veida.

Ierīci ieteicams ievietot ekrānā, lai samazinātu ģeneratora radītos traucējumus. Pareizi samontēta ierīce darbojas nekavējoties un nav kritiska detaļu vērtējumiem.


Apspriediet forumā

Pievienošanas brīdī Sprieguma pārveidotājs varikapiem visas saites darbojās.
Visas šajā vietnē publicētās rakstu, grāmatu un žurnālu publikācijas ir paredzētas tikai informatīviem nolūkiem,
Autortiesības uz šīm publikācijām pieder rakstu, grāmatu un žurnālu izdevējiem!