www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Мощный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения для питания сетевой аппаратуры

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы

Комментарии к статье Комментарии к статье

Предлагаемое устройство предназначено для питания аппаратуры, работающей от сети 220 В 50 Гц в полевых условиях, а также на время аварийного отключения сети переменного тока. Преобразователь имеет блочную конструкцию. Он обеспечивает питание нагрузки стабилизированным постоянным напряжением 310 В или переменным импульсным напряжением той же амплитуды с эффективным значением 220 В. Добавление LC-фильтра позволяет получить переменное напряжение 220 В синусоидальной формы.

Электрические приборы широко применяются в быту современного человека. В подавляющем большинстве источником энергии для них является сеть переменного тока напряжением 220 В. В то же время электроснабжение во многих районах нашей страны не отличается высокой надежностью. В радиолюбительской литературе было опубликовано много статей о преобразователях постоянного напряжения аккумуляторной батареи в переменное, пригодное для питания потребителей на время отсутствия напряжения в сети. Они могут работать по принципу низкочастотного [1-4] либо высокочастотного [5, 6] преобразования. Каждому из этих типов преобразователей свойственны свои особенности.

Низкочастотные имеют большую массу и габариты из-за применения низкочастотного трансформатора. В преобразователе [3] стабилизировано только среднее выпрямленное значение выходного напряжения, но амплитудное и эффективное значения не стабилизованы, что может привести в некоторых случаях к повреждению питаемых нагрузок. В преобразователе [4] применена ступенчатая регулировка выходного напряжения без обратной связи, не обеспечивающая высокой стабильности выходного напряжения.

Преобразователи, работающие на ультразвуковых частотах (десятки килогерц) [5, 6], лучше по массогабаритным показателям, но их выходная мощность не превышает 300 Вт. Автору потребовалось питать нагрузки большей мощности. При разработке предлагаемого устройства автор попытался сохранить преимущества высокочастотного преобразования и повысить выходную мощность до 1 кВт.

Основные технические характеристики (при температуре окружающей среды 13...20 °С)

  • Напряжение питания, В......10,5...15
  • Потребляемый ток, А без нагрузки.......0,07
  • при максимальной нагрузке ... .100 Выходное напряжение, В
  • постоянное .......300...310
  • импульсное, амплитудное значение .......300...310
  • эффективное значение...212...220
  • Максимальная выходная
  • мощность, Вт .......1000
  • Габариты, мм.......300x250x80
  • Масса, кг .......2,7

Преобразователь состоит из четырех блоков: высокочастотного генератора, схема которого показана на рис. 1, высокочастотного инвертора с выпрямителем - умножителем напряжения (рис. 2), низкочастотного генератора (рис. 3) и мостового низкочастотного инвертора-коммутатора (рис. 4).

Мощный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения для питания сетевой аппаратуры
Рис. 1

Блок высокочастотного генератора (см. рис. 1) содержит узел контроля входного напряжения на транзисторе VT1 и реле K1, стабилизатор внутреннего напряжения питания 9 В на микросхеме DA1, генератор импульсов с частотой 27 кГц на логических элементах DD1.1 и DD 1.2, узлы задержки фронтов импульсов на элементах VD4, R4, C2 и VD5, R5, C3, формирователи управляющих импульсов на элементах DD1.3, DD1.4, DD2.3, DD2.4 с выходными эмиттерными повторителями на транзисторах VT2-VT5, узел контроля амплитуды выходного напряжения на элементах DD2.1, DD2.2.

Мощный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения для питания сетевой аппаратуры
Рис. 2

Блок высокочастотного инвертора (см. рис. 2) содержит двухтактный каскад на мощных полевых транзисторах VT6-VT9 и трансформаторе T1, а также выпрямитель с умножением напряжения в четыре раза на диодах VD6-VD9 и конденсаторах C7-C10. Этот блок вырабатывает постоянное стабилизированное напряжение 300.310 В. Если известно, что в нагрузке переменное напряжение питания выпрямляется и сглаживается, то такую нагрузку можно подключить к этому блоку через предохранитель с номинальным током 5 А (см. примечание редакции к статье [5]). В этом случае остальные блоки не нужны.

Мощный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения для питания сетевой аппаратуры
Рис. 3

Блок низкочастотного генератора (см. рис. 3) содержит стабилизатор внутреннего напряжения питания 9 В на микросхеме DA2, генератор импульсов с частотой 50 Гц на логических элементах DD3.1 и DD3.2, токоограничивающие резисторы R18 и R19,узлы задержки фронтов импульсов на элементах VD12, R20, C14 и VD13, R21, C15, формирователи управляющих импульсов на элементах DD3.3, DD3.4, DD4.3, DD4.4 выходными эмиттерными повторителями на транзисторах VT11 -VT14, ограничитель тока нагрузки на транзисторе VT10 и элементах DD4.1, DD4.2.

Мощный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения для питания сетевой аппаратуры
Рис. 4

Мостовой низкочастотный инвертор-коммутатор (рис. 4) содержит мост на мощных ключевых полевых транзисторах VT17-VT20 и датчик тока - резистор R33. На затворы нижних по схеме транзисторов VT18 и VT20 управляющие импульсы подаются непосредственно, а на затворы верхних по схеме VT17 и VT19 - через инверторы верхнего плеча. Один инвертор собран на элементах VT15,VT16, R30, R31, C16, VD14, VD15, второй - на VT21, VT22, R35, R36, C17, VD16, VD17. К одной диагонали моста подведено постоянное напряжение 310 В, к другой подключена нагрузка через предохранитель FU1.

Преобразователь работает так. Если напряжение питающей аккумуляторной батареи больше 10,5 В, транзистор VT1 открывается, реле К1 срабатывает и через его контакты К1.1 подается напряжение питания на стабилизаторы напряжения на микросхемах DA1 и DA2. При уменьшении напряжения аккумуляторной батареи ниже 10,5 В транзистор VT1 закрывается, контакты К1.1 размыкаются и отключают питание генераторов, в результате чего все коммутирующие транзисторы VT6- VT9 оказываются закрытыми, преобразователь выключается. Напряжение включения регулируют подстроечным резистором R3. Из-за того, что напряжение включения электромагнитного реле К1 больше напряжения выключения, характеристика узла на транзисторе VT1 имеет небольшой гистерезис, достаточный для практического применения.

Частота колебаний генератора на элементах DD1.1 и DD1.2 зависит от сопротивления резисторов R1, R2 и емкости конденсатора C1. С противофазных выходов генератора (выводы 3 и 4 микросхемы DD1) импульсы подаются на узлы задержки фронтов импульсов. При этом их спады передаются практически без задержки. Время задержки фронтов импульсов определяется постоянными времени цепей R4C2 и R5C3, которые должны быть одинаковы.

Характеристики формирователей имеют гистерезис, величина которого зависит от отношения сопротивлений резисторов цепей положительной обратной связи (ПОС) R6 и R8, R7 и R9. С выходов формирователей управляющие импульсы через эмиттерные повторители на транзисторах VT2-VT5 подаются на затворы ключевых транзисторов VT6-VT9.

Выпрямитель на диодах VD6-VD9 и конденсаторах C7-C10 выполнен с умножением напряжения в четыре раза по следующей причине. Желательно первичную и вторичную обмотки трансформатора намотать в один слой, чтобы уменьшить индуктивность рассеяния. Применение умножителя напряжения позволяет в четыре раза уменьшить число витков во вторичной обмотке и сделать ее однослойной.

Напряжение с выхода выпрямителя подается на делитель R10R11. Пропорциональное ему напряжение с движка подстроечного резистора R11 поступает на вход узла на элементах DD2.1 и DD2.2 с цепью ПОС на резисторах R12 и R13, создающей характеристику переключения с гистерезисом. После включения питания выходное напряжение выпрямителя возрастает. Когда оно достигает верхнего порога переключения (310 В), на выходе элемента DD2.1, соединенном с выводами 9 микросхем DD1 и DD2, устанавливается низкий уровень, который запрещает прохождение импульсов на эмиттерные повторители, в результате чего все ключевые транзисторы закрываются.

После этого выходное напряжение выпрямителя снижается из-за разрядки конденсаторов C9 и C10. Когда оно снизится до нижнего порога переключения (300 В), на выходе элемента DD2.1 устанавливается высокий уровень, который снова разрешает прохождение импульсов на эмиттерные повторители, в результате чего выходное напряжение выпрямителя будет возрастать до верхнего порога. Перемещением движка подстроечного резистора R11 можно регулировать выходное напряжение выпрямителя, а подбором резистора R13 - разность порогов переключения. Повышение сопротивления резистора R13 уменьшает ее, а снижение - увеличивает.

Узлы низкочастотного генератора (см. рис. 3) аналогичны соответствующим узлам высокочастотного, но емкость времязадающих конденсаторов низкочастотного генератора больше, поэтому в него добавлены резисторы R18 и R19, которые ограничивают разрядный ток конденсаторов С14 и С15, защищая выходы микросхемы DD3 (выводы 3 и 4) от перегрузки.

На транзисторе VT10, элементах DD4.1, DD4.2 и резисторах R25, R26, R29 собран узел защиты преобразователя от перегрузок. Когда ток нагрузки преобразователя превышает допустимое значение, напряжение на резисторе R33 - датчике тока - увеличивается до 0,7 В. При этом транзистор VT10 открывается, на выходе элемента DD4.2 устанавливается низкий уровень, который поступает на выводы 9 микросхем DD3 и DD4, в результате чего запрещается прохождение импульсов на эмиттерные повторители на транзисторах VT11-VT14. Все ключевые транзисторы моста VT17-VT20 закрываются.

Мостовой низкочастотный инвертор-коммутатор (рис. 4) работает следующим образом. Во время паузы между импульсами напряжение на выходах указанных выше эмиттерных повторителей равно нулю, поэтому транзисторы VT16 и VT21 открыты, а все остальные закрыты. При поступлении импульса на затворы VT15 и VT20 эти транзисторы, а также VT17 открываются. При поступлении импульса на затворы VT18 и VT22 эти транзисторы, а также VT19 открываются. В результате на выходе моста образуются разделенные паузами прямоугольные разнополярные импульсы напряжения с размахом 620 В и эффективным значением 220 В. Так как управляющие импульсы разделены паузами, исключено появление сквозного тока через последовательно соединенные транзисторы моста.

Мощный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения для питания сетевой аппаратуры
Рис. 5

Для некоторых потребителей нужна синусоидальная форма переменного напряжения питания. В этом случае узел низкочастотного генератора (см. рис. 3) заменяют другим, схема которого показана на рис. 5. В этом блоке применен генератор синусоидального напряжения частотой 50 Гц на ОУ DA4.1, фазоинвертор на ОУ DA4.2, две интегрирующие цепи R44C25 и R49C30, два эмиттерных повторителя VT23 VT24, VT25 VT26 и два сумматора на резисторах R50R52R54 и R51R55R57.

Мощный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения для питания сетевой аппаратуры
Рис. 6

Положительная полуволна синусоидального напряжения с выхода ОУDA4.1 через диод VD21 поступает на сумматор R51R55R57. Положительная полуволна с выхода фазоинвертора DA4.2 через диод VD20 подается на сумматор R50R52R54. С выходов сумматоров напряжение через резисторы R53 и R56 подается на вход формирователей импульсов DD5.1, DD5.2, DD6.1, DD6.2. На входы интегрирующих цепей подаются прямоугольные импульсы, и на конденсаторах С25 и С30 образуются пилообразные импульсы, которые через конденсаторы С26 и С31 подаются на входы двух формирователей импульсов. Эпюры напряжений на рис. 6 показывают, как суммируются импульсы на входах формирователей на протяжении одного периода частоты 50 Гц. Чтобы наглядно показать форму импульсов, период высокочастотного заполнения (27 кГц) растянут. На рис. 6,а - напряжение на выводе 8 микросхемы DD5; на рис. 6,б - на выводе 8 микросхемы DD6. В результате на выходах формирователей образуются последовательности импульсов с синусоидальной ШИМ-частотой 50 Гц: на рис. 6,в - на выходе DD5,2; на рис. 6,г - на выходе DD6.2. На выходе преобразователя "~220 B" образуется двухполярный ШИМ-сигнал размахом 620 В, форма которого показана на рис. 6,д.

Для того чтобы в выходном напряжении подавить составляющую с частотой 27 кГц, последовательно с нагрузкой нужно включить дроссель, а параллельно нагрузке - конденсатор. Эти элементы подбирают для каждой нагрузки экспериментально. Например, для нагрузки мощностью 100 Вт (ее сопротивление 484 Ом) требуется фильтр с дросселем индуктивностью 0,13 Гн и конденсатором емкостью 0,56 мкФ. При другом сопротивлении нагрузки индуктивность дросселя пересчитывают прямо пропорционально, а емкость конденсатора - обратно пропорционально сопротивлению нагрузки.

Все детали преобразователя размещены в корпусе из листового алюминия. Транзисторы VT6- VT9, VT17-VT20 закреплены на корпусе с использованием тепло-проводящей пасты и прокладок из слюды. Транзисторы IRFIZ44N (VT15 и VT22) установлены без прокладок, так как их корпуса полностью изолированы. Их можно заменить на IRFZ44N, но тогда они должны быть установлены через слюдяные прокладки.

Мощный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения для питания сетевой аппаратуры
Рис. 7

Вентилятор компьютерного блока питания с электродвигателем М1 мощностью 3 Вт постоянно продувает воздух через корпус для охлаждения деталей. Для уменьшения потребления энергии при маломощной нагрузке вентилятор можно отключить выключателем SA1. Трансформатор Т1 намотан на четырех сложенных вместе магнитопроводах от строчного трансформатора ТВС-110, как показано на рис. 7. Цифрами обозначены: 1 - обмоточный провод; 2 - магнитопровод; 3 - хомут, стягивающий магнитопровод. Первичные обмотки (I и II) содержат четыре секции по три витка провода сечением 5 мм2 (два сложенных вместе монтажных провода по 2,5 мм2). Вторичная обмотка (III) содержит две секции по 11 витков монтажного провода сечением 1,5 мм2. Витки обмоток должны быть равномерно распределены по длине магнитопровода, а обмотки должны быть однослойными.

Остальные элементы смонтированы на двух отдельных платах навесным монтажом. Плата с элементами, показанными на рис. 1, расположена в непосредственной близости от ключевых транзисторов (см. рис. 2). Плата с элементами, показанными на рис. 3, - рядом с транзисторами мостового низкочастотного инвертора-коммутатора (см. рис. 4).

Конденсатор С6 желательно применить импортный оксидный из категории "Low ESR", например, Jamicon WL или аналогичный. В противном случае он будет нагреваться.

Конденсаторы выпрямителя С7- С10 должны иметь достаточно большую допустимую реактивную мощность. В устройстве использованы конденсаторы МБГЧ. Параллельно каждому из них подключен безындукционный керамический конденсатор КМ-3 группы Н30 емкостью 0,022 мкФ с номинальным напряжением 250 В.

Подстроечные резисторы - из серии СП3-1б. Перед их установкой необходимо проверить исправность подвижной контактной системы.

Реле К1 должно иметь напряжение срабатывания не более 10 В. Автор применил реле РЭС59 (исполнение ХП4.500.020).

При налаживании вместо аккумуляторной батареи используют лабораторный источник питания с регулируемым выходным напряжением 10.13 В. Подают на вход преобразователя напряжение 10,5 В, движком резистора R3 добиваются выключения реле К1.

Затем увеличивают входное напряжение до 12 В. Подбором резисторов R1 и R2 (см. рис. 1) устанавливают одинаковую длительность импульсов по 18,5 мкс на выводах 3 и 4 микросхемы DD1. Подбором резисторов R4 и R5 устанавливают длительность паузы между этими импульсами 5 мкс. Движком подстроечного резистора R11 - напряжение +305 В при мощности нагрузки 60 Вт на выходе выпрямителя VD6-VD9C7-C10 (см. рис. 2). Подбором резисторов R16 и R17 (рис. 3) устанавливают одинаковую длительность импульсов по 10 мс на выводах 3 и 4 микросхемы DD3. Подбором резисторов R20 и R21 - длительность паузы между этими импульсами 6 мс.

Блок, схема которого показана на рис. 5, налаживают так. Перемещают движок подстроечного резистора R39 вниз по схеме настолько, чтобы генератор на ОУ DA4.1 перестал работать. Подбором конденсаторов С25 и С30 устанавливают размах пилообразного напряжения на них 4 В. Временно заменяют постоянные резисторы R52 и R55 подстроечными по 15 кОм, включенными как реостаты. Вначале плавно уменьшают их сопротивление от максимума до появления импульсов на выходе эмиттерных повторителей, затем увеличивают до их исчезновения.

Измеряют сопротивление введенной части подстроечных резисторов цифровым омметром и заменяют их постоянными того же сопротивления. После этого перемещают движок подстроечного резистора R39 вверх по схеме, устанавливая на выходе генератора амплитуду напряжения 4 В. При этом выходное напряжение должно иметь форму слегка усеченной синусоиды. При необходимости подбором конденсаторов С18 и С22 нужно установить частоту генерации 50 Гц. Затем, подбирая резисторы R50 и R51, - амплитуду полуволны 4 В на резисторах R54 и R57. Для улучшения работы генератора на ОУ DA4.1 может потребоваться включение конденсатора емкостью 47 пФ между правым по схеме выводом резистора R40 и общим проводом.

Источниками питания преобразователя могут быть автомобильные стартерные аккумуляторные батареи, бортовая сеть автомобиля, тяговые аккумуляторные батареи для электромобилей, солнечные батареи, ветряные или водяные электрогенераторы. При необходимости напряжение питания может быть увеличено вдвое. Для этого первичные обмотки (I и II) трансформатора Т1 должны содержать четыре секции по шесть витков монтажного провода сечением 2,5 мм2.

Автор использует самодельный бензогенератор, изготовленный из бензопилы "Урал" и электрогенератора с выходным напряжением 12 В и мощностью 1 кВт от трактора Т-150, которые соединены между собой клиноременной передачей. По отношению мощности к массе этот бензогенератор превосходит многие промышленные образцы. Малый вес и габариты позволяют брать его в дорогу и при необходимости заряжать аккумулятор автомобиля в полевых условиях. А преобразователь напряжения питает любую аппаратуру мощностью до 1 кВт.

Литература

  1. Гореславец А. Преобразователи напряжения на микросхеме КР1211ЕУ1. - Радио, 2001, № 5, с. 42, 43.
  2. Нечаев И. Преобразователь напряжения 12/220 В 50 Гц. - Радио, 2004, № 9, с. 30, 31.
  3. Озолин М. Стабилизированный преобразователь 12/220 В. - Радио, 2006, № 12, с. 30, 31.
  4. Сергеев А. Преобразователь напряжения для бытовой аппаратуры. - Радио, 2012, № 1, с. 29, 30.
  5. Озолин М. Преобразователь напряжения 12 В в прямоугольное 300 В 50 Гц. - Радио, 2007, № 9, с. 40, 41.
  6. Инвертор "Союз" CAR300. Техническое описание

Автор: А. Сергеев

Смотрите другие статьи раздела Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Amaterske Radio 1962 (архив за год)

журналы Chip 2011 (архив за год)

книга Релейная защита сети собственных нужд атомных электростанций. Зильберман В.А., 1992

книга Приемные трубки для цветного телевидения. Ангафоров А.П., 1958

статья Начальник ремонтного участка. Должностная инструкция

статья Руководитель художественного парка культуры и отдыха. Должностная инструкция

сборник Архив схем и сервис-мануалов телевизоров Rolsen

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]