Menu Home

Бесплатная техническая библиотека для любителей и профессионалов Бесплатная техническая библиотека


Применение термокомпенсированной оптронной развязки в преобразователях напряжения. Часть 2. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

Комментарии к статье Комментарии к статье

Применение термокомпенсированной оптронной развязки в преобразователях напряжения

(нажмите для увеличения)

Простейшая аналоговая оптронная развязка, применимая в автомобильных ПН - делитель-оптрон-ИОН. Приведен фрагмент реального ПН для питания лампового однотактника (в классе А). Подпорка на стабилитроне (39В) практически исключает влияние температурной нестабильности оптрона. Но какой ценой: ценой роста коэффициента передачи всей цепочки и сужения диапазона входных напряжений, при которых выходной сигнал более-менее линеен. В классе А это прошло (альтернативный "балансный" вариант имеет более широкий входной диапазон). А вот в транзисторном усилителе в классе Б - влияние пульсаций тока нагрузки требует более линейного датчика с широким диапазоном входных напряжений.

Впервые эта замечательная двухоптронная схема попалась мне на глаза в публикации Uldis'а о преобразователе напряжения, uldis.narod.ru его бортового усилителя. Вот так, на паре оптронов, реализуется термокомпенсированная ОС по напряжению в преобразователе с полностью гальванически развязаными входной частью (ШИМ контроллер) и выходной (фильтры и нагрузка).

Применение термокомпенсированной оптронной развязки в преобразователях напряжения

Просто включить оптрон последовательно с гасящим резистором допустимо в домашней аппаратуре, но совершенно неприемлемо на борту. Изза температурной зависимости коэффициента передачи оптрона (он всегда отрицательный, порядка 0.5 - 1% на градус) точка стабилизации уплывет неприлично далеко. Из графика (вырезан из даташита TLP621) можно прикинуть, что коэффициенты передачи при -25С и +75С соотносятся как 1:1.7 для входных токов 5..25 мА (ТК 0.5-0.8 %/град) и 1:2.5 для токов ниже 5 мА (ТК 0.7-1.5%.град). Кстати, именно поэтому рекомендуемый производителем входной ток (светодиода) как раз 5..16мА - дрейф минимален.

Применение термокомпенсированной оптронной развязки в преобразователях напряжения

Термокомпенсированная схема снижает ТК всей цепи за счет того, что второй оптрон (на рисунке А1) крадет ток первичной цепи, причем доля украденного плавает с тем же ТК что и у первичного оптрона (на рисунке А2). Полагая коэффициенты передачи A1, A2 равными К (вполне допустимо), коэффициент ослабления тока эмиттерного повторителя D=R3/R2, решаем простейшее уравнение и получаем отношение тока через R2 (выход) к току входного светодиода.

Подставив температурную зависимость К=К0-B(T-T0), где К0 - значение при T0=+25С, В - температурный коэффициент, можно решить уравнение относительно температуры и найти оптимальный коэффициент выходного делителя D. В нормальном диапазоне изменений В (0.5-1.5%/град) оптимальный коэффициент D примерно равен квадрату K0. Ошибка регулирования на краях температурного диапазона сокращается с ростом К0. В целом реально уменьшить дрейф коэффициента передачи всей цепи ООС в пять раз по сравнению с некомпенсированным делителем.

type="disc">
  • K0 = 1, B=0.5% : D=1..1.5 (ошибка регулирования в диапазоне -25..+75С не более 7%)
  • K0 = 0.5, B=0.5% : D=0.25..0.4 (ошибка регулирования 4%)
  • K0 = 1, В=1% : D=1..1.2 (ошибка регулирования 12%)
  • К0 = 2, В=1% : D=4.4 (ошибка регулирования 10%)
  • К0 = 4, В=1% : D=17 (ошибка регулирования 10%)

    Расчет номиналов для Uвх = 250В, опорного уровня контроллера Uref = 5.0В, К0 = 3. Ток входной цепи задаем минимально возможным (5 мА), тогда R1 = 250В/5мА > 47кОм. Мощность рассеиваемая R1 при 25% перенапряжении P=(300В)^2/47k=1.9Вт. Выбираем D=3^2=9 (тогда X = 1.5). Ток через R2 равен X*Iвх=7.5мА, напряжение на R2 равно Uref+Ube=5.0+0.6=5.6В, R2=5.6В/7.5мА > 750 Oм. R3 = DR2 > 6.8 кОм. Общий ток потребления вторичной цепи от батареи +12В равен 8.5 мА. Максимальная мощность, рассеиваемая активным прибором, приходится на транзистор А1 и равна 7.5мА*(12В-5.6В) > 50 мВт (все в норме).

    Автор: Uldis; Публикация: uldis.narod.ru

    Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения

    Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

    << Назад

    Последние новости науки и техники, новинки электроники:

    Получение влаги из воздуха без затрат энергии 15.06.2025

    Вода - один из важнейших ресурсов на планете, и поиск новых способов ее получения особенно актуален в условиях глобального изменения климата и растущей засухи. Традиционные методы сбора воды из воздуха часто требуют затрат энергии или высокой влажности, что ограничивает их эффективность и применение. Однако группа американских инженеров сделала значительный прорыв, разработав материал, способный извлекать воду из атмосферы без использования дополнительной энергии. Команда исследователей из Пенсильванского университета совместно с учеными из Технического университета Мюнхена представила новый класс наноматериалов, которые используют явление капиллярной конденсации. Этот процесс заключается в том, что водяной пар превращается в жидкость внутри крошечных пор материала, даже при невысокой влажности воздуха. Такое сочетание гидрофильных и гидрофобных элементов внутри наноструктуры позволяет собирать воду там, где традиционные методы оказываются бессильны. В ходе экспериментов ученые и ...>>

    Динамическое изменение свойства света 15.06.2025

    Современная наука стремится выйти за пределы традиционной электроники, используя свет для передачи и обработки информации. Управление свойствами света открывает новые горизонты в создании оптических компьютеров и устройств следующего поколения. Одним из ключевых направлений является возможность динамически изменять параметры света, такие как его поляризация и хиральность - способность электромагнитной волны вращаться по-разному. Недавнее открытие ученых из Университета Юты стало важным шагом в этом направлении. Исследователи представили инновационную программируемую гетероструктуру - сложный многослойный материал, в котором объединены выровненные углеродные нанотрубки и материалы с изменением фазы, например, германий-сурма-теллур (GST). Такое сочетание позволяет управлять поляризацией света не статично, как это было ранее, а динамично, с возможностью перепрограммирования. Ведущий автор проекта, Вейл Гао, сравнил предыдущие материалы с резными камнями - красивыми, но неподвижными, то ...>>

    Холодные душ излечивает от стресса 14.06.2025

    Стресс сегодня стал одной из самых распространенных проблем современного общества, и поиск эффективных способов его снижения является важной задачей для науки и медицины. Несмотря на разнообразие методик, не все из них доступны или удобны в повседневной жизни. Однако ученые все чаще обращают внимание на простые и доступные методы, которые могут помочь справиться с психологическим напряжением и улучшить общее самочувствие. Одним из таких способов, доказавшим свою эффективность, является холодный душ. Холодный душ - это простой, доступный и научно обоснованный способ улучшить не только психическое, но и физическое здоровье. Он стимулирует организм, помогает справиться со стрессом, повышает концентрацию и укрепляет силу воли. Несмотря на дискомфорт, который может возникать вначале, регулярное принятие холодных душей способно стать надежным инструментом для улучшения качества жизни. Американские исследователи под руководством Анны Мейер провели серию исследований, которые подтвердили ...>>

    Случайная новость из Архива

    Изменение эритроцитов для активирования иммунной системы против ковида 18.03.2022

    Физики, химики и иммунологи из Университета Макмастера (Канада) модифицировали эритроциты для переноса вирусных агентов, которые могут безопасно запускать иммунную систему для защиты организма от вируса SARS-CoV-2, создавая новое потенциальное средство доставки вакцины. 

    Новый метод представляет собой совершенно уникальный подход к вакцинации. Ученые удалили все "внутренности" эритроцитов и снаружи на клетки прикрепили шиповидные белки, чтобы имитировать коронавирус. Эти опустошенные клетки можно наполнить большой дозой вирусных белков - без генетического материала вируса. 

    Попадая в организм, модифицированные клетки активируют иммунную систему и вырабатывают антитела, как показало исследование на мышах. При этом новый метод доставки вакцины вызывает мало побочных эффектов, по сравнению с существующими способами. 

    "У некоторые из разработанных вакцин проявились побочные эффекты. Эта платформа доставки открывает новые возможности для вакцин и терапевтических средств", - отмечают авторы работы.

    Другие интересные новости:

    ▪ Ракета, летающая на пластиковых отходах

    ▪ Полностью защищенный промышленный бизнес-планшет Fujitsu Stylistic V535

    ▪ Новый химический элемент

    ▪ Побит рекорд миниатюрного человекоподобного робота

    ▪ Реет старый буревестник

    Лента новостей науки и техники, новинок электроники

     

    Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

    ▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

    ▪ статья Жалкие слова. Крылатое выражение

    ▪ статья Отчего в самолете алкоголь подают меньшими дозами, чем на земле? Подробный ответ

    ▪ статья Ветеринарный фельдшер. Должностная инструкция

    ▪ статья Охранное устройство с ключами iButton и датчиком удара. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

    ▪ статья Измерительный узел для блока питания радиостанции. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

    Оставьте свой комментарий к этой статье:

    Имя:


    E-mail (не обязательно):


    Комментарий:





    Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

    www.diagram.com.ua

    www.diagram.com.ua
    2000-2025