Устройство аварийного электропитания 200 ватт от аккумулятора 12 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

В последнее время в связи с неудовлетворительной экономической ситуацией в стране участились отключения электроэнергии. В дачных же кооперативах и в лучшие времена аварийные отключения происходили нередко. Преобразователь напряжения, описание которого приведено ниже, позволяет осуществлять питание электроприборов от аккумулятора напряжением 12 В. Продолжительность питания в аварийном режиме определяется емкостью аккумуляторной батареи и может достигать нескольких часов. Суммарная мощность потребителей не должна превышать 200 Вт. Форма напряжения - прямоугольные импульсы, частота - 50 Гц.

Рассмотрим работу устройства аварийного электропитания, или преобразователя напряжения, по его принципиальной схеме, представленной на рис. 146. На логических элементах DD1.1 - DD1.3 микросхемы DD1 выполнен генератор, вырабатывающий прямоугольные импульсы частотой 100 Гц. Через буферный элемент DD1.4 импульсы поступают на счетный вход С JK-триггера DD2. Для обеспечения счетного режима работы на информационные входы J и К триггера подано напряжение логической 1, а на установочные входы R и S - напряжение логического 0. На прямом и инверсном выходах триггера импульсы следуют с частотой 50 Гц, причем фазы импульсов противоположны (отличаются на 180°). Необходимость использования триггера вызвана тем, что на его выходах импульсы имеют форму идеального меандра, т.е. абсолютно симметричны (скважность равна 2).

(нажмите для увеличения)

С выходов триггера импульсы поступают на буферные логические элементы DD1.5, DD1.6, которые усиливают импульсы по току, и затем подаются через резисторы R3, R6 на базы транзисторов VT1, VT2. В коллекторные цепи указанных транзисторов включены половины обмотки I трансформатора Т1. С обмоток II, III трансформатора Т1 прямоугольные импульсы поступают на базы транзисторов VT3, VT4. Эти транзисторы, работающие в ключевом режиме, поочередно подают питающее напряжение на половины обмотки I трансформатора Т1. Полуобмотки трансформатора включены в эмиттерные цепи транзисторов, а не в коллекторные; это сделано для того, чтобы транзисторы VT3, VT4 типа П210Ш, у которых с корпусом соединен коллектор, можно было бы установить на одном радиаторе без электрической изоляции корпусов транзисторов. Следует заметить, что в данном случае полуобмотки трансформатора Т1 с равным успехом (с точки зрения схемотехники) могли бы быть включены и в коллекторные цепи транзисторов. С обмотки II трансформатора Т2 снимают напряжение 220 В частотой 50 Гц, которое используют для питания электроприборов. Отличие формы напряжения от синусоидальной практически не влияет на работу электроприборов. Коэффициент трансформации трансформатора Т2 (отношение чисел витков обмотки II и половины обмотки I) равен 220/12 =18,3.

Светодиод HL1 индицирует наличие высокого напряжения на вторичной обмотке трансформатора Т2. Диод VD2 предохраняет светодиод от воздействия на него обратного напряжения. Микросхемы питаются от параметрического стабилизатора напряжения, выполненного на стабилитроне VD1 и резисторе R7. Стабилизация напряжения необходима для того, чтобы обеспечить неизменность частоты генератора при изменении напряжения аккумулятора. Конденсатор C3 сглаживает пульсации напряжения частотой 50 Гц. Конденсатор С2 шунтирует высокочастотные случайные помехи.

О деталях устройства. Вместо микросхем серии К561 можно применить микросхемы серий 564, КР1561. Транзисторы VT1, VT2 могут быть любыми из серий КТ815, КТ817, КТ630; VT3, VT4 - П210 с любыми буквами, а также 1Т806, ГТ806, 1Т813 с любыми буквенными индексами. Применение в качестве VT3, VT4 кремниевых транзисторов нежелательно, поскольку они характеризуются большим, чем у германиевых, падением напряжения на переходах в состоянии насыщения, что приводит к значительным тепловым потерям и снижает коэффициент полезного действия устройства. Стабилитрон VD1 заменим на Д814Б, однако температурная стабильность напряжения у него несколько ниже. Диод VD2 может быть абсолютно любым.

Конденсатор С1 должен обладать небольшим температурным коэффициент емкости, поскольку от него зависит стабильность частоты генератора. Этому условию удовлетворяют конденсаторы типов К73-17, К73-24. Конденсатор С2 - типа КЛС, К10-7В, КМ-5, КМ-6. Оксидный конденсатор C3 - К50-16, К50-24, К50-35. Подстроечный резистор R2 - типа СП5-2, СПЗ-14; остальные резисторы С1-12, С2-23 или МЛТ. Выключатель Q1 - тумблер типа ТВ 1-4 с четырьмя группами замыкающих контактов; для увеличения коммутируемого тока все четыре группы соединены параллельно. Гнездо XS1 - типа РД1. Трансформатор Т1 выполнен на ленточном магнитопроводе ШЛ 12х20. Обмотка I содержит 500 витков провода ПЭВ-2 0,21 с отводом от середины; обмотки II и III - по 30 витков провода ПЭВ-2 0,4. Одноименные выводы обмоток II и III должны быть помечены (на схеме показаны точками). Трансформатор Т2 выполнен на магнитопроводе ШЛ32х32. Его обмотка I содержит 96 витков провода ПЭВ-2 2,5 с отводом от середины; обмотка II - 920 витков провода ПЭВ-2 0,56

В качестве аккумуляторной батареи GB1 может быть использована стартерная автомобильная батарея напряжением 12 В, например, 6СТ60. От емкости этой батареи зависит время непрерывной работы преобразователя на нагрузку.

Конструкция устройства произвольная. Транзисторы VT3, VT4 должны быть установлены на теплоотводящий радиатор площадью около 200 см^2. Цепи, соединяющие аккумуляторную батарею, мощные транзисторы, трансформатор Т2, должны быть выполнены проводами сечением не менее 4 мм^2 Настройка устройства состоит в установлении с помощью подстроенного резистора R2 частоты генератора 100 Гц.

Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Микроволновый микрочип 18.11.2025 Исследователи из Корнелльского университета представили первый в мире микрочип, работающий на микроволновых сигналах вместо традиционных цифровых схем, открывая новую эру сверхбыстрых вычислений. Главной особенностью нового процессора является интеграция полноценной микроволновой нейросети на одном кристалле. В отличие от обычных центральных процессоров, чип способен обрабатывать данные в аналоговом микроволновом диапазоне, что значительно ускоряет вычисления и сокращает количество промежуточных этапов обработки сигнала. "Поскольку он способен мгновенно программно искажать сигнал в широком диапазоне частот, его можно использовать для решения различных вычислительных задач", - поясняет ведущий автор исследования, научный сотрудник Корнелла Бал Говинд. Принцип работы микрочипа основан на аналоговых микроволновых волнах и искусственном интеллекте. Чип формирует гребневидный спектральный узор, где регулярно расположенные линии служат своеобразной линейкой для точного измерения частот. Эти спектральные "гребенки" позволяют мгновенно выявлять закономерности в данных, что обеспечивает высокую скорость и точность вычислений. Микросхема построена с использованием интегральной системы MNN (Microwave Neural Network), которая обрабатывает отдельные спектральные компоненты сигнала, собирая характеристики входных данных в широкой полосе пропускания. Благодаря этому чип способен выполнять как простые логические операции, так и сложные вычисления, включая распознавание двоичных последовательностей и анализ высокоскоростных потоков данных с точностью 88%. Для повышения производительности используется вероятностный подход, который позволяет обрабатывать данные с частотой не менее 20 млрд операций в секунду, что в несколько раз превышает возможности обычных пользовательских процессоров, работающих на частоте 2,5-4 ГГц. При этом нет необходимости увеличивать количество схем или затрачивать дополнительную электроэнергию на исправление ошибок. Внутренняя структура чипа задействует взаимосвязанные электромагнитные узлы и настраиваемые волноводы, что позволяет нейросети адаптироваться к поступающей информации и выявлять сложные закономерности в данных. Такой подход обеспечивает высокую эффективность вычислений даже в условиях нестабильных или шумных сигналов. Особое внимание исследователей привлекла энергоэффективность микросхемы. Чип потребляет менее 0,2 Вт, что почти в 300 раз меньше типичных современных процессоров, требующих не менее 65 Вт. Это делает устройство идеальным для интеграции в персональные и носимые устройства, а также открывает возможности для встраивания в компактные высокоскоростные системы.

Другие интересные новости:

▪ Нейросеть-сомелье

▪ Воможности камеры Lytro для мобильных телефонов

▪ Органические фотоэлементы с рекордной производительностью

▪ Робот-овощевод Dragonfly с лазерной прополкой сорняков

▪ Пассивное курение и болезни сердца

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Жизнь замечательных физиков. Подборка статей

▪ статья Чем ночь темней, тем ярче звезды. Крылатое выражение

▪ статья Почему Робин Гуд получил такое прозвище? Подробный ответ

▪ статья Съедобные растения. Советы туристу

▪ статья Простейшая гальваническая ванна для электрохимического окрашивания металлических деталей в любой цвет. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Блок зарядки мощной батареи конденсаторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025