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:

Преимущества апельсинового сока перед свежими фруктами 13.01.2025

Апельсиновый сок - один из самых популярных напитков во всем мире, ассоциируемый с пользой для здоровья и укреплением иммунитета. Однако ученые продолжают изучать, как его свойства соотносятся с эффектами употребления самих свежих апельсинов. Недавние исследования показали, что сок может обладать даже большими преимуществами для организма, чем цельные плоды. Апельсины известны высоким содержанием витамина C, который является важным элементом для поддержания иммунной системы. Кроме того, в их составе присутствуют каротиноиды и флавоноиды, которые оказывают антиоксидантное действие и помогают организму бороться с воспалительными процессами. Один средний апельсин покрывает суточную потребность организма в этом важнейшем витамине. Несмотря на это, исследователи Университета Хоэнхайма в Германии пришли к выводу, что апельсиновый сок может быть более полезным, чем сами плоды. Под руководством доктора Джулиана Ашоффа ученые изучали, как организм усваивает питательные вещества из свежих ...>>

Домашние устройства для майнинга и обогрева от Canaan Inc 13.01.2025

Компания Canaan Inc, лидер в производстве оборудования для майнинга криптовалют, представила два инновационных устройства - Avalon Mini 3 и Avalon Nano 3S. Эти новые модели открывают возможности для эффективной добычи биткоина в домашних условиях, предлагая при этом дополнительные функции, которые делают их привлекательными для широкого круга пользователей. Avalon Mini 3 выделяется своим уникальным подходом, объединяющим добычу криптовалюты и функцию обогрева. Устройство имеет хешрейт 37,5 Th/s, что позволяет эффективно добывать биткоин, а выделяемое тепло может использоваться для обогрева жилых помещений. Этот подход делает устройство двойного назначения особенно актуальным в холодное время года, помогая снизить затраты на электроэнергию. Управление установкой осуществляется через мобильное приложение, что делает ее использование удобным и интуитивным. Компания подчеркивает экологическую составляющую своего продукта. По словам представителей Canaan, Avalon Mini 3 способствует ум ...>>

Мозг сохраняет старые воспоминания, не вытесняя их новыми 12.01.2025

Новое исследование нейробиологов проливает свет на удивительный процесс, благодаря которому новые воспоминания не замещают старые. Ученые обнаружили, что в мозге млекопитающих процессы формирования новых воспоминаний и закрепления старых происходят в разные моменты, чередуясь во время медленной фазы сна. Хотя исследования проводились на мышах, ученые предполагают, что аналогичные механизмы действуют и у человека, что открывает перспективы лечения таких нарушений памяти, как деменция. Известно, что во время сна мозг активирует воспоминания, способствуя их закреплению. В этом процессе ключевую роль играет гиппокамп - структура мозга, которая воспроизводит воспоминания, передавая их для долгосрочного хранения в неокортекс. Активность гиппокампа можно отслеживать по так называемым резким мозговым волнам, которые сигнализируют о воспроизведении определенной информации. Однако долгое время оставалось загадкой, как мозг разделяет новые и старые воспоминания, чтобы избежать их смешивания. ...>>

Случайная новость из Архива Солнечная панель-кипятильник 27.07.2013 Команда исследователей из Университета Райса разработала уникальный солнечный коллектор на основе металлических и углеродных наночастиц. Данное устройство превращает воду в высокотемпературный пар, который можно использовать для отопления или выработки электроэнергии. В частности, разработчики предлагают использовать устройство в качестве автоклава, то есть для стерилизации инструментов. К сожалению, в некоторых регионах, например Африки, а также зонах стихийных бедствий или боевых действий стерилизация хирургических инструментов может стать проблемой. В таких случаях могло бы помочь устройство, производящее пар с помощью солнечного света. Обычно компактные солнечные коллекторы не позволяют получить достаточное количество горячего пара для быстрой стерилизации набора инструментов. Ученые из Университета Райса решили эту проблему, добавив в конструкцию коллектора прозрачный бак с металлическими и углеродными наночастицами, которые поглощают солнечное тепло гораздо лучше, чем чистая вода или простая металлическая темная поверхность. Наночастицы не поднимаются вверх вместе с паром, поэтому пар на выходе из установки чистый и может применяться для производства питьевой или дистиллированной воды. Соответственно, наночастицы используются повторно - они остаются в прозрачном баке коллектора. Растворенные в воде наночастицы позволяют нагревать воду быстрее и сильнее, чем это делают обычные коллекторы. Кроме того, сама установка имеет меньшие габариты. В ходе экспериментов разработчики создали солнечный автоклав с замкнутым циклом, который за 30 минут стерилизует хирургические инструменты не хуже, чем электрические автоклавы. Также, разработчики собрали установку, предназначенную для очистки сточных вод, в которой грязная вода нагревается солнечным светом, превращается в пар, а затем конденсируется. На выходе получается вода, пригодная для питья. Таким образом, создана эффективная технология стерилизации и очистки, которая может найти широкое применение в районах, где отсутствует электричество или где есть смысл его экономить за счет солнечного коллектора. В частности, в Индии и Африке проблема чистой питьевой воды крайне актуальна. Электричество есть далеко не везде, люди пьют некипяченую воду, моют в ней детей. Это является одной из основных причин неблагоприятной эпидемиологической обстановки в данных регионах и связанной с ней высокой смертности. В то же время солнечного света в Индии и Африке в избытке. Кроме того, подобные установки могли бы пригодиться в полевых условиях, например их можно делать мобильными - на шасси автомобилей.

Другие интересные новости:

▪ Продукты и напитки стали слаще

▪ Наркотики повышают риск повторных инфарктов и инсультов

▪ Сенсоры имплантируют людей и создут единую сеть

▪ Мягкий экзоскелет

▪ LPC3200 - новое семейство 32-разрядных микроконтроллеров

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструмент электрика. Подборка статей

▪ статья Франко Иван Яковлевич. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как птицам удается летать? Подробный ответ

▪ статья Художник предприятия торговли. Должностная инструкция

▪ статья Установочные и силовые провода. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Окисление-восстановление. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025