Использование сетевых трансформаторов с высоким напряжением. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Разные электроустройства

 Комментарии к статье

У радиолюбителей зачастую не находят применения трансформаторы от списанной радиоаппаратуры разного назначения с высоким выходным напряжением. Перемотать такие трансформаторы на желаемое напряжение часто не удается из-за трудностей разборки (поржавевшее железо, покрытая толстым слоем лака обмотка, старый каркас и пр.).

С повышенным вторичным напряжением и первичным напряжением 110-127-220 В изготавливались сетевые трансформаторы для ламповой аппаратуры прошлого века. Перед использованием таких трансформаторов вначале следует проверить обмотки на обрыв. Если они исправны, стоит попытаться по номерам выводов определить сетевые и вторичные обмотки, а затем поискать в справочниках данные на этот трансформатор. При отсутствии информации действовать придется экспериментально.

На ту обмотку, которая предварительно определена как первичная, подают сетевое напряжение (через предохранитель 1-2 А) и измеряют напряжения на других обмотках. Если они выше, чем напряжение сети, самую повышающую обмотку можно использовать в сетевом включении. Тогда на остальных обмотках напряжение будет пониженным. Трансформатор нужно некоторое время "погонять" в таком включении, чтобы убедиться, что он не перегревается током холостого хода.

Другой метод - подать на обмотку исследуемого трансформатора с низким сопротивлением переменное напряжение (от блока питания или отдельного трансформатора) 6...12 В, и по измеренным напряжениям на остальных обмотках "расклассифицировать" их.

Иногда встречаются 3-фазные трансформаторы (380/220 В). Если обмотку на 380 В включить в сеть 220 В, тогда на вторичной обмотке напряжение будет пониженным в 1,7 раза, т.е. примерно 170 В.

Для определения допустимой мощности вторичной обмотки трансформатора ее нагружают, например, одной или несколькими лампочками накаливания (220 В, 25...100 Вт). Если напряжение на вторичной обмотке под нагрузкой снизилось не более чем на 10%, такой трансформатор можно использовать в аппаратуре с соответствующей мощностью потребления.

В частности, для получения стандартных постоянных напряжений (12...15 В) к трансформатору можно подключить предлагаемый инвертор (рис.1). Схема инвертора ввиду пониженного входного напряжения не требует использования высоковольтных транзисторов и конденсаторов фильтра питания, которые достаточно дороги.

(нажмите для увеличения)

Конденсаторы (на 200 В) можно извлечь из блоков питания устаревших компьютеров и мониторов. От них же используется и высокочастотный трансформатор Т3. В таких трансформаторах обычно на одной из сторон выводов обмоток меньше, чем на противоположной. Количество обмоток - одна, максимум, две. На вторичной стороне выводы обмоток выполнены, как правило, жгутом из двух и более одножильных проводов, так как токи вторичных обмоток больше, чем первичных, а толстый одножильный провод в таких обмотках не применяется из-за скин-эффекта (распределения высокочастотного тока по поверхности провода, а не внутри).

Определить обмотки по внутреннему сопротивлению в высокочастотных трансформаторах вряд ли удастся: они все - низкоомные и представляют высокое индуктивное сопротивление только на используемых в блоках питания частотах (20..200 кГц). Потребность в таких частотах преобразования понятна: чем выше частота, тем меньше габариты и масса высокочастотного трансформатора.

В схеме инвертора происходит тройное преобразование:

• переменного напряжения сети (50 Гц) - в постоянное (выпрямленное мостом VD2 и сглаженное конденсатором С5);
• постоянного напряжения - во вторичное высокочастотное, с помощью инвертора на ключевом транзисторе VT2 и трансформаторе Т3;
• высокочастотного напряжения - в постоянное напряжение нагрузки путем выпрямления диодом VD6 и сглаживания фильтром L1-C9.

Входной фильтр Т1-С3 устраняет сетевые помехи и препятствует проникновению в сеть импульсных помех от инвертора. На транзисторе VT3 собран стабилизатор напряжения питания инвертора, который снижает входное напряжение, защищая инвертор и цепи питания от повышенного напряжения. Стабилизированное напряжение зависит от параметров стабилитрона VD3, его можно установить резистором R12 в пределах 100...150 В, исходя из выходных параметров силового трансформатора Т2 В цепь базы транзистора VT3 включен параллельный стабилизатор (управляемый стабилитрон) DA3, через который осуществляется стабилизация выходного напряжения инвертора при изменении нагрузки.

Задающий генератор импульсов выполнен на однопереходном транзисторе VT1 и RC-цепочке (R1+R2)-C1. Конденсатор С1 заряжается через резисторы R1, R2, пока напряжение на нем не достигает порога отпирания VT1 В этот момент транзистор открывается, и конденсатор С1 разряжается через резистор R4. Когда напряжение на конденсаторе С1 падает до минимального значения(примерно 2 В), транзистор закрывается, и цикл повторяется. Конденсатор С2 ускоряет переключение транзистора. Период колебаний генератора практически не зависит от питающего напряжения и температуры. Напряжение питания генератора не должно превышать 35 В, поэтому в цепь питания включен параметрический стабилизатор VD1-R5.

Транзисторный ключ инвертора выполнен на мощном биполярном транзисторе VT2. импульс положительной полярности с нагрузки R4 однопереходного транзистора VT1 поступает на базу VT2. Транзистор открывается, и в первичной цепи высокочастотного трансформатора Т3 создается импульс тока, насыщающий энергией трансформатор. По окончании импульса ключевой транзистор закрывается, и энергия, накопленная в трансформаторе, передается в его вторичную цепь. Возникшее на выводах вторичной обмотки. Т3 напряжение выпрямляется диодом VD6 и сглаживается фильтром L1-C9.

Режим работы ключевого транзистора зависит от напряжения смещения, создаваемого цепочкой R6-R9 с коллектора VT2 на базу транзистора.

Амплитуда импульсов тока в первичной обмотке трансформатора. Т3 ограничена цепью обратной связи с эмиттерной нагрузки VT2 (R11) на управляющий электрод управляемого стабилитрона DA2. Транзистор VT2 закрывается несколько раньше, чем заканчивается положительный импульс. Это устраняет возможное насыщение высокочастотного трансформатора Т3.

Цепочка VD4-R13-C6 позволяет утилизировать обратный ток первичной обмотки трансформатора Т3. От повреждений импульсами обратного напряжения трансформатора Т3 ключевой транзистор защищен параллельно включенным диодом VD5.

Повышение выходного напряжения на конденсаторе С9 при уменьшении нагрузки передается через резисторы R17-R18 на управляющий электрод DA3. Это понижает напряжение на базе транзистора VT3, транзистор призакрывается и снижает напряжение питания инвертора. В результате, напряжение на нагрузке также понижается, т.е. происходит стабилизация выходного напряжения.

В схеме применены радиодетали, в основном, от устаревших источников питания компьютеров. Транзистор КТ117А заменим на КТ117Б или 2N1489...2N1494 (2N2417A...2N2422). Высоковольтный транзистор VT2 должен иметь допустимое напряжение эмиттер-коллектор не менее 400 В при токе свыше 4 А на частоте не менее 15 МГц. Транзистор крепится на алюминиевом радиаторе размерами 65x40 мм через слюдяную прокладку. На этот же радиатор устанавливается транзистор VT3 стабилизатора.

Высокочастотный трансформатор Т3 - от компьютерных блоков питания типа R320, А-450Х-1Т1 или мониторов - KG9242K, 9025,9701.9121Т. CS-9250, 4127. Трансформатор Т3 можно выполнить и на ферритовом кольце диаметром 36.42 мм. Первичная обмотка состоит из 36 витков провода ПЭЛ 0,62 мм, вторичная - из 18 витков жгута из 3-х проводов 0,62 мм. Кольцо предварительно раскалывают на две половинки, обматывают стеклотканью и по окончании намотки склеивают клеем БФ-6.

Устройство выполнено на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита размерами 115x63 мм (рис.2). Трансформатор Т2 со вторичным напряжением 110...127 В мощностью 80...150 Вт установлен в корпусе отдельно.

При наладке сначала цепи инвертора отключают от конденсатора С7 и вместо них подключают лампочку 40...60 Вт (220 В). На ней регулятором R12 устанавливают напряжение 110...150 В. Подключив инвертор, наблюдают свечение светодиода HL2. Если это происходит, к выходу подсоединяют нагрузку (лампочку от автомобиля 12 В, 50 Вт). Резисторами R1 и R6 устанавливают ее максимальную яркость при напряжении на нагрузке 13,2 В. Регулировкой R8 добиваются минимальной температуры ключевого транзистора VT2.

Отключение нагрузки может повлиять на выходное напряжение преобразователя. Стабилизировать его можно изменением сопротивления R18.

Авторы: В.Коновалов, А.Вантеев, Творческая лаборатория "Автоматика и телемеханика", г.Иркутск

Смотрите другие статьи раздела Разные электроустройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Создан гибрид человека и овцы 18.02.2018 Биологи из Калифорнии впервые вырастили зародыши, включающие в себя клетки человека и овцы. Работы по созданию химер - организмов, состоящих из генетически разнородных клеток - ведутся на протяжении примерно полутора десятилетий. Ученые хотят добиться возможности выращивать полноценные органы, которые затем можно было бы пересаживать человеку, и которые бы не отторгались при пересадке. Помимо этого, такие эксперименты могли бы позволить проводить более безопасные испытания новых лекарственных препаратов. В то же время, такие действия ученых достаточно ограничены из-за дискуссий об их этичности. В новом эксперименте ученые смогли успешно имплантировать клетки человека в зародыши овцы в соотношении примерно 1 на 10 тысяч клеток. Зародыши успешно развивались в течение 28 дней (из которых 21 день они находились непосредственно внутри живой овцы) - как отмечают биологи, этого срока достаточно для понимания того, что они могли бы развиться в полноценный живой организм. После этого эксперимент был прекращен по этическим соображениям. Клетки человека были внедрены в зародыши овцы с помощью технологии CRISPR/Cas9 - она позволяет направленно менять отдельные гены в клетках организма. Авторы работы подчеркивают, что пока остается неясным, как именно человеческие клетки могут повлиять на внешний вид овец и на работу их нервной системы. Они выразили мнение, что для этого необходим более продолжительный эксперимент, который бы длился не менее 70 дней. При этом ученые подчеркивают, что в любом случае для выращивания полноценного органа необходимо значительно увеличить число человеческих клеток - соотношение с клетками животного должно составлять примерно один к ста. Аналогичный эксперимент проводился в начале 2017 года со свиньями. Зародыши также нормально развивались на протяжении 28 дней, соотношение человеческих и свиных клеток было около 1 на 100 тысяч. После этого их удалили из тела свиноматки. Овцы, по мнению ученых, являются более перспективными для выращивания человеческих органов, нежели свиньи, так как эксперименты показали, что для успешного создания химеры на основе овцы необходимо намного меньше эмбрионов.

Другие интересные новости:

▪ Самый быстрый графический процессор для ноутбуков от Nvidia

▪ Графен станет еще податливее и гибче

▪ Лучшее время суток для вакцинации

▪ Вкус газировки

▪ Звуковые процессоры xCORE-Audio

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Видеотехника. Подборка статей

▪ статья Эзопов язык. Крылатое выражение

▪ статья Где находится озеро, которое каждый год на время скрывает под водой целый парк? Подробный ответ

▪ статья Просвирник курчавый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Старое, но золотое. Ламповый ренессанс усилителей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Исчезновение предмета от волшебной палочки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026