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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Гель добудет воду из воздуха пустыни 20.06.2023 Ученые из Массачусетского технологического института разработали инновационный гель, способный извлекать невероятное количество воды из воздуха даже в условиях низкой влажности, таких как пустыни. Этот гидрогель, созданный исследователями, обладает уникальной способностью мгновенно абсорбировать влагу из воздуха, даже при относительной влажности всего 30%. Материал эффективно удерживает влагу, не допуская ее утечки, и позволяет ее сконденсировать и собрать для использования. Синтезированный материал, который представляет собой прозрачный и эластичный гель, изготовлен из гидрогеля, который уже используется в таких изделиях, как одноразовые подгузники, благодаря своей способности поглощать влагу. Однако исследователи улучшили эту способность, добавив хлорид лития - мощный влагопоглотитель. В ранних экспериментах ученые замачивали гидрогели в соленой воде и дожидались, пока они впитывают соль. Однако процесс был очень медленным, и большинство экспериментов занимало от 24 до 48 часов. Чтобы улучшить производительность материала, инженеры модифицировали эту технологию, чтобы повысить его способность впитывать соль и воду. Исследователи использовали стандартные методы, чтобы синтезировать гидрогельные трубки из полиакриламида, а затем нарезали их на тонкие диски и опускали в раствор хлорида лития с разной концентрацией соли. Ежедневно они извлекали диски из раствора, взвешивали и измеряли количество проникшей соли, после чего возвращали их обратно в раствор. Результаты показали, что гидрогели со временем поглощали все больше соли. После 30-дневного замачивания гидрогели инкорпорировали до 24 г соли, что является рекордным значением по сравнению с предыдущими результатами, где на 1 г полимера приходилось всего 6 г соли. Тесты абсорбирующей способности показали, что такой материал в условиях относительной влажности 30% способен поглощать до 1,79 г воды на 1 г материала, что соответствует сухому воздуху пустыни. Следующим этапом исследования станет изучение кинетики и разработка способов ускорения процесса поглощения воды материалом. Это позволит значительно увеличить эффективность переработки материала, позволяя собирать воду несколько раз в день, вместо единичного сбора. Как отметил соавтор исследования Густав Гребер, данное открытие предоставляет потенциальные возможности для более эффективного использования водных ресурсов в сухих регионах и позволит преодолеть проблемы с доступом к питьевой воде в пустынных районах.

Другие интересные новости:

▪ Врачи вместо пейджеров получат смартфоны и умные часы

▪ Микроавтобус без водителя

▪ Пикопроектор Ratoc RP-MP1

▪ Смартфон с бесконечной памятью

▪ Рекорд передачи данных по 6G

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрические счетчики. Подборка статей

▪ статья Физиология пищеварительной системы. История и суть научного открытия

▪ Каковы были пути объединения Германии в XIX в.

▪ статья Серенгети. Чудо природы

▪ статья Светильник-ловушка для вредителей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Светящаяся невключенная лампа. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026