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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Жидкие кристаллы для диагностики опухолей 02.07.2000 Еще одно применение жидким кристаллам нашли специалисты Государственного оптического института имени С. И. Вавилова и Военно-медицинской академии (Санкт-Петербург). Разработан способ, позволяющий проводить при помощи этих кристаллов (точнее: одной из трех их разновидностей) объективную диагностику злокачественных опухолей. К жидким кристаллам относят текучие вещества, обладающие некоторыми характеристиками кристаллов. В том числе - анизотропией: физические свойства этих веществ (например, скорость прохождения света) различны в разных направлениях. Объясняется это тем. что молекулы жидких кристаллов имеют удлиненную форму, расположены параллельно и вообще в той или иной степени упорядочены. В наименьшей - у нематических жидких кристаллов. В них молекулы беспорядочно сдвинуты друг относительно друга, хотя и ориентированы в одном направлении. Если нанести это вещество на какую-либо поверхность, то и на ней его молекулы сориентируются определенным образом, причем если поверхность неоднородна, то на разных ее участках молекулы "выстроятся" по-разному. Это свойство нематических жидких кристаллов уже используется в материаловедении, но оказалось, что не менее успешно его можно применить в медицине. В частности, для определения опухолей - доброкачественных и злокачественных, у которых, как выяснилось. Разное поверхностное натяжение (для твердых тел это понятие тоже употребляется). Поэтому молекулы нематических жидких кристаллов располагаются на них по-разному: на доброкачественных - под большим наклоном, а на злокачественных - почти вертикально. При наблюдении через поляризационный микроскоп это весьма четко отслеживается: наклонные выглядят светлыми, а вертикальные - темными. Авторы метода полагают его весьма перспективным для ранней диагностики онкологических заболеваний.

Другие интересные новости:

▪ Куда и откуда утекают мозги

▪ Самая быстрая в мире интернет-сеть

▪ Ловушка для комаров

▪ Атлантида в Гватемале

▪ Сверхнадежные SSD PX03SN Series от Toshiba

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбителю-конструктору. Подборка статей

▪ статья Тракторный прицеп-самосвал. Чертеж, описание

▪ статья Откуда произошло слово бойкот? Подробный ответ

▪ статья Ейе. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Металлоискатель на биениях с триггером Шмидта. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Флаги всех наций. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025