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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Роботы обучаются, наблюдая за людьми 22.05.2018 NVIDIA разработала методику обучения искусственного интеллекта, в рамках которого роботы наблюдают за действиями людей, чтобы затем "запомнить" весь процесс. Роботы, прошедшие подобный "курс", смогут эффективнее и безопаснее трудиться на производстве, адаптируясь к изменяющемуся окружению. Кроме того, такие роботы смогут "ужиться" в домашней обстановке. "На производстве роботы повторяют одни и те же движения, но не адаптируются к окружению, если оно меняется, и не заучивают способы выполнения новых задач", - рассказал ученый NVIDIA. Поэтому, по его словам, требуется вызов специалиста, который за внушительную сумму перепрограммирует систему. Целью NVIDIA является создания алгоритмов, которые позволят настроить машину под новые задачи человеком, не обладающим специализированными навыками. Система использует нейронные сети для "восприятия", планирования и контроля действий. Флэш-память QLC NAND плотностью 1 Тбит 23.05.2018 Компании Micron Technology и Intel объявили о начале поставок первой в отрасли флэш-памяти типа NAND, способной хранить в каждой ячейке 4 бита (QLC NAND). Кристаллы QLC NAND с 64-слойной структурой характеризуются наибольшей в мире плотностью 1 Тбит. Кроме того, партнеры объявили о прогрессе в разработке трехмерной структуры NAND третьего поколения, состоящей из 96 слоев. За счет увеличения числа слоев удается повышать удельную плотность хранения в расчете на единицу площади кристалла. В обоих случаях (64-слойной памяти QLC NAND и 96-слойной TLC NAND) используется техпроцесс CuA (CMOS under the array), позволяющий уменьшить размеры кристалла и повысить производительность по сравнению с конкурирующими подходами. По словам Intel, память QLC NAND хорошо подойдет для облачных рабочих нагрузок с интенсивным чтением, для потребительских и клиентских вычислительных приложений.

Другие интересные новости:

▪ Разработан искусственный аналог клеток иммунной системы

▪ Пожирающие свет бактерии-киборги

▪ Утепление домов окурками

▪ Усилители Yamaha WXA-50 и WXC-50

▪ Дроны для сбора фруктов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Веселые задачки. Подборка статей

▪ статья Смит Адам. Биография ученого

▪ статья Как курица из Англии вызвала панику о скором конце света? Подробный ответ

▪ статья Рахит. Медицинская помощь

▪ статья Акустическое реле на полевом транзисторе. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электромеханическая защита зарядного устройства от КЗ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025