Обратимый преобразователь напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

Предлагаемое устройство предназначено для аварийного питания энергозависимых электронных устройств с небольшим током потребления от резервного источника при пропадании напряжения в сети (например, генератора и счетчика импульсов электронных часов, установленных в автомобиле).

Преобразователь (см. рис. 4.1) содержит резервную аккумуляторную батарею GB1, задающий генератор на элементах DD1.1...DD1.3, двухразрядный счетчик на D-триггерах DD2.1, DD2.2, двойной четырехканальный мультиплексор DD3 и емкостный накопитель-делитель - конденсаторы С2...С5.

(нажмите для увеличения)

При наличии напряжения в бортовой сети устройство работает в режиме деления ее напряжения и подзарядки батареи GB1. Буферный режим обеспечен двунаправленным мультиплексором DD3, который поочередно подключает батарею параллельно одному из конденсаторов С2...С5 емкостного делителя напряжения. В результате батарея заряжается до напряжения, равного четверти напряжения бортовой сети.

В момент пропадания напряжения в сети преобразователь автоматически переходит в режим умножения напряжения резервной батареи. В этом режиме конденсаторы С2....С5 через мультиплексор DD3 последовательно заряжаются от батареи GB1, а поскольку они соединены последовательно, на выходе устройства создается напряжение, равное учетверенному напряжению батареи, которое питает не только обслуживаемое электронное устройство, но и микросхемы самого преобразователя.

Сигналы управления мультиплексором поступают с выходов счетчика (DD2.1, DD2.2), который через буферный элемент DD1.3 подключен к выходу генератора импульсов с частотой следования около 5 кГц. Поскольку в режиме умножения напряжения узлы преобразователя питаются его выходным напряжением, для первоначального запуска необходимо кратковременно подать в цепь питания напряжение бортовой сети. После самовозбуждения генератора преобразователь работает от батареи GB1. Если устройство предполагается использовать в качестве резервного источника питания электронных часов, генератор на элементах DD1.1, DD1.2 может и не понадобиться: его вполне можно заменить задающим генератором часов. Это позволит снизить потребляемый преобразователем ток до уровня 10...20 мкА.

Как показала проверка, при использовании батареи GB1 из трех соединенных последовательно аккумуляторов Д-0,25 выходное напряжение преобразователя на нагрузке сопротивлением 68 кОм (ток нагрузки - 150 мкА) равно 10,1 В, а в режиме холостого хода - 10,8 В. При установке устройства в автомобиле для аварийного питания часов на микросхемах серии К561 допускается подключение его к бортовой сети напряжением 12 В через развязывающий диод, предотвращающий перегрузку преобразователя. Преобразователь не нуждается в налаживании, однако необходимо иметь в виду, что напряжение резервной батареи не должно превышать 4 В. В противном случае амплитуда выходного (умноженного) напряжения превысит максимально допустимое напряжение входных сигналов для микросхем серии К561, что приведет к выходу их из строя. Отсутствие в преобразователе развязывающих диодов и транзисторных ключей обеспечивает КПД, достигающий 80...90%.

Простота, обратимость функций, возможность реализации буферного режима для резервного источника с малой ЭДС позволяют использовать описанный преобразователь напряжения как аварийный источник питания для различных устройств с памятью. Для того чтобы устранить вероятность перезарядки батареи GB1, целесообразно стабилизировать напряжение питания устройства, выбрав его таким, чтобы напряжение на выводах 3 и 13 мультиплексора не превышало напряжения батареи GB1.

В том случае, когда включение резервного источника - событие редкое и кратковременное, для предотвращения перезарядки батареи достаточно последовательно с ней включить токоограничивающий резистор, шунтированный диодом. Резистор подбирают из условия обеспечения зарядного тока, равного току саморазрядки. В режиме умножения напряжения батарея оказывается подключенной к мультиплексору через открытый диод.

Автор: Семьян А.П.

Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения.

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 Нейроны движения разделили по ролям 12.11.2018 Нейроны в мозге порой довольно сильно отличаются друг от друга, и по внешнему виду, и по клеточно-молекулярным свойствам, и, следовательно, по функциям. С появлением новых исследовательских методов, которые позволяют видеть молекулярные отличия даже между отдельными клетками, нейробиологи регулярно публикуют сообщения о том, что они нашли в мозге какую-то новую группу нейронов с особой функцией. Сотрудники Алленовского института мозга и Медицинского института Говарда Хьюза исследовали активность генов в 23822 нейронах неокортекса мышиного мозга. Ученым удалось определить особенности в работе примерно 9000 генов в каждой клетке, и на основании полученных данных вычленить более 130 групп нейронов со сходной генетической активностью. Затем молекулярные особенности сопоставили с тем, как выглядят эти клетки, какое у них строение, с какими другими нейронами они связаны и т. д. Неокортекс отвечает за высшие когнитивные функции, однако ученые решили сосредоточиться на участке под названием передняя латеральная моторная кора, которая управляет движениями. Оказалось, что тут есть две группы нейронов. Одни соединены с нервными клетками ствола мозга, которые непосредственно готовят тело совершить то или иное движение. Другие же нейроны передней латеральной моторной коры оказались соединены с таламусом, который служит информационным хабом, переключая импульсы от органов чувств (кроме носа) между разными участками мозга. В поведенческих тестах с мышами, которые должны были выполнять какие-то простые действия, между обеими группами двигательных нейронов коры обнаружились тонкие, но притом довольно существенные различия. Те, что соединены с таламусом, работали при планировании будущего действия, а те, которые шли к стволу мозга, начинали движение. В целом эти нейроны давно привлекают внимание нейробиологов, так как они очень чувствительны к разным нейродегенеративным процессам. Однако только сейчас удалось увидеть, что между нейронами двигательной коры есть вот такое разделение труда. Возможно, это как-то поможет нам понять, как развиваются нейродегенеративные болезни, затрагивающие нашу способность контролировать собственные движения. Правда, здесь еще стоит проверить, что и у человека та же группа двигательных нейронов в коре так же делится по функциям.

Другие интересные новости:

▪ WQHD-экраны с технологией In-cell Touch

▪ Есть насекомых полезно для кишечника

▪ Вышивание электронов ионом

▪ Микрочипы в мозгу двух крыс объединили в компьютерную сеть

▪ Робот-таблетка

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки. Подборка статей

▪ статья Космическая лаборатория Марс патфайндер. История изобретения и производства

▪ статья Где появились бананы? Подробный ответ

▪ статья Дежурный по общежитию учреждения образования. Должностная инструкция

▪ статья Экономичный источник питания счетчика Гейгера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Необычная трапеза. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026