Преобразователь напряжения для питания от гальванического элемента электронных приборов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы

 Комментарии к статье

Преобразователи напряжения в основном собирают по схеме с обратной связью по напряжению (схема Роэра). Но при питании от низковольтного источника тока данную схему нецелесообразно использовать ввиду плохих условий самовозбуждения и низкого КПД. В этом случае лучше применять преобразователь напряжения по схеме, изображенной на рис. 1.

Преобразователь собран по схеме с обратной связью по току нагрузки и имеет ряд особенностей. В трансформаторе преобразователя отсутствуют базовые обмотки. Выходной ток является током базы транзисторов VT1 и VT2. Выходное напряжение преобразователя (на конденсаторе С2) равно сумме напряжений выпрямленного с обмотки 4-7 трансформатора Т1 и входного. Устойчивая работа и надежный запуск генератора в этой схеме возможны при напряжении питания более 0,9 В. Положительная обратная связь по току нагрузки способствует уменьшению коммутационных потерь и увеличению КПД.

К недостаткам схемы следует отнести наличие гальванической связи между источником питания и нагрузкой. Так как ток нагрузки протекает через переход база-эмиттер транзисторов, то их максимально допустимый ток базы должен быть больше тока нагрузки. Обмотка 5-6 трансформатора Т1 позволяет уменьшить напряжение на базе закрытого транзистора до допустимого.

При обработке схемы я использовал трансформаторы с различными моточными данными. Первый вариант трансформатора имеет следующие данные: обмотки 1-2, 2-3 по 10+10 витков; обмотки 4-5, 6-7 по 80+80 витков; обмотка 5-6 20 витков. Второй вариант трансформатора имеет соответственно следующее количество витков: 1-2, 2-3 - 5+5; 4-5, 6-7 - 43+43; 5-6 - 10. Для обмоток использован провод ПЭВ-2 0 0,31 мм. Магнитопровод трансформатора - ферритовое кольцо К20х12х6 М2000НМ1. Результаты испытаний при разных сопротивлениях нагрузки приведены в таблице, где RH - сопротивление нагрузки; Uн - напряжение на нагрузке; Рн - мощность, потребляемая нагрузкой; Ро - мощность, потребляемая от источника питания; Fr - частота преобразования.

Как видно, более высокой частоте преобразования (меньшее количество витков трансформатора) соответствует меньший КПД преобразователя.

Детали. Транзисторы VT1 и VT2 с большим запасом по току базы, их вполне можно заменить на КТ814. Диоды VD1 и VD2 можно заменить на другие выпрямительные, хорошо выпрямляющие ток на частоте преобразования, еще лучше применить германиевые Д310 (при этом повысится КПД преобразователя), но в данное время они большая редкость. Конденсатор С1 типа К50-16 или К50-35. Конденсатор С2 должен хорошо работать на высокой частоте, например, К53-14 и ему подобные. Трансформатор Т1, как отмечалось выше, намотан на ферритовом кольце. Перед намоткой обмоток трансформатора кольцо необходимо обмотать одним слоем лакоткани или фторопластовой ленты. Можно использовать кольца другого типоразмера, учитывая, что габаритная мощность трансформатора должна быть больше мощности, потребляемой нагрузкой. При уменьшении магнитной проницаемости увеличивается частота преобразования. Обмотки равномерно распределить по кольцу.

Для преобразователя разработана печатная плата. Расположение радиоэлементов на плате показано на рис.2, соединение деталей печатными проводниками на обратной стороне платы - на рис.3.

Налаживание. Без нагрузки преобразователь не работает, поэтому необходимо подключить к выходу преобразователя резистор сопротивлением 1...3 кОм. При соблюдении начала и конца обмоток преобразователь легко запускается от 0,9 до 1,5 В. Осциллографом следует проконтролировать форму напряжения на анодах диодов или базах (коллекторах) транзисторов. В этих точках должны быть прямоугольные импульсы. Если они отсутствуют или искажены (с выбросами), необходимо проверить правильность соединения обмоток трансформатора и полярность включения диодов. Необходимо учесть, что при повторении конструкции параметры преобразователя могут отличаться от приведенных в таблице, так как ферриты имеют отклонения магнитной проницаемости от номинальной, количество витков может незначительно не соответствовать авторской конструкции.

При критичности нагрузки к стабильности питающего напряжения преобразователь необходимо дополнить стабилизатором напряжения. Для питания радиоприемной аппаратуры преобразователь следует тщательно экранировать и дополнить фильтром. Фильтр лучше всего использовать транзисторный. Схемы этих фильтров и методика расчета приведены в [1,2]. Данный преобразователь напряжения при питании от одного элемента типа 373 при токе нагрузки 10...12 мА позволяет питать электронную схему в течение 20 ч [3].

Характеристики преобразователя улучшаться (в частности, КПД) при питании от источника напряжением 3 В. Моточные данные трансформатора для этого случая следующие: обмотки 1-2, 2-3 по 10 витков, обмотки 4-5, 6-7 по 35 витков, обмотка 5-6 по 10 витков провода ПЭВ-2 0 0,31 мм.

Литература

1. Векслер Г.С, Штильман В.И. Транзисторные сглаживающие фильтры. - М.: Энергия, 1979.
2. Медведев И. Транзисторные сглаживающие фильтры//Радио - 1991.- №8.- С.32-34.
3. Давтян Г., Есаян Л., Пилюс Н. Гальванические элементы "Орион М", "Юпитер М", "Уран М"//Радио.- 1983- №8.- С.46-48.

Автор: О.В.Белоусов, г.Ватутино, Черкасская обл.

Смотрите другие статьи раздела Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Мощное зарядное устройство DJI Power 1kW 19.12.2024 Компания DJI представила мощное автомобильное зарядное устройство Power 1kW, способное заряжать портативные электростанции и аккумуляторы прямо от генератора автомобиля. Это устройство мощностью до 1 киловатта станет отличным выбором для тех, кто активно использует портативные источники энергии в путешествиях, работе на удаленке или просто в быту. DJI Power 1kW - это не просто зарядное устройство, а инновационный инструмент для обеспечения энергии в самых разных условиях. Его возможности и гибкость делают его ценным приобретением для любого, кто нуждается в надежном источнике энергии в пути или в удаленных условиях. Главная особенность зарядного устройства - возможность заряжать аккумуляторы DJI Power 1000, а также расширительные батареи DJI Power 2000. Устройство оснащено длинным 5-метровым кабелем с плавким предохранителем, что делает процесс подключения к аккумулятору автомобиля максимально удобным. Зарядка осуществляется через фирменный порт SDC, что обеспечивает высокую стабильность и безопасность передачи энергии. DJI Power 1kW поддерживает работу в стандартном режиме на 500 Вт прямо из коробки, но его мощность можно увеличить до 1000 Вт. Для этого потребуется специальный аксессуар - DJI Power Dongle, стоимостью $25, который в США предлагается бесплатно при покупке зарядного устройства. После подключения донгла и настройки параметров в приложении зарядное устройство раскрывает свой полный потенциал. Эффективность Power 1kW впечатляет. Например, аккумулятор Power 1000 с емкостью 1024 Втч можно полностью зарядить за чуть больше часа активной поездки. Если подключить расширительные аккумуляторы Power 2000, которые можно объединять в цепочку, общая емкость системы может достигать внушительных 11 кВтч. Это открывает широкие возможности для длительного автономного использования энергии. Одной из уникальных функций устройства является возможность обратной зарядки автомобильного аккумулятора. Если зарядка основного аккумулятора автомобиля начинает снижаться, Power 1kW способен компенсировать это, что особенно важно в длительных поездках, где надежность работы системы критически важна. Новый тренд перехода к зарядным устройствам постоянного тока отражается и в продукции других производителей, однако решение от DJI выделяется благодаря своей продуманности и удобству. Оно идеально подходит для путешественников, владельцев автодомов и тех, кто ценит автономность.

Другие интересные новости:

▪ Чат-бот Nvidia, работающий без интернета

▪ Новая электронная платформа GM

▪ Сополимеры в 5 раз увеличат емкость HDD

▪ Dell расширяет ассортимент

▪ Sony отказывается от CD- и DVD-приводов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электромонтажные работы. Подборка статей

▪ статья Возрастная психология. Конспект лекций

▪ статья Зачем давил мух деревенский старожил из Евгения Онегина? Подробный ответ

▪ статья Укладчик хлебобулочных изделий. Должностная инструкция

▪ статья Применение микросхем. Справочник

▪ статья Личный магнетизм. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026