Мощный малогабаритный преобразователь напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы

 Комментарии к статье

Для питания некоторых радиоэлектронных устройств требуется постоянное напряжение более 12 В. Поэтому при эксплуатации подобной аппаратуры, например, в автомобиле или от автомобильного аккумулятора необходим соответствующий преобразователь напряжения. На основе современных микросхем и полевых транзисторов можно собрать экономичный преобразователь напряжения, габариты которого будут определяться, в основном, трансформатором.

Вниманию читателей предлагаем один из вариантов такого преобразователя. Схема преобразователя постоянного напряжения в постоянное большего значения показана на рис. 4.45. Он собран на микросхеме КР1211ЕУ1 и полевых транзисторах IRLR2905. Эти транзисторы обладают очень малым сопротивлением открытого канала (примерно 0,027 Ом), обеспечивают протекание большого тока (не менее 26 А) и управляются сигналами с логическими уровнями цифровых микросхем. В большинстве случаев их можно использовать без теплоотводов, уменьшив тем самым габариты преобразователя.

(нажмите для увеличения)

Микросхема DA2 формирует управляющие импульсные сигналы для полевых транзисторов, их частоту определяют параметры частотозадающей цепи R3, С12. Управляющие импульсы формируются так, что между ними существует пауза. Вследствие этого исключается протекание сквозного тока через транзисторы и повышается КПД преобразователя. Транзисторы коммутируют первичную обмотку повышающего трансформатора Т1.

Напряжение вторичной обмотки выпрямляет диодный мост VD1...VD4 и сглаживает фильтр С13, С14, L2, С15, Здесь дроссель в основном обеспечивает подавление в выходном напряжении высокочастотных гармоник. Напряжение питания управляющей микросхемы DA2 предварительно сглажено фильтром L1, C9 и стабилизировано интегральным стабилизатором напряжения DA1, цепь R2, СП обеспечивает запуск микросхемы при включении питания. На реле К1 собрано устройство защиты преобразователя от перегрузки.

Когда потребляемый ток увеличится сверх установленного уровня, контакты реле К1.1 замкнутся, на вход FC микросхемы DA2 поступит высокий логический уровень и на ее выходах установится низкий логический уровень - транзисторы закроются и работа преобразователя прекратится. Для его повторного запуска надо выключить и снова включить питание.

В устройстве микросхему 78L05 (DA1) допустимо заменить на КР1157ЕН502А, 78М05, КР142ЕН5А, оксидные конденсаторы желательно использовать танталовые для поверхностного монтажа или серий К52, К53, однако размеры платы в этом случае, возможно, придется увеличить, неполярные конденсаторы - К10-17в или К10-17а с выводами минимальной длины. Резисторы - МЛТ, С2-33, дроссель L1 - ДМ-0,1 индуктивностью 50...100 мкГн.

Дроссель L2 наматывают на кольцевом магнитопроводе К20х12х6 из феррита 2000НМ, его обмотка содержит 5 витков провода МГТФ-0,75, а индуктивность составляет около 50 мкГн. Токовое реле К1 - самодельное, его обмотка выполнена из медного изолированного провода диаметром 2 мм, намотанного на оправке диаметром 3...4 мм, внутрь которой вставлен геркон КЭМ2. Примерное число витков для тока 7 А - 4, а для 10 А - 3. Чувствительность реле можно плавно регулировать, изменяя положение геркона в катушке, после окончательного налаживания геркон фиксируют клеем.

Трансформатор Т1 выполнен на двух склеенных кольцевых магнитопроводах К45х28х12 из феррита 2000НМ, острые края колец необходимо обязательно скруглить. Обе обмотки намотаны проводом МГТФ-0,75. Первичная содержит 5 витков из восьми сложенных вместе проводников, ее разделяют на две части и начало одной соединяют с концом второй. Вторичная обмотка для выходного напряжения 32 В содержит 15 витков в два провода. Для других значений выходного напряжения число витков вторичной обмотки следует пропорционально изменить. Большинство деталей размещают на печатной плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита, чертеж которой показан на рис. 4.46. Темной заливкой выделены участки фольги, которые необходимо удалить.

Все элементы монтируют со стороны печатных проводников. Вторая сторона оставлена металлизированной и соединена с общим проводом первой стороны. Для этого в показанные на чертеже сквозные отверстия вставляют отрезки луженого провода и припаивают с двух сторон платы. Выводы первичной обмотки трансформатора следует припаивать ближе к стоковому выводу транзистора, поскольку они будут обеспечивать дополнительный теплоотвод. Для уменьшения помех преобразователь помещают в металлический корпус.

Испытания устройства показали, что при токе нагрузки 3 А (выходная мощность - около 100 Вт) КПД преобразователя составляет примерно 91...92%. Полевые транзисторы нагреваются незначительно, выпрямительные диоды - заметно теплее. Поэтому КПД можно еще повысить, если вместо КД213А применить быстродействующие выпрямительные диоды Шоттки.

Автор: Семьян А.П.

Смотрите другие статьи раздела Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глюкозамин и когнитивные нарушения 16.10.2026

С возрастом нарушения памяти и мышления становятся все более распространенной проблемой, однако причины того, почему у одних людей легкие когнитивные изменения остаются стабильными, а у других со временем перерастают в деменцию, до сих пор изучены не полностью. Новая работа исследователей Университета Флориды в США указывает на возможную связь одного из широко используемых пищевых добавок с таким переходом. Речь идет о глюкозамине, который обычно принимают для уменьшения дискомфорта в суставах и поддержания их здоровья. Специалисты проанализировали обезличенные медицинские записи UF Health, охватывающие период с 2012 по 2024 год. С помощью искусственного интеллекта они изучили информацию о пациентах с болезнью Альцгеймера и другими связанными с ней деменциями, а также о людях с легкими когнитивными нарушениями. Последние характеризуются заметными проблемами с памятью или мышлением, которые уже выходят за рамки обычных возрастных изменений, но при этом еще не обязательно существенно ...>>

Звук на квантовом уровне меняется скачками, а не постепенно 16.10.2026

В привычном мире звуковые колебания затухают постепенно: струна после щипка вибрирует все слабее, а звон постепенно превращается в тишину. На уровне квантовой физики картина оказывается совершенно иной. Здесь энергия звука существует отдельными порциями, и переход между состояниями может происходить скачкообразно. Исследователи из Стэнфордского университета впервые смогли непосредственно наблюдать такой процесс в реальном времени, зафиксировав квантовые скачки отдельных звуковых частиц. Речь идет о фононах - квантовых порциях механических колебаний, которые можно рассматривать как своеобразный аналог фотонов для звуковых волн. В макроскопическом мире энергия вибрации может уменьшаться практически непрерывно, однако на квантовом уровне такое описание перестает работать. Энергетическое состояние системы изменяется дискретно, переходя с одного уровня на другой. Результаты стэнфордского эксперимента были опубликованы в журнале Science. Чтобы зафиксировать столь быстрый и чувствительн ...>>

Мизофония может иметь выраженную генетическую основу 15.10.2026

Для большинства людей звук жевания, дыхания или сопения остается практически незаметной частью повседневной жизни. Однако у людей с мизофонией такие совершенно обычные звуки способны вызывать мгновенную и крайне сильную негативную реакцию. Причины этого состояния до сих пор изучены недостаточно, однако новое исследование указывает на важную роль наследственности. Полученные данные свидетельствуют о том, что предрасположенность к мизофонии может иметь глубокую генетическую основу. Исследованием занималась команда Медицинской школы Йельского университета, сосредоточившая внимание на семейной истории людей с этим расстройством. В отличие от ряда предыдущих работ, проводившихся преимущественно с помощью дистанционных опросов, на этот раз специалисты непосредственно обследовали 101 человека с мизофонией и членов их семей. Такой подход позволил исследователям оценить не только распространенность состояния среди родственников, но и возможные связи с другими особенностями психического здоро ...>>

Случайная новость из Архива Умная крышка молочного пакета 08.08.2015 Еще один шаг в направлении так называемого "интернета вещей" сделали ученые Университета Калифорнии в Беркли (США) и Национального университет Джао Тонг (Тайвань). Чтобы окончательно избавить население от необходимости пользоваться холодильником, или, по крайней мере, нюхать прокисшее молоко, они придумали электронный беспроводной датчик, который встраивается в крышку молочного пакета и определяет свежесть молока. Причем сделали датчик с помощью 3D печати, что существенно снизило его себестоимость. Для этого исследователи разработали полимерные структуры, содержащие в себе микроканалы и полости. Через отверстие каналы и полости заполнялись металлической пастой, которая при застывании образовывала необходимые компоненты. Изначально метод был предназначен для изготовления резисторов, индукторов и конденсаторов, но в какое-то момент пришла пора испытывать эти устройства. И тогда ученые вспомнили о молочной крышке. С помощью конденсатора и индуктора они собрали резонансный контур, который был встроен в крышку. Крышка была сконструирована таким образом, что при встряхивании картонного пакета небольшое количество жидкости попадало в зазор конденсатора. Это позволило проследить за изменениями электрических сигналов в зависимости от количества бактерий в молоке. Наблюдения проводились при комнатной температуре пакета (22°C) в течении 36 часов с измерениями каждые 12 часов. С течением времени пиковая частота вибрации молока снизилась на 4,3 процента, что указывало на значительно возросшее количество бактерий. Такой же пакет в холодильнике показал снижение пиковой частоты за то же время всего лишь на 0, 12%. Несмотря на то, что в этой разработке был впервые применен метод 3D печати, подобные датчики уже не являются новинкой. Весной этого году группа исследователей из Массачусетского технологического института продемонстрировала сенсор тухлого мяса, созданный с помощью углеродных нанотрубок.

Другие интересные новости:

▪ Жирная еда вредит памяти

▪ Google Stadia

▪ 3-портовое зарядное устройство HTC 65W GaN

▪ Первый кабельный модем и маршрутизатор PCX5000

▪ Влияние ягод годжи на повышение холодостойкости организма

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Интересные факты. Подборка статей

▪ статья Отставной козы барабанщик. Крылатое выражение

▪ статья Что такое сумчатые? Подробный ответ

▪ статья Руководитель проектов. Должностная инструкция

▪ статья Простой блок питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Удивительный веер. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026