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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Эксперименты с привидениями 12.11.2014 Здравый смысл говорит нам, что привидений нет, и встретиться с ними можно только на страницах книги, или в фильме, или в компьютерной игре. Вместе с тем есть достаточное количество свидетельств о "настоящих", "реальных" призраках: люди говорят, что видели, слышали или просто ощущали "что-то такое". Среди таких свидетельств есть вполне научные, медицинские случаи - как известно, чувствительностью к привидениям отличаются эпилептики и больные шизофренией. А это говорит о том, что у "духовидения" есть конкретный нейрофизиологический механизм. В 2006 году Олаф Бланке (Olaf Blanke), специалист по когнитивной нейрофизиологии из Женевского университета (Швейцария), обнаружил, что при прямой электростимуляции некоторых зон мозга можно "вызвать привидение": человеку будет казаться, что за его спиной кто-то стоит, даже если он будет полностью осознавать, что там никого быть не может. (Поясним, что эксперименты ставили на больных эпилепсией, которым предстояло хирургическое лечение. Перед операцией им вживляют в мозг электроды, с помощью которых регистрировали активность разных участков мозга - чтобы узнать, где именно "прячется" эпилепсия и как именно она себя ведет. Такой способ лечения уже успел сослужить большую службу нейробиологам, поскольку тут есть возможность параллельно изучать самые разные аспекты работы человеческого мозга так, как это обычно делают на животных.) Зона мозга, которую стимулировали для "вызова привидений", отвечала за согласование различных сенсорных сигналов, поступающих извне. Чтобы глубже понять задействованный тут механизм, Олаф Бланке и его коллеги из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) сравнили повреждения головного мозга у двух групп неврологических больных. В первой были преимущественно эпилептики, которые чувствовали призраков "в явном виде", как нечто рядом с собой. Пациенты из второй группы говорили лишь о галлюцинациях и усилении симптомов болезни, но чьего-либо неведомого присутствия (главный признак привидения) они не ощущали. Оказалось, что у тех, кто видел, а точнее, чувствовал призраков, были повреждения в лобно-теменной коре, которая контролирует движения и одновременно согласовывает сенсомоторные сигналы от тела. Например, звук от удара кулаком и боль от него же сводятся в единую картину с причинно-следственными связями как раз благодаря лобно-теменной коре. Исследователи предположили, что повреждения здесь искажают представления о собственном теле: сенсомоторные импульсы оказываются несогласованными друг с другом, и потому, например, нам может показаться, что кто-то - не мы! - погладил нас по руке. Для проверки гипотезы был создан специальный робот, с помощью которого можно было заставить обычного, здорового человека почувствовать рядом с собой призрака. Робот состоял из двух "рук", одну из которых ставили перед человеком, а вторую позади. "Рука" спереди представляла собой, по сути, пульт управления, с помощью которого можно было двигать задней "рукой" - она была предназначена для того, чтобы тыкать добровольца в спину. Видеозапись эксперимента можно посмотреть здесь. Участник эксперимента с завязанными глазами и наушниками (чтобы его не отвлекали посторонние раздражители) должен был пальцем двигать переднюю "руку" робота, которая посылала сигнал задней "руке", трогавшей человека за спину то тут, то там. Добровольцам говорили, что сзади их будет трогать робот, но движения задней "руки" иногда происходили с задержкой на полсекунды, и вот о ней-то знали только экспериментаторы, но не подопытные. В статье в Current Biology авторы пишут, что пока движения рычагов робота были синхронизированы (то есть задний рычаг точно отвечал на движения пальца на переднем рычаге), все было нормально: человек чувствовал, как будто он трогал сам себя. Но как только возникала задержка, появлялся эффект привидения: человеку начинало казаться, что за спиной есть кто-то еще, кто трогает его за спину, и это не робот. Эффект был настолько пугающий, что некоторые даже попросили прекратить эксперимент. Впрочем, стоит сказать, что "призрака" почувствовали не все, а лишь треть добровольцев. Затем поставили еще один опыт, похожий на предыдущий, только теперь участникам эксперимента сказали, что к ним время от времени могут подходить сами экспериментаторы, однако трогать их не будут. В действительности же к подопытным никто не подходил; они же, в свою очередь, должны были говорить, сколько людей находится рядом с ними в тот или иной момент времени. И вот, если задний рычаг действовал с задержкой, то человек с гораздо большей вероятностью считал, что рядом с ним кто-то находится (подчеркнем: добровольцы знали, что трогать их не будут, а будут только стоять рядом), причем количество "соседей" доходило до четырех. То есть, по-видимому, появление призраков действительно можно объяснить тем, что мозг не может согласовать данные от нашего собственного тела, и для того, чтобы объяснить некоторые сенсорные сигналы, приходится привлекать какие-то посторонние сущности. Тут стоит подчеркнуть, что речь идет именно об ощущении чего-то или кого-то постороннего, но никак не о зрительных галлюцинациях. Авторы работы полагают, что их данные помогут понять природу некоторых распространенных симптомов шизофрении (и других сложных психоневрологических болезней), когда больной ощущает чье-то присутствие и подчиняется воле кого-то, кто, как ему кажется, находится рядом, либо же слышит некие голоса.

Другие интересные новости:

▪ Графен скрещен с нанотрубками

▪ MAX17509 - двухканальный 16V 3А DC/DC регулятор

▪ Неандертальцы были обречены

▪ Цветное зрение слабеет к периферии

▪ Одежда убивает планету

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта История техники, технологии, предметов вокруг нас. Подборка статей

▪ статья Деньги не пахнут. Крылатое выражение

▪ статья Как мы растем? Подробный ответ

▪ статья Токсикодендрон сочный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Авиамодельный тахометр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Смеситель (узлы современного трансивера). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026