Преобразователь напряжения с ШИ стабилизацией. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы

 Комментарии к статье

На рис. 1 показана схема преобразователя с широтно-импульсной стабилизацией, который может быть применен в портативных магнитофонах и другой подобной аппаратуре, работающей от батарей. В частности, преобразователь способен сохранять нормальную работоспособность магнитофона "Весна-202" при уменьшении напряжения батареи до 3 В.

Принцип стабилизации, использованный в преобразователе напряжения, описан в книге Александрова Ф. И. и др. "Импульсные преобразователи и стабилизаторы" - Л.: Энергия, 1970.

Такой преобразователь оказывается наиболее пригодным при батарейном питании аппаратуры. КПД стабилизатора - не менее 70 %. Стабилизация сохраняется при уменьшении напряжения источника питания ниже выходного стабилизированного напряжения преобразователя, чего не может обеспечить традиционный стабилизатор напряжения.

При включении преобразователя ток через резистор R1 открывает транзистор VT1, коллекторный ток которого, протекая через обмотку II трансформатора Т1, открывает мощный транзистор VT2. Транзистор VT2 входит в режим насыщения, и ток через обмотку I трансформатора линейно увеличивается. В трансформаторе происходит накопление энергии. Через некоторое время транзистор VT2 переходит в активный режим, в обмотках трансформатора возникает ЭДС самоиндукции, полярность которой противоположна приложенному к ним напряжению (магнитопровод трансформатора не насыщается). Транзистор VT2 лавинообразно закрывается, и ЭДС самоиндукции обмотки 1 через диод VD2 заряжает конденсатор С3. Конденсатор С2 способствует более четкому закрыванию транзистора. Далее циклы повторяются.

Через некоторое время напряжение на конденсаторе С3 увеличивается настолько, что открывается стабилитрон VD1 и базовый ток транзистора VT1 уменьшается, при этом уменьшается и ток базы, а значит, и ток насыщения транзистора VT2. Поскольку накопленная в трансформаторе энергия определяется током насыщения транзистора VT2, дальнейшее увеличение напряжения на конденсаторе С3 прекращается. Конденсатор разряжается через нагрузку. Таким образом, обратная связь поддерживает на выходе преобразователя постоянное напряженно. Выходное напряжение задает стабилитрон VD1. Изменение частоты преобразования лежит в пределах 20...140 кГц.

Преобразователь напряжения, схема которого показана на рис. 2, отличается тем, что в нем цепь нагрузки гальванически развязана от цени управления. Это позволяет получить несколько стабильных вторичных источников с любым напряжением. Использование интегрирующего звена в цепи обратной связи позволяет улучшить стабилизацию вторичного напряжения. Недостаток преобразователя - некоторая зависимость выходного напряжения от тока нагрузки.

(нажмите для увеличения)

Частота преобразования уменьшается почти линейно при уменьшении питающего напряжения. Это обстоятельство углубляет обратную связь в преобразователе и повышает стабильность вторичного напряжения. Напряжение на сглаживающих конденсаторах вторичных источников зависит от энергии импульсов, получаемых от трансформатора. Наличие резистора R2 делает напряжение на накопительном конденсаторе С3 зависимым и от частоты следования импульсов, причем степень зависимости (крутизна) определяется сопротивлением этого резистора. Таким образом, подстроенным резистором R2 можно устанавливать желаемую зависимость изменения напряжения вторичных источников от изменения напряжения питания. Полевой транзисторVT2 - стабилизатор тока. От его параметров зависит максимальная мощность преобразователя. КПД преобразователя - 70...90 %.

Нестабильность выходного напряжения при напряжении питания 4...12 В не более 0,5 %, а при изменении температуры окружающего воздуха от -40 до +50 °С - не более 1,5%. Максимальная мощность нагрузки - 2 Вт.

При налаживании преобразователя резисторы R1 и R2 устанавливают в положение минимума сопротивления и подключают эквиваленты нагрузки Rн. Подают на вход устройства напряжение питания 12 В и резистором R1 устанавливают на нагрузке Rн напряжение 15 В. Далее напряжение питания уменьшают до 4 В и резистором R2 добиваются прежнего напряжения. Повторяя этот процесс несколько раз, добиваются стабильного напряжения на выходе.

Обмотки I и II и магнитопровод трансформатора у обоих вариантов преобразователи одинаковы. Он намотан на броневом магнитопроводе Б2б из феррита 1500НМ. Обмотка I содержит 8 витков провода ПЭЛ 0,8, а II - 6 витков провода ПЭЛ 0,33 (каждая из обмоток III и IV состоит из 15 витков провода ПЭЛ 0,33).

Автор: Н. Вотинцев, г. Минеральные Воды; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы.

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 Качественная цветная лазерная печать без чернил и тонера 05.06.2017 Создание изображений с рекордной на сегодняшний день разрешающей способностью является результатом работы новой технологии цветной лазерной печати, разработанной в свое время группой Андерса Кристенсена (Anders Kristensen) из Датского Технического университета (Technical University of Denmark), Копенгаген. "Стрельба" лучом лазера по поверхности материала, покрытого массивом наноразмерных пластиковых столбиков, приводит к изменениям характера поверхности, которая начинает отражать свет с определенной длиной волны. Лазерный луч нагревает верхнюю часть каждого наноразмерного столбика до температуры в 1000 градусов Цельсия. Находясь при такой температуре в течение нескольких наносекунд, слой германия, покрывающий верхнюю часть столбиков, оплавляется и изменяет форму. Управление мощностью лазера позволяет вызвать различные степени оплавления и, как следствие, превратить столбики в пиксели, отражающие свет с определенной диной волны. Воздействие низкоэнергетических импульсов лазера позволяет окрасить поверхность в синий цвет, а увеличение мощности приводит к окраске поверхности в желтый и красный цвета. Каждый из столбиков имеет диаметр в несколько десятков нанометров, что позволяет разместить десятки тысяч столбиков на квадратном сантиметре площади поверхности. Приведенные здесь изображения были напечатаны с разрешающей способностью в 127 тысяч точек на дюйм. Для сравнения, разрешающая способность экрана iPhone 7 составляет 326 точек на дюйм. К сожалению, создаваемая таким способом гамма цветов не блещет яркостью и богатством цветов. Таким способом невозможно получить зеленый цвет и оттенки синего, а создаваемый красный цвет является очень тусклым. Однако исследователи уже думают над заменой германия кремнием, который имеет несколько иной спектр отражения света. И при помощи кремния можно будет получить зеленый цвет, что, в свою очередь, позволит печатать яркие полноцветные изображения. Новая технология лазерной печати вряд ли когда-нибудь появится в виде настольного принтера. Зато она имеет перспективы для облегчения жизни дизайнеров, модельеров и людей прочих творческих специальностей. К примеру, автпроизводители смогут изготавливать на одном конвейере детали внутреннего интерьера кабины, которые потом будут окрашиваться лазером в необходимый цвет. Помимо этого, новая технология лазерной печати позволит вносить коррективы, конечно в определенных пределах, в уже напечатанные изображения.

Другие интересные новости:

▪ Эффективный тонкопленочный органический фотогальванический модуль Toshiba

▪ Интернет летом замедляется

▪ Ночное зрение бабочек

▪ Электровелосипед Zectron Electric Bike

▪ Черный ящик Земли

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Гирлянды. Подборка статей

▪ статья Индивидуальная защита от современных средств поражения. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Зачем при варке макарон и картофеля присаливают воду? Подробный ответ

▪ статья Кузнец ручной ковки. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Стиральные порошки, не содержащие в своем составе мыла (суррогатные). Простые рецепты и советы

▪ статья Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ. Требования к проектированию ВЛ, учитывающие особенности их ремонта и технического обслуживания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025