Beztransformatorowe przetwornice napięcia. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Przetwornice napięcia, prostowniki, falowniki

 Komentarze do artykułu

Za pomocą przetwornic beztransformatorowych możliwe jest uzyskanie napięć bipolarnych i kilkukrotne zwiększenie napięcia źródła zasilania. Ze względu na fakt, że w przetwornicach beztransformatorowych napięcie wzrasta w wyniku sumowania się napięć na kondensatorach, wskazane jest wykonanie ich na małe prądy obciążenia, nieprzekraczające 0,5 A.

na ryc. 64a przedstawia schemat ideowy niskoprądowego, półfalowego, beztransformatorowego przetwornika napięcia. Dla prądu obciążenia do 10 mA, co pozwala na uzyskanie dwu- lub trzykrotnego napięcia źródła zasilania, a także napięcia o odwrotnej polaryzacji. Przetwornica pracuje ze źródła prądu stałego o napięciu 3...12 V i ma sprawność około 50%.

Urządzenie składa się z głównego oscylatora zamontowanego na tranzystorze VT1 i VT2 zgodnie z obwodem multiwibratora oraz dwóch podwajaczy napięcia na diodach VD1-VD4 i kondensatorach C2 i C5.

Gdy tranzystor VT1 jest otwarty, kondensator C1 jest ładowany przez diodę VD2 do napięcia zasilania. Po zamknięciu tego tranzystora ujemna płyta kondensatora C2 jest połączona przez rezystor R1 z przewodem dodatnim źródła zasilania. W tym samym czasie na dodatniej płytce kondensatora C2 powstaje dodatnie napięcie w stosunku do dodatniej elektrody źródła zasilania, które ładuje kondensator C2 przez diodę VD1.Tak więc na wyjściu + Uout dwukrotnie większe napięcie źródła zasilania uzyskuje się w odniesieniu do wspólnego przewodu.

Gdy tranzystor VT2 jest zamknięty, kondensator C4 jest ładowany przez rezystor R3 i diodę VD5 do napięcia zasilania. Gdy tranzystor VT2 jest otwarty, dodatnia wyściółka tego kondensatora jest podłączona do wspólnego przewodu urządzenia. Na ujemnej płytce kondensatora C5 powstaje ujemne napięcie w stosunku do wspólnego przewodu konwertera. Kondensator C4 jest ładowany z tego napięcia przez diodę VD6.

W takim przypadku na wyjściu -Uout2 pojawi się napięcie ujemne w stosunku do przewodu wspólnego, którego wartość odpowiada napięciu źródła zasilania. Pomiędzy wyjściami + Uout1 - Uout2 zostanie podane trzykrotne napięcie zasilania.

(kliknij, aby powiększyć)

Rys.. 64

Aby uzyskać konwersję pełnookresową, która podwaja obciążalność prądową, należy dodatkowo podłączyć węzeł dublujący do tranzystora VT1, podobny do tego, który jest podłączony do tranzystora VT2 (C5, C6, VD3, VD4), oraz do tranzystor VT2 - podwójny węzeł podłączony do tranzystora VT1 ( C2, C2, VD1, VD2) i odpowiednio podłącz wyjścia tych umysłów. Kondensatory filtrujące C1 i C6 w tym przypadku będą wspólne dla dwóch półcykli konwersji. na ryc. 64b przedstawia schemat pełnookresowej beztransformatorowej konwersji napięcia z przełącznikami tranzystorowymi, zaprojektowanej dla prądu obciążenia do 0,5 A. Podwójne lub trzykrotne napięcie źródła zasilania można usunąć z wyjść przetwornicy, podobnie jak w przypadku pierwszego wersja urządzenia.

Główny oscylator G jest montowany zgodnie z obwodem multiwibratora na tranzystorach VT3 i VT4. Tranzystory VT1, VT2 i VT5, VT6 służą do wzmacniania prądu tranzystorów multiwibratora i działają w trybie klucza. W jednym półcyklu multiwibratora tranzystory VT1, VT3 VT6 są otwarte W tym czasie kondensatory C2 w C5 są ładowane, a C1 i C6 rozładowywane. W drugiej połowie cyklu tranzystory te zamykają się, a tranzystory VT2, VT4, VT5 otwierają się, kondensatory C1 i C6 są ładowane, a C2 i C5 rozładowywane. Kondensatory są ładowane przez diody VD2, VD4, VD5, VD7, rozładowywane przez VD1, VD3, VD6, VD8.

Przetwornicę można zmontować z powielaczem napięcia kondensatora zgodnie ze schematem pokazanym na rys. 64, w. Z wyjścia +Uout1 dostarczane jest prawie trzykrotne napięcie zasilania przy prądzie obciążenia około 200 mA. Wraz ze wzrostem kroków mnożenia napięcia maleje dopuszczalny prąd obciążenia przekształtnika.

Konwerter beztransformatorowy można zmontować z oscylatorem głównym na mikroukładzie, jak pokazano na ryc. 65. Dioda VD1 ustawia cykl pracy multiwibratora na elementach DD1.1 i DD1.2 równy 2. Gdy napięcie jest wysokie, tranzystory VT1.3, VT1.4 są otwarte na wyjściach elementów DD2 i DD4 .2, a kondensator C2 jest ładowany przez diodę VD1. Po przełączeniu multiwibratora w inny stan, w którym na elementach wyjściowych ustawione jest niskie napięcie, tranzystory VT3, VT3 otwierają się, a kondensator C3 jest ładowany przez diodę VD2 do napięcia zasilania. Całkowite napięcie na kondensatorach C3, CXNUMX odpowiada dwukrotności napięcia źródła zasilania.

Rys.. 65

Sprawność przetwornic z przełącznikami tranzystorowymi wynosi około 50%. Straty bezproduktywne w przetwornicy występują głównie podczas przełączania tranzystorów. Aby zwiększyć wydajność przetwornic, należy zastosować w nich tranzystory i diody wysokiej częstotliwości. Tranzystory powinny pracować w trybie płytkiego nasycenia i mieć statyczny współczynnik przenoszenia prądu co najmniej 50. Wskazane jest stosowanie diod germanowych o niskim napięciu zasilania, ponieważ mają one mniejszy spadek napięcia przewodzenia w porównaniu z diodami krzemowymi.

Przy zakładaniu przetwornic konieczne jest czasowe wyłączenie dodatniego sprzężenia zwrotnego w multiwibratorze poprzez odłączenie jednego z kondensatorów: na ryc. 64b - C3 lub C4; na ryc. 65 - C1. Następnie dobierając rezystory w obwodach bazowych tranzystorów, ustaw je w taki sposób, aby napięcie kolektor-emiter nie przekraczało 0,5 V.

Autor: Drobnitsa N.A.

Zobacz inne artykuły Sekcja Przetwornice napięcia, prostowniki, falowniki.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że ​​firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że ​​tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Planeta z trzema słońcami 19.07.2016 Zespół astronomów kierowany przez Daniela Apai z University of Arizona (USA) odkrył planetę, która zajmuje rzadką pozycję między trzema gwiazdami jednocześnie. W odległym świecie możesz cieszyć się trzema wschodami i zachodami słońca jednocześnie dziennie. Odkrycia dokonano za pomocą bardzo czułego spektrometru podczerwieni, który jest częścią Bardzo Dużego Teleskopu (European Southern Observatory, Chile). Planeta HD 131399Ab znajduje się na rozszerzonej orbicie w konstelacji Centaura. Naukowcy szacują, że ma około 16 milionów lat, co czyni ją jedną z najmłodszych egzoplanet. Planeta jest około cztery razy większa od Jowisza. Znajduje się około 340 lat świetlnych od Ziemi. Ponadto HD 131399Ab jest jedną z najzimniejszych odkrytych do tej pory egzoplanet, a jej powierzchnia nagrzewa się do 580 °C. Według Kevina Wagnera, jednego z członków zespołu badawczego, planeta HD 131399Ab kończy połowę swojej orbity w ciągu 550 lat ziemskich. Przez cały ten czas na jej niebie widoczne są trzy gwiazdy. Przez większą część roku dwa z nich zbiegają się, tworząc nocny cień po jednej stronie planety. Jednak gdy planeta porusza się po swojej orbicie, rozchodzą się, tak że zachód słońca jednej zbiega się ze wschodem drugiej. HD 131399Ab znajduje się w tej pozycji „stałego dnia” przez około jedną czwartą swojej orbitalnej podróży – około 140 lat ziemskich. W centrum tego złożonego układu gwiazd znajduje się gwiazda HD 131399A, wokół której krążą również bliźniacze gwiazdy B i C. Planeta HD 131399A krąży po orbicie dwa razy większej niż Pluton, planeta najbardziej odległa od Słońca. Jak twierdzą naukowcy, jak dotąd ten złożony system wydaje się być dość stabilny. Jednak najmniejsza zmiana może go zdestabilizować. Jak wykazały badania komputerowe, w tym przypadku planeta może zostać wyrzucona z układu gwiezdnego.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Aparat Nikon Coolpix AW130

▪ Telefon komórkowy pomaga znaleźć osobę

▪ Nowe gry będą wymagały dysku SSD

▪ gadżet przedłużający żywotność baterii

▪ Struktura mózgu określa niektóre cechy osobowości osoby

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Elektroniczne podręczniki. Wybór artykułów

▪ artykuł Grinevsky Alexander Stepanovich (Alexander Grin). Słynne aforyzmy

▪ artykuł Co to jest nawadnianie? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Szef firmy kurierskiej. Opis pracy

▪ artykuł Oddział linii napowietrznej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Niewrażliwa serwetka. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024