Przetwornica napięcia DC/DC typu step-up, 12/300 V. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Przetwornice napięcia, prostowniki, falowniki

 Komentarze do artykułu

Prawie każdy SMPS zawiera prostownik pełnookresowy, który przekształca napięcie sieciowe 220 V AC na 310 V DC (jedynymi wyjątkami są SMPS małej mocy, w których czasami stosuje się prostownik półfalowy). Oznacza to, że do zasilania takich zasilaczy impulsowych nie trzeba generować napięcia sinusoidalnego 220 V i częstotliwości 50 Hz, ale wystarczy stałe napięcie 310 V, co znacznie upraszcza konstrukcję przetwornicy.

Proponowana przetwornica DC/DC pozwala zasilić dowolny sieciowy sprzęt elektryczny o poborze mocy nie większym niż 12 W, w tym zasilacz impulsowy, z sieci pokładowej samochodu lub innego źródła stałego napięcia 50 V. Przetwornica charakteryzuje się małymi gabarytami i wagą, dużą niezawodnością i wydajnością przy niskich kosztach i prostocie konstrukcji. Wady - brak izolacji galwanicznej obwodu wyjściowego 310 V DC od źródła zasilania 12 V oraz mała moc. Obwód konwertera pokazano na ryc. 1.

(kliknij, aby powiększyć)

Dane techniczne:

• napięcie wejściowe, V.....10,5...15
• częstotliwość konwersji, kHz.....40
• napięcie wyjściowe, V ...300...310
• prąd pobierany przy braku obciążenia, mA ..... 38
• maksymalna długotrwała moc obciążenia, W.....50
• Sprawność (przy napięciu wejściowym 11,7 V i mocy obciążenia 32 W), % ..... 92

Urządzenie zbudowane jest według klasycznego schematu przetwornicy przeciwsobnej z wyjściem środka uzwojenia pierwotnego transformatora podwyższającego napięcie T1. Podstawą urządzenia jest kontroler push-pull SHI DA1. którego wyjście jest podłączone zgodnie z obwodem wtórnika emitera. Częstotliwość konwersji wynosi około 40 kHz, jest ustalana przez rezystor R3 i kondensator C3. Miękki start konwertera zapewniają elementy R4, R7, C9, VT7. Chroni to bezpiecznik topikowy FU1, tranzystory przełączające VT5, VT6 i diody prostownicze VD7-VD10 przed przeciążeniem podczas procesu przejściowego podczas ładowania kondensatorów wygładzających C18-C20. Po przyłożeniu napięcia zasilania kondensator C9 jest ładowany, tranzystor VT7 jest w tym momencie zamknięty.

Gdy kondensator się ładuje, tranzystor VT7 otwiera się, a napięcie na wejściu komparatora „czasu martwego” (pin 4DA1) maleje. Dzięki temu cykl pracy impulsów sterownika płynnie wzrasta od zera do wartości maksymalnej (48%). To rozwiązanie, w przeciwieństwie do powszechnie stosowanego obwodu RC, pozwala uzyskać maksymalne wypełnienie impulsów sterujących dzięki wyjątkowo niskiej rezystancji dren-źródło tranzystora VT7 w stanie otwartym. Dioda VD2 przyspiesza rozładowanie kondensatora C9, gdy napięcie zasilania jest wyłączone.

Tranzystory VT1, VT2, a także VT3, VT4 są obserwatorami emiterowymi, które zapewniają szybkie ładowanie pojemności bramek tranzystorów polowych VT5, VT6. Diody VD3, VD4 bocznikują rezystory R8, R9 w obwodach bramki, przyspieszając proces zamykania tych tranzystorów, zmniejszając w ten sposób straty przełączania. Aby ograniczyć skoki napięcia na drenach tranzystorów VT5, VT6 do bezpiecznej wartości, zainstalowane są diody ograniczające VD5, VD6.

W celu ustabilizowania napięcia wyjściowego zastosowano napięciowe sprzężenie zwrotne do wbudowanego wzmacniacza sygnału błędu DA1 kontrolera SHI. Napięcie wyjściowe konwertera przez dzielnik rezystancyjny R14R15 jest podawane na nieodwracające wejście tego wzmacniacza (styk 1 DA1). Wejście odwracające wzmacniacza (pin 2) otrzymuje napięcie z wbudowanego źródła napięcia odniesienia (1 V) z pinu 5 DA14 poprzez rezystor R1. Wzrost napięcia wyjściowego prowadzi do liniowego zmniejszenia czasu trwania impulsów na pinach 9 i 10 sterownika SHI DA1, co prowadzi do zmniejszenia napięcia wyjściowego, tj. jego stabilizacja.

Za pomocą rezystorów R1 i R2 wzmocnienie wbudowanego wzmacniacza sygnału błędu jest ustawione na około dziesięć. Pozwoliło to uniknąć znacznej różnicy w czasie trwania impulsów sterujących na pinach 9 i 10 kontrolera SHI.

Na elementach DA2, HL1, R10-R13 wykonywana jest jednostka kontrolująca rozładowanie akumulatora. Napięcie zasilania z dzielnika R10, R11 jest doprowadzane do wejścia sterującego mikroukładu DA2 - równoległego regulatora napięcia, który służy jako komparator

Gdy napięcie na wejściu sterującym jest większe niż 2,5 V, przez diodę HL1 przepływa prąd, którego świecenie wskazuje na normalne napięcie akumulatora, a brak świecenia oznacza jego rozładowanie. Dioda VD1 zabezpiecza urządzenie przed błędną polaryzacją napięcia zasilającego - w przypadku zaistnienia takiej sytuacji następuje przepalenie wkładki topikowej FU1. Napięcie zasilania sterownika SHI DA1 jest dostarczane przez filtr zasilania L1C4C6.

W urządzeniu zastosowano rezystory MLT, C2-23, kondensatory tlenkowe - importowane, kondensatory C1-C3 - K10-17, reszta - ceramiczne do montażu natynkowego, rozmiar 0805 lub 1206. Tranzystory IRF3205 są wymienne na IRFI3205 lub IRL3705N. tranzystory 2SC3205 i 2SA1273 - odpowiednio na KT961 i KT639 (z dowolnymi indeksami literowymi). W tym drugim przypadku wskazane jest wybranie próbek o wzmocnieniu prądu statycznego co najmniej 100. Diody 1.5KE36A można zastąpić diodami 1.5KE39A, 1.5KE47A lub P6KE36A, P6KE39A, P6KE47A, a UF2007 - diodami FR207 lub HER207. Pełne analogi kontrolera TL494CLP SHI to mikroukłady. KA7500 i KR1114EU4. Po zamontowaniu tranzystorów VT5 i VT6 na płytce, poprzez izolujące przekładki przewodzące ciepło, mocowany jest do nich wspólny radiator. czyli płyta aluminiowa o wymiarach 50x20 mm i grubości 2...4 mm. Dla transformatora T1 zastosowano obwód magnetyczny w kształcie litery W typu El o przekroju 10x7 mm z zasilacza IBM PC AT.

Przede wszystkim uzwojenie II jest nawinięte na ramę zawierającą 182 zwoje drutu PEV-2 0,25 mm, każda z warstw jest izolowana kalką kreślarską. Do uzwojenia I użyto pięciu skręconych drutów PEV-2 0,44 mm, zawiera 14 zwojów z zaczepem od środka.

Po nawinięciu cała cewka jest impregnowana szelakiem. Aby przyspieszyć suszenie, można rozgrzać cewkę, przepuszczając przez uzwojenie II prąd stały o natężeniu 0,3 ... 0,4 A. W tej chwili w cewce nie powinno być obwodu magnetycznego. Aby uzyskać maksymalną indukcyjność uzwojeń, obie części obwodu magnetycznego są sklejane szelakiem, w którym miesza się proszek ferrytowy. Po wyschnięciu obwód magnetyczny jest owinięty kilkoma warstwami papierowej taśmy samoprzylepnej. indukcyjność każdej połowy uzwojenia I transformatora T1 musi wynosić co najmniej 130 μH.

Wszystkie elementy przetwornicy z wyjątkiem diody LED, diody VD1, podstawek bezpiecznikowych, wyłącznika sieciowego, gniazd wejściowych i wyjściowych zamontowane są na płytce drukowanej wykonanej z jednostronnie foliowanej włókna szklanego o grubości 1,5 mm, której rysunek jest pokazany na ryc. 2.

Tablica montowana jest w obudowie o wymiarach 154x64x39 mm - jest wykonana samodzielnie i sklejona z arkusza styropianu o grubości 2 mm. Dioda LED, oprawki bezpieczników, włącznik zasilania, gniazda wejściowe i wyjściowe są instalowane w otworach na bocznych ściankach obudowy (rys. 3).

Dioda VD1 - na zaciskach wyłącznika zasilania SA1 i oprawki bezpiecznika FU1. W pokrywie obudowy wykonane są otwory wentylacyjne (rys. 4).

Regulacja przetwornicy sprowadza się do sprawdzenia napięcia wyjściowego, bez podłączonego obciążenia, które powinno mieścić się w zakresie 300...310 V. W razie potrzeby zmienia się je wybierając rezystor R15.

Aby założyć jednostkę sterującą rozładowaniem akumulatora, należy wybrać rezystor R11, aby gdy napięcie zasilania spadnie do 10,8 V, dioda HL1 zgasła.

Autor: Bielajew S.

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:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

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 ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Tablet hybrydowy Teclast X2 Pro 04.11.2015 Teclast rozpoczął sprzedaż tabletu X2 Pro z systemem operacyjnym Windows 10. Nowość wykorzystuje 14-nanometrowy procesor Intel Core M 5Y10c generacji Broadwell. Układ ten wyposażony jest w dwa rdzenie przetwarzające o częstotliwości 800 MHz (dynamicznie wzrasta do 2,0 GHz). Przetwarzaniem grafiki zajmuje się kontroler Intel HD Graphics 5300 o częstotliwości 300-800 MHz. Dołączona klawiatura z touchpadem może być używana z tabletem. W tej formie urządzenie mocno przypomina gadżety Microsoft Surface. Ekran dotykowy Teclast X2 Pro ma przekątną 11,6 cala i ma rozdzielczość Full HD (1920 x 1080 pikseli). Komputer ma na pokładzie 4 GB pamięci RAM, moduł flash o pojemności 64 GB z możliwością rozbudowy kartą microSD, aparaty z matrycami 2 i 5 megapikseli, Wi-Fi 802.11b/g/n oraz adaptery bezprzewodowe Bluetooth. Dostępne są porty USB i microHDMI. Wymiary tabletu to 303 x 185 x 10 mm, waga - około 840 gramów. Zasilanie zapewnia potężny akumulator o pojemności 12 000 mAh. Deklarowana żywotność baterii na jednym ładowaniu sięga 8 godzin. Model Teclast X2 Pro można kupić w szacunkowej cenie 400 USD.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Nazwany przyczyną szybkiego wzrostu czarnych dziur

▪ Pamięć Samsung DRAM CXL 2.0 128 GB

▪ Konwerter SIMO PMIC MAX77654

▪ Antydrukarka

▪ Dzienniki w szkle

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Systemy akustyczne. Wybór artykułów

▪ artykuł Lament nad rzekami Babilonu. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Dlaczego ludzie częściej łapią przeziębienia w zimnych porach roku? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Jezioro Iskanderkul. Cud natury

▪ artykuł Wysokiej jakości tranzystor UMZCH. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Mokry łokieć. 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