Mały, potężny konwerter napięcia

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Przetwornice napięcia, prostowniki, falowniki

 Komentarze do artykułu

Niektóre urządzenia elektroniczne wymagają do zasilania ich napięcia stałego o wartości większej niż 12 V. Dlatego przy eksploatacji takiego sprzętu np. w samochodzie lub z akumulatora samochodowego wymagany jest odpowiedni przetwornica napięcia. W oparciu o nowoczesne mikroukłady i tranzystory polowe możliwe jest zmontowanie ekonomicznego przetwornika napięcia, którego wymiary będą determinowane głównie przez transformator. Oferujemy czytelnikom jedną z opcji takiego konwertera.

Obwód konwertera napięcia stałego na większe napięcie stałe pokazano na ryc. 1. Zmontowany jest na chipie KR1211EU1 [1] i tranzystorach polowych IRLR2905 [2]. Tranzystory te mają bardzo niską rezystancję włączenia (około 0,027 oma), zapewniają duży przepływ prądu (co najmniej 26 A) i są sterowane sygnałami o poziomach logicznych mikroukładów cyfrowych. W większości przypadków można je stosować bez radiatorów, zmniejszając tym samym wymiary przetwornicy.

(kliknij, aby powiększyć)

Układ DA2 generuje impulsowe sygnały sterujące dla tranzystorów polowych, ich częstotliwość jest określona przez parametry obwodu ustawiania częstotliwości R3C12. Impulsy sterujące są formowane w taki sposób, że między nimi jest przerwa. W rezultacie przepływ prądu przez tranzystory jest wykluczony i zwiększa się wydajność przetwornicy. Tranzystory przełączają uzwojenie pierwotne transformatora podwyższającego T1. Napięcie uzwojenia wtórnego prostuje mostek diodowy VD1-VD4 i wygładza filtr C13C14L2C15. Tutaj cewka indukcyjna zapewnia głównie tłumienie harmonicznych o wysokiej częstotliwości w napięciu wyjściowym.

Napięcie zasilania układu sterującego DA2 jest wstępnie wygładzane przez filtr L1C9 i stabilizowane przez zintegrowany regulator napięcia DA1. Obwód R2C11 zapewnia uruchomienie mikroukładu po włączeniu zasilania. Na przekaźniku K1 zamontowane jest urządzenie zabezpieczające przed przeciążeniem przetwornicy. Gdy pobór prądu wzrośnie powyżej ustawionego poziomu, styki przekaźnika K1.1 zamkną się, wysoki poziom logiczny trafi na wejście FC mikroukładu DA2, a na jego wyjściach zostanie ustawiony niski poziom logiczny - tranzystory zamkną się a konwerter przestanie działać. Aby go ponownie uruchomić, wyłącz i włącz ponownie zasilanie.

W razie potrzeby można wprowadzić sygnalizację LED pracy konwertera. W tym celu obwody diody LED i rezystora ograniczającego prąd są połączone równolegle z kondensatorami C1 (sterowanie napięciem wejściowym) i C15 (sterowanie napięciem wyjściowym).

W urządzeniu dopuszcza się wymianę układu 78L05 (DA1) na KR1157EN502A, 78M05, KR142EN5A, pożądane jest zastosowanie kondensatorów tlenkowych do montażu powierzchniowego lub tantalu serii K52, K53, jednak w tym przypadku wymiary płytki ewentualnie trzeba zwiększyć, kondensatory niepolarne - K10-17V lub K10-17a z pinami o minimalnej długości. Rezystory - MLT, S2-33, cewka indukcyjna L1 - DM-0,1 o indukcyjności 50 ... 100 μH. Cewka indukcyjna L2 jest uzwojona na pierścieniowym obwodzie magnetycznym K20x12x6 wykonanym z ferrytu 2000NM, jej uzwojenie zawiera 5 zwojów drutu MGTF 0,75, a indukcyjność wynosi około 50 μH.

Można zastosować dowolne diody LED, a rezystancję i moc rezystorów ograniczających prąd dobiera się na podstawie przepływającego przez nie prądu. Przełącznik SA1 - P2T. Przekaźnik prądowy K1 jest własnej roboty, uzwojenie wykonane z izolowanego drutu miedzianego o średnicy 2 mm, nawiniętego na trzpień o średnicy 3 ... 4 mm, wewnątrz którego wsunięty jest kontaktron KEM2 (m.in. stosowany np. w przekaźniku RES44). Przybliżona liczba zwojów dla prądu 7 A wynosi 4, a dla 10 A 3. Czułość przekaźnika można płynnie regulować zmieniając położenie kontaktronu w cewce, po ostatecznej regulacji kontaktron przełącznik jest mocowany za pomocą kleju.

Transformator T1 wykonany jest na dwóch sklejonych pierścieniowych rdzeniach magnetycznych K45x28x12 wykonanych z ferrytu 2000NM-17, ostre krawędzie pierścieni muszą być zaokrąglone. Oba uzwojenia nawinięte są drutem MGTF 0,75. Pierwotny zawiera 5 zwojów ośmiu przewodów złożonych razem, jest podzielony na dwie części, a początek jednej jest połączony z końcem drugiej. Uzwojenie wtórne dla napięcia wyjściowego 32 V zawiera 15 zwojów w dwóch przewodach. Dla innych wartości napięcia wyjściowego należy proporcjonalnie zmienić liczbę zwojów uzwojenia wtórnego.

Większość części jest umieszczona na płytce drukowanej wykonanej z dwustronnej folii z włókna szklanego, której rysunek pokazano na ryc. 2. Obszary folii, które należy usunąć, są podświetlone na czarno. Wszystkie elementy mocowane są po stronie drukowanych przewodników. Druga strona jest metalizowana w lewo i połączona ze wspólnym przewodem pierwszej strony. Aby to zrobić, kawałki ocynowanego drutu są wkładane w otwory przelotowe pokazane na rysunku i lutowane po obu stronach płytki. Zaciski pierwotne transformatora należy przylutować bliżej zacisku drenu tranzystora, ponieważ zapewnią one dodatkowe odprowadzanie ciepła.

Założenie rozpoczyna się od ustawienia częstotliwości przetwornicy, można nią sterować na jednym z wyjść układu DA2 za pomocą oscyloskopu lub miernika częstotliwości. Częstotliwość zalecana dla zastosowanych ferrytowych obwodów magnetycznych wynosi 80 ... 100 kHz, ustawia się ją wybierając pojemność kondensatora C12 lub rezystancję rezystora R3 (pożądana jest zmiana jego wartości w górę). Aby zredukować zakłócenia, przetwornik umieszczono w metalowej obudowie.

Testy urządzenia wykazały, że przy prądzie obciążenia 3 A (moc wyjściowa - około 100 W) sprawność przetwornicy wynosi około 91 ... 92%. Tranzystory polowe lekko się nagrzewają, diody prostownicze – zauważalnie cieplej. Dlatego wydajność można dodatkowo zwiększyć, jeśli zamiast KD213A zostaną zastosowane szybkie diody prostownicze Schottky'ego. Jeśli tranzystory zostaną wyposażone w radiatory i zwiększą się wymiary transformatora, moc przetwornicy można zwiększyć kilkukrotnie.

literatura

1. Goreslavets A. Przetwornice napięcia na chipie KR1211EU1. - Radio, 2001, nr 5,0.42,43.
2. Potężne tranzystory polowe firmy International Rectifier. - Radio, 2001, nr 5, s. 45.

Autor: I. Nieczajew, Kursk

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 Flyback bez transoptora Maxim Integrated MAX17690 15.12.2018 Maxim wypuścił nowy IC MAX17690 - kontroler flyback PWM z regulacją napięcia wyjściowego po stronie pierwotnej regulacji. Takie podejście do regulacji zmniejsza liczbę elementów na płycie o 30%. Regulacja bez izolacji transoptorowej realizowana jest poprzez pomiar odbitego napięcia wyjściowego po stronie pierwotnej. Mikroukład można symulować w narzędziu online firmy Maxim Integrated - EE-Sim. Parametry techniczne: zakres napięcia wejściowego - 4,5...60 V; implementacja algorytmu regulacji napięcia wyjściowego po stronie pierwotnej; częstotliwość przełączania regulowana w zakresie 50...250 kHz; prąd wyjściowy sterownika +2,0/-4,0 A; programowalny miękki start; wbudowane zabezpieczenie przed zwarciem (tryb „czkawki”); ochrona przeciwprzepięciowa wejścia; chip realizuje metodę sterowania PSR (Primary Side Regulation). Typowe aplikacje: izolowane przetwornice DC-DC z szerokim wejściem; elektronika przemysłowa; telekomunikacja; Systemy PLC (Power Line Communication). Typowy schemat aplikacji dla układu MAX17690 MAX17690 ma kilka wzorów wsparcia: MAXREFDES1053 (Vin=42-56V, Vout=12V, Iout=2,5A); MAXREFDES1040 (Vin=18-60V, Vout=54V, Iout=1,1A); MAXREFDES1103 (Vin = 19-40 V, Vout = 24 V, Iout = 0,3 A).

Inne ciekawe wiadomości:

▪ ADC i DAC w kodeku audio mogą działać jednocześnie na różnych częstotliwościach

▪ Błysk laserowy nie jest przeszkodą dla czujnika

▪ Amerykański robot przeszedł 23 km 335 m

▪ Robotyczna noga uczy się samodzielnie chodzić

▪ Stacja radiowa oparta na sztucznej inteligencji

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Urządzenia różnicowoprądowe. Wybór artykułu

▪ Artykuł W zdrowym umyśle i solidnej pamięci. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jak czas trwania spaceru wpływa na jego efektywność? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Szewc do indywidualnego szycia butów. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Bezkontaktowa wędka elektroniczna - mormyszka. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Odbiornik radiowy VHF na KHA058. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

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