Konwerter napięcia 2,4/8 V do zasilania alarmu bezpieczeństwa. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Przetwornica napięcia 2,4/8 V do zasilania alarmu bezpieczeństwa. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Przetwornice napięcia, prostowniki, falowniki

Komentarze do artykułu

Autor proponuje wariant przetwornicy napięcia do zasilania urządzeń przeznaczonych na baterię 6F22 („Krona”) z dwóch baterii niklowo-metalowo-wodorkowych typu AAA na przykładzie alarmu bezpieczeństwa.

Niektóre urządzenia z własnym zasilaniem działają niemal bez przerwy, pobierając przez większość czasu niewielki prąd w trybie czuwania i tylko przez krótki czas – kilkadziesiąt razy więcej. Przykładem takiego urządzenia jest autonomiczny alarm bezpieczeństwa z wbudowanym czujnikiem ruchu IR i emiterem akustycznym (rys. 1). W stanie czuwania prąd pobierany przez sygnalizator nie przekracza ułamka miliampera, a w przypadku wystąpienia alarmu wzrasta do 50...60 mA.

Konwerter napięcia 2,4/8 V do zasilania alarmu bezpieczeństwa
Ryż. 1. Autonomiczny alarm bezpieczeństwa z wbudowanym czujnikiem ruchu na podczerwień i emiterem akustycznym

Istnieją sprzeczne wymagania dotyczące zasilania tego urządzenia. Z jednej strony musi mieć napięcie 6…9 V i prąd wyjściowy kilkudziesięciu miliamperów, aby zapewnić wystarczającą głośność sygnału alarmowego, z drugiej strony dużą pojemność i małe wymiary. Urządzenie to zasilane jest baterią 6F22 („Krona”).

Istnieją oczywiście akumulatory z ogniwami galwanicznymi lub akumulatory o podobnej wielkości, które spełniają te wymagania, lecz nie są one tanie. Jeśli używasz tanich, mogą nie zapewniać wymaganego prądu, zwykle mają wysoki prąd samorozładowania i dlatego wymagają częstej wymiany.

Jednym z rozwiązań tego problemu jest zastosowanie akumulatorów niklowo-kadmowych, niklowo-metalowo-wodorkowych lub akumulatorów AA oraz przetwornicy podwyższającej napięcie do zasilania sygnalizatora. Taki konwerter można zmontować w oparciu o specjalizowany mikroukład NCP1400ASN50T1, jego obwód pokazano na ryc. 2. Układ ten przeznaczony jest do budowy stabilizowanej przetwornicy napięcia przełączającego o napięciu wyjściowym 5 V. Mikroukład działa w ten sposób, że na swoim wejściu OUT (pin 2) utrzymuje określone stałe napięcie. Aby uzyskać na wyjściu przetwornicy napięcie w przybliżeniu dwukrotnie wyższe, stosuje się dwa prostowniki na diodach VD1 i VD2, a dławik akumulacyjny L1 wykonany jest z odczepem.

Konwerter napięcia 2,4/8 V do zasilania alarmu bezpieczeństwa
Ryż. 2. Obwód konwertera oparty na układzie NCP1400ASN50T1

Ale niezależnie od prądu wyjściowego, sam konwerter nadal pobiera prąd z zasilacza. Aby go zmniejszyć, można okresowo wyłączać konwerter, a podczas przerwy w pracy zasilać sygnalizator z kondensatora akumulacyjnego. Dokładnie to zrobiono w tym urządzeniu, ponieważ mikroukład ma wejście sterujące CE (pin 1). Włączanie i wyłączanie konwertera odbywa się za pomocą tranzystora polowego VT1.

Natychmiast po podaniu napięcia zasilania kondensator C3 zostaje rozładowany, tranzystor zostaje zamknięty, a na wejście CE zostaje przyłożony wysoki poziom, który włącza przetwornicę. Rozpoczyna się ładowanie kondensatora C3, a gdy napięcie na bramce tranzystora stanie się wystarczające do jego otwarcia, napięcie na wejściu CE mikroukładu spadnie prawie do zera, konwerter wyłączy się. Kiedy kondensator C3 trochę się rozładuje, tranzystor zamyka się i konwerter włącza się ponownie.

W rezultacie prąd pobierany przez przetwornicę w czasie, gdy sygnalizator znajduje się w stanie czuwania, ma charakter impulsowy, a napięcie na kondensatorze waha się pomiędzy dwiema wartościami Umin i Umax (rys. 3). Amplituda impulsu prądu wynosi około 200 mA, czas trwania impulsu około 1 ms, okres powtarzania około 1,5 s. Dlatego średni prąd pobierany z zasilacza w tym trybie nie przekracza 1 mA.

Konwerter napięcia 2,4/8 V do zasilania alarmu bezpieczeństwa
Ryż. 3. Wykresy zmian napięcia i prądu

Wykorzystując fakt, że sygnalizator pracuje normalnie w zakresie napięć zasilania 7...10 V, zdecydowano się ustawić (przy pomocy rezystora trymera R3) napięcie wyjściowe na 7,5...8 V. W związku z tym konwerter okresowo włącza się i wyłącza, utrzymując określone napięcie na wyjściu. Dlatego niestabilność napięcia wyjściowego jest stosunkowo duża - ±0,5 V, ale nie ma to wpływu na działanie sygnalizatora. W miarę rozładowywania akumulatora czas włączenia maleje. Bez tranzystora polowego napięcie wyjściowe konwertera wynosi 9 ... 9,5 V.

Gdy sygnalizator przechodzi w stan alarmowy, okres włączenia konwertera ulega znacznemu skróceniu. Jeśli napięcie wyjściowe spadnie poniżej 8 V, FET wyłączy się, a konwerter będzie pracował nieprzerwanie. O stabilności termicznej napięcia wyjściowego decydują przede wszystkim parametry tranzystora polowego. W tym przypadku współczynnik temperaturowy napięcia jest ujemny i wynosi kilka miliwoltów na stopień Celsjusza.

Jeżeli sygnalizator zostanie wyłączony standardowym wyłącznikiem, przetwornica będzie dalej pracować, jednak okres jego załączenia wydłuży się kilkukrotnie i zmaleje prąd pobierany ze źródła zasilania. Dlatego w niektórych przypadkach można obejść się bez instalowania specjalnego wyłącznika w obwodzie zasilania przetwornicy, a w celu długotrwałego przechowywania w stanie wyłączonym wystarczy wyjąć akumulatory lub ogniwa galwaniczne z komory akumulatorów. Ale jeśli chcesz, możesz zainstalować dodatkowy przełącznik, w obudowie sygnalizatora jest na to wystarczająco dużo miejsca.

Większość elementów zmontowano na płytce drukowanej wykonanej z włókna szklanego obustronnie foliowanego o grubości 1,5 mm; jej rysunek pokazano na ryc. 4. Wszystkie elementy są umieszczone z jednej strony, druga pozostaje metalizowana. W przetwornicy zastosowano stałe rezystory do montażu powierzchniowego o wielkości 1206, ale odpowiednie są również MLT, S2-23, strojenie - SP3-19, kondensatory tlenkowe - tantal do montażu powierzchniowego. Zamiast diod SS12 można zastosować impulsowe lub detektorowe diody germanowe małej mocy lub diody Schottky'ego, zaprojektowane na prąd przewodzenia co najmniej 60 mA. Cewka indukcyjna jest nawinięta na pierścień ferrytowy o średnicy 6 ... 9 mm od transformatora statecznika elektronicznego świetlówki kompaktowej i zawiera dziewięć zwojów drutu PEV-2 0,4 z odgałęzieniem od czwartego, licząc od pozostawiony zgodnie z obwodem wyjściowym.

Konwerter napięcia 2,4/8 V do zasilania alarmu bezpieczeństwa
Ryż. 4. Rysunek płytki drukowanej i umiejscowienie na niej elementów

Konwerter napięcia 2,4/8 V do zasilania alarmu bezpieczeństwa
Ryż. 5. Zamontowana płyta

Płytka długim bokiem (dół na rys. 4) jest przylutowana do podstawy o wymiarach 26x50 mm, wykonanej z jednostronnie laminowanego włókna szklanego (rys. 5). Na wąskich bokach podstawy przylutowane są styki-oprawki baterii lub ogniw galwanicznych (ryc. 6). W tym celu na płycie bazowej wycina się zadrukowane obszary do lutowania uchwytów. Dzięki temu konwerter „pasuje” do gabarytów akumulatora 6F22 i umieszcza się go w komorze akumulatora sygnalizatora (rys. 7).

Konwerter napięcia 2,4/8 V do zasilania alarmu bezpieczeństwa
Ryż. 6. Zamontowana płyta

Konwerter napięcia 2,4/8 V do zasilania alarmu bezpieczeństwa
Ryż. 7. Komora baterii sygnalizatora

Konwerter napięcia 2,4/8 V do zasilania alarmu bezpieczeństwa
Ryż. 8. Konwerter w komorze baterii multimetru serii DT-83X

Przetwornik ten może być również używany do zasilania multimetrów serii DT-83X (rys. 8), zmieści się w komorze baterii. Aby to zrobić, nie można zainstalować tranzystora polowego i wszystkich rezystorów na płytce, a wejście CE (pin 1) mikroukładu jest podłączone do dodatniego zacisku kondensatora C1. Liczba obrotów przepustnicy wynosi 10, z dotknięciem od środka. Ponieważ multimetr jest rzadko używany, w obwodzie zasilającym przetwornicy należy zamontować niewielki przesuwny wyłącznik zasilania, który umieszczony jest w obudowie multimetru w lewym dolnym rogu (rys. 9). Konwerter można zastosować także w innych urządzeniach zasilanych baterią 6F22.

Konwerter napięcia 2,4/8 V do zasilania alarmu bezpieczeństwa
Ryż. 9. Mały przesuwny przełącznik zasilania

Autor: N. Nieczajew

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

MAX17558 Dwukanałowy kontroler buck 60 V DC-DC 14.08.2015

MAX17558 to dwukanałowy n-kanałowy kontroler buck MOSFET firmy Maxim Integrated, który zapewnia mocny, niezawodny i bardzo bezpieczny kontroler buck DC/DC. Kontroler obsługuje tryb prądu szczytowego i modulację szerokości impulsu (PWM).

Dwa kanały MAX17558 można skonfigurować jako dwa niezależne wyjścia DC/DC z różnicą fazową 0 lub 180°.

Zakres napięcia wejściowego od 4,5 do 60 V pozwala na stworzenie wysoce niezawodnego zasilania przy zasilaniu ze standardowych szyn 12...42 V. Napięcie wyjściowe można skonfigurować w zakresie od 0.8 do 24 V. Każde niezależne wyjście ma swoje własna możliwość konfiguracji miękkiego startu, częstotliwości pracy (od 100 kHz do 2,2 MHz), posiada indywidualne wyjścia „POWERGOOD” oraz wyjścia „ENABLE”.

Szeroki zakres napięcia wejściowego, funkcje ochrony i elastyczność (dzięki dwóm niezależnym kanałom) sprawiają, że MAX17558 nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań, od przemysłowych systemów sterowania i akwizycji danych po wysokowydajne aplikacje telekomunikacyjne.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Samochód z ogniwami paliwowymi KIA

▪ Nowe diody Schottky'ego firmy VISHAY

▪ Inteligentna kamizelka prowadząca dla osób niedowidzących

▪ Karta graficzna AMD FirePro R5000 do centrum danych

▪ Trzęsienie ziemi spodziewane w Nowym Jorku

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu dla lubiących podróżować - wskazówki dla turystów. Wybór artykułów

▪ artykuł Statystyka ekonomiczna. Kołyska

▪ artykuł Czy człowiek może zsiwieć w ciągu minuty? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Pisty front. Wskazówki podróżnicze

▪ artykuł Zasilanie. Przetwornice napięcia, prostowniki, falowniki. Informator

▪ artykuł Schemat, pinout (pinout) kabla do telefonów Motorola BDM. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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