Plastpudelitest luudad. Plastpudelist valmistatud luud
Siin arutatakse trafodeta pingemuundurid, mis koosneb tavaliselt ruutlainegeneraatorist ja pingekordistist.
Tavaliselt on sel viisil võimalik ilma märgatavate kadudeta pinget tõsta mitte rohkem kui mitu korda ja saada ka muunduri väljundis erineva märgiga pinge. Selliste muundurite koormusvool on äärmiselt väike - tavaliselt ühikud, harvemini kümned mA.
Peaostsillaator
Trafodeta pingemuundurite peaostsillaatorit saab valmistada standardse skeemi järgi, mille põhielement 1 (joon. 1) on valmistatud sümmeetrilise multivibraatori baasil.
Näiteks võib plokielementidel olla järgmised parameetrid: R1=R4=1 kOhm; R2 = R3 = 10 kOhm C1 = C2 = 0,01 uF. Transistorid on väikese võimsusega, näiteks KT315. Väljundsignaali võimsuse suurendamiseks kasutati standardset võimendiplokki 2.
Riis. 1. Trafota muundurite põhielementide skeemid: 1 - põhiostsillaator; 2 - tüüpiline võimendiplokk.
Trafodeta pingemuundur
Trafodeta pingemuundur koosneb kahest tüüpilisest elemendist (joonis 2): põhiostsillaatorist 1 ja tõukevõimendi lülitist 2, samuti pingekordistist (joonis 2).
Muundur töötab sagedusel 400 Hz ja annab toitepinge 12,5 V väljundpinge 22V koormusvoolul kuni 100 mA(elementide parameetrid: R1=R4=390 oomi. R2-R3=5,6 kOhm, C1=C2=0,47 µF). Plokis 1 kasutatakse transistore KT603A - b; plokis 2 - GT402V(G) ja GT404V(G).
Riis. 2. Pinge kahekordistamisega trafota muunduri skeem.
Riis. 3. Pingemuundurite vooluringid standardühikul.
Selle saamiseks võib kasutada ülalkirjeldatud standardploki baasil ehitatud pingemuundurit (joon. 1). väljundpinged erineva polaarsusega nagu on näidatud joonisel fig. 3.
Esimese variandi puhul genereeritakse väljundis pinged +10 V ja -10 V; teise jaoks - +20 V ja -10 V, kui seade saab toite 12 V allikast.
Konverteri ahel 90 V türatronite toiteks
Türatronite toiteks umbes 90 V pingega pingemuunduri vooluring vastavalt joonisele fig. 4 koos põhiostsillaatoriga 1 ja elemendi parameetritega: R1=R4=-1 kOhm, R2=R3=10 kOhm, C1=C2=0,01 μF.
Siin saab kasutada laialdaselt saadaolevaid väikese võimsusega transistore. Kordaja on korrutusteguriga 12 ja olemasoleva toitepinge juures ootaks väljundiks ligikaudu 200V, kuid tegelikkuses on see pinge kadude tõttu vaid 90V ning selle väärtus langeb koormusvoolu suurenedes kiiresti.
Riis. 4. Mitmeastmelise kordajaga pingemuunduri ahel.
Pinge polaarsusmuundur vahemikus (+) kuni (-)
Inverteeritud väljundpinge saamiseks võib kasutada ka standardühikul põhinevat muundurit (joon. 1). Seadme väljundis (joonis 5) genereeritakse pinge, mis on toitepingele vastupidine.
Riis. 5. Pingemuunduri ahel.
Kõrval absoluutväärtus see pinge on veidi madalam kui toitepinge, mis on tingitud pooljuhtelementide pingelangusest (pingekaost). Mida madalam on vooluahela toitepinge ja mida suurem on koormusvool, seda suurem on see erinevus.
Pingemuundur (kahekordne)
Pingemuundur (doubleer) (joonis 6) sisaldab peaostsillaatorit 1 (1 joonisel 1.1), kahte võimendit 2 (2 joonisel 1.1) ja sildalaldit (VD1 - VD4).
Riis. 6. Suure võimsusega pinge kahekordistaja ahel.
Plokk 1: R1 = R4 = 100 Ohm; R2 = R3 = 10 kOhm; C1=C2=0,015 µF, transistorid KT315.
On teada, et primaarahelast sekundaarvoolu edastatav võimsus on võrdeline teisenduse töösagedusega, seetõttu väheneb samaaegselt selle suurenemisega kondensaatorite mahtuvus ja sellest tulenevalt seadme mõõtmed ja maksumus.
See muundur annab väljundpinge 12V(tühikäigul). Koormustakistusega 100 oomi langeb väljundpinge 11 V-ni; 50 oomi juures - kuni 10 V; ja 10 oomi juures - kuni 7 V.
Bipolaarne keskpunkti muundur
Pingemuundur (joonis 7) võimaldab saada kaks vastaspolaarset pinget, mille väljundis on ühine keskpunkt. Selliseid pingeid kasutatakse sageli operatiivvõimendite toiteks. Väljundpinged on absoluutväärtuselt lähedased seadme toitepingele ja selle väärtuse muutumisel muutuvad samaaegselt.
Riis. 7. Konverteri ahel multipolaarsete väljundpingete saamiseks.
Transistor VT1 - KT315, dioodid VD1 ja VD2 - D226.
Plokk 1: R1=R4=1,2 kOhm; R2 = R3 = 22 kOhm; C1=C2=0,022 µF, transistorid KT315.
Plokk 2: transistorid GT402, GT404.
Dubleri väljundtakistus on 10 oomi. Tühirežiimis on kondensaatorite C1 ja C2 koguväljundpinge 19,25 V voolutarbimisega 33 mA. Kui koormusvool suureneb 100-lt 200 mA-le, väheneb see pinge 18,25-lt 17,25 V-le.
CMOS-elementidel põhineva peaostsillaatoriga muundur-inverterid
Pingemuunduri peaostsillaator (joonis 8) on valmistatud kahest CMOS-elemendist, mille väljundisse on ühendatud võimendusaste transistoridel VT1 ja VT2. Pöördpinge seadme väljundis, võttes arvesse konversioonikadusid, on mitu protsenti (või kümneid protsenti - madalpinge toiteallikaga) väiksem kui sisend.
Riis. 8. CMOS-elementide baasil põhiostsillaatoriga pingemuundur-inverteri vooluahel.
Sarnane muunduri ahel on näidatud järgmisel joonisel (joonis 9). Muundur sisaldab CMOS-kiibil põhiostsillaatorit, transistoride VT1 ja VT2 võimendusastet, väljundimpulsi pinge kahekordistamise ahelaid, kondensaatorifiltreid ja vooluahelat Zeneri dioodide paaril põhineva kunstliku keskpunkti moodustamiseks.
Konverteri väljundis tekivad järgmised pinged: +15 V koormusvoolul 13... 15 mA ja -15 V koormusvoolul 5 mA.
Riis. 9. Pingemuunduri ahel CMOS-elementidel põhineva peaostsillaatoriga mitmepolaarsete pingete genereerimiseks.
Joonisel fig. Joonisel 10 on kujutatud trafota pingemuunduri väljundsõlme skeem.
Riis. 10. Trafota pingemuunduri väljundastme skeem.
See sõlm on tegelikult võimsusvõimendi. Selle juhtimiseks saate kasutada impulssgeneraatorit, mis töötab sagedusel 10 kHz.
Ilma koormuseta tarbib sellise võimsusvõimendiga muundur voolu umbes 5 mA. Väljundpinge läheneb 18 V-le (kaks korda suurem toitepinge). Koormusvooluga 120 mA väheneb väljundpinge 16 b-ni pulsatsioonitasemega 20 mV. Seadme efektiivsus on umbes 85%, väljundtakistus on umbes 10 oomi.
Kui seade töötab põhiostsillaatorist, kasutades CMOS-elemente, pole takistite R1 ja R2 paigaldamine vajalik, kuid mikrolülituse väljundvoolu piiramiseks on soovitatav selle väljund ühendada transistori võimsusvõimendiga läbi takisti, mille takistus on mitu kOhmi.
Pingemuundur varikappide juhtimiseks
Lihtne pingemuunduri skeem varikappide juhtimiseks on erinevates ajakirjades korduvalt reprodutseeritud. Muundur toodab 20 V pinget, kui toiteallikaks on 9 b, ja selline vooluahel on näidatud joonisel fig. üksteist.
Transistoridele VT1 ja VT2 on kokku pandud ristkülikukujuline impulssgeneraator. Dioodid VD1 - VD4 ja kondensaatorid C2 - C5 moodustavad pingekordisti ning takisti R5 ja zeneri dioodid VD5, VD6 moodustavad parameetrilise pingestabilisaatori.
Riis. 11. Varikappide pingemuunduri skeem.
Pingemuundur CMOS-kiibil
Riis. 12. CMOS-kiibil oleva pingemuunduri vooluahel.
Lihtne pingemuundur ainult ühel CMOS kiip minimaalse arvu rippelementidega saab kokku panna vastavalt joonisel 12 olevale skeemile.
Konverteri peamised parameetrid erinevate toitepingete ja koormusvoolude juures on toodud tabelis 1.
Tabel 1. Pingemuunduri parameetrid (joon. 12):
Upit, V |
Välja. mA |
Välja, V |
Bipolaarne muundur
Riis. 13. Bipolaarse pingedraiveri väljundastme skeem.
Ühe taseme pinge teisendamiseks bipolaarseks väljundpingeks saab kasutada väljundastmega muundurit vastavalt joonisel fig. 13.
Konverteri sisendpingel 5V on väljundpinged +8V ja -8V koormusvoolul 30mA. Konverteri kasutegur oli 75%. Kasuteguri väärtust ja väljundpinget saab suurendada, kasutades pingekordisti alaldis Schottky dioode. Kui toitepinge tõuseb 9 V-ni, tõuseb väljundpinge 15 V-ni.
Transistori 2N5447 ligikaudne analoog on KT345B; 2N5449 - KT340B. Samuti saate ahelas kasutada tavalisemaid elemente, näiteks transistore nagu KT315, KT361.
Impulsspinge kordajate põhimõttel ehitatud pingemuunduri ahelate jaoks saab kasutada väga erinevaid ristkülikukujulisi signaaligeneraatoreid.
Sellised generaatorid on sageli ehitatud mikroskeemile KR1006VI1 (joonis 14). Selle mikroskeemi väljundvool on üsna suur (100 mA) ja sageli saab seda teha ilma täiendavate võimendusastmeteta.
DA1 kiibil olev generaator (KR1006VI1) toodab ristkülikukujulisi impulsse, mille kordussageduse määravad elemendid R1, R2, C2. Need impulsid mikrolülituse viigust 3 suunatakse pingekordistisse.
Pingekordisti väljundiga on ühendatud takistusjagaja R3, R4, mille pinge antakse DA1 mikrolülituse "reset" sisendisse (kontakt 4).
Selle jagaja parameetrid valitakse nii, et kui väljundpinge absoluutväärtuses ületab sisendpinge (toitepinge), genereerimine peatub. Väljundpinge täpset väärtust saab reguleerida, valides takistite R3 ja R4 takistused.
Riis. 14. Peaostsillaatoriga pingemuundur-inverteri skeem mikroskeemil KR1006VI1.
Konverteri - pingeinverteri (joonis 14) omadused on toodud tabelis. 2.
Tabel 2. Pingemuunduri-inverteri karakteristikud (joon. 14).
Upit, V |
Välja, mA |
Iconsumer, mA |
Tõhusus, % |
Võimas muundur-inverter mikroskeemil KR1006VI1
Järgmisel joonisel on näidatud veel üks pingemuunduri skeem, mis põhineb mikroskeemil KR1006VI1 (joonis 15). Peaostsillaatori töösagedus on 8 kHz.
Selle väljundis on pinge kahekordistusahela järgi kokku pandud transistorvõimendi ja alaldi. Toitepinge 12 b korral on muunduri väljundpinge 20 V. Konverteri kaod on tingitud pingelangusest pinge kahekordistaja alaldi dioodidel.
Riis. 15. Mikroskeemiga KR1006VI1 ja võimsusvõimendiga pingemuunduri skeem.
Pinge polaarsuse inverter mikroskeemil KR1006VI1
Sama mikroskeemi (joonis 16) alusel saab luua pingeinverteri. Teisenduse töösagedus on 18 kHz, töötsükkel 1,2.
Riis. 16. Negatiivse polaarsusega pinge draiveri ahel.
Pingemuundur-inverter TTL-kiipide baasil
Nagu ka teiste sarnaste seadmete puhul, sõltub muunduri väljundpinge oluliselt koormusvoolust.
Voolu alaldamiseks saab kasutada TTL- ja CMOS-kiipe. Teemat arendades pakkus selle idee autor D. Cuthbert välja TTL mikroskeemidel põhineva trafota pingemuundur-inverteri (joonis 7).
Riis. 17. Kahel mikroskeemil põhinev pingeinverteri ahel.
Seade sisaldab kahte mikrolülitust: DD1 ja DD2. Esimene neist töötab nelinurkse impulssgeneraatorina sagedusega 7 kHz (elemendid DD1.1 ja DD1.2), mille väljundisse on ühendatud inverter DD1.3 - DD1.6.
Teine mikroskeem (DD2) on ühendatud ebatavaliselt (vt diagrammi): see täidab dioodide funktsiooni. Kõik selle inverteri elemendid on ühendatud paralleelselt, et suurendada muunduri kandevõimet.
Selle kaasamise tulemusena saadakse seadme väljundis inverteeritud pinge -U, mis on ligikaudu võrdne (absoluutväärtuses) toitepingega. 74HC04 CMOS-kiibiga seadme toitepinge võib olla 2 kuni 7 V. Ligikaudu kodumaine analoog— TTL-kiip K555LN1 (töötab kitsamas toitepingevahemikus) või CMOS-kiip KR1564LN1.
Maksimaalne väljundvool muundur jõuab 10 mA. Kui koormus on välja lülitatud, ei tarbi seade praktiliselt voolu.
Pingemuundur K561LA7 kiibil
Eespool käsitletud idee arendamisel kasutada CMOS-i elementide sisendites ja väljunditel saadaolevaid CMOS-mikroskeemide kaitsedioode vaadelgem kahel K561LA7 tüüpi mikroskeemil DD1 ja DD2 valmistatud pingemuunduri tööd (joonis 18).
Esimene neist paneb kokku generaatori, mis töötab sagedusel 60 kHz. Teine kiip täidab silla kõrgsagedusalaldi funktsiooni.
Riis. 18. Täpse polaarsusmuunduri skeem, kasutades kahte K561LA7 mikrolülitust.
Konverteri töötamise ajal genereeritakse väljundis negatiivse polaarsusega pinge, mis suure täpsusega ja suure takistusega koormusega kordab toitepinget kogu nimitoitepinge väärtuste vahemikus (3 kuni 15 V). ).
- 02.08.2015
Märgistus kolme numbriga. Sel juhul määratlevad kaks esimest numbrit mantissi ja viimane 10. põhieksponent, et anda picofarad väärtus. Viimane number"9" tähistab eksponenti "-1". Kui esimene number on "0", on mahtuvus väiksem kui 1 pF (010 = 1,0 pF). Märgistus nelja numbriga. See märgistus on sarnane ülalkirjeldatule...
- 19.10.2016
Need lihtsad vooluringid Need on valgusandurid, tundliku elemendina kasutatakse fototakistit. Esimene ahel on hämardusandur, teine on valgustusandur. Kui valgus tabab fototakistit, muudab see selle takistust; mida rohkem valgust on, seda väiksem on takistus ja seda suurem on selle pingelang. Kui pingelangus suureneb, avaneb transistor ja relee töötab. Lävi...
- 28.04.2015
MAX9721 on fikseeritud võimendusega stereokõrvaklappide võimendi. IC on spetsiaalselt ette nähtud kasutamiseks väikese suurusega kaasaskantavates seadmetes. MAX9721 kasutab DirectDrive'i tehnoloogiat, et võimaldada ühe toitega töötamist maandatud koormusega ilma kondensaatoreid lahti ühendamata. Mikroskeemil on kolm võimendustegurit, mis võimaldab vähendada väliste elementide arvu miinimumini: MAX9721A: -2V/V MAX9721B: -1,5V/V MAX9721C: ...
- 19.01.2016
LA4743B kiip on 4-kanaliline võimsusvõimendi, mille SANYO on välja töötanud auto helisüsteemides kasutamiseks. Pardavõrgu nimitoitepingega 14,4 V on mikroskeem võimeline arendama võimsust kuni 45 W kanali kohta. Mikroskeemil on sisseehitatud kaitse väljundite lühise eest, kaitse ülekuumenemise eest, signaali summutamise funktsioon, väljalülitamine ooterežiimis ...
Mõnikord on kondensaatorite laadimiseks või kõrgepingeahelate toiteks vaja suurendada pinget. Seda pinget saab kasutada väikese võimsusega Gaussi relvade jms jaoks. Konverteril puudub impulsstrafo, mis vähendab järsult trükkplaadi suurust.
Sisendpinge suurenemine toimub kasutatava induktiivpooli tõttu. Salvestusdrosseli induktiivsus on 1000 mikroHenryt, muunduri kui terviku efektiivsus sõltub õhuklapi kvaliteeditegurist.
Impulssgeneraator on seatud sagedusele 14 kHz, kuid saate töösagedust suurendada, vähendades seeläbi induktiivpooli pöördeid. Induktiivpooli ise saab kerida W-kujulisele südamikule või äärmisel juhul vardale, mõõtmed ei ole kriitilised.
Induktiivpooli kerimiseks kasutatava traadi läbimõõt võib olla 0,2 mm, kuna muunduri väljundvool ei ületa 7-8 mA.
Väljatransistor - sõna otseses mõttes kõik, mis võivad töötada pingel üle 400 V, paigaldasin isegi bipolaarsed, kuid väljatransistorid on kindlasti paremad. Konverteri võimsust saab suurendada mitmel viisil, mis on omavahel ühendatud.
1) Suurendage toitepinget.
2) Võimsamate transistoride kasutamine.
3) Täiendava draiveri kasutamine mikrolülituse väljundis.
4) Induktiivpooli kerimiseks jämedama traadi kasutamine.
Kuid kõik need meetodid võivad suurendada seadme väljundvoolu vaid mõne milliampri võrra. Ahel ei leidnud just ebaolulise väljundvõimsuse (mitte rohkem kui 2 vatti) tõttu lai rakendus, kuid mõnikord on see lihtsalt asendamatu. NE555 kiibi asemel saab kasutada multivibraatorit, mis häälestatakse samale sagedusele (14 kHz).
Väljatransistor ei vaja jahutusradiaatorit, kuna võimsuse hajumine on liiga tühine.
1000 uF kõrgepingekondensaatori täielikuks laadimiseks kulub seadmel umbes 5 minutit, nii et kui plaanite sellist muundurit sisse lülitada, peate ootama, kuid seade on väga lihtne, kompaktne ja ökonoomne.