トランスレス電圧コンバータ。スキーム、説明

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トランスレス電圧コンバーター。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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トランスレスコンバータの助けを借りて、バイポーラ電圧を取得し、電源の電圧を数倍に高めることができます。トランスレスコンバータでは、コンデンサの電圧の合計により電圧が増加するため、0,5Aを超えない小さな負荷電流向けにコンバータを製造することをお勧めします。

図上。図６４ａは、低電流、半波、トランスレス電圧コンバータの概略図を示す。負荷電流は最大 64 mA なので、電源の 10 倍または 3 倍の電圧、および逆極性電圧を得ることができます。コンバータは、電圧 12 ～ 50 V の DC 電源で動作し、効率は約 XNUMX% です。

このデバイスは、マルチバイブレータ回路に従ってトランジスタ VT1 および VT2 上に組み立てられたマスター発振器と、ダイオード VD1 ～ VD4 およびコンデンサ C2 および C5 上の XNUMX つの倍電圧器で構成されます。

トランジスタ VT1 が開いているとき、コンデンサ C1 はダイオード VD2 を介して電源電圧まで充電されます。このトランジスタを閉じた後、コンデンサ C2 の負極板は抵抗 R1 を介して電源の正線に接続されます。同時に、電源の正極に対してコンデンサ C2 の正極板に正の電圧が形成され、ダイオード VD2 を介してコンデンサ C1 が充電され、出力 + Uout では XNUMX 倍の電圧になります。電源の電圧はコモン線に対して求められます。

トランジスタ VT2 が閉じると、コンデンサ C4 は抵抗 R3 およびダイオード VD5 を介して電源電圧まで充電されます。トランジスタ VT2 が開くと、このコンデンサのプラス側のライニングがデバイスの共通線に接続されます。コンデンサ C5 の負極板には、コンバータの共通配線に関連して負の電圧が形成されます。コンデンサ C4 は、この電圧からダイオード VD6 を介して充電されます。

この場合、-Uout2 出力は共通線に対して負の電圧を持ち、その値は電源の電圧に対応します。出力+Uout1-Uout2間にはXNUMX倍の電源電圧がかかります。

トランスレス電圧変換器

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トランスレス電圧変換器
図。 64

電流負荷容量を 1 倍にする全波変換を行うには、トランジスタ VT2 (C5、C6、VD3、VD4) に接続されているものと同様の倍加ノードをトランジスタ VT2 に追加接続する必要があります。トランジスタ VT1 - トランジスタ VT2 に接続された倍増ノード (C2、C1、VD2、VD1)、これらの出力を適宜接続します。この場合のフィルタコンデンサ C6 と C64 は、0,5 つの変換半サイクルで共通になります。図上。図XNUMXbは、最大XNUMXAの負荷電流向けに設計された、トランジスタスイッチを備えた全波トランスレス電圧変換の図を示しています。最初の場合と同様に、電源のXNUMX倍またはXNUMX倍の電圧をコンバータの出力から除去できます。デバイスのバージョン。

マスターオシレータ G は、トランジスタ VT3 および VT4 のマルチバイブレータ回路に従って組み立てられます。トランジスタ VT1、VT2 および VT5、VT6 は、マルチバイブレータトランジスタの電流を増幅し、キーモードで動作するために使用されます。マルチバイブレータの半サイクルでは、トランジスタ VT1、VT3、VT6 が開き、このとき、C2 のコンデンサ C5 が充電され、C1 と C6 が放電されます。もう一方の半サイクルでは、これらのトランジスタが閉じ、トランジスタ VT2、VT4、VT5 が開き、コンデンサ C1 と C6 が充電され、C2 と C5 が放電されます。コンデンサはダイオード VD2、VD4、VD5、VD7 を通じて充電され、VD1、VD3、VD6、VD8 を通じて放電されます。

このコンバータは、図に示す回路に従ってコンデンサ電圧乗算器を使用して組み立てることができます。 64インチ。 +Uout1出力からは負荷電流約200mAでほぼXNUMX倍の電源電圧が供給されます。電圧増倍ステップが増加すると、コンバータの許容負荷電流が減少します。

トランスレスコンバータは、図に示すように、マイクロ回路上のマスターオシレータとともに組み立てることができます。 65. ダイオード VD1 は、要素 DD1.1 および DD1.2 のマルチバイブレータのデューティサイクルを 2 に設定します。電圧が高い場合、トランジスタ VT1.3、VT1.4 は要素 DD2 および DD4 の出力で開きます。 .2 となり、コンデンサ C2 はダイオード VD1 を介して充電されます。マルチバイブレータを別の状態（出力素子に低レベル電圧が設定される）に切り替えた後、トランジスタ VT3、VT3 が開き、コンデンサ C3 がダイオード VD2 を介して電源電圧まで充電されます。コンデンサ C3、CXNUMX の合計電圧は、電源電圧の XNUMX 倍に相当します。

トランスレス電圧変換器
図。 65

トランジスタスイッチを備えたコンバータの効率は約 50% です。コンバータにおける非生産的な損失は、主にトランジスタのスイッチング中に発生します。コンバータの効率を高めるには、高周波トランジスタとダイオードをコンバータに使用する必要があります。トランジスタは浅い飽和モードで動作し、静電流伝達係数が少なくとも 50 である必要があります。ゲルマニウムダイオードはシリコン製ダイオードに比べて順方向電圧降下が低いため、電源電圧の低いゲルマニウムダイオードを使用することをお勧めします。

コンバータを確立するときは、コンデンサの 64 つを切断して、マルチバイブレータの正帰還を一時的に無効にする必要があります。 3b - C4 または C65; 図の。 1 - C0,5。そして、トランジスタのベース回路の抵抗を選択して、コレクタ・エミッタ間電圧がXNUMXVを超えないモードに設定してください。

著者: Drobnitsa N.A.

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