強力な小型電圧変換器。スキーム、説明

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強力な小型電圧コンバータ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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電子機器によっては、電力を供給するために 12 V を超える DC 電圧が必要な場合があるため、そのような機器を車や車のバッテリーなどで動作させる場合は、適切な電圧コンバータが必要です。最新のマイクロ回路と電界効果トランジスタに基づいて、経済的な電圧コンバータを組み立てることが可能であり、その寸法は主に変圧器によって決まります。

私たちは読者にそのようなコンバーターのオプションの 4.45 つを提供します。より大きなDC電圧に変換するDC電圧コンバータの回路を図に示します。 1211。 KR1EU2905チップとIRLR0,027電界効果トランジスタ上に組み立てられています。これらのトランジスタはオン抵抗が非常に低く (約 26 オーム)、大電流 (少なくとも XNUMX A) を供給し、デジタルマイクロ回路の論理レベルの信号によって制御されます。ほとんどの場合、ヒートシンクなしで使用できるため、コンバータの寸法が縮小されます。

（クリックして拡大）

DA2 チップは電界効果トランジスタの制御パルス信号を生成します。その周波数は周波数設定回路 R3、C12 のパラメータによって決まります。制御パルスは、パルス間に休止があるように形成されます。その結果、トランジスタを通る貫通電流が流れなくなり、コンバータの効率が向上します。トランジスタは昇圧トランス T1 の一次巻線を切り替えます。

二次巻線の電圧はダイオードブリッジ VD1 ... VD4 を整流し、フィルタ C13、C14、L2、C15 を平滑化します。ここで、インダクタは主に出力電圧の高周波高調波を抑制します。 DA2 制御チップの電源電圧は、L1、C9 フィルターによって事前に平滑化され、DA1 統合電圧レギュレーター、R2 回路によって安定化され、合弁事業により電源投入時のチップの起動が保証されます。リレー K1 にはコンバータ過負荷保護装置が組み込まれています。

消費電流が設定レベルを超えて増加すると、リレー K1.1 の接点が閉じ、高論理レベルが DA2 マイクロ回路の FC 入力に送られ、その出力に低論理レベルが設定され、トランジスタが閉じます。そしてコンバータは動作を停止します。再起動するには、電源をオフにして再度オンにします。

このデバイスでは、78L05 (DA1) チップを KR1157EN502A、78M05、KR142EN5A に置き換えることができます。表面実装用の酸化物コンデンサまたは K52、K53 シリーズを使用することをお勧めします。ただし、この場合の基板寸法は、最小長のピンを備えた無極性コンデンサ - K10-17v または K10 -17a を増やす必要があります。抵抗 - MLT、S2-33、インダクタL1 - 0,1 ... 50 μHのインダクタンスを持つDM-100。

インダクタ L2 は、20NM フェライトで作られた K12x6x2000 リング磁気回路上に巻かれており、その巻線には MGTF-5 ワイヤが 0,75 回巻かれており、インダクタンスは約 50 μH です。電流リレーK1は自作で、その巻線は直径2 mmの絶縁銅線でできており、直径3 ... 4 mmのマンドレルに巻かれており、その中にKEM2リードスイッチが挿入されています。電流 7 A の場合のおおよその巻き数は 4、10 A の場合は 3 です。リレーの感度は、コイル内のリードスイッチの位置を変更することでスムーズに調整でき、最終調整後はリードがオンになります。スイッチは接着剤で固定されています。

トランス T1 は、フェライト 45NM で作られた 28 つの接着された環状磁気コア K12x2000x0,75 上に作られており、リングの鋭いエッジは丸くする必要があります。両方の巻線はMGTF-5ワイヤで巻かれています。一次側には 32 本の導体が 15 回巻かれて折り畳まれており、4.46 つの部分に分割され、一方の導体の始まりが XNUMX 番目の導体の終端に接続されます。出力電圧 XNUMX V の二次巻線には XNUMX つのワイヤで XNUMX 巻が含まれています。出力電圧の他の値については、二次巻線の巻数を比例して変更する必要があります。ほとんどの部品は、両面フォイルグラスファイバー製のプリント基板上に配置されます。その図を図に示します。 XNUMX。除去する必要があるホイルの領域は、濃い色の塗りつぶしで強調表示されます。

強力な小型電圧変換器

すべての要素はプリント導体の側面に取り付けられます。 XNUMX 番目の側は金属化されたままで、最初の側の共通ワイヤに接続されます。これを行うには、図に示すスルーホールに錫メッキ線を挿入し、基板の両面に半田付けします。変圧器の一次端子は、さらなる熱放散を提供するため、トランジスタのドレイン端子の近くにはんだ付けする必要があります。干渉を軽減するために、コンバータは金属ケースに収められています。

デバイスのテストでは、負荷電流 3 A (出力電力 - 約 100 W) でコンバータの効率が約 91 ... 92% であることが示されました。電界効果トランジスタはわずかに発熱しますが、整流ダイオードは著しく暖かくなります。したがって、KD213A の代わりに高速整流ショットキーダイオードを使用すると、効率をさらに高めることができます。

著者: Semyan A.P.

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