パルス安定化電圧変換器、3,5 ワット。スキーム、説明

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パルス安定化電圧コンバータ、3,5 ワット。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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以下で説明するデバイスを開発する際の課題は、ネットワークに直流的に接続されていない負荷に 1 ～ 3,5 W の電力を供給できる、高効率の小型主電源を作成することでした。これらの要件は、絶縁トランスの一次巻線の電流パルス間の休止中にエネルギーを二次回路に伝達するシングルサイクルパルス安定化電圧コンバータによって完全に満たされます。

スタビライザーの主な技術的特徴:

出力電圧、V ....... 12; 16; 20
総出力電力、W ....... 3,5
変換周波数、kHz ....... 20
出力電圧の変化が 1% を超えない主電源電圧変化の限界、V....160...250
リップル電圧、V、周波数、Hz: 20....000
50......0,2

（クリックして拡大）

提案するパルス電圧コンバータの回路図を図 1 に示します。このデバイスには、平滑フィルタ (R1C4C3) を備えた電源電圧整流器 (VD4)、起動回路 (R1.1C1.3) を備えたマスター発振器 (DD17 ～ DD7)、方形パルス整形器 (DD1.4 ～ DD1.6) が含まれています。、VT2、VT4）、電子キー（VT3）、パルス変圧器（T1）、調整可能な電流源（VT5）、負荷短絡に対する保護装置（R10、VT1）、2つの整流器（VD4～VD9）および同じ数のフィルタコンデンサ（C11-C1）。コンデンサ C2、CXNUMX は、変換周波数の干渉がネットワークに侵入するのを防ぎます。

デバイスがネットワークに組み込まれると、コンデンサ C3、C4、および C7 が充電され始めます。最後の発振器の電圧が約 3 V に達すると、マスター発振器 (DD1.1 ～ DD1.3) が自励します。パルスの繰り返し率 (R7C5 回路の時定数に依存) は約 20 kHz で、形状は鋸歯状に似ています。シェーパー (DD1.4 ～ DD1.6、VT2、VT4) はそれらを方形波に変換します。トランジスタ VT2 と VT4 のベースのパルスシーケンスは位相が異なるため、それらは順番に開き、トランジスタ VT3 の最小開閉時間が保証されます。

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このトランジスタが開いているとき、直線的に増加する電流が I 巻線を流れ、変圧器 T1 がエネルギーを蓄積します。トランジスタが閉じているとき (一次巻線に電流が流れていないとき)、変圧器によって蓄積されたエネルギーは次の電流に変換されます。二次巻線 III ～ V。発電機の動作を数サイクル行った後、コンデンサ C7 に 8 ... 10 V の電圧が確立されます。

コンバータの出力電圧は、VT5 アセンブリのトランジスタ上に作られた調整可能な電流源によって安定化されます (VT5.2 はツェナーダイオードとして使用されます)。ネットワークまたは負荷の電圧が変動すると、巻線 II の電圧が変化し、整形器に作用する調整可能な電流源 (DD1.4 インバータの入力電流を変化させる) により、方形パルスのデューティサイクルが変化します。トランジスタVT3に基づいています。

抵抗器 R10 を流れるパルス電流が特定のしきい値を超えて増加すると、トランジスタ VT1 が開き、コンデンサ C6 が放電されます (これは、コンバータがオンになったときやトランジスタ VT3 のスイッチング中に発生する短絡電流サージによる保護装置の誤動作を防止する役割を果たします)。その結果、マスターオシレータのパルスがトランジスタ VT3 のベースに到達しなくなり、コンバータは動作を停止します。過負荷が解消されると、コンデンサ C0,8 と C2 が充電されてから 6 ～ 7 秒以内にデバイスが再起動します。

T1 パルストランスの巻線は PEV-2 0,12 ワイヤでポリスチレンフレームに巻かれ、30NM フェライトで作られた B2000 装甲磁気回路内に配置されます。巻線 I.1 および I.2 にはそれぞれ 220 ターンが含まれ、巻線 II、III、IV、および V にはそれぞれ 19、18、9、および 33 ターンが含まれます。巻線 I.2 が最初に巻かれ、次に巻線 II、IV、III、V、最後に巻線 I.1 が巻かれます。巻線 II と IV、V と I.1 の間に、静電スクリーンが PEV-65 2 ワイヤーの単層 (約 0,12 巻) の形で配置されます。フェライトカップの中央部分の端の間にトランスを組み立てるとき、厚さ0,1 mmのワニスを塗った布でできたガスケットが挿入されます。

変圧器は、フェライト (同じブランド) B22 装甲磁気回路に基づいて作成することもできます。この場合、2 の PEV-0,09 ワイヤが使用され、巻線 I.1 および I.2 の巻数が 230 に増加します。KT859A トランジスタは、KT826A、KT838A、KT846A に置き換えることができます。

デバイスのセットアップは簡単です。調整抵抗器R15のエンジンを（スキームに従って）上部の位置に設定したら、コンバータをネットワークに接続し、この抵抗器で必要な出力電圧値を設定します。

変換周波数（20 kHz）の二次回路での干渉を減らすには、静電スクリーンと一次回路のワイヤの 8 つとの接続点、およびコンデンサ CXNUMX の接続点を実験的に選択する必要があります。これを行うには、交流ミリ電流計を介して二次巻線の結論のXNUMXつを一次回路に接続し、デバイスの最小読み取り値に従って指定されたポイントを決定するだけで十分です。

コンデンサ C8 は、巻線 V によって電力供給される回路でのみ変換周波数への干渉レベルを低減することに注意してください。巻線 III および IV に接続された回路で同じ目的を達成するには、出力を「コモン」に接続することができます。出力電圧20Vの整流器のマイナス端子に接続するか、（最初のものが受け入れられない場合は）出力「コモン」間の別のコンデンサをオンにします。およびコンデンサC8の下側（図によると）出力の接続点。

説明したスキームに従って組み立てられたコンバータは、10 W の電力を消費する負荷に電力を供給するためにテストされました。このバージョンでは、巻線 I.1 および I.2 の巻数が 120 に減少し (B30 磁気回路を使用)、コンデンサ C3、C4 が 10 μF (公称電圧 450 V) の 10 つの酸化物容量に置き換えられました。抵抗器 R2,7 は 18 オームに減少し、抵抗器 R330 は最大 XNUMX オームに減少しました。

技術仕様に示されているもの以外の出力電圧が必要な場合は、それに応じて III-V 巻線の巻数を変更し、適切な定格電圧のフィルタコンデンサと許容パルス逆電圧 3,5 m の整流ダイオードを使用する必要があります。負荷には少なくとも XNUMX 倍の電圧を使用する必要があります。

他の記事も見る セクション電圧変換器、整流器、インバーター.

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