マイクロパワー安定化電圧コンバータ。スキーム、説明

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マイクロパワー安定化電圧コンバーター。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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このデバイスは、自律電源と 0,15 W 以下の消費電力を備えたポータブル家庭用および測定機器での使用を目的としています。知られているように、そのような電源では効率が特に重要です。

主な技術的特徴：

出力電力、W、これ以上……0,15
安定化係数......100
電源電圧 (アップ)、V.......4...12
変換周波数、kHz ....... 20
入力電圧 9 V、出力電力 40 mW での効率、................. 75
40 mW の出力電力での 50 倍のリップル振幅、mV........XNUMX

以下に説明するデバイスはシンプルで再現性があり、1.1 つの出力を備えています。動作原理によれば、このデバイスは、PID調整を備えたスタビライザーを備えたキーコンバーターです。 1.2 kHzの周波数で動作するマスターオシレータは、要素DD1およびDD20に組み込まれています（図1.3）。その出力からの交流電圧は、要素 DD1.4、DD1.4 に基づくモノバイブレータに供給されます。その出力パルスの持続時間は、要素 DD1 の入力と共通ワイヤの間に接続された合計抵抗によって決まります。コンバータの効率を高めるために、DD3,6 チップには、トランジスタ VT1、VT2 のスタビライザーから得られる XNUMX V の電圧が供給されます。

Pic.1

シングルバイブレータの出力からのパルスは、トランジスタ VT3、VT4 を使用してパワーアンプの入力に供給されます。トランジスタが開いた瞬間、変圧器 T1 の一次巻線には直線的に増加する電流が流れます。トランジスタがオフになると、一次巻線の電圧の極性が変化し、一次巻線に蓄積されたエネルギーがダイオード VD1 および VD2 を介して負荷に伝達されます。変圧器 T1 の巻線 III からのフィードバック電圧は、抵抗 R9 ～ R11 の分圧器を介して、可変抵抗モードで動作するトランジスタ VT5 のゲートに供給されます。

コンバータの出力の電圧が設定レベルから低下すると、トランジスタ VT5 のゲートの負の電圧が低下します。トランジスタの抵抗が減少し、したがって C4R6R7VT5 回路の時定数が減少します。単一振動子によって生成される負のパルスの持続時間は短くなります。マスターオシレータの周波数は一定であるため、トランジスタ VT3、VT4 が開く時間が長くなり、出力電圧は設定レベルに戻ります。

したがって、電源電圧や負荷電流が変化しても、出力電圧は一定に維持されます。

モノバイブレータのタイミング要素は、その出力パルスの持続時間が、入力電圧の変化の全範囲にわたってマスタージェネレータの発振周期の持続時間よりも短くなるように選択されます。したがって、新しいトリガパルスが到着するまでにモノバイブレータでは、すでに動作準備が整っています。

トランス T1 は、M12NM-A フェライトで作られた標準サイズ K5,5x5x2000 のリング磁気コアに巻かれています。すべての巻線は同じで、PEV-100 2 ワイヤが 0,1 回巻かれています。それらは同時に 4 本のワイヤに巻かれます。ほぼ同じ断面を持つより大きな直径のリングも変圧器に適しており、透磁率も重要ではありません。既製のパルストランスMIT-XNUMXVを使用することもできます。

コンデンサ C1、C9、C10 - K53-14。トランジスタ KT3102BM は任意のシリコン npn 構造に置き換えることができ、KP103E は KP103ZH、KP103I に置き換えることができます。 KP303I トランジスタの代わりに、KP303A、KP303B、KP303ZH を使用できます。 D9B ダイオードは、任意のゲルマニウムダイオードと置き換えることができます。

回路基板の図面を図に示します。 2.

Pic.2

コンバータを設定する場合、まず抵抗 R3 を選択してスタビライザの出力電圧を 3,6 V に設定し、次に抵抗 R10 を（大まかに）選択し、トリミング抵抗 R9 を（正確に）調整することで、必要な出力電圧は次のようになります。を達成しており、同じ出力電力で図に示す電圧のほぼXNUMX倍の電圧を得ることが可能です。

さらに高い出力電圧 (たとえば、2x15 V) が必要な場合は、それに応じてトランスの巻線 II および III の巻数を増やす必要があります。この場合、最初に一次巻線が磁気回路上に配置され、リングの周りに均等に配置され、次に巻線 II と III が XNUMX 本のワイヤに巻かれます。

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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