Разделы

В сети

Пользователей: 170
Из них просматривают:
Аналоги: 55. Даташиты: 61. Новости: 13. Остальное: 14. Профиль пользователя: 1. Советы: 1. Теги: 3. Форум: 22.
Участников: 2
Гостей: 168

Google , Яндекс , далее...
Рекорд 2375 человек онлайн установлен 26.12.2015.

Партнёры


Партнёры

Новые объявления

В настоящее время нет объявлений.

Малогабаритный мощный преобразователь напряжения

Написал alexfloka 03.09.2009 19:40:00 (Просмотров: 33845)

Для питания некоторых радиоэлектронных устройств требуется постоянное напряжение более 12 В. Поэтому при эксплуатации подобной аппаратуры, например, в автомобиле или от автомобильного аккумулятора необходим соответствующий преобразователь напряжения.

 



 На основе современных микросхем и полевых транзисторов можно собрать экономичный преобразователь напряжения, габариты которого будут определяться в основном трансформатором.

Cхема преобразователя постоянного напряжения в постоянное большего значения показана на рис. 1.

Он собран на микросхеме КР1211ЕУ1 [1] и полевых транзисторах IRLR2905 [2]. Эти транзисторы обладают очень малым сопротивлением открытого канала (примерно 0,027 Ом), обеспечивают протекание большого тока (не менее 26 А) и управляются сигналами с логическими уровнями цифровых микросхем.

В большинстве случаев их можно использовать без теплоотводов, уменьшив тем самым габариты преобразователя.

Микросхема DA2 формирует управляющие импульсные сигналы для полевых транзисторов, их частоту определяют параметры частотозадающей цепи R3C12. Управляющие импульсы формируются так, что между ними существует пауза. Вследствие этого исключается протекание сквозного тока через транзисторы и повышается КПД преобразователя.

Транзисторы коммутируют первичную обмотку повышающего трансформатора Т1. Напряжение вторичной обмотки выпрямляет диодный мост VD1—VD4 и сглаживает фильтр C13C14L2C15. Здесь дроссель в основном обеспечивает подавление в выходном напряжении высокочастотных гармоник.

Напряжение питания управляющей микросхемы DA2 предварительно сглажено фильтром L1C9 и стабилизировано интегральным стабилизатором напряжения DA1. Цепь R2C11 обеспечивает запуск микросхемы при включении питания. На реле К1 собрано устройство защиты преобразователя от перегрузки. Когда потребляемый ток увеличится сверх установленного уровня, контакты реле К1.1 замкнутся, на вход FC микросхемы DA2 поступит высокий логический уровень и на ее выходах установится низкий логический уровень — транзисторы закроются и работа преобразователя прекратится. Для его повторного запуска надо выключить и снова включить питание.

При необходимости можно ввести светодиодную индикацию работы преобразователя. Для этого цепи из светодиода и токоограничивающего резистора подключают параллельно конденсаторам С1 (контроль наличия входного напряжения) и С15 (контроль наличия выходного напряжения).

В устройстве микросхему 78L05 (DA1) допустимо заменить на КР1157ЕН502А, 78М05, КР142ЕН5А, оксидные конденсаторы желательно использовать танталовые для поверхностного монтажа или серий К52, К53, однако размеры платы в этом случае, возможно, придется увеличить, неполярные конденсаторы К10-17В или К10-17а с выводами минимальной длины. Резисторы — МЛТ, С2-33, дроссель L1 -ДМ-0,1 индуктивностью 50... 100 мкГн. Дроссель L2 наматывают на кольцевом магнитопроводе К20х12хб из феррита 2000НМ, его обмотка содержит 5 витков провода МГТФ 0,75, а индуктивность составляет около 50 мкГн.

Светодиоды можно применить любые, а сопротивление и мощность токоограничивающих резисторов выбирают исходя из тока, протекающего через них. Выключатель SA1 — П2Т. Токовое реле К1 — самодельное, обмотка выполнена из медного изолированного провода диаметром 2 мм, намотанного на оправке диаметром 3...4 мм, внутрь которой вставлен геркон КЭМ2 (такие применяют, на приме, в реле РЭС44). Примерное число витков для тока 7А — 4, а для 10 А — 3. Чувствительность реле можно плавно регулировать, изменяя положение геркона в катушке, после окончательного налаживания геркон фиксируют клеем.

Трансформатор Т1 выполнен на двух склеенных кольцевых магнитопроводах К45х28х12 из феррита 2000НМ-17, острые края колец необходимо обязательно скруглить. Обе обмотки намотаны проводом МГТФ 0,75. Первичная содержит 5 витков из восьми сложенных вместе проводников, ее разделяют на две части и начало одной соединяют с концом второй. Вторичная обмотка для выходного напряжения 32В содержит 15 витков в два провода. Для других значений выходного напряжения число витков вторичной обмотки следует пропорционально изменить.

PCB

Большинство деталей размещают на печатной плате из двусторонне фольгированного стеклотекстолита, чертеж которой показан на рис. 2.

Черным цветом выделены участки фольги, которые необходимо удалить. Все элементы монтируют со стороны печатных проводников.

Вторая сторона оставлена металлизированной и соединена с общим проводом первой стороны. Для этого в показанные на чертеже сквозные отверстия вставляют отрезки луженого провода и припаивают с двух сторон платы.

Выводы первичной обмотки трансформатора следует припаивать ближе к стоковому выводу транзистора, поскольку они будут обеспечивать дополнительный теплоотвод.

Налаживание начинают с установки частоты преобразователя, ее можно контролировать на одном из выходов микросхемы DA2 осциллографом или частотомером. Частота, рекомендуемая для используемых ферритовых магнитопроводов, — 80... 100 кГц, ее устанавливают подбором емкости конденсатора С12 или сопротивления резистора R3 (его номинал желательно изменять в большую сторону). Для уменьшения помех преобразователь помещают в металлический корпус.

Испытания устройства показали, что при токе нагрузки 3А (выходная мощность — около 100 Вт) КПД преобразователя составляет примерно 91...92 %. Полевые транзисторы нагреваются незначительно, выпрямительные диоды — заметно теплее. Поэтому КПД можно еще повысить, если вместо КД213А применить быстродействующие выпрямительные диоды Шотки. Если снабдить транзисторы теплоотводами и увеличить габариты трансформатора, мощность преобразователя можно повысить в несколько раз.

13
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.
 Малогабаритный мощный преобразователь напряжения
Младший сотрудник
Младший сотрудник
Дата регистрации: 07.12.2009
Откуда: киев
Сообщений: 28
не в сети
вот повторил,правда печатку немного по свойму развёл,все резисторы SMD-шки поставил,да и на вход на всякий случай 470 мкф поставил.мощность пересчитывал,трансы взял 45\24\16 два штуки и выход два по 30,6 вольтей(13 витков).добавил фильтрации по входу и диоды заменил на SL56, хотел сначала кд2997 поставить,но много места занимают.

Открыть изображение в новом окне
Открыть изображение в новом окне
 Малогабаритный мощный преобразователь напряжения
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
Делал такую схему (пока как макет) для питания бритвы и фотовспышки от аккумулятора. На входе 6 В, на выходе 300В. Только выходной выпрямитель по схеме удвоения - выше КПД и меньше витков во вторичке (проще мотать и снижается опасность пробоя, т.к. напряжение вдвое меньше).
 Малогабаритный мощный преобразователь напряжения
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 2076
не в сети
судя по выходным кондерам это преобразователь 12В/ 50В.
 Малогабаритный мощный преобразователь напряжения
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2088
не в сети
Цитата: "Испытания устройства показали, что при токе нагрузки 3А (выходная мощность — около 100 Вт) "
100Вт/3А = 33В
Если на выходе 50В, кондёры на 50В - маловато будетОткрыть изображение в новом окне
 Малогабаритный мощный преобразователь напряжения
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 2076
не в сети
мне вот интересно это источник тока, напряжения или 3-й вариант?
 Малогабаритный мощный преобразователь напряжения
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7024
не в сети
Это преобразователь напряжения
 Малогабаритный мощный преобразователь напряжения
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 25.02.2009
Откуда: ПМР Рыбница
Сообщений: 2070
не в сети
grom, если бы ты внимательно читал статью, то не задавал глупых вопросов

Цитата:
это источник тока, напряжения или 3-й вариант?
 Малогабаритный мощный преобразователь напряжения
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 2076
не в сети
Цитата:
grom, если бы ты внимательно читал статью, то не задавал глупых вопросов

на кой черт мне перечитывать толмуты, чтоб узнать элементарный вопрос?
 Малогабаритный мощный преобразователь напряжения
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 25.02.2009
Откуда: ПМР Рыбница
Сообщений: 2070
не в сети
В этом и заключается твоя проблема, что ты нахватавшись поверхностных знаний, не вникая в суть того или иного вопроса, начинаешь нести чушь.
 Малогабаритный мощный преобразователь напряжения
Технолог
Технолог
Дата регистрации: 18.11.2009
Откуда: г. Тернополь
Сообщений: 203
не в сети
А ты кольцо покупал или из чего то перемотал ? Мне интересно подойдут ли кольца от выходного дросселя с компьютерного БП. Если взять два или три и соединить (склеить).
 Малогабаритный мощный преобразователь напряжения
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3867
не в сети
Кольца от компьютерного БП выполнены из распыленного железа. У них весьма низкая начальная проницаемость. Нет смысла применять при малых токах- много потерь. http://www.yanviktor.ru/elektron/lib/raspyl_fe.pdf

Разное

Обработанные водным раствором щелочи стальные контакты (например, батарейного отсека переносной магнитолы или пульта ДУ) никогда не заржавеют.

Интересно

Это интересно. Если надо паять нихромовую проволоку - не соединений, работающих в невысоких температурах - можно легко облудить и пропаять соединение в обычной лимонной кислоте.

Похожие статьи