محول التيار المتردد إلى التيار المتردد غير المحول. محولات الجهد غير المحولات منخفضة الطاقة على المكثفات (18 دائرة). عكس التيار الكهربائي الزائد

سيركز هذا الفصل بشكل أساسي على محولات الجهد غير المحولات ، والتي تتكون عادةً من مولد موجة مربعة ومضاعف الجهد. عادةً ما يكون من الممكن بهذه الطريقة زيادة الجهد دون خسائر ملحوظة بما لا يزيد عن عدة مرات ، وكذلك الحصول على جهد بعلامة مختلفة عند خرج المحول. تيار الحمل لمثل هذه المحولات صغير للغاية - عادة ما يكون قليلًا ، وأقل عشرات من مللي أمبير.

يمكن صنع المولد الرئيسي لمحولات الجهد غير المحولات وفقًا لمخطط نموذجي ، يتكون العنصر الأساسي 1 منه (الشكل 1.1) على أساس هزاز متعدد متماثل. كمثال ، يمكن أن تحتوي عناصر الكتلة على المعلمات التالية: R1 = R4 = 1 kOhm ؛ R2 = R3 = 10 كيلو أوم ؛ C1 = C2 = 0.01 μF. الترانزستورات - منخفضة الطاقة ، على سبيل المثال ، KT315. لزيادة قوة إشارة الخرج ، تم استخدام وحدة مضخم نموذجية 2.

أرز. 1.1 مخططات العناصر الأساسية للمحولات غير المحولات: 1 - مذبذب رئيسي ؛ 2 - كتلة مضخم نموذجية

يتكون محول الجهد غير المحول من عنصرين نموذجيين (الشكل 1.2): مذبذب رئيسي 1 ومضخم دفع وسحب 2 ، بالإضافة إلى مضاعف الجهد (الشكل 1.1 ، 1.2). يعمل المحول بتردد 400 هرتز ويوفر جهد خرج يبلغ 12.5 فولت

الجهد 22 فولت عند تيار حمل يصل إلى 100 مللي أمبير (معلمات العناصر: R1 = R4 = 390 أوم ، R2 = R3 = 5.6 كيلو أوم ، C1 = C2 = 0.47 μF). في الكتلة 1 ، يتم استخدام الترانزستورات KT603A - B ؛ في الكتلة 2 - GT402V (G) و GT404V (G).

مضاعفة الجهد بدائرة محول بدون محول

دارات محول الجهد على أساس كتلة نموذجية

يمكن استخدام محول الجهد المبني على أساس الكتلة النموذجية الموصوفة أعلاه (الشكل 1.1) للحصول على جهد خرج بقطبية مختلفة كما هو موضح في الشكل. 1.3

بالنسبة للخيار الأول ، يتم إنشاء الفولتية من -1-10 B و -10 B عند الإخراج ؛ للثانية - -1-20 B و -10 B عندما يتم تشغيل الجهاز من مصدر 12 فولت.

لتزويد الثيراترونات بجهد يبلغ حوالي 90 ب ، يتم استخدام دائرة محول الجهد وفقًا للشكل. 1.4 مع مذبذب رئيسي 1 ومعلمات العناصر: R1 = R4 = 1 كيلو أوم ،

R2 = R3 = 10 كيلو أوم ، C1 = C2 = 0.01 ميكرو فاراد. يمكن هنا استخدام الترانزستورات منخفضة الطاقة شائعة الاستخدام. يحتوي المضاعف على عامل مضاعف يبلغ 12 ومع جهد الإمداد المتاح يتوقع المرء حوالي 200 فولت عند الخرج ، ولكن في الواقع ، بسبب الخسائر ، يكون هذا الجهد 90 فولت فقط ، وتنخفض قيمته بسرعة مع زيادة الحمل الحالي.

أرز. 1.4 دارة محول الجهد مع مضاعف متعدد المراحل

أرز. 1.5 دائرة العاكس الجهد

للحصول على جهد خرج معكوس ، يمكن أيضًا استخدام محول يعتمد على وحدة نموذجية (الشكل 1.1). عند إخراج الجهاز (الشكل 1.5) ، يتم توليد جهد عكس إشارة جهد الإمداد. في القيمة المطلقة ، يكون هذا الجهد أقل قليلاً من جهد الإمداد ، والذي يرجع إلى انخفاض الجهد (فقد الجهد) عبر عناصر أشباه الموصلات. كلما انخفض جهد إمداد الدائرة وكلما زاد تيار الحمل ، زاد هذا الاختلاف.

يحتوي محول الجهد (المضاعف) (الشكل 1.6) على مذبذب رئيسي 1 (1 في الشكل 1.1) ومضخمين 2 (2 في الشكل 1.1) ومقوم جسر (VD1 -VD4).

الكتلة 1: R1 = R4 = 100 أوم ؛ R2 = R3 = 10 كيلو أوم ؛ C1 = C2 = 0.015 μF ، الترانزستورات KT315.

من المعروف أن الطاقة المنقولة من الدائرة الأولية إلى الدائرة الثانوية تتناسب مع تردد التشغيل للتحويل ، وبالتالي ، بالتزامن مع نموها ، تنخفض سعة المكثفات ، وبالتالي أبعاد الجهاز وتكلفته.

يوفر هذا المحول جهد إخراج يبلغ 12 B (خامل). مع مقاومة الحمل 100 أوم ، ينخفض جهد الخرج إلى 11 ب ؛ عند 50 أوم - حتى 10 ب ؛ وعند 10 أوم - حتى 7 ب.

أرز. 1.6 دائرة مضاعف الجهد العالي

دائرة المحول للحصول على جهد الخرج ثنائي القطب

يسمح لك محول الجهد (الشكل 1.7) بالحصول على جهدين للإخراج من قطبية مختلفة بنقطة وسطية مشتركة. غالبًا ما تستخدم هذه الفولتية لتشغيل مضخمات التشغيل. تكون الفولتية الناتجة قريبة من القيمة المطلقة لجهد إمداد الجهاز وعندما تتغير قيمته ، فإنها تتغير في وقت واحد.

الترانزستور VT1 - KT315 ، الثنائيات VD1 و U02-D226.

الكتلة 1: R1 = R4 = 1.2 كيلو أوم ؛ R2 = R3 = 22 كيلو أوم ؛ C1 = C2 = 0.022 μF ، الترانزستورات KT315.

الكتلة 2: الترانزستورات GT402 ، GT404.

مقاومة الخرج للمضاعف هي 10 أوم. في وضع الخمول ، إجمالي جهد الخرج عبر المكثفات C1 و C2 هو 19.25 فولت باستهلاك حالي يبلغ 33 مللي أمبير. مع زيادة الحمل الحالي من 100 إلى 200 مللي أمبير ، ينخفض هذا الجهد من 18.25 إلى 17.25 فولت.

يتكون المولد الرئيسي لمحول الجهد (الشكل 1.8) من عنصرين / SHO / 7. يتم توصيل سلسلة من التضخيم على الترانزستورات VT1 و VT2 بإخراجها. الجهد المقلوب عند خرج الجهاز ، مع الأخذ في الاعتبار خسائر التحويل ، هو عدة بالمائة (أو عشرات بالمائة - مع مصدر طاقة منخفض الجهد) أقل من جهد الدخل.

أرز. 1.8 دارة محول الجهد العاكس مع مذبذب CMOS الرئيسي

تظهر دارة محول مماثلة في الشكل التالي (الشكل 1.9). يحتوي المحول على مذبذب رئيسي على / CMO / 7-microcircuit ، ومرحلة تضخيم على الترانزستورات VT1 و VT2 ، ودوائر لمضاعفة جهد نبضة الخرج ، ومرشحات مكثف ودائرة لتشكيل نقطة وسط اصطناعية على أساس زوج من ثنائيات زينر. يتم تشكيل الفولتية التالية عند خرج المحول: -i-15 B عند تيار تحميل 13 ... 15 مل و -15 B عند تيار حمل يبلغ 5 مللي أمبير.

في التين. يوضح الشكل 1.10 مخططًا لعقدة الإخراج لمحول الجهد غير المحول. هذه العقدة في الواقع

دائرة محول الجهد لتشكيل جهد ثنائي القطب باستخدام مذبذب رئيسي على عناصر CMOS

أرز. 1.10 دارة مرحلة الإخراج لمحول الجهد غير المحول

هو مضخم طاقة. للتحكم فيه ، يمكنك استخدام مولد نبض يعمل بتردد ^ 0 كيلو هرتز.

بدون تحميل ، يستهلك المحول بمضخم الطاقة هذا تيارًا يبلغ حوالي 5 مللي أمبير. جهد الخرج يقترب من 18 فولت (ضعف جهد الإمداد). مع تيار حمل 120 مللي أمبير ، يتم تقليل جهد الخرج إلى 16 B عند مستوى تموج 20 مللي فولت. كفاءة الجهاز حوالي 85٪ ، ومقاومة الخرج حوالي 10 أوم.

عندما تعمل العقدة من مذبذب رئيسي على عناصر CMOS ، فإن تركيب المقاومات R1 و R2 ليس ضروريًا ، ولكن للحد من تيار الإخراج للدائرة الصغيرة ، يُنصح بتوصيل خرجها بمضخم طاقة ترانزستور من خلال المقاوم باستخدام مقاومة عدة kΩ.

تم إعادة إنتاج دائرة محول جهد بسيط للتحكم في الأشكال المتغيرة عدة مرات في مجلات مختلفة. يولد المحول 20 فولت عند تشغيله من 9 ب ، وتظهر هذه الدائرة في الشكل. 1.11. يتم تجميع مولد نبضي قريب من المستطيل على ترانزستورات VT1 و VT2. تشكل الثنائيات VD1 - VD4 والمكثفات C2 - C5 مُضاعِف الجهد ، ويشكل المقاوم R5 وثنائيات زينر VD5 ، VD6 منظم جهد حدودي.

أرز. 1.11. دارة محول الجهد ل varicaps

أرز. 1.12. دائرة محول الجهد CMOS

يمكن تجميع محول جهد بسيط على دائرة واحدة فقط K561LN2 مع أقل عدد ممكن من العناصر المفصلية وفقًا للرسم التخطيطي في الشكل. 1.12.

يتم عرض المعلمات الرئيسية للمحول عند الفولتية المختلفة وتيارات الحمل في الجدول 1.1.

الجدول 1.1. معلمات محول الجهد (الشكل 1.12)

يزعج		يوت ، ف

رسم تخطيطي لمرحلة الإخراج لمحرك الجهد ثنائي القطب

لتحويل جهد من مستوى واحد إلى جهد خرج ثنائي القطب ، يمكن استخدام محول بمرحلة خرج وفقًا للرسم التخطيطي في الشكل. 1.13. عندما يكون جهد الدخل للمحول 5 ب ، يكون جهد الخرج هو -i-8 B و -8 B عند تيار حمل 30 مللي أمبير. كانت كفاءة المحول 75٪. يمكن زيادة قيمة الكفاءة وقيمة جهد الخرج باستخدام ثنائيات شوتكي في مقوم مضاعف الجهد. مع زيادة جهد الإمداد إلى 9 ب ، تزداد الفولتية الناتجة إلى 15 فولت.

نظير تقريبي للترانزستور 2N5447 - KT345B ؛ 2N5449 - KT340B. في الدائرة ، يمكنك استخدام عناصر أكثر شيوعًا ، على سبيل المثال ، الترانزستورات مثل KT315 ، KT361.

يمكن استخدام مجموعة متنوعة من مولدات إشارة الموجة المربعة لدارات تحويل الجهد بناءً على مبدأ مضاعفات الجهد النبضي. غالبًا ما تُبنى هذه المولدات على الدائرة الدقيقة KR1006VI1 (الشكل 1.14). إن تيار الإخراج لهذه الدائرة المصغرة كبير جدًا (100 مللي أمبير) وغالبًا ما يكون من الممكن الاستغناء عن مراحل تضخيم إضافية. ينتج المولد الموجود على الدائرة المصغرة DA1 (KR1006VI1) نبضات مستطيلة ، يتم تحديد معدل تكرارها بواسطة العناصر R1 ، R2 ، C2. يتم تغذية هذه النبضات من دبوس 3 من الدائرة المصغرة لمضاعف الجهد. يتم توصيل مقسم مقاوم R3 ، R4 بإخراج مضاعف الجهد ، والذي يتم تغذية الجهد منه إلى إدخال "إعادة التعيين" (دبوس 4) من الدائرة المصغرة DA1. يتم تحديد معلمات هذا الحاجز بطريقة أنه إذا كان جهد الخرج بالقيمة المطلقة يعاين جهد الدخل (جهد الإمداد) ، فإن التوليد يتوقف. يمكن ضبط القيمة الدقيقة لجهد الخرج عن طريق اختيار مقاومات المقاومات R3 و R4.

مخطط محول الجهد العاكس مع مذبذب رئيسي على الدائرة الصغيرة KR1006VI1

خصائص المحول - عاكس الجهد (الشكل 1 ^ 14) موضحة في الجدول. 1.2

يوضح الشكل التالي دائرة أخرى لمحول الجهد على الدائرة الدقيقة KR1006VI1 (الشكل 1.15). تردد تشغيل المذبذب الرئيسي هو 8 كيلو هرتز. خرجه قيد التشغيل مكبر الترانزستورومعدل مضاعفة الجهد. عندما يكون جهد مصدر الطاقة 12 ب ، يكون خرج المحول 20 فولت.تكون خسائر المحول ناتجة عن انخفاض الجهد عبر الثنائيات لمعدل مضاعف الجهد.

الجدول 1.2. خصائص محول الجهد العاكس (الشكل 1.14)

Upit ، V		استهلاك الأيقونات ، مللي أمبير

دارة محول الجهد مع دائرة كهربائية دقيقة KR1006VI1 ومكبر للصوت

على أساس نفس الدائرة المصغرة (الشكل 1.16) ، يمكن إنشاء عاكس للجهد. تردد العمل للتحويل هو 18 كيلو هرتز ، ودورة العمل هي 1.2.

كما هو الحال مع الأجهزة الأخرى المماثلة ، يعتمد جهد خرج المحول بشكل كبير على تيار الحمل.

يمكن استخدام TTL و / SMOG / -chips للتصحيح الحالي. عند تطوير الموضوع ، اقترح مؤلف هذه الفكرة د.

يحتوي الجهاز على دائرتين صغيرتين: DDI و DD2. أولهم يعمل كمولد للنبضات المستطيلة بتردد 7 كيلو هرتز (العناصر DDI .1 و DDI .2) ، والتي يتم توصيل العاكس DD1.3 - DDI.6 بها. يتم تضمين الدائرة الدقيقة الثانية (DD2) بطريقة غير معتادة (انظر الرسم البياني): إنها تؤدي الوظيفة

دائرة سائق الجهد السلبي

أرز. 1.17 دارة عاكس للجهد تعتمد على دائرتين صغيرتين

الثنائيات. يتم توصيل جميع محولات العناصر بالتوازي لزيادة سعة تحميل المحول.

نتيجة لمثل هذا التضمين في خرج الجهاز ، يتم الحصول على جهد معكوس- U ، يساوي تقريبًا (بالقيمة المطلقة) جهد الإمداد. يمكن أن يكون جهد الإمداد لجهاز مع 74NS04 من 2 إلى 7 فولت. التناظرية المحلية التقريبية هي GG // - دائرة كهربائية دقيقة من النوع K555LN1 (تعمل في نطاق أضيق من الفولتية) أو / SMOS / دوائر و KR1564LN1 .

الحد الأقصى لتيار الإخراج للمحول يصل إلى 10 مللي أمبير. عندما يتم إيقاف الحمل ، لا يستهلك الجهاز عملياً التيار.

في تطوير الفكرة المذكورة أعلاه لاستخدام الثنائيات الواقية / C / WO / 7-الدوائر الدقيقة المتاحة عند المدخلات والمخرجات / SL // 0/7-element ، سننظر في تشغيل محول الجهد الذي يتم إجراؤه على اثنين من الدوائر الدقيقة DDI و DD2 من النوع K561LA7 (الرادار. 1.18). قام أولهم بتجميع مولد يعمل بتردد 60 كيلو هرتز. تؤدي الدائرة المصغرة الثانية وظيفة مقوم تردد عرض الجسر.

أرز. 1.18 مخطط محول قطبية دقيق على دائرتين صغيرتين K561LA7

قواطع دوائر CMOS صغيرة الحجم

يتكون المحول من مذبذب رئيسي يعتمد على محولات CMOS. يعتمد تردد المذبذب على تصنيفات C2-R1. نظرًا لأن ترانزستور التأثير الميداني مع بوابة معزولة يتم التحكم فيه بواسطة شحنة ثابتة ولا يتطلب تيارًا كبيرًا في …….

مثبت الجهد على المقارنة الخصائص التقنية الرئيسية: جهد الخرج ، V ………………………………………………………. 5 تيار الحمل ، A …………………………………………………………………………………………………………………. …… …… ..50 عامل التثبيت …………………………………………………… .100 تردد التحويل ، كيلو هرتز …………………………………………………… ..25 يعمل مثبت الجهد على النحو التالي. يتم مقارنة الجهد المرجعي لأسنان المنشار بواسطة المقارنة …….

إن استخدام المكثفات لتقليل الجهد المقدم للحمل من شبكة الإضاءة له تاريخ طويل. في الخمسينيات من القرن الماضي ، استخدم هواة الراديو المكثفات على نطاق واسع في إمدادات الطاقة غير المحولة لأجهزة استقبال الراديو ، والتي كانت متصلة في سلسلة في …….

يؤدي استخدام عاكس ثلاثي المستويات في محول التردد إلى زيادة جهد النظام. إذا لم تكن استعادة الطاقة في شبكة الإمداد مطلوبة ، فمن المستحسن استخدام مقوم الصمام الثنائي 12 نبضة مع سلسلة توصيل من الجسور ثلاثية الطور. لو…….

في بعض الأحيان يصبح من الضروري زيادة الجهد لشحن المكثفات أو تشغيل دوائر الجهد العالي. يمكن استخدام هذا الجهد لبنادق Gauss منخفضة الطاقة ، إلخ. لا يحتوي المحول على محول نبضي ، مما يقلل بشكل كبير من حجم لوحة الدوائر المطبوعة.

تعود الزيادة في جهد الدخل إلى الخانق المستخدم. يحتوي خنق التخزين على محاثة 1000 microHenry ، وتعتمد كفاءة المحول ككل على عامل جودة الخانق.

يتم ضبط مولد النبض على تردد 14 كيلو هرتز ، ولكن يمكنك زيادة تردد التشغيل ، وبالتالي تقليل دورات الخنق. يمكن جرح الخانق نفسه على قلب على شكل حرف W أو ، في الحالات القصوى ، على قضيب ، الأبعاد ليست حرجة.

يمكن أن يبلغ قطر السلك المستخدم لتصفية الخانق 0.2 مم ، لأن تيار الخرج للمحول لا يتجاوز 7-8 مللي أمبير.

ترانزستور ذو تأثير ميداني - حرفيًا أي ترانزستور يمكن أن يعمل بجهد يزيد عن 400 فولت ، حتى أنني أضع ترانزستور ثنائي القطب ، لكن مع ترانزستور تأثير المجال فهو بالتأكيد أفضل. يمكن زيادة قوة المحول بعدة طرق مترابطة.

1) زيادة جهد العرض.
2) استخدام ترانزستورات أكثر قوة.
3) استخدام محرك إضافي عند خرج الدائرة المصغرة.
4) باستخدام سلك أكثر سمكًا لتصفية الخانق.

لكن كل هذه الطرق يمكن أن تزيد من تيار الإخراج للجهاز ببضعة مللي أمبير فقط. بسبب قوة الخرج المهملة (التي لا تزيد عن 2 واط) ، لم تجد الدائرة استخدامًا واسع النطاق ، ولكن في بعض الأحيان لا يمكن الاستغناء عنها. بدلاً من شريحة NE555 ، يمكنك استخدام هزاز متعدد ، والذي سيتم ضبطه على نفس التردد (14 كيلو هرتز).

لا يحتاج ترانزستور التأثير الميداني إلى مشتت حراري ، لأن تبديد الطاقة ضئيل للغاية.

لشحن سعة عالية الجهد تبلغ 1000 μF بالكامل ، سيستغرق الجهاز حوالي 5 دقائق ، لذلك إذا كنت ستستخدم مثل هذا المحول في الداخل ، عليك الانتظار ، ولكن الجهاز بسيط للغاية ومضغوط واقتصادي.

هنا سيتم النظر فيها محولات الجهد غير المحولات، تتكون عادة من مولد موجة مربعة ومضاعف الجهد.

عادةً ما يكون من الممكن بهذه الطريقة زيادة الجهد دون خسائر ملحوظة بما لا يزيد عن عدة مرات ، وكذلك الحصول على جهد بعلامة مختلفة عند خرج المحول. تيار الحمل لمثل هذه المحولات صغير للغاية - عادة ما يكون قليلًا ، وأقل عشرات من مللي أمبير.

المولد الرئيسي

يمكن تصنيع المولد الرئيسي لمحولات الجهد غير المحولات وفقًا لمخطط نموذجي ، يتكون العنصر الأساسي 1 منه (الشكل 1) على أساس هزاز متعدد متماثل.

كمثال ، يمكن أن تحتوي عناصر الكتلة على المعلمات التالية: R1 = R4 = 1 kOhm ؛ R2 = R3 = 10 كيلو C1 = C2 = 0.01 μF. الترانزستورات - منخفضة الطاقة ، على سبيل المثال ، KT315. لزيادة قوة إشارة الخرج ، تم استخدام وحدة مضخم نموذجية 2.

أرز. 1. مخططات العناصر الأساسية للمحولات غير المحولات: 1 - مذبذب رئيسي. 2 - كتلة مضخم نموذجية.

محول الجهد غير المحول

يتكون محول الجهد غير المحول من عنصرين نموذجيين (الشكل 2): مذبذب رئيسي 1 ومضخم دفع وسحب 2 ، بالإضافة إلى مضاعف الجهد (الشكل 2).

يعمل المحول بتردد 400 هرتز ويوفر جهد الإمداد 12.5 فولتانتاج التيار الكهربائي 22 بفي الحمل الحالي يصل إلى 100 مللي أمبير(معلمات العناصر: R1 = R4 = 390 أوم. R2- R3 = 5.6 كيلو أوم ، C1 = C2 = 0.47 μF). في الكتلة 1 ، يتم استخدام الترانزستورات KT603A - b ؛ في الكتلة 2 - GT402V (G) و GT404V (G).

أرز. 2. مخطط محول بدون محول مع مضاعفة الجهد.

أرز. 3. مخططات محولات الجهد على أساس كتلة نموذجية.

يمكن استخدام محول الجهد المبني على أساس الكتلة النموذجية الموصوفة أعلاه (الشكل 1) للحصول عليه الفولتية الإخراج مع قطبية مختلفةكما يظهر في الشكل. 3.

بالنسبة للخيار الأول ، يتم إنشاء الفولتية +10 فولت و -10 فولت عند الإخراج ؛ للثانية - +20 فولت و -10 فولت عندما يتم تشغيل الجهاز من مصدر 12 فولت.

دائرة محول لتشغيل الثيراترونات 90 فولت

لتزويد الثيراترونات بجهد يبلغ حوالي 90 فولت ، يتم استخدام دائرة محول الجهد وفقًا للشكل. 4 مع مذبذب رئيسي 1 ومعلمات العناصر: R1 = R4 = -1 kΩ ، R2 = R3 = 10 kΩ ، C1 = C2 = 0.01 μF.

يمكن هنا استخدام الترانزستورات منخفضة الطاقة شائعة الاستخدام. يحتوي المضاعف على عامل مضاعف يبلغ 12 ومع جهد الإمداد المتاح يتوقع المرء حوالي 200 فولت عند الخرج ، ولكن في الواقع ، بسبب الخسائر ، يكون هذا الجهد 90 فولت فقط ، وتنخفض قيمته بسرعة مع زيادة الحمل الحالي.

أرز. 4. دائرة محول الجهد مع مضاعف متعدد المراحل.

عاكس قطبية الجهد من (+) إلى (-)

للحصول على جهد خرج معكوس ، يمكن أيضًا استخدام محول يعتمد على وحدة نموذجية (الشكل 1). عند إخراج الجهاز (الشكل 5) ، يتم إنشاء جهد عكس إشارة جهد الإمداد.

أرز. 5. دائرة العاكس الجهد.

في القيمة المطلقة ، يكون هذا الجهد أقل قليلاً من جهد الإمداد ، والذي يرجع إلى انخفاض الجهد (فقد الجهد) عبر عناصر أشباه الموصلات. كلما انخفض جهد إمداد الدائرة وكلما زاد تيار الحمل ، زاد هذا الاختلاف.

محول الجهد (مضاعف)

يحتوي محول الجهد (المضاعف) (الشكل 6) على مذبذب رئيسي 1 (1 في الشكل 1.1) ومضخمين 2 (2 في الشكل 1.1) ومقوم جسر (VD1 - VD4).

أرز. 6. دائرة مضاعف الجهد لزيادة الطاقة.

الكتلة 1: R1 = R4 = 100 أوم ؛ R2 = R3 = 10 كيلو أوم ؛ C1 = C2 = 0.015 μF ، الترانزستورات KT315.

يوفر هذا المحول جهد خرج 12 فولت(تسكع). مع مقاومة الحمل 100 أوم ، ينخفض جهد الخرج إلى 11 فولت ؛ عند 50 أوم - ما يصل إلى 10 فولت ؛ وعند 10 أوم - ما يصل إلى 7 فولت.

محول نقطة المنتصف ثنائي القطب

يسمح لك محول الجهد (الشكل 7) بالحصول على جهدين عند الخرج من قطبية مختلفة بنقطة وسطية مشتركة. غالبًا ما تستخدم هذه الفولتية لتشغيل مضخمات التشغيل. تكون الفولتية الناتجة قريبة من القيمة المطلقة لجهد إمداد الجهاز وعندما تتغير قيمته ، فإنها تتغير في وقت واحد.

أرز. 7. مخطط المحول للحصول على جهد الخرج ثنائي القطب.

الترانزستور VT1 - KT315 ، الثنائيات VD1 و VD2 - D226.

الكتلة 1: R1 = R4 = 1.2 كيلو أوم ؛ R2 = R3 = 22 كيلو أوم ؛ C1 = C2 = 0.022 μF ، الترانزستورات KT315.

الكتلة 2: الترانزستورات GT402 ، GT404.

محولات - محولات مع مذبذب رئيسي على عناصر CMOS

يتكون المولد الرئيسي لمحول الجهد (الشكل 8) من عنصري CMOS ، وترتبط بإخراجها مرحلة تضخيم على الترانزستورات VT1 و VT2. الجهد المقلوب عند خرج الجهاز ، مع الأخذ في الاعتبار خسائر التحويل ، هو عدة بالمائة (أو عشرات بالمائة - مع مصدر طاقة منخفض الجهد) أقل من جهد الدخل.

أرز. 8. مخطط محول الجهد العاكس مع مذبذب رئيسي على عناصر CMOS.

تظهر دائرة محول مماثلة في الشكل التالي (الشكل 9). يحتوي المحول على مذبذب رئيسي على دائرة CMOS الدقيقة ، ومرحلة تضخيم على الترانزستورات VT1 و VT2 ، ودوائر لمضاعفة جهد نبضة الخرج ، ومرشحات مكثف ودائرة لتشكيل نقطة وسط اصطناعية على أساس زوج من ثنائيات زينر.

يتم إنشاء الفولتية التالية عند خرج المحول: +15 ب بتيار حمل 13 ... 15 مللي أمبير و -15 فولت عند تيار حمل يبلغ 5 مللي أمبير.

أرز. 9. دائرة محول الجهد لتوليد جهد ثنائي القطب مع مذبذب رئيسي يعتمد على عناصر CMOS.

في التين. يوضح الشكل 10 رسمًا تخطيطيًا لعقدة الإخراج لمحول الجهد غير المحول.

أرز. 10. مخطط لمرحلة خرج محول الجهد غير المحول.

هذه العقدة هي في الواقع مضخم طاقة. للتحكم فيه ، يمكنك استخدام مولد نبضات يعمل بتردد 10 كيلو هرتز.

بدون تحميل ، يستهلك المحول بمضخم الطاقة هذا تيارًا يبلغ حوالي 5 مللي أمبير. جهد الخرج يقترب من 18 فولت (ضعف جهد الإمداد). مع تيار حمل 120 مللي أمبير ، يتم تقليل جهد الخرج إلى 16 ب عند مستوى تموج 20 مللي فولت. كفاءة الجهاز حوالي 85٪ ، ومقاومة الخرج حوالي 10 أوم.

محول الجهد للتحكم في الدوالي

تم إعادة إنتاج دائرة محول جهد بسيط للتحكم في الأشكال المتغيرة عدة مرات في مجلات مختلفة. يولد المحول 20 فولت عند تشغيله من 9 ب ، وتظهر هذه الدائرة في الشكل. أحد عشر.

يتم تجميع مولد نبضي قريب من المستطيل على ترانزستورات VT1 و VT2. تشكل الثنائيات VD1 - VD4 والمكثفات C2 - C5 مُضاعِف الجهد ، ويشكل المقاوم R5 وثنائيات زينر VD5 ، VD6 منظم جهد حدودي.

أرز. 11. مخطط محول الجهد ل varicaps.

محول الجهد على دائرة دقيقة CMOS

أرز. 12. رسم تخطيطي لمحول الجهد على دائرة دقيقة CMOS.

محول جهد بسيطعلى واحد فقط شريحة CMOSمع أقل عدد ممكن من المرفقات يمكن تجميعها وفقًا للرسم التخطيطي في الشكل 12.

يتم عرض المعلمات الرئيسية للمحول عند الفولتية المختلفة وتيارات الحمل في الجدول 1.

الجدول 1. معلمات محول الجهد (الشكل 12):

Upit ، V	вых. أماه	يوت ، ف

محول ثنائي القطب

أرز. 13. رسم تخطيطي لمرحلة الإخراج لمحرك الجهد ثنائي القطب.

لتحويل جهد من مستوى واحد إلى جهد خرج ثنائي القطب ، يمكن استخدام محول بمرحلة خرج وفقًا للرسم التخطيطي في الشكل. 13.

عندما يكون جهد الدخل للمحول 5 فولت ، يكون جهد الخرج + 8 فولت و -8 فولت عند تيار تحميل 30 مللي أمبير. كانت كفاءة المحول 75٪. يمكن زيادة قيمة الكفاءة وقيمة جهد الخرج باستخدام ثنائيات شوتكي في مقوم مضاعف الجهد. مع زيادة جهد الإمداد إلى 9 فولت ، تزداد الفولتية الناتجة إلى 15 فولت.

يمكن استخدام مجموعة متنوعة من مولدات إشارة الموجة المربعة لدارات تحويل الجهد بناءً على مبدأ مضاعفات الجهد النبضي.

غالبًا ما تُبنى هذه المولدات على الدائرة الدقيقة KR1006VI1 (الشكل 14). إن تيار الإخراج لهذه الدائرة المصغرة كبير جدًا (100 مللي أمبير) وغالبًا ما يكون من الممكن الاستغناء عن مراحل تضخيم إضافية.

ينتج المولد الموجود على الدائرة المصغرة DA1 (KR1006VI1) نبضات مستطيلة ، يتم تحديد معدل تكرارها بواسطة العناصر R1 ، R2 ، C2. يتم تغذية هذه النبضات من دبوس 3 من الدائرة المصغرة لمضاعف الجهد.

يتم توصيل مقسم مقاوم R3 ، R4 بإخراج مضاعف الجهد ، والذي يتم تغذية الجهد منه إلى إدخال "إعادة التعيين" (دبوس 4) من الدائرة المصغرة DA1.

يتم تحديد معلمات هذا الحاجز بطريقة إذا تجاوز جهد الخرج بالقيمة المطلقة جهد الدخل (جهد الإمداد) ، يتوقف التوليد. يمكن ضبط القيمة الدقيقة لجهد الخرج عن طريق اختيار مقاومات المقاومات R3 و R4.

أرز. 14. مخطط محول الجهد العاكس مع مذبذب رئيسي على الدائرة المصغرة KR1006VI1.

خصائص المحول - عاكس الجهد (الشكل 14) موضحة في الجدول. 2.

الجدول 2. خصائص محول الجهد العاكس (الشكل 14).

Upit ، V	Iout ، مللي أمبير	إيبوتر ، أماه	كفاءة،٪

محول-عاكس قوي على الدائرة الدقيقة KR1006VI1

يوضح الشكل التالي دائرة محول جهد أخرى على الدائرة الدقيقة KR1006VI1 (الشكل 15). تردد تشغيل المذبذب الرئيسي هو 8 كيلو هرتز.

عند خرجه ، يتم توصيل مكبر صوت ترانزستور ومقوم تم تجميعه وفقًا لدائرة مضاعفة الجهد. عندما يكون جهد مصدر الطاقة 12 ب ، يكون خرج المحول 20 فولت.تكون خسائر المحول ناتجة عن انخفاض الجهد عبر الثنائيات لمعدل مضاعف الجهد.

أرز. 15. رسم تخطيطي لمحول الجهد مع دائرة كهربائية دقيقة KR1006VI1 ومكبر للصوت.

عاكس قطبية الجهد على الدائرة المصغرة KR1006VI1

على أساس نفس الدائرة المصغرة (الشكل 16) ، يمكن إنشاء عاكس للجهد. تردد العمل للتحويل هو 18 كيلو هرتز ، ودورة العمل هي 1.2.

أرز. 16. دائرة سائق الجهد القطبية السالبة.

محول الجهد العاكس على أساس الدوائر الدقيقة TTL

كما هو الحال مع الأجهزة المماثلة الأخرى ، يعتمد جهد خرج المحول بشكل كبير على تيار الحمل.

يمكن استخدام TTL و CMOS ICs لتصحيح التيار. عند تطوير الموضوع ، اقترح مؤلف هذه الفكرة د.

أرز. 17. عاكس جهد الدائرة على أساس دائرتين صغيرتين.

يحتوي الجهاز على دائرتين صغيرتين: DD1 و DD2. يعمل أولهما كمولد للنبضات المستطيلة بتردد 7 كيلو هرتز (العناصر DD1.1 و DD1.2) ، والتي يتم توصيل العاكس DD1.3 - DD1.6 بها.

يتم تضمين الدائرة الدقيقة الثانية (DD2) بطريقة غير معتادة (انظر الرسم البياني): فهي تؤدي وظيفة الثنائيات. يتم توصيل جميع محولات العناصر بالتوازي لزيادة سعة تحميل المحول.

نتيجة لمثل هذا التبديل ، يتم الحصول على جهد مقلوب -U عند خرج الجهاز ، والذي يساوي تقريبًا (بالقيمة المطلقة) جهد الإمداد. يمكن أن يتراوح جهد إمداد الجهاز مع الدائرة الدقيقة 74NS04 CMOS من 2 إلى 7 فولت. التناظرية المحلية التقريبية هي الدائرة الدقيقة K555LN1 TTL (تعمل في نطاق جهد إمداد أضيق) أو دائرة كهربائية دقيقة KR1564LN1 CMOS.

أقصى تيار الإخراجيصل المحول 10 مللي أمبير... عندما يتم إيقاف الحمل ، لا يستهلك الجهاز عملياً التيار.

محول الجهد على الدائرة المصغرة K561LA7

في تطوير الفكرة المذكورة أعلاه لاستخدام الثنائيات الواقية لدوائر CMOS الدقيقة المتوفرة عند مدخلات ومخرجات عناصر CMOS ، سننظر في تشغيل محول الجهد ، الذي يتم إجراؤه على دائرتين صغيرتين DD1 و DD2 من النوع K561LA7 (الشكل 18) ).

قام أولهم بتجميع مولد يعمل بتردد 60 كيلو هرتز. تعمل الدائرة المصغرة الثانية كمقوم جسر عالي التردد.

أرز. 18. رسم تخطيطي لمحول قطبية دقيق على دائرتين صغيرتين K561LA7.

أثناء تشغيل المحول ، يتم تشكيل جهد قطبية سالبة عند الخرج ، بدقة عالية عند حمل عالي المقاومة ، مع تكرار جهد الإمداد في النطاق الكامل للقيم الاسمية لجهد الإمداد (من 3 إلى 15 فولت ).

زيادة الجهد بدون محول. المضاعفات. احسب عبر الإنترنت. تحويل التيار المتردد والعاصمة (10+)

إمدادات الطاقة غير المحولة - التعزيز

هذه العملية موضحة في الشكل:

تشير المنطقة الزرقاء إلى المنطقة التي يتم فيها شحن المكثفات C ، والمنطقة الحمراء حيث تنقل الشحنة المتراكمة إلى المكثف C1 وإلى الحمولة.

لسوء الحظ ، يتم مواجهة الأخطاء بشكل دوري في المقالات ، ويتم تصحيحها ، ويتم استكمال المقالات وتطويرها ، ويتم إعداد مقالات جديدة. اشترك في الأخبار لتبقى على اطلاع.

إذا كان هناك شيء غير واضح ، فتأكد من السؤال!
طرح سؤال. مناقشة المقال. رسائل.

مساء الخير. بغض النظر عن مدى صعوبة المحاولة ، لم أستطع ، باستخدام الصيغ المعطاة للشكل 1.2 ، معرفة قيم سعات المكثفات C1 و C2 مع قيم البيانات المعطاة في جدولك (Uin ~ 220V ، Uout 15V ، Iout 100mA، f 50Hz). لدي مشكلة ، قم بتشغيل ملف مرحل DC صغير الحجم لجهد تشغيل يبلغ -25 فولت لشبكة ~ 220 فولت ، تيار التشغيل للملف هو I = 35mA. ربما لا أفعل شيئًا

العاكس الرنيني ، محول الجهد تصعيد. مبدأ p ...
تجميع وتشغيل محول جهد تصعيد الجهد. وصف مبدأ العمل ...

قياس القيمة الفعالة (الفعالة) للجهد ، التيار. ...
رسم تخطيطي لجهاز قياس القيمة الفعالة للجهد / التيار ...

Flyback محول الجهد النبضي. مفتاح التشغيل - ب ...
كيفية تصميم مصدر طاقة بتبديل flyback. كيف تختار الطاقة ...

يتعلق الاختراع بمجال الهندسة الكهربائية وهو مخصص للاستخدام في إمدادات الطاقة الثانوية للأجهزة وأجهزة القياس. النتيجة الفنية هي انخفاض في قيمة الطاقة النشطة المستهلكة وزيادة في استقرار جهد الخرج. يتكون محول الجهد من قسمين متطابقين من وحدة قمع الجهد الزائد ، مصنوعان على شكل مكثف متصل بالسلسلة ومقاوم ، متصلان على التوالي بكلا الأسلاك بين المحطات لتوصيل مصدر الطاقة ومدخلات الجسر الأول والثاني المقومات ، يتم توصيل خرج المقوم الأول بالتوازي مع إدخال مثبت الجهد ، وفي كلا السلكين عند إخراج المعدل الثاني ، يتم إدخال عنصري التنظيم الأول والثاني ، والتي يتم توصيلها في سلسلة بإدخال مثبت الجهد. 2 مريض.

رسومات براءة اختراع RF 2513185

مجال التكنولوجيا

ينتمي محول الجهد غير المحول إلى مجال الهندسة الكهربائية وهو مخصص للاستخدام في إمدادات الطاقة الثانوية للأجهزة ومعدات القياس ، على وجه الخصوص ، لتشغيل عدادات الكهرباء الإلكترونية ومقاييس الفولتميتر الإلكترونية ومرحلات الحماية والأتمتة المختلفة التي تعمل بالطاقة من الشبكة المراقبة.

فن مسبق

مصادر الطاقة المعروفة (Horowitz P.، Hill W. فن الدوائر. في 3 مجلدات. المجلد. 1. Per from English. - 4th ed. Revised and extra. - M.: Mir، 1993. - 413 p.، ill ، الشكل 1.80) ، الذي يحتوي على محول طاقة ، مقوم ، مرشح تنعيم ، مثبت جهد تعويض من النوع المتسلسل ، حيث يتم توصيل عنصر تنظيم في سلسلة مع الحمل ويلعب دور مقاومة الصابورة المتحكم فيها. يسمح لك وجود مثبت الجهد التعويضي بالحصول على جهد إمداد ثابت ، ويسمح لك وجود محول بالحصول على استهلاك منخفض للطاقة النشطة ، وإذا لزم الأمر ، قم بتوصيل السلك المحايد للشبكة بنقطة مشتركة من المصدر . ومع ذلك ، فإن وجود المحولات هو العيب الرئيسي لهذه المصادر ، مما يزيد من حجمها وتكلفتها.

يُعرف أيضًا بالمحول غير المحول على ترانزستور MOS (دوائر تزويد الطاقة Schreiber G. 300. مقومات. تبديل مزودات الطاقة. المثبتات والمحولات الخطية: Per. من الفرنسية - M: DMK ، 2000. - 224 ثانية: سيئة. (إلى مساعدة هواة الراديو) ، الشكل 246) ، الذي يحتوي على مقوم جسر كامل الموجة ، ومقاوم تخميد ، ومرشح ، ومثبت حدودي زينر ديود ، ومصدر جهد مرجعي ، ومضخم تشغيلي مزدوج ، وعنصر منظم ، ومقسم جهد رئيسي . مبدأ تشغيل المحول غير المحول على ترانزستور MOS هو أنه في بداية كل نصف موجة ، يقوم الجهد المعدل من خلال عنصر تنظيم مفتوح بشحن مرشح سعوي متصل بالحمل. عندما يصل الجهد المرجعي إلى المقاوم في مقسم الجهد ، يغلق مضخم التشغيل عنصر التنظيم ، ويتوقف المرشح السعوي عن الشحن. العيب الرئيسي لمصدر الطاقة هذا هو وجود نبضات عند الخرج ، مما يؤدي إلى تدهور عمل معظم أجهزة القياس ، وعدم وجود جهد ثابت لإحدى نقاط الخرج بالنسبة إلى جهد التيار الكهربائي.

الأقرب حل تقنيالجهاز المقترح هو مصدر طاقة بدون محول (وصف الاختراع لبراءة اختراع الاتحاد الروسي رقم 2077111 ، MPK6 Н02М 7/155 ، G05F 1/585 ، الأولوية 01.06.1993. نُشر في 10.04.1997 ، ثور. رقم .10) ، حيث تتكون وحدة التخميد للجهد الزائد من قسمين لهما مقاومات متساوية للتيار المتردد ، وكل قسم من وحدة كبت الجهد الزائد مصنوع على شكل مقاوم ومكثف متصلان بالسلسلة ، ونقطة التوصيل المشتركة بينهما هي متصلة بالمحطة المقابلة لتوصيل مصدر الطاقة ، والمحطات الحرة للمكثفات والمقاومات في القسمين الأول والثاني ، يتم توصيل وحدة التخميد للجهد الزائد بمدخلات مقومات الجسر الأول والثاني ، على التوالي ، في حين أن مخرجات يتم توصيل مقومات الجسر الأول والثاني بالتوازي وبالتوازي مع عامل تصفية لمثبت الجهد. يتم عمل مثبت الجهد على مرحلتين ، حيث يتم عمل المرحلة الأولى من المثبت على الصمام الثنائي zener ، بينما تحتوي المرحلة الثانية من المثبت على عنصر رئيسي على الصمام الثنائي zener ، وهي وحدة لتثبيت تيار عنصر المحرك ومضخم تشغيلي يعمل بالطاقة من المرحلة الأولى. يتم توصيل المدخلات العكسية لمضخم التشغيل من خلال المقاوم الأول بالمخرج لتوصيل الحمل الأول ، ومن خلال المقاوم الثاني يتم توصيله بالمخرج لتوصيل الحمل الثاني ، والذي يتم توصيله أيضًا بمخرج خرج تيار المحرك وحدة التثبيت ، يتم توصيل المدخلات غير المقلوبة للمضخم من خلال المقاومات الثالثة والرابعة بمقاومات متساوية للأطراف لتوصيل مصدر الطاقة ، ويتم توصيل خرج مكبر التشغيل بالمحطة لتوصيل الحمل الأول. في مصدر طاقة بدون محولات مع مثبت على مرحلتين ، يكون الاستقرار العالي لجهد الإمداد وتحامل إمكانات أحد أطراف الخرج بالنسبة لنقطة "الصفر الاصطناعي" مع احتمال نصف جهد الإمداد للشبكة مضمون ، والعيب الرئيسي لمصدر الطاقة هذا هو استهلاك طاقة نشط كبير.

إفشاء الاختراع

الهدف من الاختراع هو إنشاء محول جهد بدون محول مع مقوم كامل الموجة وتثبيت إمكانات إحدى نقاط الخرج بالنسبة إلى جهد التيار الكهربائي ، حيث يتم تقليل قيمة الطاقة النشطة المستهلكة واستقرار زيادة الجهد الناتج.

تم حل المشكلة في محول الجهد غير المحول الذي يحتوي على قسمين من وحدة التخميد للجهد الزائد بمقاومات متساوية للتيار المتردد ، ومعدلين للموجة الكاملة ، ومرشح ، وعنصري تنظيم ، ومضخمين تشغيليين ، ومثبت للجهد ، وكل قسم من الزيادة يتم تصنيع وحدة التخميد بالجهد على شكل مقاوم ومكثف متصلان على شكل سلسلة ، ومتصلين بنقطة مشتركة إلى الطرف المقابل لتوصيل مصدر طاقة ، ومحطات مجانية للمكثفات لكلا القسمين ومقاومات لكلا القسمين من وحدة إخماد الجهد الزائد متصلة ، على التوالي ، بمدخلات مقومات الجسر الأول والثاني ؛ يتم توصيل خرج المعدل الأول من خلال الفلتر بالتوازي ووفقًا لمدخل مثبت الجهد ، يتم توصيل خرج المعدل الثاني من خلال سلسلة ووفقًا لعناصر التنظيم الأولى والثانية المتصلة في الأسلاك الأولى والثانية على التوالي إلى مدخلات مثبت الجهد ، أول عنصر تنظيم يتم إجراؤه على قناة n ترانزستور MOS من النوع المستنفد أو ترانزستور تأثير المجال n-channel ، يتكون عنصر التنظيم الثاني على ترانزستور تأثير المجال ذي القناة p ؛ يتكون مثبت الجهد من مرحلتين ، حيث تحتوي المرحلة الأولى على العقدتين الأولى والثانية متصلين وفقًا ومتوازيًا ، يتم عمل العقدة الأولى على شكل اتصال متسلسل من الصمام الثنائي الأول زينر والمقاوم الأول الذي تم إدخاله ، يتم تقديم العقدة الثانية المقدمة على شكل سلسلة اتصال من الصمام الثنائي زينر الثاني والمقاوم الثاني ، وإجمالي نقطة تقاطع الكاثود الخاص بالديود الأول زينر في العقدة الأولى والمقاوم الثاني في العقدة الثانية متصل بالسلك الأول عند خرج مقوم الجسر الأول ، ومتصل أيضًا بمصدر أول ترانزستور MOS من النوع المستنفد من القناة n ، ونقطة التوصيل المشتركة لأنود الصمام الثنائي زينر الثاني في العقدة الثانية و يتم توصيل المقاوم الأول في العقدة الأولى بالسلك الثاني عند إخراج مقوم الجسر الأول ، وهو متصل أيضًا بمصدر ترانزستور تأثير المجال الثاني من القناة ؛ يتم توصيل استنزاف أول ترانزستور MOS من النوع المستنفد من القناة n واستنزاف ترانزستور تأثير المجال الثاني من القناة p على التوالي بالسلكين الأول والثاني عند إخراج المعدل الثاني ؛ يتم التحكم في أول ترانزستور MOS من النوع المستنفد من النوع n من خلال أول مضخم تشغيلي تم إدخاله ، وترتبط محطات الطاقة الخاصة به بأطراف أول صمام ثنائي زينر في العقدة الأولى من المرحلة الأولى من جهاز التثبيت ، وهو المدخل المقلوب لـ يتم توصيل مكبر الصوت الأول من خلال المقاومات الثالثة والرابعة المدخلة ذات المقاومة المتساوية بأطراف أول صمام ثنائي زينر ، والمدخل غير المقلوب والمضخم الأول من خلال المقاومات ذات المقاومة المتساوية متصل بالأطراف لتوصيل مصدر الطاقة ، الإخراج من مكبر الصوت الأول متصل ببوابة التحكم لأول ترانزستور MOS من النوع المستنفد من النوع n ؛ يتم التحكم في الترانزستور ذو التأثير الميداني الثاني للقناة بواسطة مضخم التشغيل الثاني الذي يتم توصيل أطرافه النهائية بأطراف الصمام الثنائي زينر الثاني في العقدة الثانية من المرحلة الأولى من المثبت ، وهو المدخل المقلوب للـ يتم توصيل مكبر الصوت الثاني بإخراج مصدر الجهد المرجعي الذي تم إدخاله ، ويتم توصيل المدخلات غير المقلوبة للمكبر الثاني بنقطة التقاطع المشتركة لأنود أول صمام ثنائي زينر والمقاوم الأول في العقدة الأولى من الأول مرحلة المثبت ، يتم توصيل خرج مكبر الصوت الثاني ببوابة التحكم في ترانزستور تأثير المجال الثاني ذو القناة p ؛ تتكون المرحلة الثانية من المثبت وفقًا لمخطط منظم الجهد المتسلسل وتتكون من عنصر رئيسي على الصمام الثنائي zener ، ووحدة لتثبيت تيار العنصر الرئيسي ومكبر تشغيلي يتم تغذيته من خرج المرحلة الأولى من المثبت ، أي ، يتم تشغيله من أول صمام ثنائي زينر في العقدة الأولى من المرحلة الأولى من جهاز التثبيت ، وهو مدخل غير مقلوب لمكبر الصوت في المرحلة الثانية من جهاز التثبيت ، وهو متصل بالمدخل غير المقلوب من قدم مكبر الصوت الأول ، والذي يتم توصيله أيضًا من خلال مقاومات ذات مقاومات متساوية للأطراف لتوصيل مصدر الطاقة ، يتم توصيل المدخلات المقلوبة لمكبر الصوت في المرحلة الثانية من المثبت من خلال المقاومات بالأطراف لتوصيل الأحمال الأولى والثانية ، يتم أيضًا توصيل خرج توصيل الحمل الثاني بطرف الإخراج لوحدة التثبيت الحالية لعنصر القيادة ، ويتم توصيل خرج مكبر الصوت في المرحلة الثانية من جهاز التثبيت بالمحطة لتوصيل الحمل الأول.

ويرجع ذلك إلى تنفيذ وحدة التخميد للجهد الزائد في شكل قسمين متطابقين مع مقاومات متساوية للتيار المتردد ، تم إجراؤها على شكل توصيل متسلسل لمكثف ومقاوم ، متصلان على التوالي بكلا الأسلاك بين المحطات لتوصيل مصدر الطاقة ومدخلات مقومات الجسر الأول والثاني ، يتم إدخالهما في كلا السلكين عند خرج مقوم الجسر الثاني على التوالي مع مدخلات مثبت الجهد لعنصري التنظيم الأول والثاني ، والتي يتم التحكم فيها على التوالي بواسطة المُدخل الأول ومضخمات التشغيل الثانية ، مما يجعل مثبّت الجهد على مرحلتين ، وتتكون المرحلة الأولى منها من العقدتين الأولى والثانية المتصلة بالتوازي والمتوازية ، وتحتوي على ثنائيات زينر الأولى والثانية ، ومنهما مكبر التشغيل الأول والثاني يتم تشغيلها ، على التوالي ، بإدخال المقاومات المقابلة ومصدر الجهد المرجعي ، وكذلك تنفيذ المرحلة الثانية من المثبت مع عقدة مع استقرار تيار عنصر القيادة على الصمام الثنائي زينر ومضخم تشغيلي يتم تغذيته من أول صمام ثنائي زينر في العقدة الأولى للمرحلة الأولى من المثبت ، مع التوصيل أعلاه للعناصر فيما بينها ومع عناصر أخرى من الدائرة ، يتم إجراء تصحيح كامل الموجة ، والتماثل الأولي لجهد الخرج في المرحلة الأولى من المثبت وتثبيت إمكانات أحد أطراف خرج الجهاز المطالب به في المرحلة الثانية من المثبت بالنسبة للنقطة مع احتمال نصف جهد الإمداد للشبكة ، ينخفض استهلاك الطاقة النشط ، ويزيد استقرار جهد الخرج.

في الواقع ، يؤدي إدخال عنصري التنظيم الأول والثاني اللذين يؤديان وظيفة مقاومات الصابورة التي يتم التحكم فيها إلى تقليل التيار في الدوائر باستخدام مقاومات التخميد ، مما يؤدي إلى انخفاض استهلاك الطاقة النشط.

يوفر تقسيم وحدة كبت الجهد الزائد إلى قسمين والتغيير المتزامن في مقاومة عنصر التنظيم الأول الذي يتحكم فيه مكبر التشغيل الأول ، بالنسبة للتغير في مقاومة عنصر التنظيم الثاني ، تناظرًا أوليًا لجهد الخرج من المرحلة الأولى من المثبت بالنسبة إلى النقطة التي يكون فيها احتمال نصف جهد الإمداد للشبكة ، واستخدام مكبر تشغيلي في المرحلة الثانية من مرحلة المثبت ، يتم تشغيله من أول صمام ثنائي زينر في العقدة الأولى من تتيح المرحلة الأولى من المثبت إمكانية تتبع إمكانات أحد أطراف الخرج للجهاز بالنسبة إلى النقطة مع احتمال نصف جهد الإمداد للشبكة.

إن إدخال المقاوم الأول في العقدة الأولى للمرحلة الأولى من المثبت ، بالإضافة إلى مصدر الجهد المرجعي ومضخم التشغيل الثاني ، الذي يتحكم في عنصر التنظيم الثاني ، يجعل من الممكن الحفاظ عليه في العقدة الأولى من الأولى مرحلة المثبت تيار ثابت دخل يساوي نسبة الجهد المرجعي المرجعي إلى مقاومة المقاوم الأول ، ولتقليل تموج الجهد عند خرج المرحلة الأولى من المثبت ، أي لتقليل تموج الجهد على أول الصمام الثنائي زينر في العقدة الأولى من المرحلة الأولى من المثبت ، والتي من خلالها يتم تشغيل مضخم التشغيل في المرحلة الثانية من المثبت.

يتيح تنفيذ المرحلة الثانية من المثبت بوحدة لتثبيت تيار عنصر القيادة إمكانية القضاء على نبضات جهد الخرج الناجم عن بعض الإزاحة لجهد الخرج لأول صمام ثنائي زينر في العقدة الأولى من المرحلة الأولى من المثبت بالنسبة للنقطة التي تحتوي على نصف جهد إمداد الشبكة.

وصف مختصر للرسومات.

يوضح الشكل 1 مخططًا كهربائيًا تخطيطيًا للجهاز المقترح. يحتوي الجهاز على قسمين متطابقين 1 من وحدة التخميد للجهد الزائد 2 ، مقومان للجسر 3 و 4 ، مرشح 5 ، مثبت الجهد 6 ، تم إدخال عنصرين منظمين ، وأول عنصر تنظيم مصنوع على ترانزستور MOS ذي قناة n 7 من النوع المستنفد (أو ترانزستور تأثير المجال ذي القناة n) ، يتم إجراء عنصر التنظيم الثاني على ترانزستور تأثير المجال ذي القناة p 8 ، ويتم إدخال مكبر التشغيل الأول 9 والمضخم التشغيلي الثاني 10.

القسمان 1 من وحدة التخميد ذات الجهد الزائد 2 ، المكونة من مكثف 11 ومقاوم 12 ، متصلان من جانب واحد بالمطراف 13 و 14 لتوصيل الشبكة ، وعلى الجانب الآخر متصلان بمدخلات مقومات الجسر 3 و 4 ، والمكثفات 11 متصلة بمدخل مقوم الجسر الأول 3 ، والمقاومات 12 متصلة بمدخل مقوم الجسر الثاني 4.

يتم توصيل خرج مقوم الجسر الأول 3 من خلال المرشح 5 بالتوازي مع مدخلات مثبت الجهد 6 وبالتوازي معها.

مثبت الجهد 6 على مرحلتين. تتكون المرحلة الأولى من منظم الجهد 6 من الوحدة الأولى 15 والوحدة الثانية 16 ، وهما متصلتان بشكل متوازي ومتوازي. تتكون العقدة الأولى 15 على شكل توصيل متسلسل من الصمام الثنائي Zener diode 17 والمقاوم الأول المقدم 18. تتكون العقدة الثانية المقدمة 16 في شكل سلسلة توصيل من الصمام الثنائي Zener diode 19 والمقاوم 20.

في الأسلاك الأولى والثانية عند خرج مقوم الجسر الثاني 4 ، يتم توصيل الترانزستورات 7 و 8 وفقًا لمدخل مثبت الجهد 6. 17 في العقدة الأولى 15 والمقاوم 20 في الثانية ومتسلسلًا معه العقدة 16 من المرحلة الأولى من المثبت 6 ، وكذلك السلك الأول عند إخراج المعدل الأول 3.

يتم توصيل استنزاف الترانزستور 8 بالسلك الثاني عند إخراج المقوم الثاني 4. يتم توصيل مصدر الترانزستور 8 بنقطة التقاطع المشتركة للمقاومة 18 في العقدة الأولى 15 وأنود الصمام الثنائي زينر 19 في العقدة الثانية 16 من المرحلة الأولى من المثبت 6 ، بالإضافة إلى السلك الثاني عند إخراج المعدل الأول 3 ...

يتم توصيل دبابيس الطاقة لمضخم التشغيل 9 بصمام زينر 17 ، المدخل غير المقلوب للمضخم 9 من خلال المقاومات 21 و 22 مع مقاومات متساوية متصل بالمطاريف 13 و 14 لتوصيل الشبكة ، المدخل المقلوب للمضخم يتم توصيل مكبر الصوت 9 من خلال المقاومات المقدمة 23 و 24 بمقاومات متساوية بأطراف الصمام الثنائي زينر 17 في العقدة الأولى 15 من المرحلة الأولى من المثبت 6 ، ويتم توصيل خرج مكبر الصوت 9 ببوابة التحكم الخاصة بـ الترانزستور 7.

تتصل دبابيس الطاقة لمضخم التشغيل 10 بصمام Zener diode 19 ، والمدخل المقلوب لمكبر الصوت 10 متصل بإخراج مصدر الجهد المرجعي 25 ، المصنوع على الصمام الثنائي Zener 26 والمقاوم المحدد 27 ، غير- المدخل المقلوب لمكبر الصوت 10 متصل بنقطة الوصل المشتركة لأنود الصمام الثنائي Zener 17 والمقاوم 18 في العقدة الأولى 15 المرحلة الأولى من المثبت 6 ، خرج مكبر الصوت 10 متصل ببوابة التحكم من الترانزستور 8.

تتكون المرحلة الثانية من مثبت الجهد 6 وفقًا للدائرة المعروفة لسلسلة مثبتات الجهد وتتكون من عنصر رئيسي على الصمام الثنائي زينر 28 ، وحدة 29 لتثبيت تيار عنصر رئيسي مصنوع على ترانزستور 30 ، المقاومات 31 ، 32 ، 33 والصمام الثنائي 34 ، باعث تابع على الترانزستور 35.

تحتوي المرحلة الثانية من المثبت 6 أيضًا على مضخم تشغيلي 36 ، يتم تشغيله بواسطة صمام زينر 17 في العقدة الأولى 15 من المرحلة الأولى من جهاز التثبيت 6. يتم توصيل المدخلات غير المقلوبة للمكبر 36 من خلال مقاومات 21 و 22 بمقاومات متساوية للمطاريف 13 و 14 لتوصيل الشبكة ، المدخل المقلوب للمضخم 36 متصل من خلال المقاومات 37 و 38 بأطراف الخرج 39 و 40 ، على التوالي ، خرج مكبر التشغيل 36 متصل بطرف الخرج 39 .

بالإضافة إلى ذلك ، للحد من انخفاض الجهد الأقصى بين الصرف ومصدر الترانزستور 7 ، يتم توصيل المقاوم 41 ، ويتم توصيل المقاوم 42 بين الصرف ومصدر الترانزستور 8. يتم تحديد المقاومات 41 و 42 بمقاومات متساوية.

مبدأ تشغيل الجهاز على النحو التالي.

يتم توفير جهد الدخل للأنابيب الرئيسية للمطراف 13 و 14 للجهاز ، وينخفض على المكثفات 11 والمقاومات 12 في كلا القسمين 1 من العقدة 2 لإطفاء الجهد الزائد ، ويتم تصحيحه في مقومات الموجة الكاملة الأولى والثانية 3 و 4 ، وينخفض أيضًا في الترانزستورات الأولى والثانية 7 و 8 ، والتي يتم التحكم فيها ، على التوالي ، بواسطة مكبرات الصوت التشغيلية الأولى والثانية 9 و 10 ، وبعد ذلك يتم تنعيمها بواسطة المرشح 5 ، واستقرارها في المثبت ثنائي المرحلة 6 وتغذية إلى محطات الإخراج 39 و 40.

تحتوي المرحلة الأولى من المثبت 6 على عقدتين 15 و 16 متصلتين بالتوازي ، حيث يتم اختيار ثنائيات زينر 17 و 19 بجهد تثبيت متساوي ، ويتم اختيار مقاومة المقاوم 18 بشكل أقل بكثير من مقاومة المقاوم 20 ، لذلك فإن تيار الإدخال في العقدة الأولى 15 من المرحلة الأولى من المثبت 6 أعلى بكثير مما هو عليه في العقدة الثانية 16.

تيار الإدخال في العقدة الأولى 15 من المرحلة الأولى من المثبت 6 يساوي مجموع التيارات المعدلة من مخرجات المعدلين الأول والثاني 3 ، 4 ويتم إزاحته في الطور بمقدار 90 درجة بالنسبة لبعضهما البعض. يتم تشكيل إنزياح الطور عند خرج المعدل الأول 3 بالنسبة للتيار عند خرج المعدل الثاني 4 بسبب التحول الحالي في المكثف 11 بمقدار 90 درجة بالنسبة للتيار في المقاوم 12. موجة كاملة يتدفق التيار المعدل عند خرج المعدل الأول 3 ، حيث تتناسب قيمته الآنية مع مقاومة المكثفات 11 ، وعند خرج المعدل الثاني 4 ، يتدفق التيار المعدل ، وتتناسب قيمته الآنية مع مجموع مقاومات المقاومات 12 والمقاومات المتغيرة للترانزستورات 7 و 8 ، والتي تلعب دور مقاومات الصابورة المتحكم فيها.

يتم التحكم في التغيير في مقاومة الترانزستور 8 بواسطة مكبر التشغيل 10 ، والذي يعمل وفقًا للمبدأ استجابة... يتم تغذية الجهد عبر المقاوم 18 ، بما يتناسب مع تيار الإدخال في العقدة الأولى 15 من المرحلة الأولى من المثبت 6 ، إلى المدخلات غير المقلوبة لمكبر التشغيل 10 ومقارنتها بالقيمة المرجعية للجهد المرجعي على الصمام الثنائي زينر 26 الذي يتم توفيره للمدخل المقلوب لمضخم التشغيل 10. عندما تتغير القيمة اللحظية لجهد التيار الكهربائي من خرج مكبر التشغيل 10 ، يتم تطبيق جهد تحكم على بوابة الترانزستور 8 ، وتغيير مقاومتها بحيث يتم الحفاظ على انخفاض الجهد عبر المقاوم 18 في العقدة الأولى 15 من المرحلة الأولى من المثبت 6 عند الجهد المرجعي المحدد بواسطة الصمام الثنائي zener 26. أي عند القيمة الفعالة الاسمية لجهد التيار الكهربائي الرئيسي في العقدة الأولى 15 من المرحلة الأولى من جهاز التثبيت 6 ، الذي يمر عبر المقاوم 18 والصمام الثنائي زينر 17 دون توصيل الحمل ، يميل إلى الحصول على قيمة ثابتة مساوية لنسبة الجهد المرجعي على الصمام الثنائي زينر 26 إلى مقاومة المقاوم 18. وهكذا ، الحفاظ على ثابت تسمح القيمة المعطاة لتيار الإدخال في العقدة الأولى 15 من المرحلة الأولى من المثبت 6 بتقليل تموج الجهد على الصمام الثنائي Zener 17 ، والذي يتم من خلاله تشغيل مكبر التشغيل 36 في المرحلة الثانية من المثبت 6.

بالتزامن مع التغيير في مقاومة الترانزستور 8 ، تتغير مقاومة الترانزستور 7. يتم التحكم في التغيير في مقاومة الترانزستور 7 بواسطة مكبر التشغيل 9 ، والذي يعمل وفقًا لمبدأ التغذية المرتدة. إذا كانت إمكانات النقطة المشتركة لتوصيل المقاومات 21 و 22 في مقسم جهد التيار الكهربائي في النصف تعتبر إمكانات النقطة "الصفر الاصطناعي" ، فإن التغيير المتزامن في مقاومة الترانزستور 7 بالنسبة إلى يتم ضمان التغيير في مقاومة الترانزستور 8 عند إمكانية النقطة المشتركة لتوصيل المقاومات 23 و 24 بمقاومات متساوية في المقسم جهد الخرج على الصمام الثنائي Zener 17 للعقدة الأولى 15 من المرحلة الأولى من المثبت 6 يساوي إمكانات نقطة "الصفر الاصطناعي".

يتم تغذية إمكانات نقطة الوصل المشتركة للمقاومين 23 و 24 إلى المدخل المقلوب لمكبر التشغيل 9 ومقارنتها بإمكانية نقطة "الصفر الاصطناعي" عند الإدخال غير المقلوب لمكبر التشغيل 9 ، و يتم تغذية جهد التحكم من خرج مكبر التشغيل 9 إلى بوابة الترانزستور 7 ، وتغيير مقاومته بحيث تميل إمكانية نقطة الاتصال المشتركة للمقاومات 23 و 24 إلى أن تكون ثابتة بالنسبة لإمكانات "الصفر الاصطناعي". وبالتالي ، يتم توفير تناظر أولي لجهد الخرج على الصمام الثنائي Zener 17 في المرحلة الأولى من المثبت 6 فيما يتعلق بنقطة "الصفر الاصطناعي".

في المرحلة الثانية من المثبت 6 ، يعمل مكبر التشغيل 36 ، المدعوم من الصمام الثنائي zener diode 17 ، وفقًا لمبدأ التغذية المرتدة ، على إصلاح إمكانات نقطة الوسط للمقاومين 37 و 38 في مقسم جهد الخرج بالنسبة إلى "الصفر الاصطناعي" "النقطة عندما تنعكس قطبية جهد مصدر الدخل وعوامل أخرى مزعزعة للاستقرار. بالإضافة إلى ذلك ، للتخلص من الاعتماد على جهد خرج المثبت 6 ، المرتبط بالتغير المحتمل في التيار في الصمام الثنائي زينر 28 عندما يتغير الجهد بين كاثودات ثنائيات زينر 17 و 28 ، يتم استخدام الوحدة 29 من أجل ثبّت التيار في الصمام الثنائي زينر 28 بناءً على دائرة المرآة الحالية بالعناصر 30 ، 31 ، 32 ، 33 ، 34 ، حيث يكون تيار المجمع للترانزستور 30 مستقلًا عن جهد قاعدة المجمع.

مع وجود مقاومات متساوية 37 و 38 ، يكون جهد الخرج للمصدر عند الأطراف 39 و 40 متماثلًا حول "الصفر الاصطناعي". إذا كان المقاوم 37 قصير الدائرة ، فإن احتمالية المحطة 39 ستكون "صفرًا اصطناعيًا".

للحد من انخفاض الجهد الأقصى بين الصرف ومصدر الترانزستور 7 ، يتم توصيل المقاوم 41 ، ويتم توصيل المقاوم 42 بين الصرف ومصدر الترانزستور 8. يتم اختيار المقاومات 41 و 42 بمقاومات متساوية.

منذ p- قناة تأثير المجال 7 الترانزستورات جهد منخفضالانهيار ، ثم يمكن أيضًا إجراء عنصر التنظيم الثاني على ترانزستور MOS ذي القناة p.

يوضح الشكل 2 جزءًا من الأساسي دائرة كهربائيةباستخدام ترانزستور MOS 43 ذي القناة p كعنصر تنظيم ثانٍ ، يتم التحكم فيه بواسطة مضخم تشغيلي 10. في هذه الحالة ، يتم إدخال محول جهد متكامل 44 ، يتم توصيل أطراف الإدخال بالتوازي مع الصمام الثنائي Zener 19 ، والمكثفات 45 و 46. مخرجات الطاقة للمضخم التشغيلي 10 متصلة ، على التوالي ، بكاثود الصمام الثنائي Zener 19 وإخراج المحول 44 بقطبية سالبة لجهد الخرج.

قابلية التطبيق الصناعي.

أكدت اختبارات النماذج الأولية للجهاز المقترح أدائه الكامل وحل المشكلة وإمكانية التطبيق الصناعي.

مطالبة

محول جهد بدون محول يحتوي على قسمين متطابقين من وحدة كبت الجهد الزائد مع مقاومات تيار متناوبة متساوية ، كل قسم من وحدة كبت الجهد الزائد مصنوع على شكل المقاوم المتسلسل ومكثف متصل بنقطة مشتركة إلى المقابل محطة لتوصيل مصدر الطاقة ، والمحطات الحرة للمكثفات لكلا القسمين والمحطات الحرة للمقاومات لكلا القسمين من وحدة قمع الجهد الزائد متصلة على التوالي بمدخلات مقومات الجسر الأول والثاني ، مخرجات الأول يتم توصيل مقومات الجسر الثاني وفقًا وعلى التوازي ومتصلة من خلال مرشح لمثبت الجهد ، ويتكون مثبت الجهد من مرحلتين مع وحدة تثبيت التيار لعنصر القيادة على الصمام الثنائي الزينر ومضخم تشغيلي يعمل بالطاقة من الأول مرحلة المثبت ، يتم توصيل المدخلات غير المقلوبة للمضخم من خلال مقاومات ذات مقاومات متساوية بالأطراف لتوصيل المصدر ومصدر الطاقة ، يتم توصيل المدخلات المقلوبة للمضخم من خلال مقاومات بالأطراف لتوصيل الأحمال الأولى والثانية ، كما يتم توصيل المحطة الطرفية لتوصيل الحمل الثاني بطرف الإخراج لوحدة التثبيت الحالية للسائق ، وإخراج يتم توصيل مضخم التشغيل بالطرف لتوصيل الحمل الأول ، ويتميز بأن خرج مقوم الجسر الثاني متصل في سلسلة ووفقًا لعناصر التنظيم الأولى والثانية المدرجة في الأسلاك الأولى والثانية ، على التوالي ، مع المدخلات لمثبت الجهد على مرحلتين ، والعنصر المنظم الأول مصنوع على ترانزستور تأثير المجال ذي القناة n ، والعنصر المنظم الثاني مصنوع على ترانزستور تأثير المجال ذي القناة p ، وتتكون المرحلة الأولى من المثبت من يتم توصيل العقدتين الأولى والثانية بالتوازي مع وحدة التثبيت الأولى على شكل اتصال متسلسل لأول صمام ثنائي زينر والمقاوم الأول المقدم ، ويتم تصنيع وحدة التثبيت الثانية المقدمة في VI توصيل سلسلة دي للديود الثاني زينر والمقاوم الثاني ، ونقطة التقاطع المشتركة للكاثود الخاص بالديود الأول زينر في العقدة الأولى والمقاوم الثاني في العقدة الثانية من المرحلة الأولى من المثبت متصل بالمصدر من أول ترانزستور تأثير المجال ذي القناة n ، والذي يتم توصيله أيضًا بالسلك الأول عند إخراج مقوم الجسر الأول ، يشترك في نقطة اتصال المقاوم الأول في العقدة الأولى وأنود الصمام الثنائي zener الثاني في العقدة الثانية من المرحلة الأولى من المثبت متصل بمصدر الترانزستور الثاني ذي التأثير الميداني للقناة p ، والذي يتم توصيله أيضًا بالسلك الثاني عند إخراج مقوم الجسر الأول ، واستنزاف القناة n الأولى واستنزاف يتم توصيل ترانزستورات تأثير المجال الثاني للقناة على التوالي بالسلكين الأول والثاني عند إخراج مقوم الجسر الثاني ، ويتم توصيل بوابة التحكم الخاصة بأول ترانزستور تأثير المجال ذي القناة n بإخراج أول مكبر تشغيلي تم إدخاله ، تؤدي السلطة ، وكذلك خيوط الطاقة لمكبر التشغيل في الشارع الثاني يتم توصيل نقاط تثبيت المثبت بأطراف أول صمام ثنائي زينر في العقدة الأولى للمرحلة الأولى من المثبت ، ويتم توصيل المدخلات المقلوبة للمضخم الأول من خلال المقاومات الثالثة والرابعة المدخلة ذات المقاومة المتساوية بأطراف زينر الأول الصمام الثنائي في العقدة الأولى للمرحلة الأولى من المثبت ، يتم توصيل الإدخال غير المقلوب للمكبر الأول بالمدخل غير المقلوب لمكبر التشغيل في المرحلة الثانية من المثبت ، ويتم توصيله أيضًا من خلال مقاومات متساوية المقاومة للأطراف لتوصيل مصدر الطاقة ، يتم توصيل بوابة التحكم الخاصة بالترانزستور الثاني ذي التأثير الميداني للقناة p بإخراج مضخم التشغيل الثاني الذي تم إدخاله ، حيث يتم توصيل محطات الطاقة الخاصة به بأطراف الصمام الثنائي زينر الثاني في العقدة الثانية من المرحلة الأولى من المثبت ، يتم توصيل المدخلات غير المقلوبة للمضخم الثاني بنقطة التقاطع المشتركة لأنود أول صمام ثنائي زينر والمقاوم الأول في العقدة الأولى من المرحلة الأولى من المثبت ، المدخل المقلوب للمضخم الثاني متصل بإخراج المدخل حول مصدر الجهد المرجعي.