Pretvarač istosmjernog napona u transformator bez transformatora. Pretvarači napona bez transformatora male snage na kondenzatorima (18 krugova). Invertiranje na napajanje plus

Ovo će se poglavlje usredotočiti prvenstveno na pretvarače napona bez transformatora, koji se obično sastoje od generatora kvadratnih valova i množitelja napona. Obično je na ovaj način moguće povećati napon bez primjetnih gubitaka najviše do nekoliko puta, a također i dobiti napon različitog predznaka na izlazu pretvarača. Struja opterećenja takvih pretvarača izuzetno je mala - obično jedinice, rjeđe desetke mA.

Glavni generator pretvarača napona bez transformatora može se izraditi prema tipičnoj shemi, čiji je osnovni element 1 (slika 1.1) izrađen na temelju simetričnog multivibratora. Na primjer, blok elementi mogu imati sljedeće parametre: R1 = R4 = 1 kOhm; R2 = R3 = 10 kΩ; C1 = C2 = 0,01 μF. Tranzistori - male snage, na primjer, KT315. Za povećanje snage izlaznog signala korištena je tipična jedinica pojačala 2.

Riža. 1.1. Sheme osnovnih elemenata pretvarača bez transformatora: 1 - glavni oscilator; 2 - tipični blok pojačala

Pretvarač napona bez transformatora sastoji se od dva tipična elementa (slika 1.2): glavnog oscilatora 1 i push-pull prekidača-pojačala 2, kao i množitelja napona (slike 1.1, 1.2). Pretvarač radi na frekvenciji od 400 Hz i daje izlazni napon od 12,5 V

napon 22 V pri struji opterećenja do 100 mA (parametri elemenata: R1 = R4 = 390 Ohm, R2 = R3 = 5,6 kOhm, C1 = C2 = 0,47 μF). U bloku 1 koriste se tranzistori KT603A - B; u bloku 2 - GT402V (G) i GT404V (G).

Krug pretvarača bez transformatora koji udvostručuje napon

Krugovi pretvarača napona temeljeni na tipičnom bloku

Pretvarač napona izgrađen na temelju gore opisanog tipičnog bloka (slika 1.1) može se koristiti za dobivanje izlaznih napona različitog polariteta kako je prikazano na slici. 1.3.

Za prvu opciju, na izlazu se stvaraju naponi od -1-10 B i -10 B; za drugu --1-20 B i -10 B kada se uređaj napaja iz izvora 12 V.

Za napajanje tiratrona s naponom od približno 90 B koristi se krug pretvarača napona prema sl. 1.4 s glavnim oscilatorom 1 i parametrima elemenata: R1 = R4 = 1 kOhm,

R2 = R3 = 10 kΩ, C1 = C2 = 0,01 μF. Ovdje se mogu koristiti uobičajeno korišteni tranzistori male snage. Množitelj ima faktor množenja 12 i s raspoloživim naponom napajanja očekivalo bi se oko 200 V na izlazu, no u stvarnosti, zbog gubitaka, ovaj napon iznosi samo 90 V, a njegova vrijednost brzo opada s povećanjem struje opterećenja.

Riža. 1.4. Krug pretvarača napona s višestepenim množiteljem

Riža. 1.5. Krug pretvarača napona

Za dobivanje obrnutog izlaznog napona može se koristiti i pretvarač temeljen na tipičnom čvoru (slika 1.1). Na izlazu uređaja (slika 1.5) nastaje napon koji je po znaku suprotan naponu napajanja. U apsolutnoj vrijednosti, ovaj napon je nešto niži od napona napajanja, što je posljedica pada napona (gubitka napona) na poluvodičkim elementima. Što je niži napon napajanja kruga i veća struja opterećenja, ta je razlika veća.

Pretvarač napona (udvostručivač) (slika 1.6) sadrži glavni oscilator 1 (1 na slici 1.1), dva pojačala 2 (2 na slici 1.1) i ispravljač mosta (VD1 -VD4).

Blok 1: R1 = R4 = 100 Ohm; R2 = R3 = 10 kΩ; C1 = C2 = 0,015 μF, tranzistori KT315.

Poznato je da je snaga koja se prenosi iz primarnog kruga u sekundarni krug proporcionalna radnoj frekvenciji pretvorbe, pa se istodobno s njegovim rastom smanjuje kapacitet kondenzatora, a posljedično i dimenzije i cijena uređaja.

Ovaj pretvarač daje izlazni napon od 12 B (u praznom hodu). S otporom opterećenja od 100 Ohma, izlazni napon se smanjuje na 11 B; pri 50 Ohm - do 10 B; i pri 10 Ohm - do 7 B.

Riža. 1.6. Dvostruki krug napona velike snage

Pretvarački krug za dobivanje bipolarnih izlaznih napona

Pretvarač napona (slika 1.7) omogućuje vam da na izlazu dobijete dva napona različitog polariteta sa zajedničkom srednjom točkom. Ti se naponi često koriste za napajanje operativnih pojačala. Izlazni naponi su po apsolutnoj vrijednosti bliski naponu napajanja uređaja i kada se njegova vrijednost promijeni, mijenjaju se istodobno.

Tranzistor VT1 - KT315, diode VD1 i U02 -D226.

Blok 1: R1 = R4 = 1,2 kΩ; R2 = R3 = 22 kΩ; C1 = C2 = 0,022 μF, tranzistori KT315.

Blok 2: tranzistori GT402, GT404.

Izlazna impedancija udvostručitelja je 10 ohma. U praznom hodu ukupni izlazni napon na kondenzatorima C1 i C2 iznosi 19,25 V pri trenutnoj potrošnji od 33 mA. S povećanjem struje opterećenja sa 100 na 200 mA, ovaj napon se smanjuje sa 18,25 na 17,25 V.

Glavni generator pretvarača napona (slika 1.8) izrađen je na dva / SHO / 7-elementa. Na njegov izlaz spojena je kaskada pojačanja na tranzistorima VT1 i VT2. Obrnuti napon na izlazu uređaja, uzimajući u obzir gubitke pretvorbe, nekoliko je postotaka (ili deseci posto - s niskonaponskim napajanjem) manji od ulaznog napona.

Riža. 1.8. Krug pretvarača napona-pretvarača s glavnim oscilatorom na CMOS elementima

Sličan sklop pretvarača prikazan je na sljedećoj slici (slika 1.9). Pretvarač sadrži glavni oscilator na / CMO / 7-mikro krugu, stupanj pojačanja na tranzistorima VT1 i VT2, krugove za udvostručenje izlaznog impulsnog napona, kondenzatorske filtre i sklop za formiranje umjetne sredine na temelju para zener dioda. Na izlazu pretvarača nastaju sljedeći naponi: -i -15 B pri struji opterećenja 13 ... 15 ml i -15 B pri struji opterećenja od 5 mA.

Na sl. 1.10 prikazan je dijagram izlaznog čvora pretvarača napona bez transformatora. Ovaj čvor je zapravo

Krug pretvarača napona za generiranje bipolarnih napona s glavnim oscilatorom na CMOS elementima

Riža. 1.10. Izlazni stupanjski krug pretvarača napona bez transformatora

je pojačalo snage. Za njegovo upravljanje možete koristiti generator impulsa koji radi na frekvenciji ^ 0 kHz.

Bez opterećenja pretvarač s takvim pojačalom snage troši struju od oko 5 mA. Izlazni napon približava se 18 volti (dvostruko veći od napona napajanja). S strujom opterećenja od 120 mA, izlazni napon se smanjuje na 16 B pri razini valovitosti od 20 mV. Učinkovitost uređaja je oko 85%, izlazna impedancija je oko 10 ohma.

Kad čvor radi s glavnog oscilatora na CMOS-elementima, ugradnja otpornika R1 i R2 nije potrebna, ali za ograničenje izlazne struje mikro kruga, preporučljivo je spojiti njegov izlaz na tranzistorsko pojačalo snage kroz otpornik s otpor od nekoliko kΩ.

Jednostavan krug pretvarača napona za kontrolu varicapa reproduciran je mnogo puta u raznim časopisima. Pretvarač proizvodi 20 V kada se napaja iz 9 B, a takav je krug prikazan na Sl. 1.11. Generator impulsa blizu pravokutnika sastavljen je na tranzistorima VT1 i VT2. Diode VD1 - VD4 i kondenzatori C2 - C5 tvore multiplikator napona, a otpornik R5 i zener diode VD5, VD6 tvore parametarski regulator napona.

Riža. 1.11. Krug pretvarača napona za varijable

Riža. 1.12. Krug CMOS pretvarača napona

Jednostavan pretvarač napona na samo jednom mikrokrugu K561LN2 s minimalnim brojem zglobnih elemenata može se sastaviti prema dijagramu na Sl. 1.12.

Glavni parametri pretvarača pri različitim naponima napajanja i strujama opterećenja prikazani su u tablici 1.1.

Tablica 1.1. Parametri pretvarača napona (slika 1.12)

Upit		Uout, V

Dijagram izlaznog stupnja bipolarnog naponskog pogona

Za pretvaranje napona jedne razine u bipolarni izlazni napon može se koristiti pretvarač s izlaznim stupnjem prema dijagramu na Sl. 1.13. Kad je ulazni napon pretvarača 5 B, izlazni napon je -i -8 B i -8 B pri struji opterećenja od 30 mA. Učinkovitost pretvarača bila je 75%. Vrijednost učinkovitosti i vrijednost izlaznog napona mogu se povećati korištenjem Schottkyjevih dioda u ispravljaču množitelja napona. S povećanjem napona napajanja na 9 B, izlazni naponi se povećavaju na 15 V.

Približni analog tranzistora 2N5447 - KT345B; 2N5449 - KT340B. U krugu možete koristiti češće elemente, na primjer, tranzistore poput KT315, KT361.

Za sklopove pretvarača napona na principu pulsnih multiplikatora napona može se koristiti veliki broj generatora signala kvadratnog vala. Takvi se generatori često grade na mikrokrugu KR1006VI1 (slika 1.14). Izlazna struja ovog mikro kruga je prilično velika (100 mA) i često je moguće učiniti bez dodatnih stupnjeva pojačanja. Generator na mikro krugu DA1 (KR1006VI1) proizvodi pravokutne impulse čija je brzina ponavljanja određena elementima R1, R2, C2. Ti se impulsi s pina 3 mikro kruga napajaju na multiplikator napona. Otpornički razdjelnik R3, R4 spojen je na izlaz množitelja napona, čiji se napon dovodi na ulaz za "resetiranje" (pin 4) mikro kruga DA1. Parametri ovog razdjelnika odabrani su na takav način da, ako izlazni napon u apsolutnoj vrijednosti pregleda ulazni napon (napon napajanja), proizvodnja prestaje. Točna vrijednost izlaznog napona može se podesiti odabirom otpora otpornika R3 i R4.

Shema pretvarača napona pretvarača s glavnim oscilatorom na mikro krugu KR1006VI1

Karakteristike pretvarača - pretvarača napona (slika 1 ^ 14) date su u tablici. 1.2.

Sljedeća slika prikazuje drugi krug pretvarača napona na mikro krugu KR1006VI1 (slika 1.15). Radna frekvencija glavnog oscilatora je 8 kHz. Njegov izlaz je uključen tranzistorsko pojačalo i ispravljač za udvostručenje napona. Kad je napon napajanja 12 B, izlaz pretvarača je 20 V. Gubici pretvarača su posljedica pada napona na diodama ispravljača napona udvostručenja.

Tablica 1.2. Karakteristike pretvarača napona-pretvarača (slika 1.14)

Upit, V		Potrošnja, mA

Krug pretvarača napona s mikro krugom KR1006VI1 i pojačalom snage

Na temelju istog mikrokruga (slika 1.16) može se stvoriti pretvarač napona. Radna frekvencija pretvorbe je 18 kHz, radni ciklus je 1,2.

Kao i kod drugih sličnih uređaja, izlazni napon pretvarača značajno ovisi o struji opterećenja.

TTL i / SMOG / -čipovi mogu se koristiti za trenutno ispravljanje. Razvijajući temu, autor ove ideje D. Cuthbert predložio je transformatorski pretvarač napona -pretvarač bez transformatora na temelju GG // - mikro krugova (slika 1.17).

Uređaj sadrži dva mikro kruga: DDI i DD2. Prvi od njih radi kao generator pravokutnih impulsa frekvencije 7 kHz (elementi DDI .1 i DDI .2), na čiji je izlaz spojen pretvarač DD1.3 - DDI.6. Drugi mikrokrug (DD2) uključen je na neobičan način (vidi dijagram): obavlja tu funkciju

Krug pokretača negativnog napona

Riža. 1.17. Krug pretvarača napona na temelju dva mikro kruga

diode. Svi njegovi elementi-pretvarači spojeni su paralelno kako bi se povećala nosivost pretvarača.

Kao rezultat takvog uključivanja na izlazu uređaja dobiva se obrnuti napon-U, približno jednak (u apsolutnoj vrijednosti) naponu napajanja. Opskrbni napon uređaja sa 74HC04 može biti od 2 do 7 V. Približan domaći analog je GG // - mikrokružnica tipa K555LN1 (radi u užem rasponu napona napajanja) ili / SMOS / -kružnice i KR1564LN1.

Maksimalna izlazna struja pretvarača doseže 10 mA. Kad je opterećenje isključeno, uređaj praktički ne troši struju.

U razvoju gore razmatrane ideje o korištenju zaštitnih dioda / C / WO / 7-mikro krugova dostupnih na ulazima i izlazima / SL // 0 /7-elemenata, razmotrit ćemo rad pretvarača napona napravljenog na dva mikro kruga DDI i DD2 tipa K561LA7 (radar. 1.18). Prvi od njih sastavio je generator koji radi na frekvenciji od 60 kHz. Drugi mikrokrug obavlja funkciju ispravljača frekvencijskog mosta s prikazom.

Riža. 1.18. Shema točnog pretvarača polariteta na dva mikro kruga K561LA7

CMOS prekidač male veličine

Prekidač se izvodi s glavnim oscilatorom temeljenim na CMOS pretvaračima. Frekvencija oscilatora ovisi o ocjenama C2-R1. Budući da se tranzistor s efektom polja s izoliranim vratima kontrolira statičkim nabojem i ne zahtijeva veliku struju u ......

Stabilizator napona na komparatoru Glavne tehničke karakteristike: Izlazni napon, V …………………………………………………………. 5 Struja opterećenja, A ……………………………………………………………………… 2 Napon valovanja, mV ……………………………………… …… …… ..50 Faktor stabilizacije ………………………………………………… .100 Frekvencija uključivanja, kHz ……………………………………………… ..25 Stabilizator napona radi na sljedeći način. Usporednik uspoređuje referentni napon pile …….

Korištenje kondenzatora za smanjenje napona napajanja opterećenja iz rasvjetne mreže ima dugu povijest. U pedesetim godinama prošlog stoljeća radioamateri su naširoko koristili kondenzatore u izvorima bez transformatora za radio prijamnike, koji su bili serijski spojeni u ......

Korištenje trorazinskog pretvarača u pretvaraču frekvencije omogućuje povećanje napona sustava. Ako povrat energije u opskrbnu mrežu nije potreban, tada je poželjno koristiti 12-pulsni diodni ispravljač sa serijskim spajanjem trofaznih mostova. Ako…….

Ponekad postaje potrebno povećati napon za punjenje kondenzatora ili napajanje visokonaponskih krugova. Ovaj napon se može koristiti za Gausove topove male snage itd. Pretvarač nema impulsni transformator, što drastično smanjuje veličinu tiskane ploče.

Povećanje ulaznog napona posljedica je korištene prigušnice. Skladišna prigušnica ima induktivitet od 1000 mikroHenry, učinkovitost cjelokupnog pretvarača ovisi o faktoru kvalitete prigušnice.

Generator impulsa podešen je na frekvenciju od 14 kHz, ali možete povećati radnu frekvenciju, čime se smanjuju zavoji prigušnice. Sam prigušivač može se namotati na jezgru u obliku slova W ili, u ekstremnim slučajevima, na šipku, dimenzije nisu kritične.

Žica koja se koristi za navijanje prigušnice može imati promjer 0,2 mm, budući da izlazna struja pretvarača ne prelazi 7-8 mA.

Tranzistor s efektom polja-doslovno bilo koji koji može raditi na naponu većem od 400 volti, čak sam stavio i bipolarne, ali s onima s efektom polja definitivno je bolji. Snaga pretvarača može se povećati na nekoliko načina, koji su međusobno povezani.

1) Povećanje napona napajanja.
2) Korištenje snažnijih tranzistora.
3) Korištenje dodatnog upravljačkog programa na izlazu mikro kruga.
4) Korištenjem deblje žice za namotavanje prigušnice.

No sve ove metode mogu povećati izlaznu struju uređaja za samo nekoliko miliampera. Zbog beznačajne izlazne snage (ne više od 2 vata) krug nije našao široku uporabu, ali ponekad je jednostavno nezamjenjiv. Umjesto čipa NE555, možete koristiti multivibrator, koji će biti podešen na istu frekvenciju (14 kHz).

Tranzistoru s efektom polja nije potreban hladnjak, jer je rasipanje energije preslabo.

Za potpuno punjenje visokonaponskog kapaciteta od 1000 μF uređaju će trebati oko 5 minuta, pa ako ćete namjeravati koristiti takav pretvarač, morate pričekati, no uređaj je vrlo jednostavan, kompaktan i ekonomičan.

Ovdje će se razmotriti pretvarači napona bez transformatora, obično se sastoji od generatora kvadratnih valova i množitelja napona.

Obično je na ovaj način moguće povećati napon bez primjetnih gubitaka najviše do nekoliko puta, a također i dobiti napon različitog predznaka na izlazu pretvarača. Struja opterećenja takvih pretvarača izuzetno je mala - obično jedinice, rjeđe desetke mA.

Glavni generator

Glavni generator pretvarača napona bez transformatora može se izraditi prema tipičnoj shemi, čiji je osnovni element 1 (slika 1) izrađen na temelju simetričnog multivibratora.

Kao primjer, elementi bloka mogu imati sljedeće parametre: R1 = R4 = 1 kOhm; R2 = R3 = 10 kΩ C1 = C2 = 0,01 μF. Tranzistori - male snage, na primjer, KT315. Za povećanje snage izlaznog signala korištena je tipična jedinica pojačala 2.

Riža. 1. Sheme osnovnih elemenata pretvarača bez transformatora: 1 - glavni oscilator; 2 - tipičan blok pojačala.

Pretvarač napona bez transformatora

Pretvarač napona bez transformatora sastoji se od dva tipična elementa (slika 2): glavnog oscilatora 1 i push-pull prekidača-pojačala 2, kao i množitelja napona (slika 2).

Pretvarač radi na frekvenciji od 400 Hz i daje napon napajanja 12,5V izlazni napon 22B pri struji opterećenja do 100 mA(parametri elemenata: R1 = R4 = 390 Ohma. R2- R3 = 5,6 kOhm, C1 = C2 = 0,47 μF). U bloku 1 koriste se tranzistori KT603A - b; u bloku 2 - GT402V (G) i GT404V (G).

Riža. 2. Shema pretvarača bez transformatora s udvostručenjem napona.

Riža. 3. Dijagrami pretvarača napona na temelju tipičnog bloka.

Za dobivanje se može koristiti pretvarač napona izgrađen na temelju gore opisanog tipičnog bloka (slika 1) izlazni naponi različitog polariteta kao što je prikazano na sl. 3.

Za prvu opciju, na izlazu se stvaraju naponi od +10 V i -10 V; za drugu - +20 V i -10 V kada se uređaj napaja iz izvora 12V.

Pretvarački krug za napajanje tiratrona 90V

Za napajanje tiratrona napona od oko 90 V koristi se krug pretvarača napona prema sl. 4 s glavnim oscilatorom 1 i parametrima elemenata: R1 = R4 = -1 kOhm, R2 = R3 = 10 kOhm, C1 = C2 = 0,01 μF.

Ovdje se mogu koristiti uobičajeni tranzistori male snage. Množitelj ima faktor množenja 12 i s raspoloživim naponom napajanja očekivalo bi se oko 200 V na izlazu, no u stvarnosti, zbog gubitaka, ovaj napon je samo 90 V, a njegova se vrijednost brzo smanjuje s povećanjem struje opterećenja.

Riža. 4. Krug pretvarača napona s višestepenim množiteljem.

Pretvarač polariteta napona od (+) do (-)

Za dobivanje obrnutog izlaznog napona može se koristiti i pretvarač temeljen na tipičnoj jedinici (slika 1). Na izlazu uređaja (slika 5) generira se napon koji je u znaku suprotan naponu napajanja.

Riža. 5. Krug pretvarača napona.

U apsolutnoj vrijednosti, ovaj napon je nešto niži od napona napajanja, što je posljedica pada napona (gubitka napona) na poluvodičkim elementima. Što je niži napon napajanja kruga i veća struja opterećenja, ta je razlika veća.

Pretvarač napona (udvostručivač)

Pretvarač napona (udvostručivač) (slika 6) sadrži glavni oscilator 1 (1 na slici 1.1), dva pojačala 2 (2 na slici 1.1) i ispravljač mosta (VD1 - VD4).

Riža. 6. Krug dvostrukog napona velike snage.

Blok 1: R1 = R4 = 100 Ohm; R2 = R3 = 10 kΩ; C1 = C2 = 0,015 μF, tranzistori KT315.

Ovaj pretvarač daje izlazni napon 12V(u praznom hodu). S otporom opterećenja od 100 ohma, izlazni napon pada na 11 V; pri 50 Ohm - do 10 V; i na 10 ohma - do 7 V.

Bipolarni pretvarač srednje točke

Pretvarač napona (slika 7) omogućuje vam da na izlazu dobijete dva napona različitog polariteta sa zajedničkom srednjom točkom. Ovi se naponi često koriste za napajanje operativnih pojačala. Izlazni naponi su po apsolutnoj vrijednosti bliski naponu napajanja uređaja i mijenjaju se istodobno pri promjeni njegove vrijednosti.

Riža. 7. Krug pretvarača za dobivanje bipolarnih izlaznih napona.

Tranzistor VT1 - KT315, diode VD1 i VD2 - D226.

Blok 1: R1 = R4 = 1,2 kΩ; R2 = R3 = 22 kΩ; C1 = C2 = 0,022 μF, tranzistori KT315.

Blok 2: tranzistori GT402, GT404.

Pretvarači-pretvarači s glavnim oscilatorom na CMOS elementima

Glavni generator pretvarača napona (slika 8) izrađen je na dva CMOS-elementa, na njegov izlaz spojena je kaskada pojačanja na tranzistorima VT1 i VT2. Obrnuti napon na izlazu uređaja, uzimajući u obzir gubitke pretvorbe, nekoliko je postotaka (ili deseci posto - s niskonaponskim napajanjem) manji od ulaznog napona.

Riža. 8. Shema pretvarača napona pretvarača s glavnim oscilatorom na CMOS elementima.

Sličan sklop pretvarača prikazan je na sljedećoj slici (slika 9). Pretvarač sadrži glavni oscilator na CMOS mikrokrugu, stupanj pojačanja na tranzistorima VT1 i VT2, sklopove za udvostručavanje izlaznog impulsnog napona, kondenzatorske filtre i sklop za oblikovanje umjetne sredine na temelju para zener dioda.

Na izlazu pretvarača nastaju sljedeći naponi: +15 b pri struji opterećenja 13 ... 15 mA i -15 V pri struji opterećenja od 5 mA.

Riža. 9. Krug pretvarača napona za stvaranje bipolarnih napona s glavnim oscilatorom na CMOS elementima.

Na sl. 10 prikazuje dijagram izlaznog čvora pretvarača napona bez transformatora.

Riža. 10. Dijagram izlaznog stupnja pretvarača napona bez transformatora.

Ovaj čvor je zapravo pojačalo snage. Za njegovo upravljanje možete koristiti generator impulsa koji radi na frekvenciji od 10 kHz.

Bez opterećenja pretvarač s takvim pojačalom snage troši struju od oko 5 mA. Izlazni napon približava se 18 V (dvostruki napon napajanja). S strujom opterećenja od 120 mA, izlazni napon se smanjuje na 16 b pri razini valovitosti od 20 mV. Učinkovitost uređaja je oko 85%, izlazna impedancija je oko 10 ohma.

Kad čvor radi od glavnog oscilatora na CMOS elementima, ugradnja otpornika R1 i R2 nije potrebna, ali za ograničenje izlazne struje mikro kruga, preporučljivo je spojiti njegov izlaz na tranzistorsko pojačalo snage kroz otpornik s otpor od nekoliko kΩ.

Pretvarač napona za kontrolu varicapa

Jednostavan krug pretvarača napona za kontrolu varicapa reproduciran je mnogo puta u raznim časopisima. Pretvarač generira 20 V kada se napaja iz 9 b, a takav je krug prikazan na Sl. jedanaest.

Generator impulsa blizu pravokutnika sastavljen je na tranzistorima VT1 i VT2. Diode VD1 - VD4 i kondenzatori C2 - C5 tvore multiplikator napona, a otpornik R5 i zener diode VD5, VD6 tvore parametarski regulator napona.

Riža. 11. Shema pretvarača napona za varikape.

Pretvarač napona na CMOS mikro krugu

Riža. 12. Shema pretvarača napona na CMOS mikro krugu.

Jednostavan pretvarač napona samo na jednom CMOS čip s minimalnim brojem dodataka može se sastaviti prema dijagramu na slici 12.

Glavni parametri pretvarača pri različitim naponima napajanja i strujama opterećenja prikazani su u tablici 1.

Tablica 1. Parametri pretvarača napona (slika 12):

Upit, V	Іvyh. mA	Uout, V

Bipolarni pretvarač

Riža. 13. Dijagram izlaznog stupnja bipolarnog naponskog pogona.

Za pretvaranje napona jedne razine u bipolarni izlazni napon može se koristiti pretvarač s izlaznim stupnjem prema dijagramu na Sl. 13.

Kad je ulazni napon pretvarača 5V, izlazni napon je + 8V i -8V pri struji opterećenja od 30 mA. Učinkovitost pretvarača bila je 75%. Vrijednost učinkovitosti i vrijednost izlaznog napona mogu se povećati korištenjem Schottkyjevih dioda u ispravljaču množitelja napona. S povećanjem napona napajanja na 9 V, izlazni naponi se povećavaju na 15 V.

Približni analog tranzistora 2N5447 - KT345B; 2N5449 - KT340B. U krugu možete koristiti češće elemente, na primjer, tranzistore poput KT315, KT361.

Za sklopove pretvarača napona na principu pulsnih multiplikatora napona može se koristiti veliki broj generatora signala kvadratnog vala.

Takvi se generatori često grade na mikrokrugu KR1006VI1 (slika 14). Izlazna struja ovog mikro kruga je prilično velika (100 mA) i često je moguće učiniti bez dodatnih stupnjeva pojačanja.

Generator na mikro krugu DA1 (KR1006VI1) proizvodi pravokutne impulse čija je brzina ponavljanja određena elementima R1, R2, C2. Ti se impulsi s pina 3 mikro kruga napajaju na multiplikator napona.

Otpornički razdjelnik R3, R4 spojen je na izlaz množitelja napona, čiji se napon dovodi na ulaz za "resetiranje" (pin 4) mikro kruga DA1.

Parametri ovog razdjelnika odabrani su na takav način da, ako izlazni napon u apsolutnoj vrijednosti prelazi ulazni napon (napon napajanja), proizvodnja prestaje. Točna vrijednost izlaznog napona može se podesiti odabirom otpora otpornika R3 i R4.

Riža. 14. Shema pretvarača napona-pretvarača s glavnim oscilatorom na mikrokrugu KR1006VI1.

Karakteristike pretvarača - pretvarača napona (slika 14) date su u tablici. 2.

Tablica 2. Karakteristike pretvarača napona-pretvarača (slika 14).

Upit, V	Iout, mA	Ipotr, mA	Učinkovitost,%

Snažan pretvarač-pretvarač na mikro krugu KR1006VI1

Sljedeća slika prikazuje drugi krug pretvarača napona na mikro krugu KR1006VI1 (slika 15). Radna frekvencija glavnog oscilatora je 8 kHz.

Na izlazu su spojeni tranzistorsko pojačalo i ispravljač sastavljeni prema krugu za udvostručenje napona. Kad je napon izvora napajanja 12 b, izlaz pretvarača je 20 V. Gubici pretvarača su posljedica pada napona na diodama ispravljača s dvostrukim naponom.

Riža. 15. Shema pretvarača napona s mikro krugom KR1006VI1 i pojačalom snage.

Pretvarač polariteta napona na mikro krugu KR1006VI1

Na temelju istog mikrokruga (slika 16) može se stvoriti pretvarač napona. Radna frekvencija pretvorbe je 18 kHz, radni ciklus je 1,2.

Riža. 16. Krug pokretača napona negativnog polariteta.

Pretvarač napona-pretvarač na temelju TTL mikro krugova

Kao i kod drugih sličnih uređaja, izlazni napon pretvarača jako ovisi o struji opterećenja.

TTL i CMOS IC mogu se koristiti za ispravljanje struje. Razvijajući temu, autor ove ideje D. Cuthbert predložio je transformatorski pretvarač napona bez pretvarača-pretvarač temeljen na TTL mikro krugovima (slika 7).

Riža. 17. Pretvarač napona u krugu na temelju dva mikrokruga.

Uređaj sadrži dva mikro kruga: DD1 i DD2. Prvi od njih radi kao generator pravokutnih impulsa frekvencije 7 kHz (elementi DD1.1 i DD1.2), na čiji je izlaz spojen pretvarač DD1.3 - DD1.6.

Drugi mikrokrug (DD2) uključen je na neobičan način (vidi dijagram): funkcionira kao diode. Svi njegovi elementi-pretvarači spojeni su paralelno kako bi se povećala nosivost pretvarača.

Kao rezultat takvog uključivanja, na izlazu uređaja dobiva se obrnuti napon -U, približno jednak (u apsolutnoj vrijednosti) naponu napajanja. Opskrbni napon uređaja s CMOS mikrovezom 74NS04 može biti od 2 do 7 V. Približan domaći analog je mikro krug K555LN1 TTL (radi u užem rasponu opskrbnog napona) ili KR1564LN1 CMOS mikro krug.

Maksimalna izlazna struja pretvarač doseže 10 mA... Kad je opterećenje isključeno, uređaj praktički ne troši struju.

Pretvarač napona na mikrokrugu K561LA7

U razvoju gornje ideje korištenja zaštitnih dioda CMOS mikro krugova dostupnih na ulazima i izlazima CMOS elemenata, razmotrit ćemo rad pretvarača napona izrađenog na dva mikro kruga DD1 i DD2 tipa K561LA7 (slika 18) .

Prvi od njih sastavio je generator koji radi na frekvenciji od 60 kHz. Drugi mikrokrug djeluje kao mostovni visokofrekventni ispravljač.

Riža. 18. Dijagram točnog pretvarača polariteta na dva mikro kruga K561LA7.

Tijekom rada pretvarača na izlazu se stvara napon negativnog polariteta, s velikom točnošću pri opterećenju s visokim otporom, ponavljajući napon napajanja u cijelom rasponu nominalnih vrijednosti napona napajanja (od 3 do 15 V ).

Povećanje napona bez transformatora. Množitelji. Izračunajte na mreži. AC i DC pretvorba (10+)

Napajanja bez transformatora - Boost

Ovaj proces je ilustriran na slici:

Plavo područje označava područje gdje su kondenzatori C napunjeni, a crveno područje gdje prenose akumulirani naboj u kondenzator C1 i na opterećenje.

Nažalost, u člancima se povremeno pojavljuju pogreške, ispravljaju se, članci se nadopunjuju, razvijaju, pripremaju se novi. Pretplatite se na vijesti kako biste bili u toku.

Ako vam nešto nije jasno, svakako pitajte!
Pitati pitanje. Rasprava o članku. poruke.

Dobra večer. Koliko god sam se trudio, nisam mogao, prema zadanim formulama za sliku 1.2, naučiti vrijednosti kapacitivnosti kondenzatora C1 i C2 s danim vrijednostima podataka u vašoj tablici (Uin ~ 220V, Uout 15V, Iout 100mA, f 50Hz). Imam problem, uključite zavojnicu istosmjernog releja male veličine za radni napon od -25V na mrežu ~ 220V, radna struja zavojnice je I = 35mA. Možda ja nisam nešto

Rezonantni pretvarač, pretvarač pojačanog napona. Princip p ...
Sklapanje i podešavanje pojačanog pretvarača napona. Opis principa rada ...

Mjerenje efektivne (efektivne) vrijednosti napona, struje. ...
Dijagram uređaja za mjerenje efektivne vrijednosti napona / struje ...

Povratni pretvarač impulsnog napona. Tipka za uključivanje - b ...
Kako projektirati preklopno napajanje s prekidačem. Kako odabrati snagu ...

Izum se odnosi na područje elektrotehnike i namijenjen je uporabi u sekundarnim izvorima napajanja instrumenata i mjernih uređaja. Tehnički rezultat je smanjenje vrijednosti potrošene aktivne snage i povećanje stabilnosti izlaznog napona. Pretvarač napona sastoji se od dva identična dijela jedinice za suzbijanje prenapona, izvedenih u obliku serijski spojenog kondenzatora i otpornika, spojenih na obje žice između stezaljki za spajanje napajanja i ulaza prvog i drugog mosta ispravljača, izlaz prvog ispravljača spojen je paralelno s ulazom stabilizatora napona, a u obje žice na izlazu drugog ispravljača uvedeni su prvi i drugi regulacijski elementi, koji su serijski spojeni s ulazom stabilizator napona. 2 bolesna.

Crteži za RF patent 2513185

Tehnološko područje

Pretvarač napona bez transformatora pripada području elektrotehnike i namijenjen je uporabi u sekundarnim izvorima napajanja instrumenata i mjernih uređaja, posebno za napajanje elektroničkih brojila električne energije, elektroničkih voltmetara, raznih zaštitnih i automatizacijskih releja koji se napajaju iz nadzirane mreže.

Stanje tehnike

Poznati izvori napajanja (Horowitz P., Hill U. Umjetnost sklopova. U 3 sveska. Vol. 1. Po engleskom. - 4. izd. Revidirano i dodatno. - M.: Mir, 1993. - 413 str., Ilustr. ., Slika 1.80), koja sadrži transformator snage, ispravljač, filter za zaglađivanje, regulator kompenzacijskog napona serije, u kojem je regulacijski element spojen serijski s opterećenjem i ima ulogu kontroliranog otpora balasta. Prisutnost kompenzacijskog stabilizatora napona omogućuje vam dobivanje stabilnog opskrbnog napona, a prisutnost transformatora omogućuje vam postizanje niske potrošnje aktivne energije i, ako je potrebno, povežite neutralnu žicu mreže na zajedničku točku izvora . Međutim, prisutnost transformatora glavni je nedostatak takvih izvora, što povećava njihovu veličinu i cijenu.

Poznat je i pretvarač bez transformatora na MOS tranzistoru (strujni krugovi napajanja Schreiber G. 300. Ispravljači. Preklopni izvori napajanja. Linearni stabilizatori i pretvarači: Per. S francuskog - M.: DMK, 2000. - 224 s: ilustr. (Do pomoći radioamateru), slika 246), koja sadrži punovalni ispravljač mosta, prigušni otpornik, filter, parametarski stabilizator na zener diodi, izvor referentnog napona, dvostruko operativno pojačalo, regulatorni element i mrežnu mrežu razdjelnik napona. Princip rada pretvarača bez transformatora na MOS tranzistoru je da na početku svakog polutalasa ispravljeni napon kroz otvoreni regulacijski element puni kapacitivni filter spojen na opterećenje. Kad referentni napon dosegne otpornik u razdjelniku napona, operativno pojačalo zatvara regulatorni element, a kapacitivni filter prestaje se puniti. Glavni nedostatak takvog izvora napajanja je prisutnost pulsacija na izlazu, koje degradiraju rad većine mjernih uređaja, te nepostojanje fiksnog potencijala jedne od izlaznih točaka u odnosu na mrežni napon.

Najbliži tehničko rješenje predloženom uređaju je napajanje bez transformatora (Opis izuma prema patentu Ruske Federacije br. 2077111, MPK6 N02M 7/155, G05F 1/585, prioritet 01.06.1993. Objavljeno 10.04.1997, bul. No. 10), u kojoj se jedinica za prigušivanje prekomjernog napona sastoji od dva dijela s jednakim izmjeničnim otporima, a svaki odjeljak jedinice za suzbijanje prekomjernog napona izrađen je u obliku serijski spojenog otpornika i kondenzatora, čija je zajednička priključna točka spojena na odgovarajući priključak za spajanje izvora napajanja, a slobodni priključci kondenzatora i otpornika prvog i drugog odjeljka jedinica za suzbijanje prekomjernog napona spojena je na ulaze prvog i drugog ispravljača mosta, dok su izlazi prvi i drugi ispravljač mosta spojeni su sukladno paralelno i paralelno te su povezani filterom na stabilizator napona. Stabilizator napona izrađen je u dvije faze, u kojima je prvi stupanj stabilizatora izrađen na zener diodi, a drugi stupanj stabilizatora sadrži glavni element na zener diodi, jedinicu za stabilizaciju struje pokretačkog elementa i operacijsko pojačalo koje se napaja iz prve faze. Invertirajući ulaz operacijskog pojačala kroz prvi otpornik spojen je na izlaz za spajanje prvog opterećenja, a preko drugog otpornika na izlaz za spajanje drugog opterećenja, također spojen na izlazni izlaz jedinice za stabilizaciju struje upravljačkog programa , neinvertirajući ulaz pojačala spojen je preko trećeg i četvrtog otpornika s jednakim otporima na stezaljke za spajanje napajanja, izlaz operativnog pojačala spojen je na stezaljku za spajanje prvog opterećenja. U napajanju bez transformatora s dvostupanjskim stabilizatorom visoka stabilnost opskrbnog napona i stezanje potencijala jednog od izlaznih stezaljki u odnosu na "umjetnu nultu" točku s potencijalom polovice napona napajanja mreže osigurano, a glavni nedostatak takvog napajanja velika je potrošnja aktivne energije.

Otkrivanje izuma

Cilj izuma je stvoriti pretvarač napona bez transformatora s punovalnim ispravljačem i stezanjem potencijala jedne od izlaznih točaka u odnosu na mrežni napon, u kojem se smanjuje vrijednost potrošene aktivne snage i stabilnost izlazni napon se povećava.

Problem je riješen u pretvaraču napona bez transformatora koji sadrži dva dijela jedinice za prigušenje viška napona s jednakim izmjeničnim otporom, dva punovalna ispravljača, filter, dva regulacijska elementa, dva operativna pojačala i stabilizator napona te svaki dio viška jedinica za prigušivanje napona izrađena je u obliku serijski spojenog otpornika i kondenzatora, zajedničkom točkom spojenog na odgovarajući priključak za spajanje izvora napajanja, slobodne stezaljke kondenzatora obiju sekcija i otpornike obje sekcije jedinice za suzbijanje prekomjernog napona su spojeni na ulaze prvog i drugog ispravljača mosta; izlaz prvog ispravljača spojen je kroz filter paralelno i u skladu s ulazom stabilizatora napona, izlaz drugog ispravljača spojen je nizom i prema prvom i drugom regulacijskom elementu umetnutom u prvu i drugu žicu , s ulazom stabilizatora napona, a prvi regulacijski element izrađen je na n-kanalnom MOS tranzistoru osiromašenog tipa ili n-kanalnom tranzistoru s efektom polja, drugi regulacijski element izrađen je na polju p-kanala- tranzistor s učinkom; stabilizator napona je dvostupanjski, u kojem prvi stupanj sadrži prvi i drugi čvor spojen prema i paralelno, prvi čvor izveden je u obliku serijskog povezivanja prve zener diode i uvedenog prvog otpornika, uvedeni drugi čvor izrađen je u obliku serijskog povezivanja druge zener diode i drugog otpornika, a ukupna točka spoja katode prve zener diode u prvom čvoru i drugog otpornika u drugom čvoru je spojen na prvu žicu na izlazu prvog ispravljača mosta, također spojen na izvor prvog MOS tranzistora osiromašenog tipa n-kanala, zajednička točka spoja anode druge zener diode u drugom čvoru i prvom otpornik u prvom čvoru spojen je na drugu žicu na izlazu prvog ispravljača mosta, također spojen na izvor drugog tranzistora s efektom polja s p-kanalom; odvod prvog n-kanalnog MOS tranzistora osiromašenog tipa i odvod drugog tranzistora s efektom polja s p-kanalom spojeni su na prvu i drugu žicu na izlazu drugog ispravljača; prvi n-kanalni MOS tranzistor osiromašenog tipa kontrolira se uvedenim prvim operativnim pojačalom čiji su priključci za napajanje spojeni na stezaljke prve zener diode u prvom čvoru prvog stupnja stabilizatora, invertirajući ulaz prvo pojačalo kroz umetnuti treći i četvrti otpornik s jednakim otporima spojeno je na stezaljke prve zener diode, neinvertirajući ulaz prvog pojačala kroz otpornike s jednakim otporom spojeno je na stezaljke za spajanje napajanja, izlaz prvog pojačala spojen je na upravljačka vrata prvog n-kanalnog MOS tranzistora osiromašenog tipa; drugi tranzistor s efektom polja s p-kanalom kontrolira uvedeno drugo operativno pojačalo, čiji su priključci napajanja spojeni na stezaljke druge zener diode u drugom čvoru prve faze stabilizatora, invertirajući ulaz drugo pojačalo spojeno je na izlaz uvedenog izvora referentnog napona, neinvertirajući ulaz drugog pojačala spojen je na zajedničku točku anode prve zener diode i prvog otpornika u prvom čvoru prve faze stabilizatora, izlaz drugog pojačala spojen je na kontrolna vrata drugog tranzistora s efektom polja s p-kanalom; drugi stupanj stabilizatora izrađen je prema shemi sekvencijalnog regulatora napona i sastoji se od glavnog elementa na zener diodi, jedinice za stabilizaciju struje glavnog elementa i operacijskog pojačala napajanog s izlaza prvog stupnja stabilizatora, naime, napaja se iz prve zener diode u prvom čvoru prvog stupnja stabilizatora, neinvertirajući ulaz pojačala u drugom stupnju stabilizatora spojen je na neinvertirajući ulaz uvedeno prvo pojačalo, također spojeno preko otpornika s jednakim otporom na stezaljke za spajanje napajanja, invertirajući ulaz pojačala u drugom stupnju stabilizatora spojen je preko otpornika na stezaljke za spajanje prvog i drugog opterećenja, izlaz za spajanje drugog opterećenja također je spojen na izlazni terminal jedinice za stabilizaciju struje pogonskog elementa, izlaz pojačala u drugom stupnju stabilizatora spojen je na stezaljku za spajanje prvog opterećenja.

To je posljedica implementacije jedinice prigušenja viška napona u obliku dva identična dijela s jednakim otporima izmjenične struje, izvedene u obliku serijskog povezivanja kondenzatora i otpornika, spojenih na obje žice između stezaljki za spajanje napajanje i ulazi prvog i drugog mosta ispravljača, uvedeni u obje žice na izlazu drugog ispravljača mosta u nizu s ulazom stabilizatora napona prvog i drugog regulacijskog elementa, kojima se upravlja putem uvedenih prvo i drugo operativno pojačalo, stabilizator napona je dvostupanjski, čiji se prvi stupanj sastoji od prvog i drugog čvora spojenih u skladu i paralelno, koji sadrže prvu i drugu zener diodu, od kojih prva i druga rade pojačala se napajaju, uvođenjem odgovarajućih otpornika i izvora referentnog napona, kao i provedbom druge faze stabilizatora s čvorom s stabilizacija struje pogonskog elementa na zener diodi i operacijskom pojačalu napajanom iz prve zener diode u prvom čvoru prvog stupnja stabilizatora, s gornjim povezivanjem elemenata među sobom i s ostalim elementima kruga , provodi se punovalno ispravljanje, preliminarna simetrija izlaznog napona u prvom stupnju stabilizatora i fiksiranje potencijala jednog od izlaznih priključaka navedenog uređaja u drugom stupnju stabilizatora u odnosu na točku s potencijalom polovine napona napajanja mreže, smanjuje se aktivna potrošnja energije, povećava se stabilnost izlaznog napona.

Doista, uvođenje prvog i drugog regulacijskog elementa, koji obavljaju funkciju kontroliranih balastnih otpornika, smanjuje struju u krugovima s prigušnim otpornicima, što dovodi do smanjenja potrošnje aktivne energije.

Podjela jedinice za suzbijanje prekomjernog napona na dvije sekcije i sinkrona promjena otpora prvog regulacijskog elementa kojim upravlja prvo operativno pojačalo, u odnosu na promjenu otpora drugog regulacijskog elementa, osigurava preliminarnu simetriju izlaznog napona prvog stupnja stabilizatora u odnosu na točku s potencijalom pola napona napajanja mreže, te uporabu operacijskog pojačala u drugom stupnju stabilizatora, napajanog prvom zener diodom u prvom čvoru prvi stupanj stabilizatora, omogućuje praćenje potencijala jednog od izlaznih terminala uređaja u odnosu na točku s potencijalom pola napona napajanja mreže.

Uvođenje prvog otpornika u prvi čvor prve faze stabilizatora, kao i izvor referentnog napona i drugo operativno pojačalo, koje upravlja drugim regulacijskim elementom, omogućuje održavanje konstantne ulazne struje u prvom čvoru stabilizatora. prvi stupanj stabilizatora jednak omjeru referentnog referentnog napona i otpora prvog otpornika, te smanjenje valovitosti napona na izlazu iz prve faze stabilizatora, naime za smanjenje valovitosti napona na prvoj zener diodi u prvi čvor prve faze stabilizatora, koji napaja operativno pojačalo u drugoj fazi stabilizatora.

Implementacija druge faze stabilizatora s jedinicom za stabilizaciju struje pogonskog elementa omogućuje uklanjanje pulsacija izlaznog napona uzrokovanih nekim pomakom izlaznog napona prve zener diode u prvom čvoru prvi stupanj stabilizatora u odnosu na točku s potencijalom polovice napona napajanja mreže.

Kratak opis crteža.

Slika 1 prikazuje shematski električni dijagram predloženog uređaja. Uređaj sadrži dva identična dijela 1 jedinice za prigušenje prenapona 2, dva ispravljača mosta 3 i 4, filter 5, stabilizator napona 6, uvedena su dva regulacijska elementa, a prvi regulacijski element izrađen je na n-kanalnom MOS tranzistoru 7 osiromašenog tipa (ili n-kanalni tranzistor s efektom polja), drugi regulacijski element izrađen je na p-kanalnom tranzistoru s efektom polja, uvedeno je prvo operativno pojačalo 9 i drugo operativno pojačalo 10.

Dijelovi 1 jedinice za prigušenje prenapona 2, koji se sastoji od kondenzatora 11 i otpornika 12, spojeni su s jedne strane na stezaljke 13 i 14 za povezivanje mreže, a s druge strane su spojeni na ulaze ispravljača mosta 3 i 4 , a kondenzatori 11 spojeni su na ulaz prvog ispravljača mosta 3, a otpornici 12 spojeni na ulaz drugog ispravljača mosta 4.

Izlaz prvog ispravljača mosta 3 kroz filter 5 spojen je sukladno i paralelno sa ulazom stabilizatora napona 6.

Stabilizator napona 6 izrađen je u dvije faze. Prva faza regulatora napona 6 sadrži prvi čvor 15 i drugi čvor 16, koji su spojeni paralelno i paralelno. Prvi čvor 15 izveden je u obliku serijskog povezivanja Zener diode 17 i uvedenog prvog otpornika 18. Uvedeni drugi čvor 16 izveden je u obliku serijskog povezivanja Zener diode 19 i otpornika 20.

U prvoj i drugoj žici na izlazu drugog ispravljača mosta 4, tranzistori 7 i 8 spojeni su sukladno i u nizu s ulazom stabilizatora napona 6. 17 u prvom čvoru 15 i otpornika 20 u drugom čvor 16 prve faze stabilizatora 6, kao i do prve žice na izlazu prvog ispravljača 3.

Odvod tranzistora 8 spojen je na drugu žicu na izlazu drugog ispravljača 4. Izvor tranzistora 8 spojen je na zajedničku točku spoja otpornika 18 u prvom čvoru 15 i anodu zener diode. 19 u drugom čvoru 16 prve faze stabilizatora 6, kao i do druge žice na izlazu prvog ispravljača 3 ...

Igle za napajanje operacijskog pojačala 9 spojene su na zener diodu 17, neinvertirajući ulaz pojačala 9 kroz otpornike 21 i 22 s jednakim otporima spojen je na stezaljke 13 i 14 za povezivanje mreže, a invertirajući ulaz pojačalo 9 preko uvedenih otpornika 23 i 24 s jednakim otporima spojeno je na stezaljke zener diode 17 u prvom čvoru 15 prvog stupnja stabilizatora 6, a izlaz pojačala 9 spojen je na upravljačka vrata tranzistor 7.

Igle za napajanje operacijskog pojačala 10 spojene su na Zener diodu 19, invertirajući ulaz pojačala 10 spojen je na izlaz izvora referentnog napona 25, napravljen na Zener diodi 26 i graničnom otporniku 27, ne invertirajući ulaz pojačala 10 spojen je na zajedničku točku spoja anode zener diode 17 i otpornika 18 u prvom čvoru 15 prve faze stabilizatora 6, izlaz pojačala 10 spojen je na upravljačka vrata tranzistora 8.

Drugi stupanj stabilizatora napona 6 izrađen je prema dobro poznatoj shemi serijskog stabilizatora napona i sastoji se od glavnog elementa na zener diodi 28, jedinice 29 za stabilizaciju struje glavnog elementa izrađenog na tranzistoru 30 , otpornici 31, 32, 33 i dioda 34, sljedbenik emitera na tranzistoru 35.

Drugi stupanj stabilizatora 6 također sadrži operativno pojačalo 36, koje napaja zener dioda 17 u prvom čvoru 15 prvog stupnja stabilizatora 6. Neinvertirajući ulaz pojačala 36 spojen je kroz otpornike 21 i 22 s jednakim otporima na stezaljkama 13 i 14 za povezivanje mreže, invertirajući ulaz pojačala 36 spojen preko otpornika 37 i 38 na izlazne stezaljke 39 odnosno 40, izlaz operativnog pojačala 36 spojen je na izlazni terminal 39 .

Osim toga, kako bi se ograničio najveći pad napona između odvoda i izvora tranzistora 7, spojen je otpornik 41, a između odvoda i izvora tranzistora 8 spojen je otpornik 42. Odabrani su otpornici 41 i 42 s jednakim otporima.

Princip rada uređaja je sljedeći.

Ulazni napon mreže dovodi se na stezaljke 13 i 14 uređaja, smanjuje se na kondenzatorima 11 i otpornicima 12 u oba dijela 1 čvora 2 za gašenje viška napona, ispravlja na prvom i drugom punovalnom ispravljaču 3 i 4, a također se smanjuje na prvom i drugom tranzistoru 7 i 8, kojima upravljaju prvo i drugo operativno pojačalo 9 i 10, nakon čega ih zaglađuje filter 5, stabilizira u dvostupanjskom stabilizatoru 6 i dovodi na izlazne stezaljke 39 i 40.

Prva faza stabilizatora 6 sadrži paralelno spojene čvorove 15 i 16, u kojima su zener diode 17 i 19 odabrane s jednakim stabilizacijskim naponima, a otpor otpornika 18 odabran je znatno manji od otpora otpornika 20, stoga je ulazna struja u prvom čvoru 15 prve faze stabilizatora 6 mnogo veća nego u drugom čvoru 16.

Ulazna struja u prvom čvoru 15 prvog stupnja stabilizatora 6 jednaka je zbroju ispravljanih struja s izlaza prvog i drugog ispravljača 3, 4 i pomaknuta u fazi za 90 ° jedan prema drugom. Fazni pomak na izlazu prvog ispravljača 3 u odnosu na struju na izlazu drugog ispravljača 4 nastaje zbog pomaka struje u kondenzatoru 11 za 90 ° u odnosu na struju u otporniku 12. Na izlazu prvi ispravljač 3, teče punovalna ispravljana struja čija je trenutna vrijednost proporcionalna otporu kondenzatora 11, a na izlazu drugog ispravljača 4 teče ispravljana struja čija je trenutna vrijednost proporcionalna zbroj otpora otpornika 12 i promjenjivih otpora tranzistora 7 i 8, koji igraju ulogu kontroliranih balastnih otpora.

Promjenom otpora tranzistora 8 upravlja operativno pojačalo 10 koje radi po principu Povratne informacije... Napon na otporniku 18, proporcionalan ulaznoj struji u prvom čvoru 15 prve faze stabilizatora 6, dovodi se na neinvertirajući ulaz operacijskog pojačala 10 i uspoređuje se s referentnom vrijednošću referentnog napona na zener diodi 26 koja se dovodi na invertirajući ulaz operacijskog pojačala 10. Kad se trenutna vrijednost mrežnog napona promijeni s izlaza operacijskog pojačala 10, upravljački napon se primjenjuje na vrata tranzistora 8, mijenjajući njegov otpor tako da se pad napona na otporniku 18 u prvom čvoru 15 prve faze stabilizatora 6 održava na referentnom naponu postavljenom zener diodom 26. To jest, pri nominalnoj efektivnoj vrijednosti ulaznog mrežnog napona struja u prvom čvoru 15 prve faze stabilizatora 6, koji prolazi kroz otpornik 18 i zener diodu 17 bez povezivanja opterećenja, nastoji imati konstantnu vrijednost jednaku omjeru referentnog napona na zener diodi 26 prema otpor otpornika 18. Tako se održava konstanta Zadana vrijednost ulazne struje u prvom čvoru 15 prve faze stabilizatora 6 omogućuje smanjenje valovitosti napona na Zener diodi 17, iz koje se napaja operativno pojačalo 36 u drugom stupnju stabilizatora 6 .

Istodobno s promjenom otpora tranzistora 8, sinkrono se mijenja otpor tranzistora 7. Promjenom otpora tranzistora 7 upravlja operativno pojačalo 9, koje radi po principu povratne sprege. Ako se potencijal zajedničke točke povezivanja otpornika 21 i 22 u djelitelju mrežnog napona na pola smatra potencijalom točke "umjetne nule", tada se sinkrona promjena otpora tranzistora 7 u odnosu na promjena otpora tranzistora 8 osigurana je kada je potencijal zajedničke točke spoja otpornika 23 i 24 s jednakim otporima u razdjelniku izlazni napon na Zener diodi 17 prvog čvora 15 prvog stupnja stabilizator 6 jednak je potencijalu točke "umjetne nule".

Potencijal zajedničke točke povezivanja otpornika 23 i 24 dovodi se na invertirajući ulaz operacijskog pojačala 9 i uspoređuje se s potencijalom točke "umjetne nule" na neinvertirajućem ulazu operacijskog pojačala 9, i upravljački napon s izlaza operacijskog pojačala 9 dovodi se na vrata tranzistora 7, mijenjajući njegov otpor tako da se potencijal zajedničke točke povezivanja otpornika 23 i 24 nastoji fiksirati u odnosu na potencijal "umjetna nula". Tako je osigurana preliminarna simetrija izlaznog napona na Zener diodi 17 u prvom stupnju stabilizatora 6 u odnosu na "umjetnu nultu" točku.

U drugoj fazi stabilizatora 6, operacijsko pojačalo 36, napajano zener diodom 17, prema principu povratne sprege, fiksira potencijal središnje točke otpornika 37 i 38 u razdjelniku izlaznog napona u odnosu na "umjetnu nulu" "točku kada se promijeni polaritet ulaznog opskrbnog napona mreže i drugi destabilizirajući čimbenici. Osim toga, kako bi se uklonila ovisnost izlaznog napona stabilizatora 6 povezana s mogućom promjenom struje u zener diodi 28 kada se promijeni napon između katoda zener dioda 17 i 28, koristi se jedinica za stabilizaciju struje 29 u zener diodi 28 na temelju strujnog zrcalnog kruga s elementima 30, 31, 32, 33, 34, u kojem je kolektorska struja tranzistora 30 neovisna o naponu kolektor-baza.

S jednakim otpornicima 37 i 38, izlazni napon izvora na stezaljkama 39 i 40 simetričan je oko "umjetne nule". Ako je otpornik 37 kratko spojen, potencijal terminala 39 bit će "umjetna nula".

Kako bi se ograničio najveći pad napona između odvoda i izvora tranzistora 7, spojen je otpornik 41, a otpornik 42 spojen između odvoda i izvora tranzistora 8. Otpornici 41 i 42 odabrani su s jednakim otporima.

Budući da tranzistori s efektom polja s p-kanalom imaju 7 Niski napon kvar, tada se drugi regulacijski element može izvesti i na p-kanalnom MOS tranzistoru.

Na slici 2 prikazan je ulomak temeljnog strujni krug pomoću p-kanalnog MOS tranzistora 43 kao drugog regulacijskog elementa, kojim upravlja operativno pojačalo 10. U ovom slučaju uvodi se integralni pretvarač napona 44, čiji su ulazni priključci spojeni paralelno sa Zener diodom 19, a kondenzatori 45 i 46. Izlazi snage operacijskog pojačala 10 spojeni su na katodu Zener diode 19 i na izlaz pretvarača 44 s negativnim polaritetom izlaznog napona.

Industrijska primjenjivost.

Ispitivanja prototipova predloženog uređaja potvrdila su njegove pune performanse, rješenje problema i mogućnost industrijske primjenjivosti.

ZAHTJEV

Pretvarač napona bez transformatora koji sadrži dva identična dijela jedinice za suzbijanje prenapona s jednakim izmjeničnim otporima, svaki dio jedinice za suzbijanje prenapona izrađen je u obliku serijski spojenog otpornika i kondenzatora koji su zajedničkom točkom spojeni na odgovarajući terminal za spajanje izvor napajanja, slobodni priključci kondenzatora obiju sekcija i slobodni priključci otpornika oba dijela jedinice za suzbijanje prekomjernog napona spojeni su respektivno na ulaze prvog i drugog ispravljača mosta, izlaze prvog i drugog mosta ispravljači su spojeni prema i paralelno i povezani filterom sa stabilizatorom napona, stabilizator napona je dvostupanjski s jedinicom za stabilizaciju struje pogonskog elementa na zener diodi i operativnim pojačalom koje se napaja iz prve faze stabilizator, neinvertirajući ulaz pojačala spojen je preko otpornika s istim otporima na stezaljke za spajanje izvora i napajanje, invertirajući ulaz pojačala spojen je preko otpornika na stezaljke za spajanje prvog i drugog opterećenja, terminal za spajanje drugog opterećenja također je spojen na izlazni terminal jedinice za stabilizaciju struje upravljačkog programa, izlaz operativno pojačalo spojeno je na stezaljku za spajanje prvog opterećenja, naznačeno time da je izlaz drugog ispravljača mosta spojen serijski i prema prvom i drugom regulacijskom elementu spojen u prvu, odnosno drugu žicu, s ulazom dvostupanjski stabilizator napona, prvi regulacijski element izrađen je na n-kanalnom tranzistoru s efektom polja, a drugi regulacijski element na p-kanalnom tranzistoru s efektom polja, prvi stupanj stabilizatora sastoji se od prvog i drugi čvorovi spojeni sukladno paralelno i paralelno, prva stabilizacijska jedinica izrađena je u obliku serijskog povezivanja prve zener diode i uvedenog prvog otpornika, uvedena druga stabilizacijska jedinica izrađena je u de serijsko spajanje druge zener diode i drugog otpornika, a zajednička točka spoja katode prve zener diode u prvom čvoru i drugog otpornika u drugom čvoru prve faze stabilizatora spojena je na izvor prvog n-kanalnog tranzistora s efektom polja, također spojenog na prvu žicu na izlazu prvog ispravljača mosta, zajedničko mjesto spoja prvog otpornika u prvom čvoru i anode druge zener diode u drugom čvoru prvog stupnja stabilizatora spojen je na izvor drugog tranzistora s efektom polja s p-kanalom, također spojen na drugu žicu na izlazu prvog ispravljača mosta, odvod prvog n-kanala i odvod drugi tranzistori s efektom polja s p-kanalom spojeni su na prvu i drugu žicu na izlazu drugog ispravljača mosta, upravljačka vrata prvog n-kanalnog tranzistora s efektom polja spojena su na izlaz prvog uvedenog tranzistora operacijsko pojačalo čiji su vodiči snage, kao i vodiči napajanja operacijskog pojačala u drugom sv upeni stabilizatora spojeni su na stezaljke prve zener diode u prvom čvoru prve faze stabilizatora, invertirajući ulaz prvog pojačala kroz umetnuti treći i četvrti otpornik s jednakim otporima spojen je na stezaljke prvog zenera diode u prvom čvoru prve faze stabilizatora, neinvertirajući ulaz prvog pojačala spojen je na neinvertirajući ulaz operacijskog pojačala u drugom stupnju stabilizatora, a također je spojen preko otpornika s jednakim otporima na stezaljke za spajanje izvora napajanja, upravljačko vratilo drugog tranzistora s efektom polja s p-kanalom spojeno je na izlaz uvedenog drugog operacijskog pojačala, čiji su priključci napajanja spojeni na stezaljke druge zener diode u drugi čvor prve faze stabilizatora, neinvertirajući ulaz drugog pojačala spojen je na zajedničku točku spoja anode prve zener diode i prvog otpornika u prvom čvoru prve faze stabilizatora , invertirajući ulaz drugog pojačala spojen je na izlaz uvedenog o izvoru referentnog napona.