וסת מתח מפתח פשוט. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

וסת מתח מפתח פשוט. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מגני נחשולי מתח

מכשירים אלקטרוניים המיוצרים על מעגלים מיקרו דיגיטליים אינם מטילים דרישות גבוהות מדי על היציבות ורמת האדוות של מתח האספקה. לכן, מייצבי המתח הפשוטים ביותר יכולים לשמש בהצלחה להפעלת מכשירים כאלה. יש להם יעילות גבוהה, ממדים ומשקל קטנים יותר בהשוואה למייצבים רציפים. העיצוב הנכון של מייצב המפתח מאפשר לך להימנע מחדירה של הפרעות בתדר גבוה למכשיר המופעל.

על איור. 1 מציג תרשים סכמטי של מייצב מפתח פשוט. עם ביצועים אנרגטיים גבוהים, איכות מתח המוצא מאפשרת לחבר התקנים המיוצרים על מעגלים מיקרו דיגיטליים מסדרות K130, K133, K134, K156, K156, K561 וכו' אל המייצב.

איור 1 (לחץ להגדלה)

מאפיינים טכניים עיקריים
מתח כניסה, V 15 ... 25
מתח מוצא, V 5
זרם עומס מקסימלי, A 4
אדוות מתח המוצא בזרם עומס
4 A בכל טווח מתח האספקה, mV, לא יותר 50
יְעִילוּת,%. לא יותר גרוע 60
תדר הפעלה במתח כניסה 20 V, זרם עומס 3 A, kHz 20

כאשר מתח אספקה מופעל על הכניסה של המכשיר, זרם מופיע במעגל הבסיס של הטרנזיסטור המרוכב VT2, VT3, וכתוצאה מכך הוא נפתח. מעגל R3C2 מספק אופי פועם של התרחשות זרם זה, אשר תורם לפתיחה מאולצת של הטרנזיסטור המרוכב. לאחר פתיחתו, זרם הולך וגובר מתחיל לזרום דרך המשנק L1, ומטעין את קבלי האחסון C3, C4. כאשר המתח על קבלים אלה מגיע לרמה מסוימת U1, הטרנזיסטורים VT4 ו-VT1 נפתחים. האחרון שבהם, הרווי, מחבר את הקבל C2 הטעון בקוטביות הסגירה לצומת הפולט של הטרנזיסטור VT2. זה תורם לסגירה מהירה של הטרנזיסטור המרוכב.

את הזרם במשרן L1 לא ניתן להפריע באופן מיידי, לכן, לאחר סגירת הטרנזיסטורים VT2, VT3, הדיודה VD1 נפתחת, אשר סוגרת את מעגל הזרם דרך המשרן L1. במהלך פרק זמן זה, הזרם במשרן יורד, ומרגע שהוא שווה לזרם העומס מתחיל לרדת גם המתח על פני הקבלים C3, C4. בערך U2 מסוים, הטרנזיסטורים VT4 ו-VT1 נסגרים, ו-VT2 ו-VT3 נפתחים, והזרם במשרן L1 מתחיל לעלות שוב, הדיודה VD1 נסגרת.

המתח על הקבלים C3, C4 ממשיך לרדת לערך From, כאשר הזרם במשרן L1 הופך שווה לזרם העומס; היחס בין ערכי המתח על קבלי אחסון הוא כדלקמן: U3

על איור. 2 מציג את המאפיינים העיקריים של המכשיר. כפי שניתן לראות (איור 2, א), היעילות ליד הערך האופטימלי של זרם העומס היא די גבוהה עבור מייצב פשוט כזה. ראוי לציין כי עם עלייה בזרם העומס מהמינימום, היעילות עולה. זאת בשל העובדה כי זרם הבקרה של הטרנזיסטור המרוכב VT2, VT3 נשאר כמעט קבוע. ההספק המופץ על ידי הטרנזיסטור VT3 והדיודה VD1 הוא זניח. זה מאפשר לך לקבל זרם עומס משמעותי ללא שימוש בגוף קירור עבור אלמנטים רבי עוצמה. עם זאת, במהלך פעולה ארוכת טווח עם זרם עומס של יותר מ-3,5 A, ההתקנה של אלמנטים אלה על גוף קירור הופכת הכרחית.

מייצב מתח פשוט מפתח
איור 2

מאפיין העומס (איור 2, ב) מציג את יכולות הייצוב של המכשיר. יש לציין כי הירידה במתח המוצא בזרם עומס של יותר מ-2 A מתרחשת בעיקר עקב ירידת המתח על פני ההתנגדות הפעילה של המשרן L2.

על איור. 3 מציג את האוסילוגרמות של מתח המוצא של המייצב כאשר הוא נבדק על ידי עומס דחף בזרם עומס שונים וקיבול קבלים Sat. התהליך החולף מלווה בנחשולי מתח מוצא שאינם עולים על 0,4 V. נסיבות אלו מטילות כמה הגבלות על היקף המייצב. ניתן לשפר את סוג התהליך החולף או על ידי הגדלת הקיבול של הקבל C6, או על ידי נטישה מוחלטת של מסנן L2C6 והגדלה משמעותית של הקיבול של קבלי האחסון C3, C4 (פי 8 ... 10). האפשרות השנייה מתאימה יותר, שכן גם זמן תהליך המעבר יקטן.

איור 3 (לחץ להגדלה)

המכשיר משתמש בחלקים סטנדרטיים, למעט המשנקים L1 ו-L2. הם מתוצרת עצמית, מלופפים על מסגרות פלסטיק המוצבות במעגלים מגנטיים משוריינים B22 העשויים מפריט M2000NM. Choke L1 מכיל 18 סיבובים של צרור של 7 חוטים PEV-1 0,35. אטם בעובי 0,8 מ"מ מוכנס בין כוסות המעגל המגנטי שלו. ההתנגדות הפעילה של מתפתל המשרן L1 היא 27 mΩ. Choke L2 מכיל 9 סיבובים של צרור של 10 חוטים PEV-1 0,35. הפער בין הכוסות שלו הוא 0,2 מ"מ, ההתנגדות הפעילה של הפיתול היא 13 mOhm. אטמים יכולים להיות עשויים מחומר קשיח עמיד בחום - טקסטוליט, נציץ, קרטון חשמלי. הבורג המהדק את כוסות המעגל המגנטי חייב להיות עשוי מחומר לא מגנטי, כגון פליז.

קבלים C1, C3, C4 פועלים במצב של פעימות זרם גדולות. עבור מצב זה, קבלי תחמוצת K52-1 מתאימים ביותר. אתה יכול לנסות להחליף אותם ב-K53-1a, K50-24, K50-16 עבור מתח של לפחות 15 V (C3, C4) ו-25 V (C1). עם זאת, מאפייני התדר של קבלים אלה גרועים מאלו של K52-1, כך שיהיה צורך לאסוף את אותו הקיבול על ידי חיבור מקביל של 4-5 קבלים עם אותו דירוג. טרנזיסטור VT2 יכול להיות מוחלף על ידי KT644, KT626 עם כל אינדקסי אותיות.

מבחינה מבנית, המייצב מותקן על לוח מעגלים מודפס, ציור שלו וסידור החלקים עליו מוצג באיור. 4. בעת התקנת המייצב, מומלץ לסובב את החוטים המספקים את מתח הכניסה לכבל על מנת למנוע רעש דחף נוסף בתדר גבוה מזרם הכניסה.

כדי להקים מייצב, נגד עומס עם התנגדות של 5 ... 7 אוהם והספק של 10 W מחובר לפלט שלו. אם כל החלקים תקינים, המייצב מיד מתחיל לעבוד. ראשית, על ידי בחירת הנגד R7, מתח המוצא הנומינלי נקבע. לאחר מכן, זרם העומס גדל ל-3 A, ובחירת הקבל C5, הגדר תדר יצור כזה (כ-18 ... 20 קילו-הרץ), שבו עליות המתח בתדר גבוה על הקבלים C3, C4 הם מינימליים. בעניין זה, ההתאמה נחשבת הושלמה.

המייצב מיועד לעבוד עם מתח מוצא של 5 וולט, עם זאת, ניתן להגדיל אותו גם ל-8 ... 10 וולט על ידי הגדלת ערך הנגד R7 ובחירת ערך חדש לתדר הפעולה. עם זאת, במקרה זה, ההספק המופץ על ידי הטרנזיסטור VT3 יגדל גם הוא, מה שידרוש הגבלת זרם העומס או הגדלת גודל גוף הקירור.

למייצב שהורכב ומכוון בקפידה יש מעט מאוד אדוות מתח מוצא בתדר גבוה, כך שאין צורך לנקוט באמצעים נוספים. אם זה עובד בטווח טמפרטורות רחב, אז ההגדרה "עלים" ונחשולים בתדר גבוה של מתח נוח, אם כי לא משמעותי, מופיעים. אם מוטלות דרישות מוגברות על איכות מתח המוצא, יש צורך לבצע shunt קבלים C3, C4 עם מספר קבלים קרמיים KM-6b עם קיבול כולל של 3 ... 5 μF. בנוסף, רצוי לספק את אותם קבלים ישירות בכניסה של המכשיר המופעל, אבל הקיבול שלהם יכול להיות 10 ... 20 פעמים פחות.

אם יש צורך להימנע מהתפשטות של הפרעות בתדר גבוה לתוך מעגלי הכניסה של המייצב, יש להזין אותו דרך מסנן LC בצורת L. הסליל חייב להיות בעל השראות של 5 ... 10 μH וזרם רוויה של לפחות 2 A (רצוי ללפף אותו על מעגל מגנטי סגור). הקבל הוא קרמי, עם קיבולת של 1 ... 2,2 microfarads (לדוגמה, KM-6b).

מכיוון שבמהלך פעולת המכשיר, אלמנטים מסוימים יכולים להתחמם לטמפרטורה של 90 ... 100 מעלות צלזיוס, רצוי למקם את הלוח בצורה אנכית, ולנקוט אמצעים נגד חימום דיודת הזנר VD2, אחרת מתח המוצא יקטן.

מחבר: א. מירונוב, ליוברטסי, אזור מוסקבה; פרסום: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

ראה מאמרים אחרים סעיף מגני נחשולי מתח.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

גלימת ההיעלמות כמעט מוכנה 11.02.2012

פיזיקאים מאוניברסיטת טקסס באוסטין עשו צעד נוסף לעבר גלימת ההיעלמות - הם הצליחו להסתיר גליל של 18 סנטימטר מהתבוננות, ואי אפשר היה לראות אותו בכל זווית צפייה.

מכיוון שלציפוי יש גם צורה גלילית, עיתונאים כבר כינו את המכשיר "צינור בלתי נראה". נכון, בעוד שפופרת זו פועלת רק בתחום המיקרוגל, באור רגיל נעלמת ה"אי-נראות" שנוצרה על ידה.

אולי הדבר החשוב ביותר בהישג הזה הוא גישה חדשה לגמרי להסתרת הפריט. אם "גלימות הפרוטו-אי-נראות" לשעבר היו מבוססות על מטא-חומרים טרנספורמציונליים שאינם קיימים בטבע, בעלי מבנה מורכב מאוד, שאינם משקפים את האור הנופל עליהם, אלא מאלצים אותו להקיף את האובייקט הנסתר, אזי לחלוטין מנגנון אחר וחומרים אחרים עובדים כאן.

הוא מבוסס על מה שנקרא מטא-חומרים פלסמונים (פלסמונים הם חלקיקים כמו-חלקיקים, צבירי גלים בסריג הגביש, מתנהגים כמו חלקיק עצמאי). התכונה העיקרית שלהם ביישום לפיזיקה של אי-נראות היא שהם מפזרים אור באופן שונה מאלה רגילים. אם תעשה מהם מראה, אדם יראה בה לא את ההשתקפות שלו, אלא שלילי. אם מקיפים חפץ בחומר כזה (וכפי שמסתבר, בכל צורה שהיא), אז האור שמפזר החפץ והאור שמפזר מסך הפלסמון יהרסו זה את זה כשהם נפגשים. מה שהודגם בניסוי של קבוצת טקסס, ולאחר מכן פורסם ב-New Journal of Physics.

פרופסור אנדריאה אלו, שמובילה את המחקר, מאמינה כי חומרים פלסמוניים מתאימים הרבה יותר ליצירת אי-נראות מאשר המטא-חומרים ששימשו בעבר. לדבריו, הם אמינים לאין ערוך ויכולים לפעול בספקטרום אור רחב יותר, אם כי, כזכור, גם הטווח האופטי עדיין לא זמין עבורם. עם זאת, אין איסורים פיזיים על הטווח הנראה, יש רק מחסומים טכניים גרידא, ולכן, לדברי אלו, הקבוצה שלו מנסה כעת להרחיב את יכולות ה"צינור הבלתי נראה" שלה, כולל היכולת להרחיב את הבלתי נראות הפלסמונית לגלויה אוֹר.

עוד חדשות מעניינות:

▪ עקוב אחר עיניו של השיכור

▪ בד אלקטרודה תואם ביולוגי לבגדים

▪ סין היא היצרנית הגדולה ביותר של אנרגיה סולארית

▪ זכוכית פוטו-וולטאית בבניין מגורים

▪ איך דינוזאורים רצו

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק מהאתר סדנת בית. מבחר מאמרים

▪ מאמר מאת פיליפ קוטלר. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר מתי נבנה המחשב? תשובה מפורטת

▪ מאמר מעלית דגים מכונאי. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ כתבה מגבר דחיפה-שלוף ללא רובוטריקים Mammoth-1. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר דרגין פתגמים ואמרות. מבחר גדול

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר