Krug i rad pretvarača istosmjernog napona. Pojačani DC-DC pretvarač. Princip rada istosmjernog strujnog kruga pretvarača napona 10a

Još prije Nove godine čitatelji su me zamolili da recenziram nekoliko pretvarača.
Pa meni u principu nije teško, a i sama sam znatiželjna, naručila sam, dobila, isprobala.
Istina, više me zanimao malo drugačiji konverter, ali do njega nikad nisam došao pa ću o tome drugom prilikom.
Pa, danas je pregled jednostavnog DC-DC pretvarača s navedenom strujom od 10 A.

Unaprijed se ispričavam zbog dugog kašnjenja objave ove recenzije onima koji su je dugo čekali.

Za početak karakteristike navedene na stranici proizvoda te malo objašnjenje i ispravak.
Ulazni napon: 7-40V
1, Izlazni napon: kontinuirano podesiv (1,25-35V)
2, Izlazna struja: 8A, 10A maksimalno vrijeme unutar (temperatura cijevi za napajanje prelazi 65 stupnjeva, dodajte ventilator za hlađenje, 24V 12V 5A uključite unutar općenito se koristi na sobnoj temperaturi bez ventilatora)
3, Konstantni raspon: 0,3-10 A (podesivi) modul preko 65 stupnjeva, dodajte ventilator.
4, Okrenite svjetla Struja: trenutna vrijednost * (0,1) Ova verzija je fiksna 0,1 puta (zapravo okrenite svjetiljku trenutna vrijednost vjerojatno nije baš točna) puna je uputa za punjenje.
5, minimalni pritisak: 1V
6, Učinkovitost pretvorbe: do oko 95% (izlazni napon, veća je učinkovitost)
7, Radna frekvencija: 300KHZ
8, Izlazna valovitost: oko valovitosti 50mV (bez šuma) 20M propusnost (za referencu) Ulaz 24V Izlaz 12V 5A izmjereno
9, Radna temperatura: Industrijski stupanj (-40 ℃ do +85 ℃)
10, struja praznog hoda: tipično 20 mA (24 V prekidač 12 V)
11, Regulacija opterećenja: ± 1% (konstantno)
12, Regulacija napona: ± 1%
13, Konstantna točnost i temperatura: stvarni test, temperatura modula se mijenja od 25 stupnjeva do 60 stupnjeva, promjena je manja od 5% trenutne vrijednosti (trenutna vrijednost 5A)

Prevest ću malo na razumljiviji jezik.
1. Raspon podešavanja izlaznog napona - 1,25-35 Volti
2. Izlazna struja - 8 ampera, moguće 10 ampera ali uz dodatno hlađenje pomoću ventilatora.
3. Raspon podešavanja struje 0,3-10 A
4. Prag za isključivanje indikacije punjenja je 0,1 od postavljene izlazne struje.
5. Minimalna razlika između ulaznog i izlaznog napona je 1 Volt (vjerojatno)
6. Učinkovitost - do 95%
7. Radna frekvencija - 300 kHz
8. Valovitost izlaznog napona, 50 mV pri struji od 5 A, ulazni napon 24 i izlaz 12 Volti.
9. Raspon radnih temperatura - od - 40 ℃ do + 85 ℃.
10. Vlastita struja potrošnje - do 20mA
11. Točnost tekućeg održavanja - ±1%
12. Točnost održavanja napona - ±1%
13. Parametri su testirani u temperaturnom rasponu od 25-60 stupnjeva i promjena je bila manja od 5% pri struji opterećenja od 5 A.

Narudžba je stigla u standardnoj plastičnoj vrećici, velikodušno omotanoj polietilenskom pjenastom trakom. Ništa nije oštećeno tijekom procesa isporuke.
Unutra je bio moj eksperimentalni šal.

Nema vanjskih komentara. Samo sam ga vrtio u rukama i nemam mu ništa za prigovoriti, bio je uredan, a ako bih zamijenio kondenzatore markiranim, rekao bih da je prekrasan.
Na jednoj strani ploče nalaze se dvije stezaljke, ulaz i izlaz za napajanje.

Na drugoj strani nalaze se dva otpornika za podešavanje za podešavanje izlaznog napona i struje.

Dakle, ako pogledate fotografiju u trgovini, šal se čini prilično velikim.
Prethodne dvije fotografije sam namjerno slikao izbliza. Ali razumijevanje veličine dolazi kada pored njega stavite kutiju šibica.
Šal je stvarno mali, nisam gledala veličine kada sam ga naručivala, ali iz nekog razloga mi se činilo da je osjetno veći. :)
Dimenzije ploče - 65x37mm
Dimenzije pretvarača - 65x47x24 mm

Ploča je dvoslojna, dvostrana montaža.
Također nije bilo komentara na lemljenje. Ponekad se dogodi da su masivni kontakti loše zalemljeni, ali fotografija pokazuje da to ovdje nije slučaj.
Istina, elementi nisu numerirani, ali mislim da je to u redu, dijagram je prilično jednostavan.

Osim elemenata za napajanje, ploča sadrži i operacijsko pojačalo, koje se napaja pomoću stabilizatora 78L05, a tu je i jednostavan izvor referentnog napona sastavljen pomoću TL431.

Ploča ima snažan PWM kontroler, a čak je i izolirana od hladnjaka.
Ne znam zašto je proizvođač izolirao čip od hladnjaka, jer to smanjuje prijenos topline, možda iz sigurnosnih razloga, ali kako je ploča obično negdje ugrađena, čini mi se nepotrebnim.

Budući da je ploča dizajnirana za prilično veliku izlaznu struju, kao strujna dioda korišten je prilično snažan diodni sklop, koji je također instaliran na radijator i također izoliran od njega.
Po mom mišljenju, ovo je vrlo dobro rješenje, ali moglo bi se malo poboljšati ako bismo koristili sklop od 60 volti umjesto 100.

Prigušnica nije velika, ali na ovoj fotografiji se vidi da je namotana u dvije žice, što nije loše.

1, 2 Na ulazu su instalirana dva kondenzatora od 470 µF x 50 V, a na izlazu dva kondenzatora od 1000 µF, ali 35 V.
Ako slijedite popis deklariranih karakteristika, tada je izlazni napon kondenzatora prilično blizu, ali malo je vjerojatno da će itko spustiti napon s 40 na 35, a da ne spominjemo činjenicu da je 40 volti za mikro krug općenito maksimum ulazni napon.
3. Ulazni i izlazni konektori su označeni, doduše na dnu ploče, ali to nije posebno važno.
4. Ali otpornici za ugađanje nisu ni na koji način označeni.
S lijeve strane je podešavanje maksimalne izlazne struje, s desne - napona.

Pogledajmo sada malo deklarirane karakteristike i što zapravo imamo.
Gore sam napisao da pretvarač koristi moćni PWM kontroler, odnosno PWM kontroler s ugrađenim tranzistorom snage.
Također sam gore citirao navedene karakteristike ploče, pokušajmo to shvatiti.
Navedeno - Izlazni napon: kontinuirano podesiv (1,25-35 V)
Ovdje nema pitanja, pretvarač će proizvesti 35 volti, čak i 36 volti, u teoriji.
Navedeno - Izlazna struja: 8A, maksimalno 10A
I evo pitanja. Proizvođač čipa jasno navodi da je najveća izlazna struja 8 A. U karakteristikama mikro kruga zapravo postoji linija - maksimalno ograničenje struje je 10 Ampera. Ali ovo je daleko od maksimalnog radnog ograničenja; 10 A je maksimum.
Navedeno - Radna frekvencija: 300KHZ
300 kHz je naravno cool, možete staviti prigušnicu u manje dimenzije, ali oprostite, podatkovna tablica jasno kaže 180 kHz fiksne frekvencije, odakle dolazi 300?
Navedeno - Učinkovitost pretvorbe: do oko 95%
Pa, ovdje je sve pošteno, učinkovitost je do 95%, proizvođač općenito tvrdi do 96%, ali to je u teoriji, pri određenom omjeru ulaznog i izlaznog napona.

A ovdje je blok dijagram PWM kontrolera, pa čak i primjer njegove implementacije.
Usput, ovdje je jasno vidljivo da se za 8 ampera struje koristi prigušnica od najmanje 12 ampera, tj. 1,5 izlazne struje. Obično preporučujem korištenje 2x zaliha.
Također pokazuje da se izlazna dioda može instalirati s naponom od 45 volti; diode s naponom od 100 volti obično imaju veći pad i, sukladno tome, smanjuju učinkovitost.
Ako postoji cilj povećanja učinkovitosti ove ploče, tada iz starih računalnih izvora napajanja možete pokupiti diode tipa 20 Ampere 45 Volt ili čak 40 Ampere 45 Volt.

U početku nisam želio nacrtati krug; ploča na vrhu je prekrivena dijelovima, maskom, a također i sitotiskom, ali onda sam vidio da je sasvim moguće ponovno nacrtati krug i odlučio ne mijenjati tradiciju :)
Nisam mjerio induktivitet induktora, 47 μH je uzeto iz podatkovne tablice.
Krug koristi dvostruko operacijsko pojačalo, prvi dio služi za regulaciju i stabilizaciju struje, drugi za indikaciju. Vidi se da je ulaz drugog op-ampa spojen kroz razdjelnik od 1 do 11; općenito, opis navodi 1 do 10, ali mislim da to nije temeljno.

Prvi test je u praznom hodu, ploča je inicijalno konfigurirana za izlazni napon od 5 volti.
Napon je stabilan u rasponu napona napajanja od 12-26 volti, potrošnja struje ispod 20 mA jer je ne registrira ampermetar napajanja.

LED će svijetliti crveno ako je izlazna struja veća od 1/10 (1/11) postavljene struje.
Ova indikacija se koristi za punjenje baterija, jer ako tijekom procesa punjenja struja padne ispod 1/10, obično se smatra da je punjenje završeno.
Oni. Postavljamo struju punjenja na 4 A, svijetli crveno dok struja ne padne ispod 400 mA.
Ali postoji upozorenje, ploča pokazuje samo smanjenje struje, struja punjenja se ne isključuje, već se jednostavno dodatno smanjuje.

Za testiranje sam sastavio mali stalak u kojem su sudjelovali.

Olovka i papir, izgubljena poveznica :)

Ali tijekom procesa testiranja, na kraju sam morao koristiti podesivi izvor napajanja, jer se pokazalo da je zbog mojih eksperimenata poremećena linearnost mjerenja/podešavanja struje u rasponu od 1-2 A za snažno napajanje.
Kao rezultat toga, prvo sam proveo testove grijanja i procijenio razinu valovitosti.

Testiranje se ovoga puta odvijalo malo drugačije nego inače.
Temperature radijatora mjerene su na mjestima blizu energetskih komponenti, jer je temperaturu samih komponenti bilo teško izmjeriti zbog guste ugradnje.
Osim toga, testiran je rad u sljedećim načinima rada.
Ulaz - izlaz - struja
14V - 5V - 2A
28V - 12V - 2A
14V - 5V - 4A
itd. do struje 7,5 A.

Zašto je testiranje obavljeno na tako lukav način?
1. Nisam bio siguran u pouzdanost ploče i povećavao sam struju postupno izmjenjujući različite načine rada.
2. Pretvorba 14 u 5 i 28 u 12 odabrana je jer su to jedni od najčešće korištenih modova, 14 (približan napon putne mreže osobnog automobila) u 5 (napon za punjenje tableta i telefona) . 28 (napon na vozilu kamiona) do 12 (jednostavno često korišteni napon.
3. U početku sam imao plan testirati dok se ne ugasi ili pregori, ali planovi su se promijenili i imao sam neke planove za komponente s ove ploče. Zato sam testirao samo do 7,5 A. Iako na kraju to ni na koji način nije utjecalo na ispravnost provjere.

Ispod je nekoliko grupnih fotografija na kojima ću pokazati testove od 5 volti 2 ampera i 5 volti 7,5 ampera, kao i odgovarajuću razinu valovitosti.
Valovi na strujama od 2 i 4 ampera bili su slični, a valovi na strujama od 6 i 7,5 ampera također su bili slični, tako da ne dajem srednje mogućnosti.

Isto kao gore, ali 28 Volt ulaz i 12 Volt izlaz.

Toplinski uvjeti pri radu s ulazom od 28 volti i izlazom od 12 volti.
Vidi se da nema smisla dalje povećavati struju; termovizijska kamera već pokazuje temperaturu PWM kontrolera na 101 stupanj.
Za sebe koristim određeno ograničenje: temperatura komponenti ne smije prelaziti 100 stupnjeva. Općenito, ovisi o samim komponentama. na primjer, tranzistori i sklopovi dioda mogu sigurno raditi na visokim temperaturama, a za mikro krugove je bolje da ne prelaze tu vrijednost.
Naravno, na fotografiji se to ne vidi jako, ploča je vrlo kompaktna, au dinamici se malo bolje vidjela.

Budući da sam mislio da se ova ploča može koristiti kao punjač, smislio sam kako bi radila u načinu rada gdje je ulaz 19 volti (tipični napon napajanja laptopa), a izlaz 14,3 volta i 5,5 ampera (tipični parametri za punjenje akumulatora automobila).
Ovdje je sve prošlo bez problema, dobro, gotovo bez problema, ali o tome kasnije.

Rezultate mjerenja temperature sažeo sam u tablicu.
Sudeći prema rezultatima testa, preporučio bih da se ploča ne koristi na strujama većim od 6 A, barem bez dodatnog hlađenja.

Gore sam napisao da je bilo nekih značajki, objasnit ću.
Tijekom testiranja primijetio sam da se ploča u određenim situacijama ponaša malo neprikladno.
1.2 Postavio sam izlazni napon na 12 Volti, struju opterećenja na 6 A, nakon 15-20 sekundi izlazni napon je pao ispod 11 Volti, morao sam ga prilagoditi.
3.4 Izlaz je postavljen na 5 volti, ulaz je bio 14, ulaz je podignut na 28, a izlaz je pao na 4 volta. Na fotografiji s lijeve strane struja je 7,5 ampera, s desne strane 6 ampera, ali struja nije igrala ulogu; kada napon raste pod opterećenjem, ploča "resetira" izlazni napon.

Nakon toga sam odlučio provjeriti učinkovitost uređaja.
Proizvođač je dao grafikone za različite načine rada. Zanimaju me dijagrami s izlazom od 5 i 12 volti i ulazom od 12 i 24, jer su najbliži mom testiranju.
Posebno se izjavljuje -

2A - 91%
4A - 88%
6A - 87%
7,5 A - 85%

2A - 94%
4A - 94%
6A - 93%
7.5A - Nije deklarirano.

Ono što je uslijedilo bila je u osnovi jednostavna provjera, ali s nekim nijansama.
Test od 5 Volti prošao je bez problema.

Ali s testom od 12 volti bilo je nekih osobitosti, opisat ću ih.
1. 28V ulaz, 12V izlaz, 2A, sve je u redu
2. 28V ulaz, 12V izlaz, 4A, sve je u redu
3. Podižemo struju opterećenja na 6 A, izlazni napon pada na 10,09
4. Ispravljamo ga ponovnim podizanjem na 12 Volti.
5. Podižemo struju opterećenja na 7,5 Ampera, opet pada, i ponovno je podešavamo.
6. Spuštamo struju opterećenja na 2 A bez korekcije, izlazni napon raste na 16,84.
U početku sam želio pokazati kako je porastao na 17,2 bez opterećenja, ali sam odlučio da bi to bilo netočno i dao sam fotografiju na kojoj postoji opterećenje.
Da, tužno je :(

Pa, u isto vrijeme sam provjerio učinkovitost u načinu punjenja baterije automobila iz napajanja prijenosnog računala.
Ali i ovdje postoje neke osobitosti. Isprva je izlaz bio postavljen na 14,3 V, proveo sam test grijanja i ostavio ploču sa strane. ali onda sam se sjetio da želim provjeriti učinkovitost.
Spajam ohlađenu ploču i promatram napon od oko 14,59 volti na izlazu, koji je zagrijavanjem pao na 14,33-14,35.
Oni. Zapravo, ispada da ploča ima nestabilnost u izlaznom naponu. i ako takav zalet nije toliko kritičan za olovne baterije, tada se litijeve baterije ne mogu puniti takvom pločom kategorički.

Završio sam dva testa učinkovitosti.
Temelje se na dva rezultata mjerenja, iako se u konačnici ne razlikuju puno.
P out - izračunata izlazna snaga, vrijednost potrošnje struje je zaokružena, P out DCL - izlazna snaga mjerena elektroničkim opterećenjem. Ulazni i izlazni naponi izmjereni su izravno na stezaljkama ploče.
Sukladno tome, dobivena su dva rezultata mjerenja učinkovitosti. No, u svakom slučaju jasno je da je učinkovitost približno slična deklariranoj, iako nešto manja.
Duplicirat ću ono što je navedeno u podatkovnoj tablici
Za 12 Volt ulaz i 5 Volt izlaz
2A - 91%
4A - 88%
6A - 87%
7,5 A - 85%

Za 24 Volt ulaz i 12 Volt izlaz.
2A - 94%
4A - 94%
6A - 93%
7.5A - Nije deklarirano.

A što se dogodilo u stvarnosti. Mislim da ako zamijenite snažnu diodu s njezinim niženaponskim analogom i ugradite prigušnicu dizajniranu za veću struju, mogli biste izvući nekoliko postotaka više.

Čini se da je to sve, a čak znam i što čitatelji misle -
Zašto nam treba hrpa testova i nerazumljivih fotografija, samo nam recite što je na kraju dobro ili ne :)
I donekle, čitatelji će biti u pravu, uglavnom, pregled se može skratiti 2-3 puta uklanjanjem nekih fotografija s testovima, ali već sam navikao na to, žao mi je.

I tako sažetak.
profesionalci
Dosta kvalitetna izrada
Mala veličina
Širok raspon ulaznih i izlaznih napona.
Dostupnost indikacije kraja punjenja (smanjenje struje punjenja)
glatko podešavanje struje i napona (bez problema možete postaviti izlazni napon s točnošću od 0,1 volta
Odlično pakiranje.

minusi.
Za struje iznad 6 A, bolje je koristiti dodatno hlađenje.
Maksimalna struja nije 10, već 8 ampera.
Niska točnost održavanja izlaznog napona, njegova moguća ovisnost o struji opterećenja, ulaznom naponu i temperaturi.
Ponekad je ploča počela "zvučati", to se dogodilo u vrlo uskom rasponu podešavanja, na primjer, promijenim izlaz s 5 na 12, a na 9,5-10 volti tiho se oglasi.

Poseban podsjetnik:
Ploča prikazuje samo pad struje, ne može isključiti punjenje, ona je samo pretvarač.

Moje mišljenje. Pa, iskreno, kad sam prvi put uzeo ploču u ruke i zavrtio je, pregledavajući je sa svih strana, htio sam je pohvaliti. Pažljivo napravljen, nije bilo posebnih zamjerki. Kad sam ga spojio, također nisam htio psovati, pa, grije se, tako se svi griju, to je u principu normalno.
Ali kad sam vidio kako je izlazni napon skočio od bilo čega, uzrujao sam se.
Ne želim istraživati te probleme jer to treba raditi proizvođač koji na tome zarađuje, ali pretpostavit ću da je problem u tri stvari
1. Dugi povratni put koji se proteže gotovo duž perimetra ploče
2. Trimer otpornici postavljeni blizu vruće prigušnice
3. Prigušnica se nalazi točno iznad čvora gdje je koncentrirana "tanka" elektronika.
4. Neprecizni otpornici koriste se u povratnim krugovima.

Zaključak - sasvim je prikladan za nezahtjevno opterećenje, do 6 ampera sigurno, dobro radi. Alternativno, dobro će funkcionirati korištenje ploče kao pokretača za LED diode velike snage.
Upotreba kao punjač vrlo je upitna, au nekim slučajevima i opasna. Ako olovna kiselina još uvijek normalno reagira na takve razlike, tada se litij ne može puniti, barem bez modifikacije.

To je sve, kao i uvijek, čekam komentare, pitanja i dopune.

Proizvod je dostavljen za pisanje recenzije od strane trgovine. Recenzija je objavljena u skladu s klauzulom 18 Pravila stranice.

Planirate kupiti +121 Dodaj u favorite Svidjela mi se recenzija +105 +225

Kao što znate, da biste zapalili bijele i plave LED diode potrebno vam je najmanje 3V, za razliku od crvenih koje mogu svijetliti od 1,2 do 1,5 volti ovisno o vrsti.

Da bi bijela LED dioda počela svijetliti iz jedne baterije od 1,5 volti potrebno je izgraditi elektronički sklop tzv. Ovi se uređaji obično koriste za proizvodnju višeg izlaznog napona u usporedbi s istosmjernom strujom (DC).

U krugovima s izmjeničnom strujom ova funkcija. Za dobivanje većeg izlaznog napona dovoljno je da omjer broja zavoja sekundarnog namota prema broju primarnog namota bude veći od 1 (omjer transformacije > 1).

Opis rada LED pretvarača

Vraćajući se na naš DC-DC pretvarač, postoji mnogo različitih opcija za implementaciju DC-DC pretvorbe, od kojih su mnoge prilično složene. U našem slučaju, cilj je stvoriti jednostavan i učinkovit krug pretvarača za povećanje napona s 1,5 V na 3,5 V. Ispod je dijagram strujnog kruga sličnog DC-DC pretvarača za LED diode.

Za namatanje induktora potreban vam je ferit, čiji oblik i veličina mogu biti bilo koji, ali je bolje koristiti jezgru tipa "prsten" (ili torus) promjera 1 ... 1,5 cm. Obično se koristi kao filtar na žicama napajanja (crni blok pored konektora), a može se naći i u prekidačkim izvorima napajanja, videorekorderima, skenerima itd. Namot je izrađen od žice PEV-2 promjera 0,4 mm i sadrži 30 zavoja.

Elektronički sklop je vrlo jednostavan: sastoji se od zavojnice, dva tranzistora, jednog kondenzatora i dva otpornika. Set nije impresivan, ali obavlja posao. Trenutna potrošnja je 25 mA, što je ekvivalentno približno 50 sati neprekidnog rada AA baterije. Krug radi prilično dobro, pružajući prosječnu razinu LED sjaja.

Često se koristi za pretvaranje napona jedne razine u napon druge razine pretvarači impulsnog napona pomoću induktivnih uređaja za pohranu energije. Takve pretvarače karakterizira visoka učinkovitost, koja ponekad doseže 95%, i imaju sposobnost proizvodnje povećanog, smanjenog ili invertiranog izlaznog napona.

U skladu s tim, poznata su tri tipa sklopova pretvarača: buck (Sl. 1), boost (Sl. 2) i invertirajući (Sl. 3).

Zajedničko za sve ove vrste pretvarača su pet elemenata:

napajanje,
ključni sklopni element,
induktivno skladištenje energije (induktor, induktor),
dioda za blokiranje,
filterski kondenzator spojen paralelno s otporom opterećenja.

Uključivanje ovih pet elemenata u različite kombinacije omogućuje implementaciju bilo koje od tri vrste pretvarača impulsa.

Razina izlaznog napona pretvarača regulira se promjenom širine impulsa koji upravljaju radom ključnog sklopnog elementa i, sukladno tome, energijom pohranjenom u induktivnom uređaju za pohranu energije.

Stabilizacija izlaznog napona ostvaruje se korištenjem povratne sprege: kada se izlazni napon promijeni, širina impulsa se automatski mijenja.

Buck switching pretvarač

Snižavajući pretvarač (slika 1) sadrži serijski spojeni lanac sklopnog elementa S1, induktivnu pohranu energije L1, otpor opterećenja RH i s njim paralelno spojen filtarski kondenzator C1. Blokirajuća dioda VD1 spojena je između spojne točke ključa S1 s uređajem za pohranu energije L1 i zajedničke žice.

Riža. 1. Princip rada silaznog pretvarača napona.

Kada je sklopka otvorena, dioda je zatvorena, energija iz izvora napajanja akumulira se u induktivnom uređaju za pohranu energije. Nakon što je sklopka S1 zatvorena (otvorena), energija pohranjena u induktivnom spremniku L1 prenosi se preko diode VD1 na otpor opterećenja RH.Kondenzator C1 izglađuje valovitost napona.

Boost sklopni pretvarač

Povećavajući impulsni pretvarač napona (slika 2) izrađen je na istim osnovnim elementima, ali ima drugačiju kombinaciju: serijski lanac induktivne pohrane energije L1, diode VD1 i otpora opterećenja RH s paralelno spojenim filtarskim kondenzatorom C1 spojen na izvor napajanja. Preklopni element S1 spojen je između spojne točke spremnika energije L1 s diodom VD1 i zajedničke sabirnice.

Riža. 2. Princip rada pretvarača za pojačavanje napona.

Kada je sklopka otvorena, struja iz izvora struje teče kroz induktor koji pohranjuje energiju. Dioda VD1 je zatvorena, krug opterećenja je odspojen od izvora napajanja, ključa i uređaja za pohranu energije.

Napon preko otpora opterećenja održava se zahvaljujući energiji pohranjenoj na kondenzatoru filtera. Kada se sklopka otvori, EMF samoindukcije se zbraja s naponom napajanja, pohranjena energija se prenosi na opterećenje kroz otvorenu diodu VD1. Tako dobiveni izlazni napon premašuje napon napajanja.

Invertirajući pretvarač impulsnog tipa

Invertirajući pretvarač impulsnog tipa sadrži istu kombinaciju osnovnih elemenata, ali opet u drugačijem spoju (sl. 3): na izvor napajanja spojen je serijski krug sklopnog elementa S1, diode VD1 i otpora opterećenja RH s filterskim kondenzatorom C1. .

Induktivni spremnik energije L1 spojen je između spojne točke sklopnog elementa S1 s diodom VD1 i zajedničke sabirnice.

Riža. 3. Pretvorba impulsnog napona s inverzijom.

Pretvarač radi ovako: kada je ključ zatvoren, energija se pohranjuje u induktivni uređaj za pohranu. Dioda VD1 je zatvorena i ne prolazi struju od izvora napajanja do opterećenja. Kada je sklopka isključena, samoinduktivna emf uređaja za pohranjivanje energije primjenjuje se na ispravljač koji sadrži diodu VD1, otpor opterećenja Rn i filterski kondenzator C1.

Budući da ispravljačka dioda propušta samo negativne impulse napona u opterećenje, na izlazu uređaja formira se napon negativnog predznaka (obrnuto, suprotno predznaku od napona napajanja).

Pretvarači i stabilizatori impulsa

Za stabilizaciju izlaznog napona impulsnih stabilizatora bilo koje vrste mogu se koristiti konvencionalni "linearni" stabilizatori, ali oni imaju nisku učinkovitost.U tom smislu, mnogo je logičnije koristiti stabilizatore impulsnog napona za stabilizaciju izlaznog napona impulsnih pretvarača, tim više što takva stabilizacija nije nimalo teška.

Preklopni stabilizatori napona, pak, dijele se na stabilizatore s modulacijom širine impulsa i stabilizatore s modulacijom frekvencije impulsa. U prvom od njih mijenja se trajanje kontrolnih impulsa dok njihova brzina ponavljanja ostaje nepromijenjena. Drugo, naprotiv, mijenja se frekvencija kontrolnih impulsa dok njihovo trajanje ostaje nepromijenjeno. Postoje i pulsni stabilizatori s mješovitom regulacijom.

U nastavku ćemo razmotriti radioamaterske primjere evolucijskog razvoja pretvarača impulsa i stabilizatora napona.

Jedinice i sklopovi impulsnih pretvarača

Glavni oscilator (slika 4) pretvarača impulsa s nestabiliziranim izlaznim naponom (slika 5, 6) na mikro krugu KR1006VI1 radi na frekvenciji od 65 kHz. Izlazni pravokutni impulsi generatora dovode se kroz RC krugove do paralelno spojenih ključnih elemenata tranzistora.

Induktivitet L1 izrađen je na feritnom prstenu vanjskog promjera 10 mm i magnetske permeabilnosti 2000. Induktivitet mu je 0,6 mH. Učinkovitost pretvarača doseže 82%.

Riža. 4. Glavni oscilatorski sklop za pretvarače impulsnog napona.

Riža. 5. Shema energetskog dijela pojačanog impulsnog pretvarača napona +5/12 V.

Riža. 6. Krug invertirajućeg impulsnog pretvarača napona +5/-12 V.

Izlazna amplituda valovitosti ne prelazi 42 mV i ovisi o vrijednosti kapacitivnosti kondenzatora na izlazu uređaja. Maksimalna struja opterećenja uređaja (sl. 5, 6) je 140 mA.

Ispravljač pretvarača (sl. 5, 6) koristi paralelnu vezu niskostrujnih visokofrekventnih dioda povezanih u seriju s otpornicima za izjednačenje R1 - R3.

Cijeli ovaj sklop može se zamijeniti jednom modernom diodom, dizajniranom za struju veću od 200 mA na frekvenciji do 100 kHz i obrnuti napon od najmanje 30 V (na primjer, KD204, KD226).

Kao VT1 i VT2 moguće je koristiti tranzistore tipa KT81x s p-p-p strukturom - KT815, KT817 (sl. 4.5) i p-p-p - KT814, KT816 (sl. 6) i drugi.

Da bi se povećala pouzdanost pretvarača, preporuča se spojiti diodu tipa KD204, KD226 paralelno sa spojem emiter-kolektor tranzistora tako da bude zatvoren za istosmjernu struju.

Pretvarač s glavnim oscilatorom-multivibratorom

Da bi se dobio izlazni napon od 30...80 V P. Belyatsky koristio je pretvarač s glavnim oscilatorom koji se temelji na asimetričnom multivibratoru s izlaznim stupnjem opterećenim na induktivni uređaj za pohranjivanje energije - induktor (prigušnica) L1 (slika 7).

Riža. 7. Sklop pretvarača napona s glavnim oscilatorom na bazi asimetričnog multivibratora.

Uređaj radi u rasponu napona napajanja od 1,0. ..1,5 V i ima učinkovitost do 75%. U krugu možete koristiti standardni induktor DM-0,4-125 ili drugi s induktivitetom od 120 ... 200 μH.

Izvedba izlaznog stupnja pretvarača napona prikazana je na sl. 8. Kada se pravokutna kaskada upravljačkog signala razine 7777 (5 V) primijeni na ulaz izlaza pretvarača kada se napaja iz izvora napona 12 V primljeni napon 250 V pri struji opterećenja 3...5 mA(otpor opterećenja je oko 100 kOhm). Induktivitet induktora L1 je 1 mH.

Kao VT1 možete koristiti domaći tranzistor, na primjer, KT604, KT605, KT704B, KT940A(B), KT969A itd.

Riža. 8. Mogućnost izlaznog stupnja pretvarača napona.

Riža. 9. Shema izlaznog stupnja pretvarača napona.

Sličan sklop izlaznog stupnja (slika 9) omogućio je to, kada se napaja iz izvora napona 28V i trenutna potrošnja 60 mA dobiti izlazni napon 250 V pri struji opterećenja 5 mA, Induktivitet prigušnice je 600 µH. Frekvencija kontrolnih impulsa je 1 kHz.

Ovisno o kvaliteti induktora, izlazni napon može biti 150...450 V sa snagom od oko 1 W i učinkovitošću do 75%.

Pretvarač napona koji se temelji na generatoru impulsa koji se temelji na mikrokrugu DA1 KR1006VI1, pojačalu na temelju tranzistora s efektom polja VT1 i induktivnom uređaju za pohranu energije s ispravljačem i filtrom prikazan je na slici. 10.

Na izlazu pretvarača pri naponu napajanja 9V i trenutna potrošnja 80...90 mA stvara se napetost 400...425 V. Treba napomenuti da vrijednost izlaznog napona nije zajamčena - ona značajno ovisi o izvedbi induktora (prigušnice) L1.

Riža. 10. Krug pretvarača napona s generatorom impulsa na mikro krugu KR1006VI1.

Za dobivanje željenog napona najlakše je eksperimentalno odabrati prigušnicu za postizanje potrebnog napona ili koristiti multiplikator napona.

Krug bipolarnog pretvarača impulsa

Za napajanje mnogih elektroničkih uređaja potreban je bipolarni izvor napona koji osigurava i pozitivne i negativne napone napajanja. Dijagram prikazan na sl. 11 sadrži puno manje komponenti nego slični uređaji zbog činjenice da istovremeno funkcionira kao boost i inverterski induktivni pretvarač.

Riža. 11. Strujni krug pretvarača s jednim induktivnim elementom.

Strujni krug pretvarača (slika 11) koristi novu kombinaciju glavnih komponenti i uključuje četverofazni generator impulsa, induktor i dvije tranzistorske sklopke.

Kontrolne impulse generira D-okidač (DD1.1). Tijekom prve faze impulsa, induktor L1 pohranjuje energiju kroz tranzistorske sklopke VT1 i VT2. Tijekom druge faze, prekidač VT2 se otvara i energija se prenosi na sabirnicu pozitivnog izlaznog napona.

Tijekom treće faze, obje sklopke su zatvorene, zbog čega induktor ponovno akumulira energiju. Kada se ključ VT1 otvori tijekom završne faze impulsa, ova energija se prenosi na negativnu sabirnicu napajanja. Kada se na ulazu primaju impulsi s frekvencijom od 8 kHz, sklop daje izlazne napone ±12 V. Vremenski dijagram (slika 11, desno) prikazuje formiranje upravljačkih impulsa.

U krugu se mogu koristiti tranzistori KT315, KT361.

Pretvarač napona (slika 12) omogućuje vam da na izlazu dobijete stabilizirani napon od 30 V. Napon ove veličine koristi se za napajanje varikapa, kao i vakuumskih fluorescentnih indikatora.

Riža. 12. Krug pretvarača napona sa stabiliziranim izlaznim naponom od 30 V.

Na DA1 čipu tipa KR1006VI1, glavni oscilator je sastavljen prema uobičajenom krugu, proizvodeći pravokutne impulse s frekvencijom od oko 40 kHz.

Na izlaz generatora spojena je tranzistorska sklopka VT1, koja prebacuje induktor L1. Amplituda impulsa pri prebacivanju svitka ovisi o kvaliteti njegove izrade.

U svakom slučaju, napon na njemu doseže desetke volti. Izlazni napon se ispravlja diodom VD1. RC filtar u obliku slova U i zener dioda VD2 spojeni su na izlaz ispravljača. Napon na izlazu stabilizatora u potpunosti je određen vrstom korištene zener diode. Kao "visokonaponsku" zener diodu možete koristiti lanac zener dioda s nižim stabilizacijskim naponom.

Pretvarač napona s induktivnim spremnikom energije, koji omogućuje održavanje stabilnog reguliranog napona na izlazu, prikazan je na slici. 13.

Riža. 13. Krug pretvarača napona sa stabilizacijom.

Krug sadrži generator impulsa, dvostupanjsko pojačalo snage, induktivni uređaj za pohranu energije, ispravljač, filtar i krug za stabilizaciju izlaznog napona. Otpornik R6 postavlja potrebni izlazni napon u rasponu od 30 do 200 V.

Analozi tranzistora: VS237V - KT342A, KT3102; VS307V - KT3107I, BF459 - KT940A.

Back i invertni pretvarači napona

Dvije opcije - padajući i invertirajući pretvarači napona prikazani su na sl. 14. Prvi daje izlazni napon 8,4 V pri struji opterećenja do 300 mA, drugi vam omogućuje da dobijete napon negativnog polariteta ( -19,4 V) pri istoj struji opterećenja. Izlazni tranzistor VTZ mora biti instaliran na radijatoru.

Riža. 14. Sklopovi stabiliziranih pretvarača napona.

Analozi tranzistora: 2N2222 - KTZ117A 2N4903 - KT814.

Step-down stabilizirani pretvarač napona

Snižavajući stabilizirani pretvarač napona koji koristi mikro krug KR1006VI1 (DA1) kao glavni oscilator i ima zaštitu protoka opterećenja prikazan je na slici. 15. Izlazni napon je 10V kada je struja opterećenja do 100mA.

Riža. 15. Sklop silaznog pretvarača napona.

Kada se otpor opterećenja promijeni za 1%, izlazni napon pretvarača ne mijenja se za više od 0,5%. Analozi tranzistora: 2N1613 - KT630G, 2N2905 - KT3107E, KT814.

Bipolarni pretvarač napona

Za napajanje elektroničkih sklopova koji sadrže operacijska pojačala često su potrebni bipolarni izvori napajanja. Ovaj problem se može riješiti korištenjem pretvarača napona, čiji je krug prikazan na sl. 16.

Uređaj sadrži kvadratni generator impulsa napunjen na induktor L1. Napon iz induktora se ispravlja diodom VD2 i dovodi na izlaz uređaja (kondenzatori filtera C3 i C4 i otpor opterećenja). Zener dioda VD1 osigurava konstantan izlazni napon - regulira trajanje impulsa pozitivnog polariteta na induktoru.

Riža. 16. Krug pretvarača napona +15/-15 V.

Radna frekvencija generiranja je oko 200 kHz pod opterećenjem i do 500 kHz bez opterećenja. Maksimalna struja opterećenja je do 50 mA, učinkovitost uređaja je 80%. Nedostatak dizajna je relativno visoka razina elektromagnetskih smetnji, što je, međutim, tipično i za druge slične sklopove. Kao L1 korišten je prigušnica DM-0,2-200.

Pretvarači na specijaliziranim čipovima

Najprikladnije je skupljati visoko učinkovite moderni pretvarači napona, koristeći mikrosklopove posebno stvorene za te svrhe.

Čip KR1156EU5(MC33063A, MC34063A iz Motorole) dizajniran je za rad u stabiliziranim step-up, step-down, invertirajućim pretvaračima snage od nekoliko vata.

Na sl. Slika 17 prikazuje dijagram pretvarača napona koji se temelji na mikro krugu KR1156EU5. Pretvarač sadrži ulazne i izlazne kondenzatore filtera C1, SZ, C4, prigušnicu L1, ispravljačku diodu VD1, kondenzator C2, koji postavlja radnu frekvenciju pretvarača, prigušnicu filtera L2 za izravnavanje valova. Otpornik R1 služi kao senzor struje. Razdjelnik napona R2, R3 određuje izlazni napon.

Riža. 17. Krug pojačanog pretvarača napona na mikro krugu KR1156EU5.

Radna frekvencija pretvarača je blizu 15 kHz pri ulaznom naponu od 12 V i nazivnom opterećenju. Raspon valovitosti napona na kondenzatorima SZ i C4 bio je 70 odnosno 15 mV.

Prigušnica L1 induktiviteta 170 μH namotana je na tri zalijepljena prstena K12x8x3 M4000NM sa žicom PESHO 0,5. Namotaj se sastoji od 59 zavoja. Svaki prsten prije navijanja treba prelomiti na dva dijela.

Uobičajena brtva od tekstolita debljine 0,5 mm umetne se u jedan od otvora i paket se zalijepi. Također možete koristiti feritne prstenove s magnetskom propusnošću većom od 1000.

Primjer izvedbe buck pretvarač na čipu KR1156EU5 prikazano na sl. 18. Na ulaz ovakvog pretvarača ne može se dovesti napon veći od 40 V. Radna frekvencija pretvarača je 30 kHz pri UBX = 15 V. Područje valovitosti napona na kondenzatorima SZ i C4 je 50 mV.

Riža. 18. Shema padajućeg pretvarača napona na mikro krugu KR1156EU5.

Riža. 19. Shema invertirajućeg pretvarača napona na temelju mikro kruga KR1156EU5.

Prigušnica L1 s induktivnošću od 220 μH namotana je na sličan način (vidi gore) na tri prstena, ali je razmak za lijepljenje postavljen na 0,25 mm, namot je sadržavao 55 zavoja iste žice.

Na sljedećoj slici (slika 19) prikazan je tipičan krug invertirajućeg pretvarača napona na bazi mikrosklopa KR1156EU5.Mikrosklop DA1 napaja se zbrojem ulaznog i izlaznog napona koji ne smije biti veći od 40 V.

Radna frekvencija pretvarača - 30 kHz pri UBX=5 S; opseg valovitosti napona na kondenzatorima SZ i C4 je 100 i 40 mV.

Za induktor L1 invertirajućeg pretvarača induktiviteta 88 μH korištena su dva K12x8x3 M4000NM prstena s razmakom od 0,25 mm. Namot se sastoji od 35 zavoja žice PEV-2 0,7. Induktor L2 u svim pretvaračima je standardni - DM-2.4 s induktivitetom od 3 μGh. Dioda VD1 u svim krugovima (sl. 17 - 19) mora biti Schottky dioda.

Za dobivanje bipolarni napon od unipolar MAXIM je razvio specijalizirane mikro krugove. Na sl. Slika 20 prikazuje mogućnost pretvaranja napona niske razine (4,5...5 6) u bipolarni izlazni napon 12 (ili 15 6) sa strujom opterećenja do 130 (ili 100 mA).

Riža. 20. Krug pretvarača napona temeljen na čipu MAX743.

Što se tiče unutarnje strukture, mikro krug se ne razlikuje od tipičnog dizajna sličnih pretvarača izrađenih na diskretnim elementima, međutim, integrirani dizajn omogućuje stvaranje visoko učinkovitih pretvarača napona s minimalnim brojem vanjskih elemenata.

Da, za mikrokrug MAX743(Sl. 20) frekvencija pretvorbe može doseći 200 kHz (što je mnogo više od frekvencije pretvorbe velike većine pretvarača izrađenih na diskretnim elementima). S naponom napajanja od 5 V, učinkovitost je 80 ... 82% s nestabilnošću izlaznog napona ne više od 3%.

Mikrokrug je opremljen zaštitom od hitnih situacija: kada napon napajanja padne 10% ispod normalnog, kao i kada se kućište pregrije (iznad 195 ° C).

Za smanjenje valovitosti na izlazu pretvarača s frekvencijom pretvorbe (200 kHz), na izlazima uređaja ugrađeni su LC filtri u obliku slova U. Skakač J1 na pinovima 11 i 13 mikro kruga dizajniran je za promjenu vrijednosti izlaznih napona.

Za pretvorba napona niske razine(2,0...4,5 6) u stabiliziranom 3,3 ili 5,0 V postoji poseban mikro krug koji je razvio MAXIM - MAX765. Domaći analozi su KR1446PN1A i KR1446PN1B. Mikro krug slične namjene - MAX757 - omogućuje vam da dobijete kontinuirano podesivi izlazni napon u rasponu od 2,7 do 5,5 V.

Riža. 21. Krug niskonaponskog pretvarača napona na razinu od 3,3 ili 5,0 V.

Krug pretvarača prikazan na sl. 21, sadrži mali broj vanjskih (zglobnih) dijelova.

Ovaj uređaj radi prema ranije opisanom tradicionalnom principu. Radna frekvencija generatora ovisi o ulaznom naponu i struji opterećenja i varira u širokom rasponu - od desetaka Hz do 100 kHz.

Veličina izlaznog napona određena je mjestom na kojem je spojen pin 2 mikro kruga DA1: ako je spojen na zajedničku sabirnicu (vidi sl. 21), izlazni napon mikro kruga KR1446PN1A jednak je 5,0±0,25 V, ali ako je ovaj pin spojen na pin 6, tada će izlazni napon pasti na 3,3±0,15 V. Za mikro krug KR1446PN1B vrijednosti će biti 5,2±0,45 V odnosno 3,44±0,29 V.

Maksimalna izlazna struja pretvarača - 100 mA. Čip MAX765 daje izlaznu struju 200 mA na naponu 5-6 i 300 mA pod naponom 3,3 V. Učinkovitost pretvarača je do 80%.

Svrha pina 1 (SHDN) je privremeno onemogućiti pretvarač spajanjem ovog pina na zajednički. Izlazni napon će u ovom slučaju pasti na vrijednost nešto manju od ulaznog napona.

HL1 LED je dizajniran za označavanje hitnog smanjenja napona napajanja (ispod 2 V), iako sam pretvarač može raditi na nižim vrijednostima ulaznog napona (do 1,25 6 i niže).

Induktor L1 izrađen je na prstenu K10x6x4,5 od ferita M2000NM1. Sadrži 28 zavoja PESHO žice od 0,5 mm i ima induktivitet od 22 µH. Prije namatanja, feritni prsten se lomi na pola, nakon brušenja dijamantnom turpijom. Zatim se prsten zalijepi epoksidnim ljepilom, postavljajući brtvu od tekstolita debljine 0,5 mm u jedan od nastalih otvora.

Tako dobiveni induktivitet prigušnice većim dijelom ovisi o debljini raspora, a manjim o magnetskoj permeabilnosti jezgre i broju zavoja zavojnice. Ako prihvatite povećanje razine elektromagnetskih smetnji, tada možete koristiti induktor tipa DM-2.4 s induktivnošću od 20 μGh.

Kondenzatori C2 i C5 su tipa K53 (K53-18), C1 i C4 su keramički (za smanjenje razine visokofrekventnih smetnji), VD1 je Schottky dioda (1 N5818, 1 N5819, SR106, SR160 itd.).

Philips AC napajanje

Pretvarač (Philips napojna jedinica, slika 22) s ulaznim naponom od 220 V daje stabilizirani izlazni napon od 12 V uz snagu opterećenja od 2 W.

Riža. 22. Dijagram Philips mrežnog napajanja.

Napajanje bez transformatora (slika 23) namijenjeno je za napajanje prijenosnih i džepnih prijamnika iz mreže izmjeničnog napona od 220 V. Treba voditi računa da ovaj izvor nije električno izoliran od opskrbne mreže. Uz izlazni napon od 9V i struju opterećenja od 50 mA, napajanje troši oko 8 mA iz mreže.

Riža. 23. Shema izvora napajanja bez transformatora na temelju pretvarača impulsnog napona.

Mrežni napon, ispravljen diodnim mostom VD1 - VD4 (slika 23), puni kondenzatore C1 i C2. Vrijeme punjenja kondenzatora C2 određeno je konstantom kruga R1, C2. U prvom trenutku nakon uključivanja uređaja, tiristor VS1 je zatvoren, ali će se pri određenom naponu na kondenzatoru C2 otvoriti i spojiti krug L1, NW, na ovaj kondenzator.

U ovom slučaju, kondenzator S3 velikog kapaciteta će se puniti iz kondenzatora C2. Napon na kondenzatoru C2 će se smanjiti, a na SZ porasti.

Struja kroz prigušnicu L1, jednaka nuli u prvom trenutku nakon otvaranja tiristora, postupno raste dok se naponi na kondenzatorima C2 i SZ ne izjednače. Čim se to dogodi, tiristor VS1 će se zatvoriti, ali će energija pohranjena u induktoru L1 neko vrijeme održavati struju punjenja kondenzatora SZ kroz otvorenu diodu VD5. Zatim se zatvara dioda VD5 i počinje relativno sporo pražnjenje kondenzatora SZ kroz opterećenje. Zener dioda VD6 ograničava napon preko opterećenja.

Čim se tiristor VS1 zatvori, napon na kondenzatoru C2 ponovno počinje rasti. U nekom trenutku tiristor se ponovno otvara i započinje novi ciklus rada uređaja. Frekvencija otvaranja tiristora je nekoliko puta veća od frekvencije pulsiranja napona na kondenzatoru C1 i ovisi o vrijednostima elemenata kruga R1, C2 i parametrima tiristora VS1.

Kondenzatori C1 i C2 su tipa MBM za napon od najmanje 250 V. Induktor L1 ima induktivitet od 1...2 mH i otpor ne veći od 0,5 Ohma. Namotan je na cilindrični okvir promjera 7 mm.

Širina namota je 10 mm, sastoji se od pet slojeva žice PEV-2 0,25 mm, čvrsto namotane, zavoj do zavoja. Jezgra za ugađanje SS2.8x12 izrađena od ferita M200NN-3 umetnuta je u otvor okvira. Induktivitet induktora može se mijenjati unutar širokih granica, a ponekad čak i potpuno eliminirati.

Sheme uređaja za pretvorbu energije

Dijagrami uređaja za pretvorbu energije prikazani su na sl. 24 i 25. Oni su silazni pretvarači energije koje napajaju ispravljači s prigušnim kondenzatorom. Napon na izlazu uređaja je stabiliziran.

Riža. 24. Shema silaznog pretvarača napona s mrežnim napajanjem bez transformatora.

Riža. 25. Mogućnost sklopa pretvarača napona sniženja s mrežnim napajanjem bez transformatora.

Kao VD4 dinistori, možete koristiti domaće niskonaponske analoge - KN102A, B. Kao i prethodni uređaj (Sl. 23), napajanja (Sl. 24 i 25) imaju galvansku vezu s opskrbnom mrežom.

Pretvarač napona sa pohranom energije impulsa

U pretvaraču napona S. F. Sikolenko s "skladištenjem impulsne energije" (slika 26), prekidači K1 i K2 izrađeni su na KT630 tranzistorima, upravljački sustav (CS) je na mikrokrugu serije K564.

Riža. 26. Krug pretvarača napona s akumulacijom impulsa.

Kondenzator za pohranu C1 - 47 µF. Kao izvor napajanja koristi se baterija od 9 V. Izlazni napon pri otporu opterećenja od 1 kOhm doseže 50 V. Učinkovitost je 80% i povećava se na 95% pri korištenju CMOS struktura kao što je RFLIN20L kao ključnih elemenata K1 i K2.

Pulsno-rezonantni pretvarač

Impulsno-rezonantni pretvarači projektirani po tzv. N. M. Muzychenko, od kojih je jedan prikazan na Sl. 4.27, ovisno o obliku struje u sklopki VT1, podijeljeni su u tri vrste, u kojima se sklopni elementi zatvaraju pri nultoj struji i otvaraju pri nultom naponu. U sklopnom stupnju pretvarači rade kao rezonantni pretvarači, a ostatak, veći dio periode, kao impulsni pretvarači.

Riža. 27. Shema pulsno-rezonantnog pretvarača N. M. Muzychenko.

Posebnost takvih pretvarača je da je njihov energetski dio izrađen u obliku induktivno-kapacitivnog mosta s prekidačem u jednoj dijagonali i sklopkom i napajanjem u drugoj. Takve sheme (slika 27) su vrlo učinkovite.

Snažan i prilično dobar pretvarač napona može se izgraditi na temelju jednostavnog multivibratora.
U mom slučaju, ovaj pretvarač je napravljen samo za pregled rada; također je napravljen kratki video s radom ovog pretvarača.

O krugu u cjelini - jednostavan push-pull pretvarač, teško je zamisliti jednostavniji. Glavni oscilator i ujedno energetski dio su snažni tranzistori s efektom polja (preporučljivo je koristiti sklopke poput IRFP260, IRFP460 i sl.) spojeni multivibratorskim krugom. Kao transformator možete koristiti gotov trans iz napajanja računala (najveći transformator).

Za naše potrebe trebamo koristiti namote od 12 V i središnju točku (pletenica, slavina). Na izlazu transformatora napon može doseći do 260 volti. Budući da je izlazni napon promjenjiv, potrebno ga je ispraviti diodnim mostom. Preporučljivo je sastaviti most od 4 zasebne diode; gotovi diodni mostovi dizajnirani su za mrežne frekvencije od 50 Hz, au našem krugu izlazna frekvencija je oko 50 kHz.

Obavezno koristite pulsirajuće, brze ili ultrabrze diode s povratnim naponom od najmanje 400 volti i dopuštenom strujom od 1 ampera ili višom. Možete koristiti diode MUR460, UF5408, HER307, HER207, UF4007 i druge.
Preporučujem korištenje istih dioda u glavnom strujnom krugu.

Inverterski krug radi na temelju paralelne rezonancije, stoga će radna frekvencija ovisiti o našem oscilatornom krugu - predstavljenom primarnim namotom transformatora i kondenzatorom paralelnim s tim namotom.
Što se tiče snage i performansi općenito. Ispravno sastavljen krug ne zahtijeva dodatno podešavanje i radi odmah. Tijekom rada tipke se uopće ne bi trebale zagrijavati ako izlaz transformatora nije opterećen. Struja praznog hoda pretvarača može doseći i do 300 mA - to je norma, više je već problem.

S dobrim prekidačima i transformatorom, iz ovog kruga možete bez problema ukloniti snagu od oko 300 W, u nekim slučajevima čak i 500 W. Nazivni ulazni napon je prilično visok, krug će raditi od izvora od 6 Volta do 32 Volta, nisam se usudio dati više.

Prigušnice - namotane 1,2mm žicom na žuto-bijele prstenove iz grupne stabilizacijske prigušnice u napajanju računala. Broj zavoja svake zavojnice je 7, obje zavojnice su potpuno iste.

Kondenzatori paralelni s primarnim namotom mogu se malo zagrijati tijekom rada, stoga vam savjetujem da koristite visokonaponske kondenzatore s radnim naponom od 400 volti ili više.

Krug je jednostavan i potpuno operativan, ali unatoč jednostavnosti i pristupačnosti dizajna, ovo nije idealna opcija. Razlog nije najbolje upravljanje ključem polja. Krugu nedostaje specijalizirani generator i upravljački krug, što ga čini nepotpuno pouzdanim ako je krug namijenjen dugotrajnom radu pod opterećenjem. Krug može napajati LDS i uređaje koji imaju ugrađeni SMPS.

Važna karika - transformator - mora biti dobro namotana i pravilno fazirana, jer igra veliku ulogu u pouzdanom radu pretvarača.

Primarni namot je 2x5 zavoja sa sabirnicom od 5 žica 0,8 mm. Sekundarni namot je namotan žicom od 0,8 mm i sadrži 50 zavoja - to je u slučaju samostalnog namotavanja transformatora.