วงจรและการทำงานของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง เพิ่มตัวแปลง DC-DC หลักการทำงาน วงจรแปลงแรงดันสเต็ปอัพ กระแสตรง 10a

ดังที่คุณทราบ ในการที่จะส่องสว่าง LED สีขาวและสีน้ำเงิน คุณต้องมีอย่างน้อย 3V ซึ่งแตกต่างจากสีแดงที่สามารถเรืองแสงได้ตั้งแต่ 1.2 ถึง 1.5 โวลต์ ขึ้นอยู่กับประเภท

เพื่อให้ไฟ LED สีขาวเริ่มเรืองแสงจากแบตเตอรี่ 1.5 โวลต์คุณจะต้องสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า โดยทั่วไปอุปกรณ์เหล่านี้จะใช้เพื่อสร้างแรงดันเอาต์พุตที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับอินพุตกระแสตรง (DC)

ในวงจรที่มีกระแสสลับฟังก์ชันนี้ เพื่อให้ได้แรงดันไฟขาออกที่สูงขึ้น อัตราส่วนของจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิต่อจำนวนขดลวดปฐมภูมิก็เพียงพอแล้วมากกว่า 1 (อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง > 1)

คำอธิบายการทำงานของคอนเวอร์เตอร์ LED

เมื่อกลับมาที่ตัวแปลง DC-DC ของเรา มีตัวเลือกต่างๆ มากมายสำหรับการแปลง DC-DC ซึ่งหลายตัวเลือกค่อนข้างซับซ้อน ในกรณีของเรา เป้าหมายคือการสร้างวงจรตัวแปลงที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจาก 1.5 V เป็น 3.5 V ด้านล่างนี้เป็นแผนภาพวงจรของตัวแปลง DC-DC ที่คล้ายกันสำหรับ LED

ในการไขลานตัวเหนี่ยวนำคุณต้องใช้เฟอร์ไรต์ซึ่งมีรูปร่างและขนาดใดก็ได้ แต่ควรใช้แกนประเภท "วงแหวน" (หรือพรู) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1...1.5 ซม. โดยทั่วไปจะใช้เป็นตัวกรองบนสายไฟของแหล่งจ่ายไฟ (บล็อกสีดำถัดจากขั้วต่อ) และยังสามารถพบได้ในอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง, VCR, เครื่องสแกน ฯลฯ ขดลวดทำจากลวด PEV-2 เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.4 มม. และมี 30 รอบ

วงจรอิเล็กทรอนิกส์นั้นง่ายมาก: ประกอบด้วยคอยล์ ทรานซิสเตอร์สองตัว ตัวเก็บประจุหนึ่งตัว และตัวต้านทานสองตัว ฉากนี้ไม่น่าประทับใจแต่ก็ทำให้งานเสร็จ การสิ้นเปลืองกระแสไฟคือ 25 mA ซึ่งเทียบเท่ากับการทำงานต่อเนื่องประมาณ 50 ชั่วโมงของแบตเตอรี่ AA วงจรทำงานได้ค่อนข้างดี โดยให้ระดับการเรืองแสง LED โดยเฉลี่ย

มักใช้ในการแปลงแรงดันไฟฟ้าระดับหนึ่งเป็นแรงดันไฟฟ้าอีกระดับหนึ่ง ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าพัลส์โดยใช้อุปกรณ์กักเก็บพลังงานแบบเหนี่ยวนำ คอนเวอร์เตอร์ดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะที่มีประสิทธิภาพสูง บางครั้งสูงถึง 95% และมีความสามารถในการสร้างแรงดันเอาต์พุตเพิ่มขึ้น ลด หรือกลับด้าน

ด้วยเหตุนี้จึงรู้จักวงจรคอนเวอร์เตอร์สามประเภท: บั๊ก (รูปที่ 1), บูสต์ (รูปที่ 2) และการกลับด้าน (รูปที่ 3)

ทั่วไปของตัวแปลงประเภทนี้ทั้งหมดคือ ห้าองค์ประกอบ:

1. แหล่งจ่ายไฟ,
2. องค์ประกอบการสลับคีย์,
3. การจัดเก็บพลังงานอุปนัย (ตัวเหนี่ยวนำ, ตัวเหนี่ยวนำ)
4. การปิดกั้นไดโอด,
5. ตัวเก็บประจุตัวกรองเชื่อมต่อแบบขนานกับความต้านทานโหลด

การรวมองค์ประกอบทั้งห้านี้ไว้ในชุดค่าผสมต่างๆ ทำให้คุณสามารถใช้ตัวแปลงพัลส์ทั้งสามประเภทได้

ระดับแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์ถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนความกว้างของพัลส์ที่ควบคุมการทำงานขององค์ประกอบสวิตช์กุญแจและพลังงานที่เก็บไว้ในอุปกรณ์เก็บพลังงานแบบเหนี่ยวนำ

ความเสถียรของแรงดันไฟเอาท์พุตเกิดขึ้นได้โดยใช้ผลป้อนกลับ: เมื่อแรงดันไฟเอาท์พุตเปลี่ยนแปลง ความกว้างพัลส์จะเปลี่ยนโดยอัตโนมัติ

ตัวแปลงบั๊กสวิตชิ่ง

คอนเวอร์เตอร์แบบสเต็ปดาวน์ (รูปที่ 1) ประกอบด้วยห่วงโซ่ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมขององค์ประกอบสวิตช์ S1, การจัดเก็บพลังงานแบบเหนี่ยวนำ L1, ความต้านทานโหลด RH และตัวเก็บประจุตัวกรอง C1 เชื่อมต่อแบบขนานกับมัน การปิดกั้นไดโอด VD1 เชื่อมต่อระหว่างจุดเชื่อมต่อของคีย์ S1 กับอุปกรณ์เก็บพลังงาน L1 และสายสามัญ

ข้าว. 1. หลักการทำงานของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์

เมื่อเปิดสวิตช์ ไดโอดจะปิด พลังงานจากแหล่งพลังงานจะสะสมอยู่ในอุปกรณ์เก็บพลังงานแบบเหนี่ยวนำ หลังจากปิดสวิตช์ S1 (เปิด) พลังงานที่จัดเก็บโดยหน่วยเก็บอุปนัย L1 จะถูกถ่ายโอนผ่านไดโอด VD1 ไปยังความต้านทานโหลด RH ตัวเก็บประจุ C1 จะทำให้แรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมเรียบขึ้น

เพิ่มตัวแปลงสวิตชิ่ง

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าพัลส์แบบ step-up (รูปที่ 2) สร้างขึ้นจากองค์ประกอบพื้นฐานเดียวกัน แต่มีการผสมผสานที่แตกต่างกัน: ห่วงโซ่อนุกรมของการจัดเก็บพลังงานอุปนัย L1, ไดโอด VD1 และความต้านทานโหลด RH โดยมีตัวเก็บประจุตัวกรอง C1 เชื่อมต่อแบบขนานคือ เชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน องค์ประกอบสวิตช์ S1 เชื่อมต่อระหว่างจุดเชื่อมต่อของอุปกรณ์เก็บพลังงาน L1 กับไดโอด VD1 และบัสทั่วไป

ข้าว. 2. หลักการทำงานของตัวแปลงแรงดันบูสต์

เมื่อเปิดสวิตช์ กระแสจากแหล่งพลังงานจะไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำซึ่งกักเก็บพลังงาน ปิดไดโอด VD1 วงจรโหลดถูกตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งพลังงาน ปุ่ม และอุปกรณ์เก็บพลังงาน

แรงดันไฟฟ้าคร่อมความต้านทานโหลดจะคงอยู่ด้วยพลังงานที่เก็บไว้ในตัวเก็บประจุตัวกรอง เมื่อเปิดสวิตช์ EMF การเหนี่ยวนำตัวเองจะถูกรวมเข้ากับแรงดันไฟฟ้าพลังงานที่เก็บไว้จะถูกถ่ายโอนไปยังโหลดผ่านไดโอดแบบเปิด VD1 แรงดันไฟขาออกที่ได้รับในลักษณะนี้เกินแรงดันไฟจ่าย

ตัวแปลงอินเวอร์เตอร์ชนิดพัลส์

ตัวแปลงอินเวอร์เตอร์แบบพัลส์ประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐานที่เหมือนกัน แต่อีกครั้งในการเชื่อมต่อที่แตกต่างกัน (รูปที่ 3): วงจรอนุกรมขององค์ประกอบสวิตช์ S1, ไดโอด VD1 และความต้านทานโหลด RH พร้อมตัวเก็บประจุตัวกรอง C1 เชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน .

การจัดเก็บพลังงานแบบเหนี่ยวนำ L1 เชื่อมต่อระหว่างจุดเชื่อมต่อขององค์ประกอบสวิตช์ S1 กับไดโอด VD1 และบัสทั่วไป

ข้าว. 3. การแปลงแรงดันไฟฟ้าพัลส์พร้อมการผกผัน

ตัวแปลงทำงานดังนี้: เมื่อปิดกุญแจ พลังงานจะถูกเก็บไว้ในอุปกรณ์เก็บข้อมูลแบบเหนี่ยวนำ ไดโอด VD1 ถูกปิดและไม่ส่งกระแสจากแหล่งพลังงานไปยังโหลด เมื่อปิดสวิตช์ แรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำตัวเองของอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานจะถูกนำไปใช้กับวงจรเรียงกระแสที่มีไดโอด VD1, ความต้านทานโหลด Rн และตัวเก็บประจุตัวกรอง C1

เนื่องจากไดโอดเรียงกระแสส่งเฉพาะพัลส์แรงดันลบไปยังโหลด แรงดันไฟฟ้าของเครื่องหมายลบจึงเกิดขึ้นที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ (ผกผัน ตรงกันข้ามกับเครื่องหมายของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย)

ตัวแปลงพัลส์และความคงตัว

เพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าขาออกของตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบพัลส์ทุกประเภทสามารถใช้ตัวปรับความเสถียรแบบ "เชิงเส้น" ทั่วไปได้ แต่มีประสิทธิภาพต่ำ ในเรื่องนี้ การใช้ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบพัลส์เพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันเอาต์พุตของตัวแปลงพัลส์จะมีเหตุผลมากกว่ามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการรักษาเสถียรภาพดังกล่าวไม่ใช่เรื่องยากเลย

ในทางกลับกัน ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบสวิตชิ่งจะแบ่งออกเป็นตัวปรับเสถียรที่มีการมอดูเลตความกว้างพัลส์ และเครื่องปรับเสถียรที่มีการมอดูเลตความถี่พัลส์ ในช่วงแรก ระยะเวลาของพัลส์ควบคุมจะเปลี่ยนไปในขณะที่อัตราการเกิดซ้ำยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ประการที่สอง ในทางกลับกัน ความถี่ของพัลส์ควบคุมจะเปลี่ยนไปในขณะที่ระยะเวลายังคงไม่เปลี่ยนแปลง นอกจากนี้ยังมีเครื่องควบคุมชีพจรด้วยการควบคุมแบบผสม

ด้านล่างนี้เราจะพิจารณาตัวอย่างวิทยุสมัครเล่นของการพัฒนาเชิงวิวัฒนาการของตัวแปลงพัลส์และตัวปรับแรงดันไฟฟ้า

หน่วยและวงจรของตัวแปลงพัลส์

ออสซิลเลเตอร์หลัก (รูปที่ 4) ของพัลส์คอนเวอร์เตอร์ที่มีแรงดันเอาต์พุตไม่เสถียร (รูปที่ 5, 6) บนไมโครวงจร KR1006VI1 ทำงานที่ความถี่ 65 kHz พัลส์สี่เหลี่ยมเอาท์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกป้อนผ่านวงจร RC ไปยังองค์ประกอบสำคัญของทรานซิสเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบขนาน

ตัวเหนี่ยวนำ L1 ถูกสร้างขึ้นบนวงแหวนเฟอร์ไรต์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 10 มม. และการซึมผ่านของแม่เหล็กที่ 2,000 ความเหนี่ยวนำของมันคือ 0.6 mH ประสิทธิภาพของตัวแปลงถึง 82%

ข้าว. 4. วงจรออสซิลเลเตอร์หลักสำหรับตัวแปลงแรงดันพัลส์

ข้าว. 5. ไดอะแกรมของส่วนกำลังของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าพัลส์แบบสเต็ปอัพ +5/12 V.

ข้าว. 6. วงจรของตัวแปลงแรงดันพัลส์แบบกลับหัว +5/-12 V.

แอมพลิจูดระลอกเอาต์พุตไม่เกิน 42 mV และขึ้นอยู่กับค่าความจุของตัวเก็บประจุที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ กระแสโหลดสูงสุดของอุปกรณ์ (รูปที่ 5, 6) คือ 140 มิลลิแอมป์.

วงจรเรียงกระแสคอนเวอร์เตอร์ (รูปที่ 5, 6) ใช้การเชื่อมต่อแบบขนานของไดโอดความถี่สูงกระแสต่ำที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมพร้อมตัวต้านทานปรับสมดุล R1 - R3

แอสเซมบลีทั้งหมดนี้สามารถถูกแทนที่ด้วยไดโอดสมัยใหม่หนึ่งตัวซึ่งออกแบบมาสำหรับกระแสมากกว่า 200 mA ที่ความถี่สูงถึง 100 kHz และแรงดันย้อนกลับอย่างน้อย 30 V (เช่น KD204, KD226)

ในฐานะ VT1 และ VT2 คุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ประเภท KT81x ที่มีโครงสร้าง p-p-p - KT815, KT817 (รูปที่ 4.5) และ p-p-p - KT814, KT816 (รูปที่ 6) และอื่น ๆ

เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของคอนเวอร์เตอร์ แนะนำให้เชื่อมต่อไดโอดประเภท KD204, KD226 ขนานกับทางแยกอิมิตเตอร์ - คอลเลกเตอร์ของทรานซิสเตอร์เพื่อให้ปิดเป็นกระแสตรง

ตัวแปลงพร้อมออสซิลเลเตอร์-มัลติไวเบรเตอร์หลัก

เพื่อให้ได้แรงดันเอาต์พุตเท่ากับ 30...80 โวลต์ P. Belyatsky ใช้ตัวแปลงที่มีออสซิลเลเตอร์หลักโดยใช้มัลติไวเบรเตอร์แบบอสมมาตรพร้อมสเตจเอาต์พุตที่โหลดบนอุปกรณ์เก็บพลังงานแบบเหนี่ยวนำ - ตัวเหนี่ยวนำ (โช้ก) L1 (รูปที่ 7)

ข้าว. 7. วงจรของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าพร้อมออสซิลเลเตอร์หลักที่ใช้มัลติไวเบรเตอร์แบบอสมมาตร

อุปกรณ์ทำงานในช่วงแรงดันไฟฟ้า 1.0 ..1.5 V และมีประสิทธิภาพสูงถึง 75% ในวงจรคุณสามารถใช้ตัวเหนี่ยวนำมาตรฐาน DM-0.4-125 หรือตัวเหนี่ยวนำอื่นที่มีความเหนี่ยวนำ 120...200 μH

รูปลักษณ์ของระยะเอาท์พุตของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าจะแสดงในรูปที่ 1 8. เมื่อใช้สัญญาณควบคุมสี่เหลี่ยมระดับ 7777 (5 V) กับอินพุตของเอาต์พุตตัวแปลงเมื่อจ่ายไฟจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า 12 โวลต์แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับ 250 โวลต์ที่กระแสโหลด 3...5 มิลลิแอมป์(ความต้านทานโหลดประมาณ 100 kOhm) ความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำ L1 คือ 1 mH

ในฐานะ VT1 คุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ในประเทศได้ เช่น KT604, KT605, KT704B, KT940A(B), KT969A เป็นต้น

ข้าว. 8. ตัวเลือกสำหรับระยะเอาต์พุตของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า

ข้าว. 9. แผนผังระยะเอาต์พุตของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า

วงจรสเตจเอาท์พุตที่คล้ายกัน (รูปที่ 9) ทำให้เป็นไปได้เมื่อจ่ายไฟจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า 28Vและการบริโภคในปัจจุบัน 60 มิลลิแอมป์รับแรงดันเอาต์พุต 250 โวลต์ที่กระแสโหลด 5 มิลลิแอมป์, ความเหนี่ยวนำของโช้คคือ 600 µH ความถี่ของพัลส์ควบคุมคือ 1 kHz

ขึ้นอยู่กับคุณภาพของตัวเหนี่ยวนำ แรงดันเอาต์พุตอาจเป็น 150...450 V ด้วยกำลังประมาณ 1 W และประสิทธิภาพสูงถึง 75%

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้เครื่องกำเนิดพัลส์ที่ใช้วงจรไมโคร DA1 KR1006VI1 แอมพลิฟายเออร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม VT1 และอุปกรณ์เก็บพลังงานอุปนัยพร้อมวงจรเรียงกระแสและตัวกรองแสดงในรูปที่ 1 10.

ที่เอาต์พุตคอนเวอร์เตอร์ที่แรงดันไฟฟ้า 9Vและการบริโภคในปัจจุบัน 80...90 มิลลิแอมป์ความตึงเครียดเกิดขึ้น 400...425 โวลต์. ควรสังเกตว่าไม่รับประกันค่าของแรงดันไฟขาออก - ขึ้นอยู่กับการออกแบบของตัวเหนี่ยวนำ (โช้ค) L1 อย่างมีนัยสำคัญ

ข้าว. 10. วงจรของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าพร้อมเครื่องกำเนิดพัลส์บนไมโครวงจร KR1006VI1

วิธีที่ง่ายที่สุดคือทดลองเลือกตัวเหนี่ยวนำเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าตามที่ต้องการ หรือใช้ตัวคูณแรงดันไฟฟ้า

วงจรแปลงพัลส์แบบไบโพลาร์

ในการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมาก จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าแบบไบโพลาร์ โดยให้แรงดันไฟทั้งบวกและลบ แผนภาพที่แสดงในรูปที่. เบอร์ 11 มีส่วนประกอบน้อยกว่าอุปกรณ์ที่คล้ายกันมาก เนื่องจากอุปกรณ์ดังกล่าวทำหน้าที่เป็นตัวแปลงอุปนัยบูสต์และอินเวอร์เตอร์ไปพร้อมๆ กัน

ข้าว. 11. วงจรคอนเวอร์เตอร์ที่มีองค์ประกอบอุปนัยหนึ่งตัว

วงจรคอนเวอร์เตอร์ (รูปที่ 11) ใช้การผสมผสานส่วนประกอบหลักใหม่และรวมถึงเครื่องกำเนิดพัลส์สี่เฟส ตัวเหนี่ยวนำ และสวิตช์ทรานซิสเตอร์สองตัว

พัลส์ควบคุมถูกสร้างขึ้นโดย D-ทริกเกอร์ (DD1.1) ในระหว่างเฟสแรกของพัลส์ ตัวเหนี่ยวนำ L1 จะเก็บพลังงานผ่านสวิตช์ทรานซิสเตอร์ VT1 และ VT2 ในระหว่างเฟสที่สอง สวิตช์ VT2 จะเปิดขึ้นและพลังงานจะถูกถ่ายโอนไปยังบัสแรงดันเอาต์พุตเชิงบวก

ในช่วงที่สามสวิตช์ทั้งสองจะปิดซึ่งเป็นผลมาจากการที่ตัวเหนี่ยวนำสะสมพลังงานอีกครั้ง เมื่อปุ่ม VT1 ถูกเปิดในระหว่างเฟสสุดท้ายของพัลส์ พลังงานนี้จะถูกถ่ายโอนไปยังบัสกำลังลบ เมื่อได้รับพัลส์ที่มีความถี่ 8 kHz ที่อินพุต วงจรจะให้แรงดันเอาต์พุต ±12 โวลต์. แผนภาพเวลา (รูปที่ 11 ขวา) แสดงการก่อตัวของพัลส์ควบคุม

สามารถใช้ทรานซิสเตอร์ KT315, KT361 ในวงจรได้

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า (รูปที่ 12) ช่วยให้คุณได้รับแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรที่ 30 V ที่เอาต์พุต แรงดันไฟฟ้าขนาดนี้ใช้ในการจ่ายไฟให้กับ varicaps เช่นเดียวกับตัวบ่งชี้ฟลูออเรสเซนต์แบบสุญญากาศ

ข้าว. 12. วงจรของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่มีแรงดันเอาต์พุตเสถียรที่ 30 V.

บนชิป DA1 ประเภท KR1006VI1 ออสซิลเลเตอร์หลักจะถูกประกอบตามวงจรปกติ ทำให้เกิดพัลส์สี่เหลี่ยมที่มีความถี่ประมาณ 40 kHz

สวิตช์ทรานซิสเตอร์ VT1 เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งจะสลับตัวเหนี่ยวนำ L1 ความกว้างของพัลส์เมื่อเปลี่ยนคอยล์ขึ้นอยู่กับคุณภาพของการผลิต

ไม่ว่าในกรณีใดแรงดันไฟฟ้าจะสูงถึงหลายสิบโวลต์ แรงดันไฟขาออกถูกแก้ไขโดยไดโอด VD1 ตัวกรอง RC รูปตัว U และซีเนอร์ไดโอด VD2 เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแส แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของโคลงนั้นถูกกำหนดโดยประเภทของซีเนอร์ไดโอดที่ใช้ทั้งหมด ในฐานะที่เป็นซีเนอร์ไดโอด "ไฟฟ้าแรงสูง" คุณสามารถใช้สายโซ่ของซีเนอร์ไดโอดที่มีแรงดันไฟฟ้าคงที่ต่ำกว่าได้

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่มีที่เก็บพลังงานแบบเหนี่ยวนำซึ่งช่วยให้รักษาแรงดันไฟฟ้าที่ควบคุมได้อย่างเสถียรที่เอาต์พุตจะแสดงในรูปที่ 1 13.

ข้าว. 13. วงจรแปลงแรงดันไฟฟ้าพร้อมระบบเสถียร

วงจรประกอบด้วยเครื่องกำเนิดพัลส์ เครื่องขยายกำลังสองขั้นตอน อุปกรณ์เก็บพลังงานแบบเหนี่ยวนำ วงจรเรียงกระแส ตัวกรอง และวงจรรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุต ตัวต้านทาน R6 ตั้งค่าแรงดันเอาต์พุตที่ต้องการในช่วงตั้งแต่ 30 ถึง 200 V

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

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบบั๊กและแบบกลับด้าน

สองตัวเลือก - ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์และอินเวอร์เตอร์จะแสดงในรูปที่ 1 14. อันแรกให้แรงดันเอาต์พุต 8.4 โวลต์ที่กระแสโหลดสูงถึง 300 มิลลิแอมป์อย่างที่สองช่วยให้คุณได้รับแรงดันไฟฟ้าขั้วลบ ( -19.4 โวลต์) ที่กระแสโหลดเท่ากัน ต้องติดตั้งทรานซิสเตอร์เอาต์พุต VTZ บนหม้อน้ำ

ข้าว. 14. วงจรของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่เสถียร

อะนาล็อกของทรานซิสเตอร์: 2N2222 - KTZ117A 2N4903 - KT814

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรแบบสเต็ปดาวน์

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรแบบสเต็ปดาวน์ที่ใช้วงจรไมโคร KR1006VI1 (DA1) เป็นออสซิลเลเตอร์หลักและมีการป้องกันการไหลของโหลดจะแสดงในรูปที่ 1 15. แรงดันเอาต์พุตคือ 10V เมื่อกระแสโหลดสูงถึง 100mA

ข้าว. 15. วงจรแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์

เมื่อความต้านทานโหลดเปลี่ยนแปลง 1% แรงดันเอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์จะเปลี่ยนไม่เกิน 0.5% อะนาล็อกของทรานซิสเตอร์: 2N1613 - KT630G, 2N2905 - KT3107E, KT814

อินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้าแบบไบโพลาร์

ในการจ่ายไฟให้กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่มีแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน มักจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์จ่ายไฟแบบไบโพลาร์ ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยใช้อินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้า วงจรดังแสดงในรูปที่ 1 16.

อุปกรณ์ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยมที่โหลดอยู่บนตัวเหนี่ยวนำ L1 แรงดันไฟฟ้าจากตัวเหนี่ยวนำจะถูกแก้ไขโดยไดโอด VD2 และจ่ายให้กับเอาต์พุตของอุปกรณ์ (ตัวเก็บประจุตัวกรอง C3 และ C4 และความต้านทานโหลด) ซีเนอร์ไดโอด VD1 รับประกันแรงดันเอาต์พุตคงที่ - ควบคุมระยะเวลาของพัลส์ของขั้วบวกบนตัวเหนี่ยวนำ

ข้าว. 16. วงจรแรงดันอินเวอร์เตอร์ +15/-15 V.

ความถี่ในการทำงานคือประมาณ 200 kHz ภายใต้โหลด และสูงถึง 500 kHz โดยไม่มีโหลด กระแสโหลดสูงสุดถึง 50 mA ประสิทธิภาพของอุปกรณ์คือ 80% ข้อเสียของการออกแบบคือระดับการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ค่อนข้างสูง ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับวงจรอื่นที่คล้ายคลึงกัน คันเร่ง DM-0.2-200 ถูกใช้เป็น L1

อินเวอร์เตอร์บนชิปพิเศษ

สะดวกที่สุดในการรวบรวมประสิทธิภาพสูง ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ทันสมัยโดยใช้ไมโครวงจรที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษเพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้

ชิป KR1156EU5(MC33063A, MC34063A จาก Motorola) ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานในตัวแปลงแบบ step-up, step-down, inverting ที่มีความเสถียรด้วยกำลังหลายวัตต์

ในรูป รูปที่ 17 แสดงไดอะแกรมของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพตามไมโครวงจร KR1156EU5 ตัวแปลงประกอบด้วยตัวเก็บประจุตัวกรองอินพุตและเอาต์พุต C1, SZ, C4, โช้คเก็บข้อมูล L1, วงจรเรียงกระแสไดโอด VD1, ตัวเก็บประจุ C2 ซึ่งกำหนดความถี่การทำงานของตัวแปลง, โช้คตัวกรอง L2 เพื่อทำให้ระลอกคลื่นเรียบ ตัวต้านทาน R1 ทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ปัจจุบัน ตัวแบ่งแรงดัน R2, R3 กำหนดแรงดันเอาต์พุต

ข้าว. 17. วงจรของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพบนไมโครวงจร KR1156EU5

ความถี่การทำงานของคอนเวอร์เตอร์อยู่ใกล้กับ 15 kHz ที่แรงดันไฟฟ้าอินพุต 12 V และโหลดพิกัด ช่วงของแรงดันไฟฟ้าระลอกบนตัวเก็บประจุ SZ และ C4 คือ 70 และ 15 mV ตามลำดับ

ตัวเหนี่ยวนำ L1 ที่มีความเหนี่ยวนำ 170 μHถูกพันบนวงแหวนที่ติดกาวสามวง K12x8x3 M4000NM ด้วยสาย PESHO 0.5 ขดลวดประกอบด้วย 59 รอบ แหวนแต่ละวงควรแบ่งออกเป็นสองส่วนก่อนจะม้วน

ตัวเว้นวรรคทั่วไปที่ทำจาก PCB ที่มีความหนา 0.5 มม. จะถูกแทรกเข้าไปในช่องว่างด้านใดด้านหนึ่งและติดกาวบรรจุภัณฑ์เข้าด้วยกัน คุณยังสามารถใช้วงแหวนเฟอร์ไรต์ที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็กมากกว่า 1,000

ตัวอย่างการดำเนินการ ตัวแปลงบั๊กบนชิป KR1156EU5แสดงในรูปที่. 18. ไม่สามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่มากกว่า 40 V ให้กับอินพุตของตัวแปลงดังกล่าวได้ ความถี่ในการทำงานของตัวแปลงคือ 30 kHz ที่ UBX = 15 V ช่วงแรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมบนตัวเก็บประจุ SZ และ C4 คือ 50 mV

ข้าว. 18. โครงร่างของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์บนไมโครวงจร KR1156EU5

ข้าว. 19. โครงร่างของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบกลับด้านตามไมโครวงจร KR1156EU5

Choke L1 ที่มีความเหนี่ยวนำ 220 μH นั้นถูกพันในลักษณะเดียวกัน (ดูด้านบน) บนวงแหวนสามวง แต่ช่องว่างการติดกาวตั้งไว้ที่ 0.25 มม. ขดลวดนั้นมีลวดเส้นเดียวกัน 55 รอบ

รูปต่อไปนี้ (รูปที่ 19) แสดงวงจรทั่วไปของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบกลับด้านโดยใช้วงจรไมโคร KR1156EU5 วงจรไมโคร DA1 ขับเคลื่อนโดยผลรวมของแรงดันไฟฟ้าอินพุตและเอาต์พุตซึ่งไม่ควรเกิน 40 V

ความถี่การทำงานของตัวแปลง - 30 kHz ที่ UBX=5 S; ช่วงของแรงดันไฟฟ้าระลอกบนตัวเก็บประจุ SZ และ C4 คือ 100 และ 40 mV

สำหรับตัวเหนี่ยวนำ L1 ของตัวแปลงกลับหัวที่มีความเหนี่ยวนำ 88 μH จะใช้วงแหวน K12x8x3 M4000NM สองวงที่มีช่องว่าง 0.25 มม. ขดลวดประกอบด้วยลวด PEV-2 0.7 จำนวน 35 รอบ ตัวเหนี่ยวนำ L2 ในตัวแปลงทั้งหมดเป็นมาตรฐาน - DM-2.4 ที่มีความเหนี่ยวนำ 3 μGh ไดโอด VD1 ในทุกวงจร (รูปที่ 17 - 19) จะต้องเป็นไดโอดชอตกี

สำหรับการได้รับ แรงดันไบโพลาร์จากยูนิโพลาร์ MAXIM ได้พัฒนาไมโครวงจรพิเศษ ในรูป รูปที่ 20 แสดงความเป็นไปได้ในการแปลงแรงดันไฟฟ้าระดับต่ำ (4.5...5 6) เป็นแรงดันเอาต์พุตแบบไบโพลาร์ 12 (หรือ 15 6) โดยมีกระแสโหลดสูงถึง 130 (หรือ 100 mA)

ข้าว. 20. วงจรแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ชิป MAX743

ในแง่ของโครงสร้างภายในวงจรไมโครไม่แตกต่างจากการออกแบบทั่วไปของตัวแปลงที่คล้ายกันซึ่งทำบนองค์ประกอบที่ไม่ต่อเนื่องอย่างไรก็ตามการออกแบบแบบรวมทำให้สามารถสร้างตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงพร้อมองค์ประกอบภายนอกจำนวนน้อยที่สุด

ใช่สำหรับไมโครเซอร์กิต แม็กซ์743(รูปที่ 20) ความถี่การแปลงสามารถเข้าถึง 200 kHz (ซึ่งสูงกว่าความถี่การแปลงของตัวแปลงส่วนใหญ่ที่สร้างบนองค์ประกอบที่ไม่ต่อเนื่องมาก) ด้วยแรงดันไฟฟ้า 5 V ประสิทธิภาพคือ 80...82% โดยมีความไม่แน่นอนของแรงดันเอาต์พุตไม่เกิน 3%

วงจรไมโครมีการป้องกันสถานการณ์ฉุกเฉิน: เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายลดลงต่ำกว่าปกติ 10% รวมถึงเมื่อเคสร้อนเกินไป (สูงกว่า 195°C)

เพื่อลดการกระเพื่อมที่เอาต์พุตของตัวแปลงด้วยความถี่การแปลง (200 kHz) ตัวกรอง LC รูปตัว U จะถูกติดตั้งที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ จัมเปอร์ J1 บนพิน 11 และ 13 ของไมโครวงจรได้รับการออกแบบมาเพื่อเปลี่ยนค่าของแรงดันเอาต์พุต

สำหรับ การแปลงแรงดันไฟฟ้าระดับต่ำ(2.0...4.5 6) ใน 3.3 หรือ 5.0 V ที่เสถียร มีวงจรไมโครพิเศษที่พัฒนาโดย MAXIM - แม็กซ์765. อะนาล็อกในประเทศคือ KR1446PN1A และ KR1446PN1B ไมโครเซอร์กิตสำหรับจุดประสงค์ที่คล้ายกัน - MAX757 - ช่วยให้คุณได้รับแรงดันเอาต์พุตที่ปรับได้อย่างต่อเนื่องภายในช่วง 2.7...5.5 V

ข้าว. 21. วงจรของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพแรงดันต่ำถึงระดับ 3.3 หรือ 5.0 V

วงจรคอนเวอร์เตอร์แสดงในรูป เบอร์ 21 มีชิ้นส่วนภายนอก (บานพับ) จำนวนเล็กน้อย

อุปกรณ์นี้ทำงานตามหลักการดั้งเดิมที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ความถี่การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและกระแสโหลด และแตกต่างกันไปในช่วงกว้าง - ตั้งแต่สิบ Hz ถึง 100 kHz

ขนาดของแรงดันเอาต์พุตถูกกำหนดโดยตำแหน่งที่เชื่อมต่อพิน 2 ของไมโครวงจร DA1: หากเชื่อมต่อกับบัสทั่วไป (ดูรูปที่ 21) แรงดันเอาต์พุตของวงจรไมโคร KR1446PN1Aเท่ากับ 5.0±0.25 V แต่ถ้าต่อขานี้เข้ากับขา 6 แรงดันไฟขาออกจะลดลงเหลือ 3.3±0.15 V สำหรับไมโครวงจร KR1446PN1Bค่าจะเป็น 5.2±0.45 V และ 3.44±0.29 V ตามลำดับ

กระแสไฟเอาท์พุตตัวแปลงสูงสุด - 100 มิลลิแอมป์. ชิป แม็กซ์765ให้กระแสไฟขาออก 200 มิลลิแอมป์ที่แรงดันไฟฟ้า 5-6 และ 300 มิลลิแอมป์ภายใต้ความตึงเครียด 3.3 วี. ประสิทธิภาพของตัวแปลงสูงถึง 80%

วัตถุประสงค์ของพิน 1 (SHDN) คือการปิดการใช้งานตัวแปลงชั่วคราวโดยเชื่อมต่อพินนี้เข้ากับส่วนรวม แรงดันไฟขาออกในกรณีนี้จะลดลงเหลือค่าน้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเล็กน้อย

LED HL1 ได้รับการออกแบบมาเพื่อระบุการลดแรงดันไฟฟ้าฉุกเฉิน (ต่ำกว่า 2 V) แม้ว่าตัวแปลงจะสามารถทำงานที่ค่าแรงดันไฟฟ้าอินพุตต่ำกว่าได้ (สูงถึง 1.25 6 และต่ำกว่า)

ตัวเหนี่ยวนำ L1 สร้างขึ้นบนวงแหวน K10x6x4.5 ที่ทำจากเฟอร์ไรต์ M2000NM1 ประกอบด้วยลวด PESHO ขนาด 0.5 มม. จำนวน 28 รอบ และมีความเหนี่ยวนำ 22 µH ก่อนที่จะม้วน แหวนเฟอร์ไรต์จะหักครึ่งหนึ่งหลังจากตะไบเพชร จากนั้นแหวนจะติดกาวด้วยกาวอีพอกซีโดยติดตั้งปะเก็น textolite หนา 0.5 มม. ลงในช่องว่างที่เกิดขึ้น

ความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำที่ได้รับในลักษณะนี้ขึ้นอยู่กับความหนาของช่องว่างและความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กของแกนและจำนวนรอบของขดลวดน้อยลง หากคุณยอมรับการเพิ่มขึ้นของระดับการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าคุณสามารถใช้ตัวเหนี่ยวนำประเภท DM-2.4 ที่มีความเหนี่ยวนำ 20 μGh

ตัวเก็บประจุ C2 และ C5 เป็นประเภท K53 (K53-18), C1 และ C4 เป็นเซรามิก (เพื่อลดระดับการรบกวนความถี่สูง), VD1 เป็นไดโอด Schottky (1 N5818, 1 N5819, SR106, SR160 ฯลฯ )

แหล่งจ่ายไฟ AC ของฟิลิปส์

ตัวแปลง (หน่วยจ่ายไฟของ Philips รูปที่ 22) ที่มีแรงดันไฟฟ้าอินพุต 220 V ให้แรงดันเอาต์พุตที่เสถียรที่ 12 V พร้อมกำลังโหลด 2 W

ข้าว. 22. แผนผังแหล่งจ่ายไฟเครือข่ายของ Philips

แหล่งจ่ายไฟแบบไม่มีหม้อแปลง (รูปที่ 23) ได้รับการออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟให้กับตัวรับสัญญาณแบบพกพาและพกพาจากแรงดันไฟฟ้าหลัก AC 220 V ควรคำนึงว่าแหล่งที่มานี้ไม่ได้แยกทางไฟฟ้าจากเครือข่ายจ่ายไฟ ด้วยแรงดันเอาต์พุต 9V และกระแสโหลด 50 mA แหล่งจ่ายไฟจะสิ้นเปลืองพลังงานประมาณ 8 mA จากเครือข่าย

ข้าว. 23. โครงการแหล่งพลังงานแบบไม่มีหม้อแปลงโดยใช้ตัวแปลงแรงดันพัลส์

แรงดันไฟหลักซึ่งแก้ไขโดยไดโอดบริดจ์ VD1 - VD4 (รูปที่ 23) จะชาร์จประจุตัวเก็บประจุ C1 และ C2 เวลาในการชาร์จของตัวเก็บประจุ C2 ถูกกำหนดโดยค่าคงที่วงจร R1, C2 ในช่วงแรกหลังจากเปิดอุปกรณ์ thyristor VS1 จะถูกปิด แต่ที่แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ C2 มันจะเปิดและเชื่อมต่อวงจร L1, NW กับตัวเก็บประจุนี้

ในกรณีนี้ ตัวเก็บประจุ S3 ที่มีความจุสูงจะถูกชาร์จจากตัวเก็บประจุ C2 แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ C2 จะลดลงและบน SZ จะเพิ่มขึ้น

กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำ L1 ซึ่งเท่ากับศูนย์ในช่วงแรกหลังจากเปิดไทริสเตอร์ จะค่อยๆ เพิ่มขึ้นจนกว่าแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ C2 และ SZ จะเท่ากัน ทันทีที่สิ่งนี้เกิดขึ้น thyristor VS1 จะปิดลง แต่พลังงานที่เก็บไว้ในตัวเหนี่ยวนำ L1 จะรักษากระแสประจุของตัวเก็บประจุ SZ ไว้ระยะหนึ่งผ่านไดโอด VD5 ที่เปิดอยู่ ถัดไปไดโอด VD5 จะปิดและการคายประจุของตัวเก็บประจุ SZ ที่ค่อนข้างช้าผ่านโหลดจะเริ่มขึ้น ซีเนอร์ไดโอด VD6 จำกัดแรงดันไฟฟ้าข้ามโหลด

ทันทีที่ไทริสเตอร์ VS1 ปิดลง แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ C2 จะเริ่มเพิ่มขึ้นอีกครั้ง เมื่อถึงจุดหนึ่งไทริสเตอร์จะเปิดขึ้นอีกครั้งและเริ่มวงจรการทำงานของอุปกรณ์ใหม่ ความถี่การเปิดของไทริสเตอร์นั้นสูงกว่าความถี่การเต้นของแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ C1 หลายเท่าและขึ้นอยู่กับการจัดอันดับขององค์ประกอบวงจร R1, C2 และพารามิเตอร์ของไทริสเตอร์ VS1

ตัวเก็บประจุ C1 และ C2 เป็นประเภท MBM สำหรับแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 250 V ตัวเหนี่ยวนำ L1 มีความเหนี่ยวนำ 1...2 mH และความต้านทานไม่เกิน 0.5 Ohm พันบนโครงทรงกระบอกเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 มม.

ความกว้างของขดลวด 10 มม. ประกอบด้วยลวด PEV-2 0.25 มม. ห้าชั้น พันให้แน่นหมุนเพื่อหมุน แกนจูน SS2.8x12 ที่ทำจากเฟอร์ไรต์ M200NN-3 ถูกเสียบเข้าไปในรูเฟรม ความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำสามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายในขอบเขตที่กว้าง และบางครั้งก็ถูกกำจัดออกไปโดยสิ้นเชิงด้วยซ้ำ

แบบแผนของอุปกรณ์สำหรับการแปลงพลังงาน

แผนภาพของอุปกรณ์สำหรับการแปลงพลังงานแสดงไว้ในรูปที่ 1 24 และ 25 เป็นตัวแปลงพลังงานแบบสเต็ปดาวน์ที่ขับเคลื่อนโดยวงจรเรียงกระแสพร้อมตัวเก็บประจุดับ แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของอุปกรณ์มีความเสถียร

ข้าว. 24. โครงร่างของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์พร้อมแหล่งจ่ายไฟหลักแบบไม่มีหม้อแปลง

ข้าว. 25. ตัวเลือกของวงจรแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์พร้อมแหล่งจ่ายไฟหลักแบบไม่มีหม้อแปลง

ในฐานะไดนิสเตอร์ VD4 คุณสามารถใช้อะนาล็อกแรงดันต่ำในประเทศ - KN102A, B. เช่นเดียวกับอุปกรณ์ก่อนหน้า (รูปที่ 23) แหล่งจ่ายไฟ (รูปที่ 24 และ 25) มีการเชื่อมต่อไฟฟ้ากับเครือข่ายจ่ายไฟ

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าพร้อมที่เก็บพลังงานพัลส์

ในตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า S. F. Sikolenko ที่มี "การจัดเก็บพลังงานพัลส์" (รูปที่ 26) สวิตช์ K1 และ K2 ถูกสร้างขึ้นบนทรานซิสเตอร์ KT630 ​​​​ระบบควบคุม (CS) อยู่บนวงจรไมโครซีรีส์ K564

ข้าว. 26. วงจรตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่มีการสะสมพัลส์

ตัวเก็บประจุ C1 - 47 µF แหล่งจ่ายไฟใช้แบตเตอรี่ขนาด 9 V แรงดันเอาต์พุตที่ความต้านทานโหลด 1 kOhm ถึง 50 V ประสิทธิภาพคือ 80% และเพิ่มขึ้นเป็น 95% เมื่อใช้โครงสร้าง CMOS เช่น RFLIN20L เป็นองค์ประกอบหลัก K1 และ K2

ตัวแปลงพัลส์เรโซแนนซ์

ตัวแปลงพัลส์เรโซแนนซ์ออกแบบโดยสิ่งที่เรียกว่า N. M. Muzychenko ซึ่งหนึ่งในนั้นแสดงไว้ในรูปที่. 4.27 ขึ้นอยู่กับรูปร่างของกระแสในสวิตช์ VT1 พวกมันแบ่งออกเป็นสามประเภท โดยองค์ประกอบสวิตช์ปิดที่กระแสเป็นศูนย์และเปิดที่แรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ ในขั้นตอนการสวิตชิ่ง คอนเวอร์เตอร์จะทำงานเป็นคอนเวอร์เตอร์เรโซแนนซ์ และส่วนที่เหลือส่วนใหญ่จะทำหน้าที่เป็นพัลส์คอนเวอร์เตอร์

ข้าว. 27. โครงการตัวแปลงพัลส์เรโซแนนซ์ N. M. Muzychenko

คุณสมบัติที่โดดเด่นของตัวแปลงดังกล่าวคือส่วนกำลังของมันถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของสะพานอุปนัย - คาปาซิทีฟที่มีสวิตช์ในแนวทแยงมุมหนึ่งและมีสวิตช์และแหล่งจ่ายไฟในอีกทางหนึ่ง แผนการดังกล่าว (รูปที่ 27) มีประสิทธิภาพสูง

สามารถสร้างตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพที่ทรงพลังและค่อนข้างดีโดยใช้มัลติไวเบรเตอร์แบบธรรมดา
ในกรณีของฉัน อินเวอร์เตอร์นี้ถูกสร้างขึ้นเพียงเพื่อตรวจสอบงาน และมีการสร้างวิดีโอสั้น ๆ เกี่ยวกับการทำงานของอินเวอร์เตอร์นี้ด้วย

เกี่ยวกับวงจรโดยรวม - อินเวอร์เตอร์แบบพุชพูลธรรมดามันยากที่จะจินตนาการให้ง่ายกว่านี้ ออสซิลเลเตอร์หลักและในเวลาเดียวกันส่วนกำลังเป็นทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามพลังสูง (แนะนำให้ใช้สวิตช์เช่น IRFP260, IRFP460 และที่คล้ายกัน) เชื่อมต่อโดยใช้วงจรมัลติไวเบรเตอร์ ในฐานะหม้อแปลงไฟฟ้าคุณสามารถใช้ทรานส์สำเร็จรูปจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ (หม้อแปลงที่ใหญ่ที่สุด)

เพื่อวัตถุประสงค์ของเรา เราจำเป็นต้องใช้ขดลวด 12 โวลต์และจุดกึ่งกลาง (ถักเปีย, ต๊าป) ที่เอาต์พุตของหม้อแปลงไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าอาจสูงถึง 260 โวลต์ เนื่องจากแรงดันเอาต์พุตเป็นตัวแปร จึงต้องแก้ไขด้วยไดโอดบริดจ์ ขอแนะนำให้ประกอบสะพานจากไดโอดแยก 4 ตัว สะพานไดโอดสำเร็จรูปได้รับการออกแบบสำหรับความถี่เครือข่าย 50 Hz และในวงจรของเราความถี่เอาต์พุตจะอยู่ที่ประมาณ 50 kHz

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าใช้ไดโอดแบบพัลซิ่ง เร็วหรือเร็วพิเศษที่มีแรงดันย้อนกลับอย่างน้อย 400 โวลต์ และกระแสไฟฟ้าที่อนุญาต 1 แอมแปร์หรือสูงกว่า คุณสามารถใช้ไดโอด MUR460, UF5408, HER307, HER207, UF4007 และอื่น ๆ
ฉันแนะนำให้ใช้ไดโอดเดียวกันในวงจรวงจรหลัก

วงจรอินเวอร์เตอร์ทำงานบนพื้นฐานของการสั่นพ้องแบบขนาน ดังนั้นความถี่ในการทำงานจะขึ้นอยู่กับวงจรออสซิลเลเตอร์ของเรา - แสดงโดยขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงและตัวเก็บประจุขนานกับขดลวดนี้
ในเรื่องขุมพลังและประสิทธิภาพโดยทั่วไป วงจรที่ประกอบอย่างถูกต้องไม่จำเป็นต้องมีการปรับแต่งเพิ่มเติมและใช้งานได้ทันที ในระหว่างการทำงาน ปุ่มไม่ควรร้อนขึ้นเลยหากไม่ได้โหลดเอาต์พุตของหม้อแปลง กระแสไฟขณะเดินเบาของอินเวอร์เตอร์สามารถเข้าถึงได้สูงถึง 300mA ซึ่งเป็นบรรทัดฐาน สูงกว่านั้นเป็นปัญหาอยู่แล้ว

ด้วยสวิตช์และหม้อแปลงไฟฟ้าที่ดี คุณสามารถถอดพลังงานในพื้นที่ 300 วัตต์ ในบางกรณีถึง 500 วัตต์ ออกจากวงจรนี้ได้โดยไม่มีปัญหาใดๆ อัตราแรงดันไฟเข้าค่อนข้างสูง วงจรจะทำงานจากแหล่ง 6 โวลต์ถึง 32 โวลต์ ไม่กล้าจ่ายเพิ่ม

โช้ค - พันด้วยลวดขนาด 1.2 มม. บนวงแหวนสีเหลืองขาวจากโช้คป้องกันกลุ่มในแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ จำนวนรอบของตัวเหนี่ยวนำแต่ละตัวคือ 7 ตัวเหนี่ยวนำทั้งสองมีค่าเท่ากันทุกประการ

ตัวเก็บประจุที่ขนานกับขดลวดปฐมภูมิอาจมีความร้อนขึ้นเล็กน้อยระหว่างการทำงาน ดังนั้นผมขอแนะนำให้คุณใช้ตัวเก็บประจุไฟฟ้าแรงสูงที่มีแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน 400 โวลต์หรือสูงกว่า

วงจรนี้เรียบง่ายและใช้งานได้เต็มรูปแบบ แต่ถึงแม้จะมีการออกแบบที่เรียบง่ายและเข้าถึงได้ แต่ก็ไม่ใช่ตัวเลือกในอุดมคติ เหตุผลไม่ใช่การจัดการคีย์ฟิลด์ที่ดีที่สุด วงจรขาดวงจรกำเนิดและวงจรควบคุมพิเศษ ซึ่งทำให้ไม่น่าเชื่อถือทั้งหมดหากวงจรมีไว้สำหรับการทำงานระยะยาวภายใต้โหลด วงจรสามารถจ่ายไฟให้กับ LDS และอุปกรณ์ที่มี SMPS ในตัวได้

จุดเชื่อมต่อที่สำคัญ - หม้อแปลงไฟฟ้า - จะต้องมีการพันอย่างดีและแบ่งเฟสอย่างถูกต้อง เนื่องจากมีบทบาทสำคัญในการทำงานที่เชื่อถือได้ของอินเวอร์เตอร์

ขดลวดปฐมภูมิคือ 2x5 รอบพร้อมบัส 5 สาย 0.8 มม. ขดลวดทุติยภูมิพันด้วยลวดขนาด 0.8 มม. และมี 50 รอบ - นี่เป็นกรณีของหม้อแปลงไฟฟ้าที่พันตัวเอง