พอร์ทัลข่าวสารและการวิเคราะห์ "เวลาอิเล็กทรอนิกส์" วงจรพุชพูลและพื้นฐานของการคำนวณ ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงแบบพุชพูล

ผู้ฝังทำอะไรเมื่อเขาไม่มีอะไรทำ? แน่นอนว่าเขาศึกษาตัวแปลงที่สร้างขึ้นเองแบบพุชดึง! ที่จริงแล้วมีบางอย่างที่ต้องทำและเยอะมาก แต่มีบางอย่างที่ขี้เกียจเกินไป ดังนั้นวันนี้ฉันจะยังคงสำรวจตัวแปลงที่สร้างขึ้นเองแบบพุชพูล แบบนี้: เช่นเดียวกับในภาพด้านบน พวกเขาวาดในหนังสือ แต่ฉันไม่ชอบภาพวาดนี้ ในการออกแบบนี้ตัวแปลงไม่เพียงดูเหมือนมัลติไวเบรเตอร์ (ซึ่งห่างไกลจากหลักการทำงานที่แท้จริงของมัน) แต่เอาต์พุตยังอยู่ด้านบนด้วย (ฉันแก้ไขสิ่งนี้เล็กน้อยในภาพแรก) ดังนั้นฉันจึงเสนอทางเลือกของฉัน:
รูปภาพข้างหน้าเล็กน้อย - ฉันจะอธิบายว่าตัวเลขเหล่านี้มาจากไหนเมื่อบทความดำเนินไป ก่อนอื่นเรามาดูหลักการทำงานทั่วไปของวงจรกันก่อน เมื่อจ่ายไฟ ทรานซิสเตอร์ตัวแรกที่เปิดจะเป็นตัวที่แรงดันเบส-อิมิตเตอร์ต่ำกว่าหรือมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแสมากกว่า (โดยธรรมชาติแล้วไม่มีทรานซิสเตอร์ที่เหมือนกันทุกประการ) ให้เป็น T2. จากนั้นกระแสที่เพิ่มขึ้นจะเริ่มไหลผ่านขดลวด B ในกรณีนี้ขดลวด A และ B ทำงานร่วมกันเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติซึ่งเป็นผลมาจากการที่ฐานของ T2 จะใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าจ่ายที่ฐานของ T2 ผ่านตัวต้านทาน R2 สิ่งนี้รับประกันความอิ่มตัวของทรานซิสเตอร์ (เนื่องจากทั้งทางแยกตัวสะสมและตัวปล่อยเปิดอยู่) ในกรณีนี้ T1 ถูกปิดเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าบนตัวสะสมของ T2 ที่อิ่มตัวนั้นต่ำ T2 เปิดอยู่ กระแสผ่านขดลวด B เพิ่มขึ้น ทุกอย่างเย็นสบาย อย่างไรก็ตามสิ่งนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าวงจรแม่เหล็กของหม้อแปลงจะถึงความอิ่มตัว ทันทีที่สิ่งนี้เกิดขึ้น ความเหนี่ยวนำของขดลวดจะลดลงอย่างรวดเร็ว และด้วยเหตุนี้ กระแสที่ไหลผ่านขดลวดเหล่านี้จะเริ่มมีแนวโน้มที่จะไม่มีที่สิ้นสุด ซึ่งถูกจำกัดโดยความต้านทานของขดลวดเกือบทั้งหมดเท่านั้น ในความเป็นจริงแล้ว

อัปเดต:ฉันวิเคราะห์การทำงานของวงจรนี้อย่างละเอียดและถูกต้องมากขึ้น

เช่นเดียวกับทุกสิ่งบนโลก ตัวแปลงดังกล่าวมีข้อดีและข้อเสีย ข้อได้เปรียบแรกและชัดเจนที่สุดคือความเรียบง่ายที่ยอดเยี่ยม ต้องใช้เพียงสี่ส่วนเท่านั้นไม่รวมหม้อแปลง ข้อดีอีกประการหนึ่งคือหม้อแปลงในตัวแปลงดังกล่าวจะไม่เข้าสู่ความอิ่มตัวมากเกินไปซึ่งจะจำกัดการสูญเสีย นอกจากนี้ นี่เป็นวงจรแบบพุชพูลที่แท้จริง ดังนั้นหม้อแปลงจึงไม่ต้องการช่องว่าง ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถใช้วงแหวนจากการออมได้ (ซึ่งเป็นสิ่งที่ฉันจะทำต่อไป) ด้วยข้อดีทั้งหมด โครงการนี้ก็มีข้อเสียมากมายเช่นกัน ประการแรก วงจรแม่เหล็กจะยังคงเข้าสู่ภาวะอิ่มตัว ดังนั้นจึงอาจมีการสูญเสียที่สามารถหลีกเลี่ยงได้ ประการที่สอง เป็นที่ชัดเจนว่าความสามารถในการใช้งานตัวแปลงดังกล่าวมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับคุณสมบัติที่แท้จริงของแกนแม่เหล็กของหม้อแปลง (ข้อผิดพลาดในการระบุว่าในเอกสารข้อมูลใดถึง 30%) และเล็กน้อยกับความไม่สมบูรณ์ของทรานซิสเตอร์ นั่นคือ คำนวณตัวแปลงดังกล่าวเป็นไปไม่ได้ - พารามิเตอร์ของมันสามารถประมาณได้คร่าวๆ หรือวัดบนวงจรจริงเท่านั้น ความถี่ในการทำงานจะถูกกำหนดโดยความเร็วที่วงจรแม่เหล็กเข้าสู่ความอิ่มตัวนั่นคือจะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า ข้างต้นฉันพูดคุยเกี่ยวกับวงแหวนออมทรัพย์ สำหรับแกนทอรอยด์ การแสดงออกของการเหนี่ยวนำในวงจรแม่เหล็กจะเป็นดังนี้: โดยที่ μ คือความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กของวงแหวน μ 0 คือค่าคงที่ของแม่เหล็ก N คือจำนวนรอบของขดลวด I คือกระแสในขดลวด R คือรัศมีของวงแหวน อัตราการเพิ่มขึ้นของกระแสในขดลวดเป็นสัดส่วนกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ (ดูสูตรแรก) นั่นคืออัตราการเพิ่มขึ้นของฟลักซ์แม่เหล็กก็จะเป็นสัดส่วนด้วยนั่นคือความถี่ในการทำงานจะขึ้นอยู่กับ บนแรงดันไฟฟ้าขาเข้า ในกรณีนี้ ค่าสัมบูรณ์ของการเหนี่ยวนำจะเป็นสัดส่วนกับผลคูณของจำนวนรอบและกระแส ดังนั้น กระแสที่ไม่มีโหลดจะถูกกำหนดโดยจำนวนรอบในขดลวด A และ B (ยิ่งรอบมากก็ยิ่งน้อย) จะได้ความอิ่มตัวในปัจจุบัน) สิ่งนี้นำไปสู่ข้อเสียเปรียบอีกประการหนึ่ง - เพื่อให้ได้กระแสไฟฟ้าที่ไม่มีโหลดต่ำ คุณจะต้องพันสายไฟจำนวนมาก ซึ่งน่าเบื่อโดยเฉพาะในกรณีของแกนทอรอยด์ กระแสไฟฟ้าที่ไม่มีโหลดจะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ด้วย จากทั้งหมดที่กล่าวมา เราสามารถสรุปได้ว่ารูปแบบดังกล่าวมีความเหมาะสมเมื่อความเรียบง่ายของตัวแปลงมีมากกว่าความจำเป็นในการคาดเดาที่แม่นยำและคุณภาพของคุณลักษณะ เช่น เมื่อเป้าหมายคือการสนุกสนานเล็กๆ น้อยๆ ในตอนเย็นของฤดูใบไม้ผลิ

เรามาเปลี่ยนจากทฤษฎีไปสู่การปฏิบัติกันดีกว่า ในถังขยะของฉันวางแหวนที่ไม่ปรากฏชื่อซึ่งนำมาจากบัญชีออมทรัพย์ เส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. สูง 3.5 มม. ความหนา 2 มม. นั่นคือดูเหมือนวงแหวน EPCOS R 10 x 6 x 4
ฉันพันลวดรอบ ๆ ลวด 10 รอบและวัดความเหนี่ยวนำของขดลวดผลลัพธ์ ผลลัพธ์คือ 286 μH ซึ่งสอดคล้องกับความสามารถในการซึมผ่านประมาณ 8000 กล่าวคือ ตามเอกสารข้อมูลด้านบน วัสดุวงแหวนอาจเป็น T37 หรือ T38 การเหนี่ยวนำความอิ่มตัวของพวกมันมีค่าประมาณ 400 mT ฉันคิดว่าฉันจะไม่ขี้เกียจเกินไปที่จะหมุนไม่เกิน 15 รอบ เมื่อใช้สูตรที่สอง เราสามารถคำนวณได้ว่ากระแสอิ่มตัวจะอยู่ที่ประมาณ 65 mA ดี; เข้ากันได้ดีกับความสามารถของ "ทรานซิสเตอร์" หลัก - BC547/847/817 หลังจากนั้นฉันก็พันขดลวด - สายหลัก 15 รอบในสองสายและสายรอง 63 รอบ (มากที่สุดเท่าที่จะทำได้) อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงกลายเป็น 4.2 นั่นคือจาก 1.5 V เราจะได้ประมาณ 6.3 V
ฉันรวบรวมไดอะแกรม ฉันติดตั้งตัวต้านทาน 510 โอห์มที่ฐานของทรานซิสเตอร์ (ตามที่ฉันพบ) ในเวลาเดียวกันที่แรงดันไฟฟ้าอินพุตขั้นต่ำ (ฉันใช้เวลาขั้นต่ำ 0.9 V โดยจับตาดูแบตเตอรี่เป็นแหล่งกำเนิด) กระแสฐานจะเพียงพอที่จะให้กระแสของตัวสะสมเพียงพอที่จะทำให้หม้อแปลงอิ่มตัว (เราคำนวณข้างต้นเกี่ยวกับ 65 มิลลิแอมป์) รวบรวม:
ให้ 1.5 V. ได้ผล!
เอาต์พุตคือ 6.3 V RMS ตรงตามที่ออกแบบไว้ คุณสามารถติดตั้งวงจรเรียงกระแสสองเท่าและรับ 12 V แรงดันไฟฟ้าที่ตัวสะสม:
จะเห็นได้ว่าแอมพลิจูดของพัลส์คือ 3 V นั่นคือสองเท่าของแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นการฝึกฝนจึงสอดคล้องกับทฤษฎีจริงๆ - การพันขดลวดปฐมภูมิทำงานเหมือนกับตัวแปลงอัตโนมัติ แรงดันไฟฟ้าที่ฐาน (อย่าเชื่อถือการวัดความถี่ ออสซิลโลสโคปเกิดข้อผิดพลาดเนื่องจากไฟกระชาก ตารางเวลาเหมือนกับด้านบน):
การบริโภคในปัจจุบัน ฉันวัดแรงดันไฟฟ้าของตัวต้านทาน 10 โอห์มที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับตัวแปลง:
ประมาณ 76 mA สูงสุด เมื่อใช้สูตรที่สอง คุณสามารถคำนวณการเหนี่ยวนำความอิ่มตัวได้ - ปรากฎว่ามีค่าประมาณ 457 mT นั่นคือเฟอร์ไรต์ยังคงเป็น T38 อย่างเห็นได้ชัด กระแสไฟเฉลี่ยที่ไม่ได้ใช้งานที่แรงดันไฟฟ้า 1.5 V อยู่ที่ประมาณ 30 mA ตัวแปลงเริ่มต้นที่แรงดันไฟฟ้าอินพุต 0.5 V สำหรับฉันวงจรดังกล่าวเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการใช้วงแหวนจากการประหยัดในตัวแปลงแบบธรรมดา 1.5 - 5 V / 3.3 V แน่นอนว่าการติดตั้งโคลงด้วยก็จะเป็นการดี ที่เอาต์พุต (แน่นอนว่ามีบริดจ์ไดโอด) ในกรณีที่ง่ายที่สุดคือเชิงเส้น L78L33 เดียวกัน ประสิทธิภาพของโซลูชันดังกล่าวจะไม่สูงมากนัก แต่ในแง่ของต้นทุนและความเรียบง่าย อาจมีประสิทธิภาพเหนือกว่าแม้แต่ผลิตภัณฑ์ของจีน

1. สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ ระบบคอมพิวเตอร์ เครือข่ายโทรคมนาคม

   เอกสาร

   การพึ่งพาเพื่อที่จะ ลดความซับซ้อน- 5. การนำเสนอผลงานที่ได้รับ... รอบเดียว (ก) และ สองจังหวะ(b) รองเท้าแตะ RS ... เชี่ยวชาญ ตัวแปลงข้อมูล ... ดัชนี ( ดัชนี search) ช่วยให้... ในด้านวิทยาศาสตร์และเทคนิค การคำนวณ,ปัญหาทางคณิตศาสตร์...

2. การจัดการ

   ได้รับ LPC 1.0 แล้ว การคำนวณ ประยุกต์ ดัชนีฉัน 8 ดัชนี 8 ดัชนี สองจังหวะโครงการ ตัวแปลงไร้หม้อแปลง...

3. คลังเก็บเอกสารสำคัญ

   ได้รับ LPC 1.0 แล้ว การคำนวณแบนด์วิธอินเทอร์เฟซ... . พบกันและ ประยุกต์ตัวเลือกไม่มี... DS3) 6 FDEDIN (DS3) 8 ดัชนีฉัน 8 ดัชนี 8 ดัชนี 10 มอเตอร์ออน A o 10 ... ใช้ที่นี่ สองจังหวะโครงการ ตัวแปลงไร้หม้อแปลง...

4. การจัดการ

   ได้รับ LPC 1.0 แล้ว การคำนวณแบนด์วิธอินเทอร์เฟซ... . พบกันและ ประยุกต์ตัวเลือกไม่มี... DS3) 6 FDEDIN (DS3) 8 ดัชนีฉัน 8 ดัชนี 8 ดัชนี 10 มอเตอร์ออน A o 10 ... ใช้ที่นี่ สองจังหวะโครงการ ตัวแปลงไร้หม้อแปลง...

65 นาโนเมตรเป็นเป้าหมายต่อไปของโรงงาน Zelenograd Angstrem-T ซึ่งจะมีราคา 300-350 ล้านยูโร บริษัทได้ยื่นคำขอสินเชื่อพิเศษเพื่อปรับปรุงเทคโนโลยีการผลิตให้ทันสมัยไปยัง Vnesheconombank (VEB) แล้ว Vedomosti รายงานในสัปดาห์นี้โดยอ้างอิงถึงประธานคณะกรรมการบริหารของโรงงาน Leonid Reiman ตอนนี้ Angstrem-T กำลังเตรียมที่จะเปิดตัวสายการผลิตสำหรับวงจรขนาดเล็กที่มีโทโพโลยี 90 นาโนเมตร การชำระเงินสำหรับเงินกู้ VEB ก่อนหน้านี้ซึ่งได้ซื้อไว้จะเริ่มในกลางปี ​​​​2560

ปักกิ่งถล่มวอลล์สตรีท

ดัชนีสำคัญๆ ของอเมริกาถือเป็นวันแรกของปีใหม่ด้วยการร่วงลงเป็นประวัติการณ์ มหาเศรษฐีจอร์จ โซรอส เตือนแล้วว่าโลกกำลังเผชิญกับวิกฤติปี 2551 ซ้ำแล้วซ้ำอีก

โปรเซสเซอร์ผู้บริโภคชาวรัสเซียเครื่องแรก Baikal-T1 ซึ่งมีราคาอยู่ที่ 60 ดอลลาร์ กำลังถูกเปิดตัวสู่การผลิตจำนวนมาก

บริษัท Baikal Electronics สัญญาว่าจะเปิดตัวโปรเซสเซอร์ Baikal-T1 ของรัสเซียเข้าสู่การผลิตเชิงอุตสาหกรรมซึ่งมีราคาประมาณ 60 ดอลลาร์ในต้นปี 2559 อุปกรณ์ดังกล่าวจะเป็นที่ต้องการหากรัฐบาลสร้างความต้องการนี้ ผู้เข้าร่วมตลาดกล่าว

MTS และ Ericsson จะร่วมกันพัฒนาและใช้งาน 5G ในรัสเซีย

Mobile TeleSystems PJSC และ Ericsson ได้ทำข้อตกลงความร่วมมือในการพัฒนาและการนำเทคโนโลยี 5G ไปใช้งานในรัสเซีย ในโครงการนำร่อง รวมถึงในระหว่างการแข่งขันฟุตบอลโลกปี 2018 MTS ตั้งใจที่จะทดสอบการพัฒนาของผู้จำหน่ายในสวีเดน ในต้นปีหน้า ผู้ดำเนินการจะเริ่มการเจรจากับกระทรวงโทรคมนาคมและสื่อสารมวลชนเกี่ยวกับการกำหนดข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับการสื่อสารเคลื่อนที่รุ่นที่ห้า

Sergey Chemezov: Rostec เป็นหนึ่งในสิบบริษัทวิศวกรรมที่ใหญ่ที่สุดในโลกอยู่แล้ว

Sergei Chemezov หัวหน้า Rostec ในการให้สัมภาษณ์กับ RBC ตอบคำถามเร่งด่วน: เกี่ยวกับระบบ Platon ปัญหาและโอกาสของ AVTOVAZ ผลประโยชน์ของ State Corporation ในธุรกิจเภสัชกรรมพูดถึงความร่วมมือระหว่างประเทศในบริบทของการคว่ำบาตร แรงกดดัน การทดแทนการนำเข้า การปรับโครงสร้างองค์กร กลยุทธ์การพัฒนา และโอกาสใหม่ๆ ในช่วงเวลาที่ยากลำบาก

Rostec กำลัง "ฟันดาบตัวเอง" และกำลังรุกล้ำเกียรติยศของ Samsung และ General Electric

คณะกรรมการกำกับดูแลของ Rostec อนุมัติ "กลยุทธ์การพัฒนาจนถึงปี 2025" วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อเพิ่มส่วนแบ่งของผลิตภัณฑ์พลเรือนที่มีเทคโนโลยีสูงและตามทัน General Electric และ Samsung ในตัวชี้วัดทางการเงินที่สำคัญ

ที่แพร่หลายมากที่สุดคือแหล่งพลังงานทุติยภูมิแบบกดดึง แม้ว่าจะมีวงจรไฟฟ้าที่ซับซ้อนกว่าเมื่อเทียบกับแหล่งพลังงานแบบรอบเดียวก็ตาม ช่วยให้คุณได้รับกำลังขับที่สูงขึ้นอย่างมากและมีประสิทธิภาพสูง
วงจรของตัวแปลงพุชพูลและอินเวอร์เตอร์มีการเชื่อมต่อสามประเภทระหว่างทรานซิสเตอร์หลักและการพันขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเอาท์พุต: ฮาล์ฟบริดจ์ บริดจ์ และขดลวดปฐมภูมิแตะจากตรงกลาง

ครึ่งสะพานแผนผังของโครงสร้างน้ำตกที่สำคัญ
คุณลักษณะของมันคือการรวมขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเอาท์พุตที่จุดกึ่งกลางของตัวแบ่ง capacitive C1 - C2

แอมพลิจูดของพัลส์แรงดันไฟฟ้าที่การเปลี่ยนอิมิตเตอร์-คอลเลกเตอร์ของทรานซิสเตอร์ T1 และ T2 ไม่เกินค่า Upit ของแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย ทำให้สามารถใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดได้ถึง 400 โวลต์
ในเวลาเดียวกัน แรงดันไฟฟ้าบนขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง T2 จะต้องไม่เกินค่า Upit/2 เนื่องจากถูกถอดออกจากตัวแบ่ง C1 - C2 (Upit/2)
แรงดันไฟฟ้าควบคุมของขั้วตรงข้ามจะถูกส่งไปยังฐานของทรานซิสเตอร์หลัก T1 และ T2 ผ่านหม้อแปลง Tr1


ใน ทางเท้าในตัวแปลงตัวแบ่ง capacitive (C1 และ C2) จะถูกแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์ T3 และ T4 ทรานซิสเตอร์ในแต่ละครึ่งรอบจะเปิดเป็นคู่ในแนวทแยง (T1, T4) และ (T2, T3)

แรงดันไฟฟ้าที่การเปลี่ยน Uec ของทรานซิสเตอร์ปิดไม่เกินแรงดันไฟฟ้า Upit แต่แรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง Tr3 จะเพิ่มขึ้นและจะเท่ากับค่าของ Upit ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพของตัวแปลง กระแสไฟฟ้าที่ผ่านขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง Tr3 ที่กำลังเท่ากันจะน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับวงจรฮาล์ฟบริดจ์
เนื่องจากความยากลำบากในการตั้งค่าวงจรควบคุมของทรานซิสเตอร์ T1 - T4 จึงไม่ค่อยได้ใช้วงจรสวิตชิ่งบริดจ์

วงจรอินเวอร์เตอร์มีสิ่งที่เรียกว่า ผลักดันดึงเอาต์พุตเป็นที่นิยมที่สุดในตัวแปลง-อินเวอร์เตอร์ที่ทรงพลัง คุณลักษณะที่โดดเด่นในวงจรนี้คือขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเอาท์พุต Tr2 มีขั้วต่อจากตรงกลาง สำหรับแต่ละครึ่งรอบของแรงดันไฟฟ้า ทรานซิสเตอร์หนึ่งตัวและขดลวดครึ่งหนึ่งของหม้อแปลงจะทำงานสลับกัน

วงจรนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยประสิทธิภาพสูงสุด ระดับการกระเพื่อมต่ำ และการปล่อยสัญญาณรบกวนต่ำ ซึ่งทำได้โดยการลดกระแสในขดลวดปฐมภูมิและลดการกระจายพลังงานในทรานซิสเตอร์หลัก
แอมพลิจูดแรงดันไฟฟ้าของพัลส์ในครึ่งหนึ่งของขดลวดปฐมภูมิ Tr2 จะเพิ่มขึ้นเป็นค่า Upit และแรงดันไฟฟ้า Uek บนทรานซิสเตอร์แต่ละตัวถึงค่า 2 Upit (แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเอง + Upit)
จำเป็นต้องใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีค่า Ucat สูงเท่ากับ 600 - 700 โวลต์
กระแสเฉลี่ยผ่านทรานซิสเตอร์แต่ละตัวเท่ากับครึ่งหนึ่งของการใช้กระแสไฟจากเครือข่ายจ่ายไฟ

กระแสตอบรับหรือแรงดันไฟฟ้า

คุณลักษณะของวงจรกระตุ้นตัวเองแบบพุช-พูลคือการป้อนกลับ (ป้อนกลับ) จากเอาต์พุตไปยังอินพุต ในแง่ของกระแสหรือแรงดันไฟฟ้า

ในโครงการ ข้อเสนอแนะในปัจจุบัน การสื่อสารที่คดเคี้ยว w3 ของหม้อแปลง Tr1 เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับขดลวดปฐมภูมิ w1 ของหม้อแปลงเอาท์พุต Tr2 ยิ่งโหลดที่เอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์มากขึ้น กระแสไฟฟ้าในขดลวดปฐมภูมิ Tr2 ยิ่งมากขึ้น ค่าป้อนกลับและกระแสฐานของทรานซิสเตอร์ T1 และ T2 ก็จะยิ่งมากขึ้น
หากโหลดน้อยกว่าค่าต่ำสุดที่อนุญาต กระแสป้อนกลับในขดลวด w3 ของหม้อแปลง Tr1 ไม่เพียงพอที่จะควบคุมทรานซิสเตอร์ และการสร้างแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจะหยุดชะงัก
กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อสูญเสียโหลด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะไม่ทำงาน

ในโครงการ ข้อเสนอแนะแรงดันไฟฟ้า ข้อเสนอแนะที่คดเคี้ยว w3 ของหม้อแปลง Tr2 เชื่อมต่อผ่านตัวต้านทาน R กับการสื่อสารที่คดเคี้ยว w3 ของหม้อแปลง Tr1 วงจรนี้ให้การป้อนกลับจากหม้อแปลงเอาท์พุตไปยังอินพุตของหม้อแปลงควบคุม Tr1 จากนั้นไปยังวงจรฐานของทรานซิสเตอร์ T1 และ T2
การตอบสนองของแรงดันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับโหลดเล็กน้อย หากมีโหลดขนาดใหญ่มากที่เอาต์พุต (ลัดวงจร) แรงดันไฟฟ้าที่ขดลวด w3 ของหม้อแปลง Tr2 จะลดลงและอาจเกิดช่วงเวลาหนึ่งเมื่อแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดฐาน w1 และ w2 ของหม้อแปลง Tr1 จะไม่เพียงพอที่จะควบคุมทรานซิสเตอร์ . เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะหยุดทำงาน
ในบางกรณี ปรากฏการณ์นี้สามารถใช้เป็นการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรเอาต์พุตได้
ในทางปฏิบัติมีการใช้วงจรทั้งสองที่มีการป้อนกลับทั้งกระแสและแรงดันอย่างกว้างขวาง

วงจรอินเวอร์เตอร์แบบพุชพูลพร้อมระบบป้อนกลับแรงดันไฟฟ้า

ตัวอย่างเช่นลองพิจารณาการทำงานของวงจรคอนเวอร์เตอร์ - อินเวอร์เตอร์ที่พบบ่อยที่สุด - วงจรฮาล์ฟบริดจ์
วงจรประกอบด้วยบล็อกอิสระหลายบล็อก:

• - หน่วยเรียงกระแส - แปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 220 โวลต์ 50 เฮิรตซ์เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 310 โวลต์
• — อุปกรณ์กระตุ้นพัลส์ – สร้างพัลส์แรงดันไฟฟ้าสั้นเพื่อสตาร์ทเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอัตโนมัติ
• - เครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ - แปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 310 โวลต์ให้เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าความถี่สูง 20 - 100 กิโลเฮิรตซ์
• - วงจรเรียงกระแส - แปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 20 -100 kHz เป็นแรงดันไฟฟ้าตรง

ทันทีหลังจากเปิดแหล่งจ่ายไฟ 220 โวลต์อุปกรณ์พัลส์ทริกเกอร์จะเริ่มทำงานซึ่งเป็นเครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้าฟันเลื่อย (R2, C2, D7) จากนั้นพัลส์ที่กระตุ้นจะมาถึงฐานของทรานซิสเตอร์ T2 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอัตโนมัติเริ่มทำงาน
ทรานซิสเตอร์สำคัญจะเปิดทีละตัวและในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเอาท์พุต Tr2 ซึ่งเชื่อมต่อกับเส้นทแยงมุมของบริดจ์ (T1, T2 - C3, C4) จะเกิดแรงดันไฟฟ้าสลับรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า
แรงดันไฟขาออกจะถูกลบออกจากขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง Tr2 ซึ่งแก้ไขโดยไดโอด D9 - D12 (การแก้ไขแบบเต็มคลื่น) และปรับให้เรียบด้วยตัวเก็บประจุ C5
เอาต์พุตจะสร้างแรงดันไฟฟ้าคงที่ตามค่าที่กำหนด
หม้อแปลง T1 ใช้เพื่อส่งพัลส์ป้อนกลับจากหม้อแปลงเอาท์พุต Tr2 ไปยังฐานของทรานซิสเตอร์หลัก T1 และ T2


วงจร UPS แบบพุชพูลมีข้อดีมากกว่าวงจรวงจรเดียวหลายประการ:

• — แกนเฟอร์ไรต์ของหม้อแปลงเอาท์พุต Tr2 ทำงานด้วยการกลับตัวของสนามแม่เหล็กแบบแอกทีฟ (แกนแม่เหล็กถูกใช้อย่างเต็มที่ในแง่ของกำลัง)
• - แรงดันไฟฟ้าสะสม-อิมิตเตอร์ Uek บนทรานซิสเตอร์แต่ละตัวจะต้องไม่เกินแรงดันไฟฟ้าแหล่งจ่ายกระแสตรงที่ 310 โวลต์
• — เมื่อกระแสโหลดเปลี่ยนจาก I = 0 เป็น Imax แรงดันเอาต์พุตจะเปลี่ยนไปเล็กน้อย
• — ไฟกระชากไฟฟ้าแรงสูงในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง Tr2 มีค่าน้อยมาก และระดับการรบกวนที่แผ่รังสีจะลดลงตามลำดับ

และอีกหนึ่งข้อสังเกตเกี่ยวกับวงจรพุช-พูล!!

ลองเปรียบเทียบการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกดดึงและแบบจังหวะเดียวที่มีโหลดเท่ากัน
ทรานซิสเตอร์หลักแต่ละตัว T1 และ T2 ถูกใช้เพียงครึ่งหนึ่งของเวลา (หนึ่งครึ่งคลื่น) ในระหว่างหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า; ครึ่งหลังของวงจรคือ "พัก" นั่นคือกำลังที่สร้างขึ้นทั้งหมดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกแบ่งครึ่งหนึ่งระหว่างทรานซิสเตอร์ทั้งสองและพลังงานจะถูกถ่ายโอนไปยังโหลดอย่างต่อเนื่อง (จากทรานซิสเตอร์ตัวหนึ่งจากนั้นจากอีกตัวหนึ่ง) ตลอดทั้งวงจร ทรานซิสเตอร์ทำงานในโหมดอ่อนโยน
ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบรอบเดียว พลังงานที่สะสมในแกนเฟอร์ไรต์จะเกิดขึ้นในช่วงครึ่งรอบ และในครึ่งหลังของรอบ พลังงานจะถูกปล่อยออกสู่โหลด

ทรานซิสเตอร์หลักในวงจรวงจรเดียวทำงานเข้มข้นกว่าทรานซิสเตอร์หลักในวงจรพุช-พูลถึงสี่เท่า

แผนผังของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าอย่างง่ายที่ใช้ออสซิลเลเตอร์ในตัวนั้นสร้างขึ้นโดยใช้ทรานซิสเตอร์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบตื่นเต้นในตัวเอง (ออสซิลเลเตอร์ในตัวเอง) มักจะใช้การตอบรับเชิงบวกเพื่อกระตุ้นการสั่นทางไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีออสซิลเลเตอร์ในตัวตามองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่ซึ่งมีความต้านทานไดนามิกเชิงลบ แต่ในทางปฏิบัติแล้วไม่ได้ใช้เป็นตัวแปลง

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบขั้นตอนเดียว

วงจรที่ง่ายที่สุดของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบขั้นตอนเดียวที่ใช้ออสซิลเลเตอร์ในตัวจะแสดงในรูปที่ 1 1. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทนี้เรียกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบบล็อก การเปลี่ยนเฟสเพื่อให้แน่ใจว่าเงื่อนไขสำหรับการเกิดการแกว่งนั้นมั่นใจได้โดยการรวมขดลวดบางอย่าง

ข้าว. 1. แผนผังของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าพร้อมผลป้อนกลับของหม้อแปลง

อะนาล็อกของทรานซิสเตอร์ 2N3055 คือ KT819GM เครื่องกำเนิดการปิดกั้นช่วยให้คุณได้รับพัลส์สั้น ๆ ที่มีรอบการทำงานขนาดใหญ่ รูปร่างของพัลส์เหล่านี้อยู่ใกล้กับสี่เหลี่ยม

ตามกฎแล้วความจุของวงจรออสซิลเลชันของเครื่องกำเนิดบล็อกนั้นมีขนาดเล็กและถูกกำหนดโดยความจุระหว่างการหมุนและความจุการติดตั้ง ความถี่ในการสร้างสูงสุดของออสซิลเลเตอร์แบบบล็อกคือหลายร้อย kHz ข้อเสียของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทนี้คือการพึ่งพาความถี่ในการสร้างอย่างเด่นชัดต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า

ตัวแบ่งความต้านทานในวงจรฐานของทรานซิสเตอร์คอนเวอร์เตอร์ (รูปที่ 1) ได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างอคติเริ่มต้น ตัวแปลงเวอร์ชันที่แก้ไขเล็กน้อยพร้อมคำติชมของหม้อแปลงจะแสดงในรูปที่ 1 2.

ข้าว. 2. แผนผังของบล็อกหลัก (ระดับกลาง) ของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าแรงสูงโดยใช้ตัวแปลงแบบสั่นในตัว

ออสซิลเลเตอร์ในตัวทำงานที่ความถี่ประมาณ 30 kHz ที่เอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์จะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่มีแอมพลิจูดสูงถึง 1 kV (พิจารณาจากจำนวนรอบของขดลวดแบบสเต็ปอัพของหม้อแปลง)

Transformer T1 ถูกสร้างขึ้นบนเฟรมอิเล็กทริกที่เสียบเข้าไปในแกนหุ้มเกราะ B26 ที่ทำจากเฟอร์ไรต์ M2000NM1 (M1500NM1) ขดลวดปฐมภูมิมี 6 รอบ การพันขดลวดทุติยภูมิ - ลวด PELSHO 20 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.18 มม. (0.12...0.23 มม.)

การพันแบบสเต็ปอัปเพื่อให้ได้แรงดันเอาต์พุต 700...800 V มีลวด PEL ประมาณ 1,800 รอบ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1 มม. ในระหว่างการพันทุกๆ 400 รอบจะมีการวางแผ่นอิเล็กทริกที่ทำจากกระดาษตัวเก็บประจุชั้นต่างๆจะถูกชุบด้วยตัวเก็บประจุหรือน้ำมันหม้อแปลง ขั้วคอยล์เต็มไปด้วยพาราฟิน

คอนเวอร์เตอร์นี้สามารถใช้เป็นคอนเวอร์เตอร์ระดับกลางเพื่อจ่ายไฟให้กับขั้นตอนต่อๆ ไปของการสร้างไฟฟ้าแรงสูง (เช่น กับเครื่องคายประจุไฟฟ้าหรือไทริสเตอร์)

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าถัดไป (USA) ถูกสร้างขึ้นบนทรานซิสเตอร์ตัวเดียวด้วย (รูปที่ 3) ความเสถียรของแรงดันไบแอสพื้นฐานนั้นดำเนินการโดยไดโอดที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมสามตัว VD1 - VD3 (ไบแอสไปข้างหน้า)

ข้าว. 3. แผนผังของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าพร้อมข้อเสนอแนะของหม้อแปลง

ทางแยกสะสมของทรานซิสเตอร์ VT1 ได้รับการปกป้องโดยตัวเก็บประจุ C2 นอกจากนี้โซ่ของไดโอด VD4 และซีเนอร์ไดโอด VD5 ยังเชื่อมต่อแบบขนานกับขดลวดสะสมของหม้อแปลง T1

เครื่องกำเนิดพัลส์จะผลิตพัลส์ที่มีรูปร่างใกล้เคียงกับสี่เหลี่ยม ความถี่ในการสร้างคือ 10 kHz และถูกกำหนดโดยค่าความจุของตัวเก็บประจุ SZ อะนาล็อกของทรานซิสเตอร์ 2N3700 คือ KT630A

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบพุชพูล

วงจรของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบพุชพูลจะแสดงในรูปที่ 1 4. อะนาล็อกของทรานซิสเตอร์ 2N3055 - KT819GM หม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง (รูปที่ 4) สามารถทำได้โดยใช้แกนเปิดเฟอร์ไรต์ของหน้าตัดกลมหรือสี่เหลี่ยมรวมทั้งใช้หม้อแปลงสายโทรทัศน์

เมื่อใช้แกนเฟอร์ไรต์ทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 มม. จำนวนรอบของการพันขดลวดไฟฟ้าแรงสูง ขึ้นอยู่กับแรงดันเอาต์พุตที่ต้องการ สามารถเข้าถึงลวด 8000 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.15...0.25 มม. ขดลวดสะสมประกอบด้วยลวด 14 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5...0.8 มม.

ข้าว. 4. โครงร่างของตัวแปลงแบบพุชพูลพร้อมคำติชมของหม้อแปลง

ข้าว. 5. ตัวแปรของวงจรแปลงไฟฟ้าแรงสูงพร้อมการตอบสนองของหม้อแปลง

ขดลวดป้อนกลับ (ขดลวดฐาน) ประกอบด้วยลวดเส้นเดียวกัน 6 รอบ เมื่อเชื่อมต่อขดลวดต้องสังเกตการวางขั้นตอน แรงดันเอาต์พุตของตัวแปลงสูงถึง 8 kV

ทรานซิสเตอร์ที่ผลิตในประเทศเช่น KT819 และสิ่งที่คล้ายคลึงกันสามารถใช้เป็นทรานซิสเตอร์คอนเวอร์เตอร์ได้

รูปแบบของวงจรของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่คล้ายกันจะแสดงในรูปที่ 1 5. ความแตกต่างที่สำคัญอยู่ที่วงจรจ่ายไบแอสไปยังฐานของทรานซิสเตอร์

จำนวนรอบของขดลวดหลัก (ตัวสะสม) คือ 2x5 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.29 มม. ส่วนรอง - 2x2 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.64 มม. แรงดันไฟเอาท์พุตของคอนเวอร์เตอร์ถูกกำหนดโดยจำนวนรอบของการพันแบบสเต็ปอัพทั้งหมดและสามารถเข้าถึง 10...30 kV

A. ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าของ Chaplygin ไม่มีตัวต้านทาน (รูปที่ 6) ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ขนาด 5-6 ก้อนและสามารถส่งกระแสสูงสุด 1 A ให้กับโหลดที่แรงดันไฟฟ้า 12 V

ข้าว. 6. แผนภาพวงจรของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงอย่างง่ายที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 5V

ไดโอดเรียงกระแสคือการเปลี่ยนผ่านของทรานซิสเตอร์ออสซิลเลเตอร์ อุปกรณ์ยังสามารถทำงานที่แรงดันไฟฟ้าที่ลดลงเหลือ 1 V

สำหรับตัวเลือกตัวแปลงพลังงานต่ำ คุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ เช่น KT208, KT209, KT501 และอื่นๆ กระแสโหลดสูงสุดไม่ควรเกินกระแสฐานสูงสุดของทรานซิสเตอร์

ไดโอด VD1 และ VD2 เป็นทางเลือก แต่อนุญาตให้รับแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติม 4.2 V ของขั้วลบที่เอาต์พุต ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ประมาณ 85% Transformer T1 ผลิตบนวงแหวน K18x8x5 2000NM1 ขดลวด I และ II แต่ละตัวมี 6, III และ IV แต่ละตัวมีลวด PEL-2 0.5 จำนวน 10 รอบ

ตัวแปลงอุปนัยสามจุด

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า (รูปที่ 7) สร้างขึ้นตามวงจรสามจุดอุปนัยและมีไว้สำหรับการวัดความต้านทานสูงและช่วยให้คุณได้รับแรงดันไฟฟ้าที่ไม่เสถียรที่ 120... 150 V ที่เอาต์พุต

กระแสไฟที่ใช้โดยตัวแปลงจะอยู่ที่ประมาณ 3...5 mA ที่แรงดันไฟฟ้า 4.5 V สามารถสร้างหม้อแปลงสำหรับอุปกรณ์นี้โดยใช้หม้อแปลงโทรทัศน์ BTK-70

ข้าว. 7. แผนผังของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าตามวงจรอุปนัยสามตัน

ขดลวดทุติยภูมิจะถูกลบออกและในสถานที่นั้นขดลวดแรงดันต่ำของคอนเวอร์เตอร์จะถูกพัน - 90 รอบ (สองชั้น 45 รอบในแต่ละ) ของลวด PEV-1 0.19...0.23 มม. แยกจากเทิร์นที่ 70 จากด้านล่างตามแผนภาพ ตัวต้านทาน R1 คือ 12...51 kOhm

ตัวแปลงแรงดันไฟ 1.5 V/-9 V

ข้าว. 8. วงจรแปลงแรงดันไฟฟ้า 1.5 V/-9 V.

ตัวแปลง (รูปที่ 8) เป็นเครื่องกำเนิดการผ่อนคลายแบบรอบเดียวที่มีการตอบรับเชิงบวกแบบคาปาซิทีฟ (C2, SZ) วงจรสะสมของทรานซิสเตอร์ VT2 รวมถึงหม้อแปลงอัตโนมัติแบบสเต็ปอัพ T1

ตัวแปลงใช้การเชื่อมต่อแบบย้อนกลับของไดโอดเรียงกระแส VD1 เช่น เมื่อเปิดทรานซิสเตอร์ VT2 แรงดันไฟฟ้า Un จะถูกนำไปใช้กับขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติและพัลส์แรงดันไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นที่เอาต์พุตของหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ อย่างไรก็ตามไดโอด VD1 ซึ่งเปิดในทิศทางตรงกันข้ามถูกปิดในเวลานี้และโหลดจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากตัวแปลง

ในช่วงเวลาของการหยุดชั่วคราวเมื่อทรานซิสเตอร์ปิด ขั้วของแรงดันไฟฟ้าบนขดลวด T1 จะถูกย้อนกลับ ไดโอด VD1 จะเปิดขึ้น และแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขจะถูกนำไปใช้กับโหลด

ในรอบต่อๆ ไป เมื่อปิดทรานซิสเตอร์ VT2 ตัวเก็บประจุตัวกรอง (C4, C5) จะถูกปล่อยออกมาผ่านโหลด ส่งผลให้กระแสตรงไหลได้ ในกรณีนี้ การเหนี่ยวนำของขดลวดแบบสเต็ปอัพของหม้อแปลงอัตโนมัติ T1 มีบทบาทในการทำให้หายใจไม่ออกของตัวกรองที่เรียบขึ้น

เพื่อกำจัดการทำให้เป็นแม่เหล็กของแกนหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติโดยกระแสตรงของทรานซิสเตอร์ VT2 การกลับตัวของแม่เหล็กของแกนหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัตินั้นถูกใช้โดยการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุ C2 และ S3 ขนานกับขดลวดซึ่งเป็นตัวแบ่งแรงดันป้อนกลับด้วย

เมื่อทรานซิสเตอร์ VT2 ปิด ตัวเก็บประจุ C2 และ SZ จะถูกคายประจุผ่านส่วนหนึ่งของขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้าระหว่างการหยุดชั่วคราว โดยกลับทิศทางแม่เหล็กของแกน T1 ด้วยกระแสคายประจุ

ความถี่ในการสร้างขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ฐานของทรานซิสเตอร์ VT1 เสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าขาออกเกิดขึ้นเนื่องจากการตอบรับเชิงลบ (NFB) สำหรับแรงดันไฟฟ้าคงที่ผ่าน R2

เมื่อแรงดันเอาต์พุตลดลง ความถี่ของพัลส์ที่สร้างขึ้นจะเพิ่มขึ้นโดยมีระยะเวลาเท่ากันโดยประมาณ เป็นผลให้ความถี่ของการชาร์จตัวเก็บประจุตัวกรอง C4 และ C5 เพิ่มขึ้น และแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมโหลดได้รับการชดเชย เมื่อแรงดันเอาต์พุตเพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน ความถี่ในการสร้างจะลดลง

ดังนั้นหลังจากชาร์จตัวเก็บประจุ C5 แล้ว ความถี่ในการสร้างจะลดลงหลายสิบครั้ง มีเพียงพัลส์หายากเท่านั้นที่ยังคงอยู่ เพื่อชดเชยการคายประจุของตัวเก็บประจุในโหมดพัก วิธีการทำให้เสถียรนี้ทำให้สามารถลดกระแสนิ่งของคอนเวอร์เตอร์ลงเหลือ 0.5 mA

ทรานซิสเตอร์ VT1 และ VT2 ควรได้รับอัตราขยายสูงสุดที่เป็นไปได้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ การพันของหม้อแปลงอัตโนมัตินั้นพันบนวงแหวนเฟอร์ไรต์ K10x6x2 ที่ทำจากวัสดุ 2000NM และมีลวด PEL-0.08 300 รอบโดยมีการแตะจากเทิร์นที่ 50 (นับจากขั้วต่อ "ต่อสายดิน") ไดโอด VD1 จะต้องมีความถี่สูงและมีกระแสย้อนกลับต่ำ การตั้งค่าคอนเวอร์เตอร์ลงมาเพื่อตั้งค่าแรงดันไฟเอาท์พุตเป็น -9 V โดยเลือกตัวต้านทาน R2

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าพร้อมการควบคุม PWM

ในรูป รูปที่ 9 แสดงวงจรของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรพร้อมการควบคุมความกว้างพัลส์ ตัวแปลงยังคงทำงานเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลงจาก 9.... 12 เป็น 3V ตัวแปลงดังกล่าวเหมาะสมที่สุดสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่

ประสิทธิภาพโคลงอย่างน้อย 70% เสถียรภาพจะคงอยู่เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟลดลงต่ำกว่าแรงดันเอาต์พุตที่เสถียรของคอนเวอร์เตอร์ ซึ่งตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบเดิมไม่สามารถให้ได้ หลักการรักษาเสถียรภาพที่ใช้ในตัวแปลงแรงดันไฟฟ้านี้

ข้าว. 9. ไดอะแกรมของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรพร้อมการควบคุม PWM

เมื่อเปิดตัวแปลงกระแสผ่านตัวต้านทาน R1 จะเปิดทรานซิสเตอร์ VT1 ซึ่งกระแสสะสมซึ่งไหลผ่านขดลวด II ของหม้อแปลง T1 จะเปิดทรานซิสเตอร์ทรงพลัง VT2 ทรานซิสเตอร์ VT2 เข้าสู่โหมดอิ่มตัวและกระแสผ่านขดลวด I ของหม้อแปลงจะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรง

พลังงานจะถูกเก็บไว้ในหม้อแปลงไฟฟ้า หลังจากนั้นครู่หนึ่งทรานซิสเตอร์ VT2 จะเปลี่ยนไปที่โหมดแอคทีฟและแรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำตัวเองจะปรากฏขึ้นในขดลวดหม้อแปลงซึ่งมีขั้วตรงข้ามกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับพวกมัน (วงจรแม่เหล็กของหม้อแปลงไม่อิ่มตัว)

ทรานซิสเตอร์ VT2 ปิดเหมือนหิมะถล่มและแรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำตัวเองของขดลวด I ชาร์จตัวเก็บประจุ S3 ผ่านไดโอด VD2 ตัวเก็บประจุ C2 ช่วยให้ปิดทรานซิสเตอร์ได้แม่นยำยิ่งขึ้น จากนั้นให้ทำซ้ำขั้นตอนนี้

หลังจากนั้นครู่หนึ่ง แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ SZ จะเพิ่มขึ้นมากจนซีเนอร์ไดโอด VD1 จะเปิดขึ้น และกระแสเบสของทรานซิสเตอร์ VT1 จะลดลง ในขณะที่กระแสเบสลดลง ดังนั้นกระแสสะสมของทรานซิสเตอร์ VT2

เนื่องจากพลังงานที่สะสมในหม้อแปลงถูกกำหนดโดยกระแสสะสมของทรานซิสเตอร์ VT2 แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ SZ หยุดจะเพิ่มขึ้นอีก ตัวเก็บประจุถูกคายประจุผ่านโหลด ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าคงที่จะถูกรักษาไว้ที่เอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์ แรงดันไฟขาออกถูกกำหนดโดยซีเนอร์ไดโอด VD1 ความถี่ในการแปลงจะแตกต่างกันไปภายใน 20... 140 kHz

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า 3-12V/+15V, -15V

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า วงจรดังแสดงในรูปที่ 1 10 แตกต่างกันตรงที่วงจรโหลดถูกแยกกระแสไฟฟ้าจากวงจรควบคุม สิ่งนี้ช่วยให้คุณได้รับแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรรองหลายตัว การใช้ลิงค์อินทิเกรตในวงจรป้อนกลับช่วยปรับปรุงเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิ

ข้าว. 10. วงจรของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรพร้อมเอาต์พุตไบโพลาร์ 15+15V

ความถี่ในการแปลงจะลดลงเกือบเป็นเส้นตรงเมื่อแรงดันไฟจ่ายลดลง สถานการณ์นี้ช่วยเพิ่มการป้อนกลับในคอนเวอร์เตอร์ และเพิ่มเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิ

แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุปรับให้เรียบของวงจรทุติยภูมิขึ้นอยู่กับพลังงานของพัลส์ที่ได้รับจากหม้อแปลงไฟฟ้า การมีตัวต้านทาน R2 ทำให้แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ C3 ขึ้นอยู่กับอัตราการเกิดซ้ำของพัลส์และระดับการพึ่งพา (ความชัน) จะถูกกำหนดโดยความต้านทานของตัวต้านทานนี้

ดังนั้นการใช้ตัวต้านทานการตัดแต่ง R2 คุณสามารถตั้งค่าการพึ่งพาการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าของขดลวดทุติยภูมิตามการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการได้ ทรานซิสเตอร์สนามผล VT2 เป็นตัวป้องกันกระแสไฟฟ้า ประสิทธิภาพของตัวแปลงสามารถเข้าถึง 70... 90%

ความไม่แน่นอนของแรงดันเอาต์พุตที่แรงดันไฟฟ้า 4... 12 V ไม่เกิน 0.5% และเมื่ออุณหภูมิแวดล้อมเปลี่ยนจาก -40 เป็น +50 ° C - ไม่เกิน 1.5% กำลังโหลดสูงสุดคือ 2 W

เมื่อตั้งค่าคอนเวอร์เตอร์ ตัวต้านทาน R1 และ R2 จะถูกตั้งค่าไว้ที่ตำแหน่งความต้านทานต่ำสุด และโหลด RH ที่เท่ากันจะเชื่อมต่ออยู่ อินพุตของอุปกรณ์จ่ายแรงดันไฟฟ้า 12 V และใช้ตัวต้านทาน R1 ตั้งค่าแรงดันไฟฟ้า 15 V ให้กับโหลดRн ถัดไปแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟจะลดลงเหลือ 4 V และใช้ตัวต้านทาน R2 เพื่อให้ได้ แรงดันเอาต์พุต 15 V โดยการทำซ้ำขั้นตอนนี้หลาย ๆ ครั้งจะได้แรงดันเอาต์พุตที่เสถียร

ขดลวด I และ II และวงจรแม่เหล็กของหม้อแปลงจะเหมือนกันสำหรับตัวเลือกตัวแปลงทั้งสอง ขดลวดถูกพันบนแกนแม่เหล็กหุ้มเกราะ B26 ที่ทำจากเฟอร์ไรต์ 1500NM การม้วน I ประกอบด้วยลวด PEL 0.8 จำนวน 8 รอบ และ Winding II ประกอบด้วยลวด PEL ขนาด 0.33 จำนวน 6 รอบ (แต่ละขดลวด III และ IV ประกอบด้วยลวด PEL ขนาด 0.33 มม. 15 รอบ)

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าเครือข่ายขนาดเล็ก

แผนภาพของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าหลักขนาดเล็กที่เรียบง่ายที่ทำจากองค์ประกอบที่มีอยู่จะแสดงในรูปที่ 1 11. อุปกรณ์นี้ใช้เครื่องกำเนิดบล็อกธรรมดาที่ใช้ทรานซิสเตอร์ VT1 (KT604, KT605A, KT940)

ข้าว. 11. โครงร่างของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์โดยใช้เครื่องกำเนิดบล็อค

หม้อแปลง T1 พันอยู่บนแกนหุ้มเกราะ B22 ที่ทำจากเฟอร์ไรต์ M2000NN ขดลวด Ia และ Ib ประกอบด้วยลวด PELSHO 0.1 มม. 150+120 รอบ Winding II มีลวด PEL 0.27 มม. 40 รอบ III - ลวด PELSHO 0.1 มม. 11 รอบ ขั้นแรก การพัน Ia คือการพันแผล จากนั้น II จากนั้นการพันปอนด์ และสุดท้ายการพัน III

แหล่งจ่ายไฟไม่กลัวการลัดวงจรหรือโหลด แต่มีค่าสัมประสิทธิ์ระลอกคลื่นไฟฟ้าแรงสูง ประสิทธิภาพต่ำ กำลังขับต่ำ (สูงถึง 1 W) และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในระดับที่มีนัยสำคัญ ตัวแปลงยังสามารถขับเคลื่อนจากแหล่งจ่ายกระแสตรงที่มีแรงดันไฟฟ้า 120 6 ในกรณีนี้ควรแยกตัวต้านทาน R1 และ R2 (รวมถึงไดโอด VD1) ออกจากวงจร

เครื่องแปลงไฟกระแสต่ำ 440V

สามารถประกอบตัวแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสต่ำเพื่อจ่ายไฟให้กับเคาน์เตอร์ Geiger-Muller ที่ปล่อยก๊าซได้ตามวงจรในรูปที่ 1 12. ตัวแปลงเป็นเครื่องกำเนิดบล็อกทรานซิสเตอร์พร้อมขดลวดเสริมเพิ่มเติม พัลส์จากขดลวดนี้ชาร์จตัวเก็บประจุ SZ ผ่านไดโอดเรียงกระแส VD2, VD3 ถึงแรงดันไฟฟ้า 440 V

ตัวเก็บประจุ SZ ต้องเป็นไมกาหรือเซรามิก โดยมีแรงดันไฟฟ้าในการทำงานอย่างน้อย 500 V ระยะเวลาของพัลส์เครื่องกำเนิดการบล็อคคือประมาณ 10 μs อัตราการเกิดซ้ำของพัลส์ (หลายสิบ Hz) ขึ้นอยู่กับค่าคงที่เวลาของวงจร R1, C2

ข้าว. 12. วงจรของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสต่ำสำหรับจ่ายไฟให้กับเคาน์เตอร์ Geiger-Muller ที่ปล่อยก๊าซ

แกนแม่เหล็กของหม้อแปลง T1 ทำจากวงแหวนเฟอร์ไรต์ K16x10x4.5 3000NM สองตัวติดกาวเข้าด้วยกัน และหุ้มด้วยผ้าเคลือบเงา เทฟลอน หรือฟลูออโรพลาสติก

ขั้นแรกให้ม้วน III พันเป็นกลุ่ม - ลวด PEV-2 0.07 จำนวน 420 รอบเติมวงจรแม่เหล็กให้เท่ากัน ชั้นฉนวนวางอยู่ด้านบนของขดลวด III ขดลวด I (8 รอบ) และ II (3 รอบ) พันด้วยลวดใดๆ บนชั้นนี้ และควรกระจายให้ทั่ววงแหวนให้เท่ากันที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

คุณควรใส่ใจกับการวางขั้นตอนที่ถูกต้องของขดลวดโดยจะต้องดำเนินการก่อนเปิดเครื่องครั้งแรก ด้วยความต้านทานโหลดลำดับหลาย MOhms ตัวแปลงจึงใช้กระแส 0.4... 1.0 mA

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าสำหรับจ่ายไฟแฟลช

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า (รูปที่ 13) ได้รับการออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟให้กับแฟลช Transformer T1 ถูกสร้างขึ้นบนแกนแม่เหล็กของวงแหวนเปอร์มัลลอย K40x28x6 สองวงที่พับเข้าด้วยกัน ขดลวดวงจรสะสมของทรานซิสเตอร์ VT1 มี 16 รอบ PEV-2 0.6 มม. วงจรฐานของมันคือ 12 รอบด้วยสายเดียวกัน การม้วนแบบขั้นบันไดประกอบด้วย PEV-2 0.2 จำนวน 400 รอบ

ข้าว. 13. วงจรแปลงไฟแฟลชภาพ

ใช้หลอดนีออน HL1 จากสตาร์ทเตอร์หลอดฟลูออเรสเซนต์ แรงดันไฟเอาท์พุตของคอนเวอร์เตอร์จะเพิ่มขึ้นอย่างราบรื่นทั่วทั้งตัวเก็บประจุแบบแฟลชเป็น 200 V ใน 50 วินาที อุปกรณ์กินกระแสสูงสุด 0.6 A

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า PN-70

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า PN-70 ซึ่งเป็นพื้นฐานของอุปกรณ์ที่อธิบายไว้ด้านล่างได้รับการออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟให้กับหลอดไฟแฟลช (รูปที่ 14) โดยปกติแล้ว พลังงานแบตเตอรี่อินเวอร์เตอร์จะถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพน้อยที่สุด

โดยไม่คำนึงถึงความถี่ของแสงกะพริบ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะทำงานอย่างต่อเนื่อง ใช้พลังงานจำนวนมากและการคายประจุแบตเตอรี่

ข้าว. 14. โครงการแปลงแรงดันไฟฟ้าดัดแปลง PN-70

O. Panchik จัดการเพื่อเปลี่ยนตัวแปลงเป็นโหมดสแตนด์บายโดยเปิดตัวแบ่งความต้านทาน R5, R6 ที่เอาต์พุตของตัวแปลงและส่งสัญญาณจากมันผ่านซีเนอร์ไดโอด VD1 ไปยังสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำบนทรานซิสเตอร์ VT1 - VTZ ตามวงจรดาร์ลิงตัน .

ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุแบบแฟลช (ไม่แสดงในแผนภาพ) ถึงค่าที่กำหนดซึ่งกำหนดโดยค่าของตัวต้านทาน R6 ซีเนอร์ไดโอด VD1 จะทะลุผ่านและสวิตช์ทรานซิสเตอร์จะตัดการเชื่อมต่อแบตเตอรี่กำลัง (9 V) ตัวแปลง

เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์ลดลงอันเป็นผลมาจากการคายประจุเองหรือการคายประจุของตัวเก็บประจุไปยังไฟแฟลช ซีเนอร์ไดโอด VD1 จะหยุดการนำกระแสสวิตช์และดังนั้นตัวแปลงจะเปิดขึ้น ต้องติดตั้งทรานซิสเตอร์ VT1 บนหม้อน้ำทองแดงขนาด 50x22x0.5 มม.