Повышающие преобразователи и умножители напряжения
Повышающие преобразователи и умножители напряжения
Обычно, если в конструкции
имеется сетевое питание, для получения всех питающих напряжении используют трансформаторы.
Повышающие преобразователи и умножители напряжения применяются, когда необходимо
получить напряжения большие, чем напряжения питания в носимых устройствах, питаемых
от батарей или аккумуляторов. Преобразователи малой мощности (до 100-200 мВт)
можно собрать на дискретных элементах без применения трансформаторов, в преобразователях
большой мощности трансформатор необходим. Для получения удвоенного или утроенного
напряжения можно пользоваться т.н. умножителями напряжения (см. главу 2).
Бестрансформаторный удвоитель напряжения для малогабаритных устройств
На рис. 3.6-1 приведена
схема преобразователя напряжения 9 В -> 18В для устройств, потребляющих не
более 100 мА при напряжении питания 18В. Преобразователь приведен в составе
практической схемы сирены для систем охраны и сигнализации.
.
Генератор
управления выполнен по типовой схеме. На выходе D 1.2 формируются прямоугольные
импульсы с частотой 1 Гц. Импульсы поступают на управляемый генератор Dl.3,
D1.4 и цепочку из R3, R2, С2, которая влияет на глубину модуляции. R4, R5, СЗ,
С4 подбираются в соответствии с резонансной частотой пьезо керамического излучателя
В 1 в пределах 1,5-3 кГц. Для повышения амплитуды на пьезокристалле в схему
введен умножитель. Сигнал с выхода DD1.4 поступает на комплементарную пару VT5,
VT6 и далее на умножитель VD3, VD4, С5, Сб. Напряжение на С6 при токе нагрузки
50 мА и основном питании 9 В составляет порядка 16 В. Мощность умножителя можно
несколько увеличить, применив емкости большего номинала. Схему можно питать
напряжением 6-15 В (15 В — максимум для ИС серии 561), в случае 15 В питания,
напряжение на выходе умножителя будет составлять нс менее 25 В при нагрузке
80 мА. 
В данной конструкции амплитуда
на кристалле пьезоэлемен та будет учетверенной, учитывая то, что он включен
в противофа-зе, относительно плеч транзисторов VT1, VT3. В качестве излучателя
используется специально для этих целей разработанная керамическая пластина с
двухсторонним покрытием, так называемый триморф с диаметром кристалла 32 мм.
Мощным преобразователь для питания бытовых электроприборов
На рис. 3.6-2 приведена
принципиальная схема мощного преобразователя для питания бытовых электроприборов
(телевизор, дрель, электронасос и т.д.) от автомобильного аккумулятора. Преобразователь
обеспечивает выходное напряжение 220 В, 50 Гц на нагрузке мощностью до 100 Вт.
При максимальной нагрузке потребляемый от аккумулятора ток не превышает 10 А.
Количество деталей в устройстве
сведено к минимуму. На микросхеме DD1.1 собран задающий генератор с частотой
100 Гц. Точную настройку частоты (что важно для нормальной работы аппаратуры)
осуществляют резисторами R1 и R2. Деление частоты на 2 и управление транзисторами
обеспечиваются второй половиной микросхемы — D1.2. Транзисторы VT1, VT2 включены
для обеспечения нормального режима работы выходов DD1.2 при максимальном токе
нагрузки. Выходные транзисторы VT3, VT4 устанавливаются на радиаторы, площадь
которых не менее 350 см^2.
Для сглаживания прямоугольных
фронтов предназначен конденсатор СЗ, который вместе с выходной обмоткой и нагрузкой
образует резонансную систему. Его емкость сильно зависит от характера нагрузки.
Трансформатор ТР1 выполнен на магнитопро воде марки ШЛМ или ПЛМ габаритной мощности
100 Вт. Обмотки I и II содержат по 17 витков провода ПЭВ-2 2,0мм, обмотка III
содержит 750 витков провода ПЭВ-2 0,7мм.
Данную схему
очень легко переработать под высокочастотный преобразователь напряжения (частота
преобразования ~25 кГц). Для этого достаточно поднять частоту задающего генератора
на D1.1 до -50 кГц, изменив емкости С1 и С2 на 180 пФ, и заменить ТР1 на высокочастотный
трансформатор. Мощность преобразователя зависит от нагрузки выходных транзисторов,
максимальный ток, который они могут дать нс должен превышать 8А в плече. Для
увеличения тока уменьшается количество витков трансформатора в 1 и II обмотках
до 8-10. На выходе преобразователя устанавливается диодный мост и ВЧ-фильтр,
применяемые в них компоненты должны обеспечивать нормальную работу на частоте
25 кГц. 
|
