Convertitore di polarità di tensione. Schema, descrizione

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Convertitore di polarità di tensione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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La maggior parte dei dispositivi moderni è realizzata utilizzando microchip. Inoltre, il dispositivo può contenere sia circuiti integrati digitali che analogici, ad esempio amplificatori operazionali, che richiedono una sorgente di tensione bipolare per essere alimentati.

Quando si utilizza il dispositivo in condizioni stazionarie, di norma non sorgono problemi a causa del fatto che non esistono requisiti rigorosi per la massa del dispositivo e la scelta di una soluzione di progettazione del circuito per la fonte di alimentazione. In campo si utilizzano solitamente batterie o accumulatori per l'alimentazione, il cui costo e peso può anche essere significativo, a tal proposito, e anche per comodità di sostituzione delle sorgenti di alimentazione, vengono solitamente utilizzati vari tipi di convertitori di polarità per formare un tensione negativa.

La ricerca di circuiti convertitori di polarità di tensione, la modellazione e il test delle loro prestazioni utilizzando il simulatore "Electronics Workbench EDA" hanno portato a un semplice circuito mostrato nella figura.

(clicca per ingrandire)

Il convertitore proposto differisce dalla maggior parte dei dispositivi simili nel suo circuito senza trasformatore, che ne facilita notevolmente l'assemblaggio e la configurazione, dimensioni molto ridotte, soprattutto quando si utilizzano condensatori importati C3 e C4. L'autore sarà grato per i suggerimenti per l'aggiornamento del dispositivo.

Un generatore di meandri è montato sul timer DA1. L'uscita del generatore è caricata su un raddrizzatore assemblato secondo lo schema di raddoppio della tensione VD1, VD2, C3, C4. Il resistore R1 è il carico del transistor di scarica del timer DA1. La forma e l'ampiezza della tensione di uscita dipendono dal suo valore nominale. Nonostante il basso valore del resistore R1, la corrente media del collettore del transistor è compresa tra 140 mA (con un valore consentito di 200 mA). Il condensatore C1 e il resistore R3 sono gli elementi di impostazione della frequenza del generatore. Il consumo di corrente totale dell'unità non supera i 150 mA. Con un carico di 500 ohm (R4), la tensione di uscita del convertitore è -8.5 V con una corrente di carico di 17 mA. La tensione di ripple non supera i 40 mV.

Con un aumento del valore del resistore R1 a un valore di 1 kOhm (durante la simulazione utilizzando il programma "Electronics Workbench EDA"), sono state osservate una distorsione del segnale di uscita del generatore e una diminuzione del livello di tensione di uscita.

registrazione

La tensione di uscita del convertitore dipende dalla capacità del condensatore C3, nonché dalla frequenza del generatore, determinata dagli elementi R3, C1. Anche la corrente di carico viene regolata modificando il valore di C3. Il livello di tensione di ripple al carico dipende dalla capacità del condensatore C4. Il resistore R1 seleziona la corrente di collettore ottimale del transistor di scarica. La frequenza del segnale di uscita può essere calcolata utilizzando la formula:

F = 0.722 R3C1.

Il generatore può anche essere assemblato su elementi logici convenzionali. Il vantaggio del generatore sul chip KR1006VI1. applicata dall'autore è una potenza di uscita sufficientemente grande (uno stadio di uscita a collettore aperto fornisce una corrente di uscita fino a 200 mA)

Se necessario, utilizzando un generatore più potente e un circuito di moltiplicazione della tensione, è possibile ottenere una fonte di alimentazione ad alta tensione, ad esempio per alimentare lo stadio finale di un trasmettitore radio.Vorrei anche notare che alcune aziende, ad esempio . MAXIM produce convertitori di polarità e tensione in un design integrato.

Letteratura

Alekseenko A.G. e altri L'uso di microcircuiti analogici di precisione - M., Radio e comunicazione. 1965

Autore: A.Ilyin, San Pietroburgo

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Lo scopo del progetto Hyper-X era testare in volo i principali sistemi di propulsione e le relative tecnologie per velivoli ipersonici. I primi due veicoli di prova X-43 sono stati costruiti per volare a Mach 7, la velocità più alta per un aereo a reazione. A quel tempo, il terzo X-43 è stato in grado di raggiungere Mach 9,6.

Per comprendere il significato di questo risultato, la massima velocità raggiunta dall'aereo a razzo X-15 della NASA durante i test di volo alla fine degli anni '1960 era Mach 6,7.

L'aereo di prova X-43A era un veicolo senza pilota, lungo 3,7 metri. Il suo esclusivo design dello scafo di sollevamento ha fornito un significativo sollevamento per il volo, piuttosto che fare affidamento sulle ali. Il peso dell'aereo era di circa 1400 kg.

Inoltre, questo velivolo di prova è stato progettato in modo tale da poter essere completamente controllato in volo ad alta velocità, anche se il motore è spento. Tuttavia, l'aereo non era destinato ad essere atterrato e recuperato. Dopo aver completato il volo di prova, è caduto nell'Oceano Pacifico.

I test dell'X-43A sono iniziati nel 2001, ma il primo volo si è concluso con un fallimento quando il booster Pegasus ha perso il controllo 13 secondi dopo la separazione dalla nave madre B-52. Tuttavia, un secondo tentativo nel 2004 ha avuto successo e l'aereo ha raggiunto Mach 6,83 (7456 km/h). Il terzo prototipo, decollato il 16 novembre 2004, ha stabilito un record di velocità di Mach 9,64 (10240,26 km/h) ad un'altitudine di circa 33 metri.

Il concetto originale del programma X-43 prevedeva la creazione di due macchine aggiuntive. L'X-43B doveva essere utilizzato per dimostrare un motore in grado di funzionare in più modalità. Il motore X-43B avrebbe dovuto funzionare come un motore a turbogetto convenzionale a bassa quota e passare alla modalità scramjet ad alta quota e velocità.

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