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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Convertitore di tensione stabilizzato micropotenza. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Convertitori di tensione, raddrizzatori, inverter Il dispositivo è destinato all'uso in apparecchi domestici e di misurazione portatili con alimentazione autonoma e consumo energetico non superiore a 0,15 W. Come è noto, per tali alimentatori riveste particolare importanza la loro efficienza. Principali caratteristiche tecniche:
Il dispositivo descritto di seguito è semplice e ripetibile e ha una doppia uscita. Secondo il principio di funzionamento, il dispositivo è un convertitore a chiave dotato di stabilizzatore con regolazione PID. Un oscillatore principale operante ad una frequenza di 1.1 kHz è assemblato sugli elementi DD1.2 e DD1 (Fig. 20). La tensione alternata dalla sua uscita viene fornita a un monovibratore basato sugli elementi DD1.3, DD1.4. La durata dei suoi impulsi di uscita dipende dalla resistenza totale collegata tra l'ingresso dell'elemento DD1.4 e il filo comune. Per aumentare l'efficienza del convertitore, il chip DD1 è alimentato con una tensione di 3,6 V, prelevata dallo stabilizzatore sui transistor VT1, VT2.
Gli impulsi dall'uscita del vibratore singolo vengono forniti all'ingresso di un amplificatore di potenza utilizzando i transistor VT3, VT4. Nel momento in cui i transistor sono aperti, una corrente crescente linearmente scorre attraverso l'avvolgimento primario del trasformatore T1. Quando i transistor si spengono, la polarità della tensione sull'avvolgimento primario cambia e l'energia accumulata in esso viene trasferita al carico attraverso i diodi VD1 e VD2. La tensione di retroazione dall'avvolgimento III del trasformatore T1 attraverso un divisore sui resistori R9-R11 viene fornita al gate del transistor VT5, che funziona in modalità resistore variabile. Una diminuzione della tensione all'uscita del convertitore dal livello impostato provoca una diminuzione della tensione negativa al gate del transistor VT5. La resistenza del transistor, e quindi la costante di tempo del circuito C4R6R7VT5, diminuisce. La durata degli impulsi negativi generati dal singolo vibratore si accorcia. Poiché la frequenza dell'oscillatore principale è costante, i transistor VT3, VT4 si aprono più a lungo e la tensione di uscita ritorna al livello impostato. Pertanto, la tensione di uscita viene mantenuta costante nonostante le variazioni della tensione di alimentazione e della corrente di carico. Gli elementi di temporizzazione del monovibratore sono selezionati in modo tale che la durata dei suoi impulsi di uscita sia inferiore alla durata del periodo di oscillazione del generatore principale durante l'intero intervallo di variazioni della tensione di ingresso, quindi, nel momento in cui arriva un nuovo impulso di attivazione sul monovibratore è già pronto per il funzionamento. Il trasformatore T1 è avvolto su un nucleo magnetico ad anello di dimensioni standard K12x5,5x5 realizzato in ferrite M2000NM-A. Tutti gli avvolgimenti sono uguali e contengono 100 spire di filo PEV-2 0,1. Sono avvolti simultaneamente in tre fili. Per un trasformatore è adatto anche un anello di diametro maggiore con all'incirca la stessa sezione trasversale; anche la permeabilità magnetica non è critica. È inoltre possibile utilizzare un trasformatore di impulsi già pronto MIT-4V. Condensatori C1, C9, C10 - K53-14. I transistor KT3102BM possono essere sostituiti con qualsiasi struttura npn in silicio e KP103E con KP103ZH, KP103I. Invece del transistor KP303I, puoi utilizzare KP303A, KP303B, KP303ZH. I diodi D9B possono essere sostituiti con qualsiasi diodo al germanio. Un disegno del circuito stampato è mostrato in fig. 2.
Quando si imposta il convertitore, prima selezionando il resistore R3, all'uscita dello stabilizzatore viene impostata una tensione di 3,6 V. Quindi, selezionando il resistore R10 (approssimativamente) e regolando il resistore di regolazione R9 (precisamente), la tensione di uscita richiesta è raggiunta, ed è possibile ottenere, a parità di potenza erogata, una tensione quasi doppia rispetto a quella indicata nel diagramma. Se è necessaria una tensione di uscita ancora più elevata (ad esempio 2x15 V), sarà necessario aumentare di conseguenza il numero di spire degli avvolgimenti II e III del trasformatore. In questo caso, l'avvolgimento primario viene prima posato sul circuito magnetico, distribuendolo uniformemente attorno all'anello, quindi gli avvolgimenti II e III vengono avvolti in due fili.
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