Предыдущая публикация
Разработка и создание электронного трансформатора
Электронный трансформатор представляет собой устройство дляпреобразования напряжения. Применяются такие преобразователи в
освещении для питания галогенных ламп [1] . Импульсы на выходе
электронного трансформатора следуют с частотой 55000 Гц, амплитудное
значение 17B. Почти 20% времени напряжение на выходе электронного
трансформатора вообще равно нулю.
Принципиальное отличие электронных трансформаторов от аналоговых
(или линейных) источников питания заключается в том, что
преобразование напряжения в них осуществляется не на частоте питающей
электросети (50Гц), а на значительно более высокой частоте (обычно в
диапазоне 30000-50000 Гц). Благодаря переходу на такие частоты удалось
значительно уменьшить размеры и вес источников питания, а также
значительно повысить их КПД, который в современных моделях достигает
95%.
Недостатки электронного трансформатора:
1. Значение 12B, указанное в паспорте электронного трансформатора
– это действующее (усредненное) напряжение. Реально в
выходном напряжении могут присутствовать короткие импульсы
амплитудой до 40В.
2. Сигнал на выходе электронного трансформатора имеет высокую
частоту и содержит импульсы разной полярности.
3. Выходное действующее напряжение электронных
трансформаторов нестабильно, зависит от входного напряжения
питающей сети, от мощности подключенной нагрузки, от
температуры окружающей среды и может лежать в пределах 11-
16В.
4. Электронный трансформатор не способен работать при маленькой
нагрузке. В его характеристиках обычно указывается нижняя и
верхняя граница допустимой мощности нагрузки, например, 30-
300 Вт [2].
Целью работы являлось разработка и создание электронного
трансформатора малого веса, малых габаритов, с высокой частотой
работы.
Устройство представляет собой двухтактный автогенератор,
выполненный по полумостовой схеме [3]. Два плеча моста состоят из
транзисторов Q1 и Q2, а два других плеча содержат конденсаторы C1 и
C2, поэтому такой мост называется полумостом. Генератором в этой схеме
является диодный тиристор или динистор. Сетевое напряжение 220В
выпрямляется диодным выпрямителем. На входе питания присутствует
ограничительный резистор. Он одновременно служит и предохранителем,
и защитой от бросков сетевого напряжения при включении [4].
В одну из диагоналей моста подается сетевое напряжение,
выпрямленное диодным мостом, а в другую включена нагрузка. В данном
случае это первичная обмотка выходного трансформатора. Для управления
работой транзисторов в их базовые цепи включены обмотки I и II
трансформатора обратной связи Т1. Обмотка III – это обратная связь по
току, через нее подключена первичная обмотка выходного
трансформатора.
Управляющий трансформатор Т1 намотан на ферритовое кольцо с
внешним диаметром 8 мм. Базовые обмотки I и II содержат по 3-4 витка, а
обмотка обратной связи III – всего один виток. Все три обмотки
выполнены проводами в разноцветной пластиковой изоляции, что
немаловажно при экспериментах с устройством.
На элементах R2, R3, C4, D5, D6 собрана цепь запуска автогенератора в
момент включения всего устройства в сеть. Выпрямленное входным
диодным мостом напряжение сети через резистор R2 заряжает конденсатор
C4. Когда напряжение на нем превысит порог срабатывания динистора D6,
последний открывается и на базе транзистора Q2 формируется импульс
тока, который запускает преобразователь.
Дальнейшая работа осуществляется без участия цепи запуска. Следует
заметить, что динистор D6 двухсторонний, может работать в цепях
переменного тока, в случае постоянного тока полярность включения
значения не имеет.
Сетевой выпрямитель выполнен на четырех диодах типа 1N4007,
резистор R1 с сопротивлением 1Ом и мощностью 0, 125Вт используется в
качестве предохранителя.
На выходе схемы, так как ток переменный, а нам нужен постоянный,
мы поставили ещё один диодный мост на 12В на диодах д226т.
Выходное напряжение с обмотки трансформатора подается прямо на
нагрузку. Отсутствуют цепи стабилизации выходного напряжения и
защиты, поэтому при коротком замыкании в цепи нагрузки сгорают сразу
несколько элементов и, как правило, это транзисторы Q1, Q2, резисторы
R4, R5, R1.
Схема себя вполне оправдывает при использовании его в штатном
режиме, т.е. для питания галогенных ламп. Простота схемы обуславливает
ее дешевизну и широкую распространенность устройства в целом.
Литература
1. Электронный трансформатор. Устройство и схема. Режим доступа:
[http://go-radio.ru/elektronniy-transformator.html ].Дата доступа: [18.04.18]
2. Сайт электрика. Как это устроено. http://electrik.info/device/1081-chto-
takoe-impulsnyy-blok-pitaniya.html ].Дата доступа: [14.04.18]
157
3. Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника.
Режим доступа:
[https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/jelektropitanie/elektronnye
-transformatory/ ].Дата доступа: [12.04.18]
4. Воронин П.А. Силовые полупроводниковые ключи: семейства,
характеристики, применение. / П.А. Воронин . – Додэка-ХХI, 2005. – 384с.
5. Гейтенко Е.Н. Источники вторичного электропитания.
Схемотехника и расчет. / Е.Н. Гейтенко. – Солон-Пресс, 2008 – 448с.
выполненный по полумостовой схеме [3]. Два плеча моста состоят из
транзисторов Q1 и Q2, а два других плеча содержат конденсаторы C1 и
C2, поэтому такой мост называется полумостом. Генератором в этой схеме
является диодный тиристор или динистор. Сетевое напряжение 220В
выпрямляется диодным выпрямителем. На входе питания присутствует
ограничительный резистор. Он одновременно служит и предохранителем,
и защитой от бросков сетевого напряжения при включении [4].
В одну из диагоналей моста подается сетевое напряжение,
выпрямленное диодным мостом, а в другую включена нагрузка. В данном
случае это первичная обмотка выходного трансформатора. Для управления
работой транзисторов в их базовые цепи включены обмотки I и II
трансформатора обратной связи Т1. Обмотка III – это обратная связь по
току, через нее подключена первичная обмотка выходного
трансформатора.
Управляющий трансформатор Т1 намотан на ферритовое кольцо с
внешним диаметром 8 мм. Базовые обмотки I и II содержат по 3-4 витка, а
обмотка обратной связи III – всего один виток. Все три обмотки
выполнены проводами в разноцветной пластиковой изоляции, что
немаловажно при экспериментах с устройством.
На элементах R2, R3, C4, D5, D6 собрана цепь запуска автогенератора в
момент включения всего устройства в сеть. Выпрямленное входным
диодным мостом напряжение сети через резистор R2 заряжает конденсатор
C4. Когда напряжение на нем превысит порог срабатывания динистора D6,
последний открывается и на базе транзистора Q2 формируется импульс
тока, который запускает преобразователь.
Дальнейшая работа осуществляется без участия цепи запуска. Следует
заметить, что динистор D6 двухсторонний, может работать в цепях
переменного тока, в случае постоянного тока полярность включения
значения не имеет.
Сетевой выпрямитель выполнен на четырех диодах типа 1N4007,
резистор R1 с сопротивлением 1Ом и мощностью 0, 125Вт используется в
качестве предохранителя.
На выходе схемы, так как ток переменный, а нам нужен постоянный,
мы поставили ещё один диодный мост на 12В на диодах д226т.
Выходное напряжение с обмотки трансформатора подается прямо на
нагрузку. Отсутствуют цепи стабилизации выходного напряжения и
защиты, поэтому при коротком замыкании в цепи нагрузки сгорают сразу
несколько элементов и, как правило, это транзисторы Q1, Q2, резисторы
R4, R5, R1.
Схема себя вполне оправдывает при использовании его в штатном
режиме, т.е. для питания галогенных ламп. Простота схемы обуславливает
ее дешевизну и широкую распространенность устройства в целом.
Литература
1. Электронный трансформатор. Устройство и схема. Режим доступа:
[http://go-radio.ru/elektronniy-transformator.html ].Дата доступа: [18.04.18]
2. Сайт электрика. Как это устроено. http://electrik.info/device/1081-chto-
takoe-impulsnyy-blok-pitaniya.html ].Дата доступа: [14.04.18]
157
3. Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника.
Режим доступа:
[https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/jelektropitanie/elektronnye
-transformatory/ ].Дата доступа: [12.04.18]
4. Воронин П.А. Силовые полупроводниковые ключи: семейства,
характеристики, применение. / П.А. Воронин . – Додэка-ХХI, 2005. – 384с.
5. Гейтенко Е.Н. Источники вторичного электропитания.
Схемотехника и расчет. / Е.Н. Гейтенко. – Солон-Пресс, 2008 – 448с.
Следующая публикация
Комментарии 4