
книги из ГПНТБ / Басовский, В. Ф. Транзисторные преобразователи напряжения
.pdfизменение напряжения обмотки обратной связи, и это ком пенсируется стабилизатором напряжения.
Рассмотренная схема имеет частоту генерации 1,5 кгц и работает в диапазоне температур от — 60 до +60° С. При из менении напряжения питания на ±10% и тока нагрузки от нуля до номинала, в диапазоне рабочих температур, схема обеспечивает стабильность высоковольтного напряжения ±0,5% при пульсации не более 0,1%.К. п. д. схемы 60—70%.
Преобразователь со стабилизацией выходного напряжения с использованием переключающихся тран зисторов в режиме неполностью открывающегося ключа.
На рис. 48 изображена схема стабилизированного транзис торного преобразователя напряжения, собранного по двух трансформаторной схеме. Трансформатор Тр 1, насыщаю щийся с ограничивающим резистором в цепи первичной обмотки, выполнен на сердечнике из пермаллоя 34НКМП тол щиной ленты 0,02 мм. Выходной трансформатор Тр2 — на сердечнике из пермаллоя 50Н с лентой такой же толщины.
Ток баз трансформаторов создается обмоткой обратной
связи |
трансформатора |
Тр2 |
и |
базовой |
обмоткой насыща |
|||||
ющегося |
трансформатора. |
|
|
|
|
|
|
|||
При |
увеличении первичного |
источника |
увеличивается |
|||||||
напряжение |
на обмотке обратной связи, |
которое |
умень |
|||||||
шает |
общий |
базовый |
ток |
открытого |
в |
данный |
момент |
|||
транзистора. |
Транзисторы |
преобразователя |
работают |
|||||||
в режиме неполностью открывающегося ключа, |
не достигая |
состояния насыщения, поэтому уменьшение тока базы вы зывает увеличение падения напряжения коллектор — эмит тер с тем, чтобы напряжение, приложенное к коллектор ной обмотке, оставалось неизменной величиной.
Транзисторы выполняют роль и переключателей, как в обычной схеме преобразователя, и регулятора напряжения, как и в схеме компенсационного стабилизатора непрерыв ного действия, поэтому на транзисторах выделяется зна чительная мощность. Схема одновременно обеспечивает и стабилизацию частоты.
122
12SH5X
Рис. 48. Схема преобразователя напряжения со стабилизацией выходного напряжения методом использования транзисторов в режиме неполностью открывающегося ключа.
Преобразователь питается от химического источника напряжением 12 в ± 15% и обеспечивает стабильность вы ходных напряжений при воздействии всех дестабилизиру
ющих |
факторов ±2% . Диапазон рабочих |
температур от |
— 10 |
до ± 4 0 ° С. Частота преобразования |
10 кгц ± 1%. |
К. п. |
д. схемы зависит от величины напряжения питания и |
|
изменяется в пределах 52—74%. |
|
|
Преобразователь напряжения со стабилизацией выход |
||
ного напряжения методом измерения формы |
способом ШИМ |
с помощью магнитных модуляторов длительности. На рис. 49 изображена схема стабилизированного преобразователя
снезависимым возбуждением. Задающий генератор и уси литель мощности собраны по двухтактным схемам. Вклю чение первичных обмоток трансформатора в эмиттерную цепь позволяет оба трансформатора усилителя мощности разместить на одном радиаторе.
Последовательно с первичной обмоткой трансформатора усилителя мощности включены рабочие обмотки дросселей насыщения. Схемы выпрямления выходных каналов вклю чены на LC-фильтры, дросселя которых работают в режиме
снепрерывным протеканием тока. Это обеспечивает стаби лизацию напряжений по всем каналам при введенной об ратной связи по одному каналу в заданном диапазоне из менения напряжения первичного источника и величины нагрузки. Все электромагнитные элементы выполнены на тороидальных пермаллоевых ленточных сердечниках с тол
щиной ленты 0,02 мм, типа 50 НП для трансформаторов и типа 80НХС для дросселей насыщения.
Схема при питании от источника 12 ± 15% в в диапазоне температур от —10 до +40° С обеспечивает стабильность выходных напряжений ±2,5% . Частота преобразования нестабилизирована и изменяется в процессе работы в преде лах 8—10 кгц. К. п. д. схемы не превышает 60%.
В отличие от рассмотренной выше схемы, магнитный модулятор длительности в схеме рис. 45 включен в цепи баз транзисторов усилителя мощности [51. Задающий генератор
124
<о
Рис. 49. Схема стабилизированного преобразователя с магнитным^ усилителем в силовой цепи.
питается выходным стабилизированным напряжением, что обеспечивает стабилизацию частоты и режима работы базовых цепей. Электромагнитные элементы выполнены на тороидаль ных сердечниках из пермаллоя толщиной ленты 0,05 мм типа 50НП для трансформаторов и типа 79НМ для дросселей насы щения. Напряжение химического первичного источника изменяется в процессе работы от 8 до 16 в, на выходе обес
печивается стабильность напряжений не хуже ±1% |
при |
|
к. п. д. 79—83%. |
Частота преобразования 1 кгц ± |
1%. |
Диапазон рабочих |
температур от —10 до +40° С. |
|
По аналогичной схеме автором разработан преобразова тель напряжения с тринадцатью выходными каналами с ис пользованием транзисторов типа 1Т906А при напряжении первичного источника 16 в ± 20%, стабильности выходных напряжений не хуже ±1% - К. п. д. схемы 75—80%.
Бестрансформаторный преобразователь. Схема, изоб раженная на рис. 50, состоит из задающего мультивибрато ра, собранного на транзисторах 71 и 72, двух переключаю
щих транзисторов 73, 74, |
конденсаторных накопителей |
СЗ — С6 и транзисторного |
стабилизатора. |
Схема построена по принципу утроения напряжения. Во время открытого состояния транзистора 74 заряжаются конденсаторы СЗ и С5. Конденсатор СЗ заряжается до на пряжения первичного источника. Конденсатор С5 через диод ДЗ заряжается от конденсатора С4. Во время открытого состояния транзистора 73 конденсатор С4 заряжается до удвоенной величины напряжения питания по цепи: пер вичный источник, конденсатор СЗ, диод Д2. В этот проме жуток времени конденсатор С6 заряжается до утроенной ве личины напряжения первичного источника по цепи: первич ный источник, конденсатор С5, диод ДА, конденсатор С6.
Транзисторный стабилизатор напряжения непрерывного действия последовательного типа обеспечивает необходимую величину выходного напряжения с требуемой стабильностью. Достоинство схемы — отсутствие электромагнитных элемен тов. К • п. д. схемы около 60%.
126
«D
Рис. 50. Схема бестрансформаторного преобразователя.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица П1
Характеристики транзисторов, применяемых в преобразователях на пряжения
Тип транзис |
Тип |
|
струк |
||
тора |
||
|
туры |
Макси |
Максималь |
||
мальный |
ное напря |
||
ток, |
а |
жение, в |
|
коллек тора |
ю |
коллек тор— эмиттер |
база— эмиттер |
|
Я |
|
|
|
СО |
|
|
|
(О |
|
|
Статический коэф фициент усиления, В ст
Я
н
о
н
о
се
в*
к
(О
ЕГ
я а-
5*
£. 8
Максимальная рас сеиваемая мощность, вт |
Вес* г |
1Т702А |
р-п-р |
30 |
5 |
60 |
4 |
50— 150 |
0,1 |
150 |
120 |
|
1Т702Б |
» |
30 |
5 |
60 |
4 |
50— 150' |
0,1 |
150 |
120 |
|
1Т702 |
В |
|
30 |
5 |
40 |
4 |
50— 150 |
0,1 |
150 |
120 |
1Т806А |
» |
20 |
3 |
75 |
2 |
10— 100 |
~ 3 |
30 |
28 |
|
1Т806 |
Б |
э |
20 |
3 |
100 |
2 |
10— 100 |
3 |
30 |
28 |
1Т806 |
В |
» |
20 |
3 |
120 |
2 |
10— 100 |
3 |
30 |
28 |
1Т901А |
» |
10 |
2 |
50 |
— |
20— 50 |
— |
15 |
25 |
|
1Т906А |
» |
10 |
1,5 |
75 |
1,4 |
30— 150 |
—-3,5 |
15 |
4,5 |
|
2Т803А |
п-р-п |
10 |
2 |
60 |
4 |
10— 50 |
10 |
60 |
22 |
|
КТ805А |
|
5 |
2 |
160 |
5 |
15 |
~ 3 |
30 |
22 |
|
КТ806Б |
» |
5 |
2 |
135 |
5 |
15 |
~ 3 |
30 |
22 |
|
2Т808А |
» |
10 |
4 |
250 |
4 |
10— 50 |
3,5 |
50 |
22 |
128
Таблица П2
Оптимальный ряд магнитопроводов ОЛП для трансформаторов тран зисторных преобразователей напряжений
|
|
Магнитопроводы, рекоменду |
|||||||
|
|
емые к применению для час- |
|||||||
Типоразмер магнитопровода |
|
тот, |
кгц, |
в трансформаторах |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
задающих |
ВЫХОДНЫХ |
|
|||||
6 ,5 /8 -2 |
0,005 |
10; |
50 |
|
|
|
|
|
|
8/9 -2 |
0,005 |
25 |
|
|
|
|
— |
|
|
8/10-2 |
0,010 |
10; |
50 |
|
|
— |
|
|
|
8/11-2,5 |
0,022 |
5; |
50 |
|
|
25; 50 |
|
||
8/11-4 |
0,035 |
|
— |
|
50 |
|
|
|
|
10/11-2 |
0,008 |
25 |
10; |
25 |
|
— |
|
||
10/12-2,5 |
0,020 |
5; |
|
— |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10/14-3 |
0,050 |
25 |
|
|
|
5; |
25; |
50 |
|
10/14-4 |
0,064 |
5; |
25 |
|
|
25; |
50 |
|
|
10/16-4 |
0,095 |
3 |
|
|
|
5; |
25; |
50 |
|
10/16-5 |
0,120 |
3 |
|
|
|
5; |
25; |
50 |
|
12/13-2 |
0,011 |
25 |
|
|
|
|
— |
|
|
12/14-2,5 |
0,028 |
10; |
25; |
50 |
25; |
50 |
|
||
12/17-3 |
0,085 |
5; |
25 |
|
|
5; |
25; |
50 |
|
12/19-4 |
0,16 |
1; |
3 |
|
|
5; |
25; |
50 |
|
12/19-5 |
0,20 |
1; |
з |
|
|
5; |
25; |
50 |
|
14/15-2 |
0,015 |
25 |
|
|
|
25 |
— |
|
|
14/16-2,5 |
0,053 |
10; |
50 |
|
|
|
|
||
14/20-3 |
0,14 |
5; |
25 |
|
|
5, |
25; |
50 |
|
14/22-4 |
0,24 |
1; |
3; |
10 |
|
5; |
25; |
50 |
|
14/22-5 |
0,30 |
1; |
3; |
10 |
|
1; |
5; |
25; |
50 |
14/22-6,5 |
0,40 |
Г, |
10 |
|
|
1; |
5; |
25; |
50 |
17/19-3 |
0,07 |
10; |
50 |
|
50 |
— |
|
||
17/21-4 |
0,18 |
5; |
25 |
|
|
|
|
|
|
17/24-5 |
0,40 |
3 |
|
|
|
5; |
25; |
50 |
|
17/26-5 |
0,50 |
1; |
3; |
10 |
|
1; |
5; |
25; |
50 |
17/26-6,5 |
0,66 |
1 |
|
|
|
1; |
5; |
25; |
50 |
129
Продолжение табл. П2
|
|
Магнитопроводы, |
рекоменду |
||||
|
|
емые к применению для час* |
|||||
Типоразмер магнитопровода |
ФсТ ^ОК’ |
тот, |
кгц, в трасформаторах |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
задающих |
ВЫХОДНЫХ |
|
|||
18/30-5 |
0,76 |
1 |
|
1; |
5; |
25; |
50 |
18/30-6,5 |
0,99 |
1 |
|
1; |
5; |
25 |
|
20/22-4 |
0,125 |
5; 10; 25; 50 |
|
— |
|
||
20/24-4 |
0,25 |
5; |
25 |
|
— |
|
|
20/28-5 |
0,62 |
3 |
|
5; |
25; 50 |
|
|
20/32-6,5 |
1,20 |
1 |
|
1; |
5; |
25; |
50 |
20/32-8 |
1,50 |
|
1 |
1; |
5; |
25; |
50 |
24/26-4 |
0,18 |
|
10 |
|
— |
|
|
24/28-4 |
0,36 |
|
5 |
|
— |
|
|
24/28-5 |
0,45 |
|
5 |
|
— |
|
|
24/30-6,5 |
0,88 |
|
3 |
|
— |
|
|
24/38-6,5 |
2,0 |
|
1 |
1; |
5; |
25; |
50 |
24/38-8 |
2,5 |
|
1 |
1; |
5; |
25; |
50 |
24/38-10 |
3,16 |
|
1 |
1; |
5; |
25; |
50 |
24/45-8 |
3,8 |
|
— |
1; |
5; |
25; |
50 |
24/45-10 |
4,7 |
|
— |
1; |
5; |
25; |
50 |
24/45-12,5 |
5,9 |
|
— |
1; 5 |
|
|
|
28/32-5 |
0,61 |
|
5 |
|
— |
|
|
30/36-5 |
1,05 |
|
3 |
|
— |
|
|
30/36-6,5 |
1,38 |
|
3 |
|
— |
|
|
30/53-10 |
8,1 |
|
— |
1; |
5; |
25 |
|
30/53-12,5 |
10,2 |
|
— |
1 |
|
|
|
30/53-16 |
13 : |
|
— |
1 |
|
|
|
36/63-12,5 |
17,2 |
|
— |
1 |
|
|
|
36/63-16 |
22,0 |
|
— |
1 |
|
|
|
45/75-12,5 |
29,8 |
|
— |
1 |
|
|
|
45/75-16 |
38,1 |
|
— |
1 |
|
|
|
130
Таблица ПЗ
Ряд унифицированных трансформаторов задающих генераторов транзисторных преобразовате лей напряжения (магнитопроводы ОЛП)
ность, ва
|
|
|
Напряжения |
обмоток, в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частота гене |
I |
Г |
11 |
п ' |
I I I I I I ’ |
I V |
V’ |
1/ |
рации, кг ц |
V' |
2,5 |
8; |
12,6 |
20; |
27 |
2,5/3,5 |
2,5/3,5 |
3,5 |
3,5 |
3,2 |
8; |
12,6 |
20; |
27 |
2,5/3,5 |
2,5/3,5 |
3,5 |
3,5 |
4,0 |
8, |
12,6 |
20; |
27 |
2,5/3,5 |
2,5/3,5 |
3,5 |
3,5 |
6,5 |
20; |
27 |
|
— |
2,5/3,5 |
2,5/3,5 |
3,5 |
3,5 |
8,0 |
20; |
27 |
|
— |
2,5/3,5 |
2,5/3,5 |
3,5 |
3,5 |
10 |
20; |
27 |
|
— |
2,5/3,5 |
2,5/3,5 |
3,5 |
3,5 |
— — — —
— — — —
— — — —
— — — —
— — — —
— — — —
1; 10; 20
1
1; 5; 10
10; 20
3
1; 5; 10