Convertisseur de tension sur la puce K155LA18. Schéma, description

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Convertisseur de tension sur la puce K155LA18. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Интегральная микросхема К155ЛА18 представляет собой два двухвходовых элемента 2И-НЕ, выходы которых выполнены по схеме с открытым коллектором.

Микросхема допускает выходной ток до 300 мА, при этом, максимальное допустимое напряжение в состоянии лог. 1 на выходах составляет 30 В. Такие параметры позволяют использовать ее не только для непосредственного управления различными исполнительными механизмами - шаговыми электродвигателями, электромагнитными реле, электродвигателями, лампами накаливания, светодиодами, но и говорят о возможности ее использования в преобразователях напряжения и тока.

На рис. 1. приводится пример практической реализации повышающего преобразователя напряжения.

(cliquez pour agrandir)

Преобразователь включает в себя задающий генератор, выполненный на ТТЛШ микросхеме КР1533ЛАЗ, представляющей собой 4 элемента 2И-НЕ, две дифференцирующие цепи C2R2, C3R3, преобразователь напряжения, выполненный на трансформаторе Т1 и ТТЛ микросхеме К155ЛА18 и выпрямитель переменного тока с фильтром, выполненный на четырех диодах VD3 - VD6 и конденсаторах С5, С6.

Задающий генератор выполнен на трех инверторах, работает на частоте около 120 кГц.

Дифференцирующие цепи R2C2, R3C3 уменьшают длительность противофазных импульсов, поступающих на входы DD2. Это необходимо для того, чтобы предотвратить одновременное нахождение выходных транзисторов логических элементов DD2.1, DD2.2 в открытом состоянии. Кроме того, после закрытия выходного транзистора инвертора DD2.1 выходной транзистор инвертора DD2.2 открывается с небольшой задержкой, и наоборот.

Размах амплитуды напряжения на выходах DD2 около 15 В. Конденсаторы С5, С6 сглаживают пульсации выпрямленного напряжения. Диоды VD1, VD2 защищают выходные транзисторы DD2 от обратного напряжения.

Преобразователь обеспечивает нестабилизированное выходное напряжение постоянного тока 12...15 В при токе нагрузки 80 мА. При этом потребляемый ток будет около 250 мА, а нагрев корпуса DD2 не превысит 50°С.

Вместо отечественной микросхемы КР1533ЛАЗ можно установить импортную SN74ALS00N.

Можно применить и другие инверторы из этих серий. Не исключено и применение на месте DD1 микросхем из серий К155, К555. но, при этом, сопротивление резистора R1 нужно будет уменьшить примерно в 5 раз и во столько же раз увеличить емкость конденсатора С1. Диоды 1N4148 можно заменить на любые из серий КД212, КД247, КД510 или на диоды Шоттки MBR0540T1 (0,5 А, 40 В), MBRS140T3, MBRS1100T3, 1N5819, MBR150, MBR160. Экономичность устройства при использовании диодов Шоттки будет выше.

Трансформатор изготавливают на кольце К16х8х6 из феррита М2000НН, М2000НМ. Первичную обмотку наматывают проводом ПЭВ-2 диаметром 0,35 мм - 2x45 витков Вторичная обмотка содержит 170 витков такого же провода. Между обмотками укладывают два слоя липкой ленты. Острые грани кольца перед укладкой обмоток затупляют, после чего кольцо обматывают двумя-тремя слоями лакоткани или липкой ленты. Каждую обмотку после укладки необходимо пропитать трансформаторным лаком или компаундом, можно использовать и цапонлак. Оксидные конденсаторы - К50-29, К50-35 или аналоги, неполярные - К10-17, К10-50, КМ-5, КМ-6. Резисторы - малогабаритные любого типа для общего применения МЛТ, С1-14, С2-23, С1-4.

Рассмотренный преобразователь напряжения на цифровых микросхемах создан с экспериментальными целями. В ходе экспериментов было установлено, что для повышения экономичности и увеличения выходной мощности желательно использовать магнитопровод из низкочастотного феррита немного больших размеров.

Применение этого преобразователя может оказаться целесообразным, если в устройстве уже имеется генератор на частоту 80. 120 кГц или его можно собрать на оставшихся свободными логических элементах.

На рис. 3 показано применение этого устройства в качестве повышающего преобразователя напряжения, при этом, напряжение питания и выходное напряжение преобразователя складываются.

Convertisseur de tension sur la puce K155LA18

На рис. 4 дана схема включения преобразователя как инвертора напряжения с повышением выходного напряжения.

Convertisseur de tension sur la puce K155LA18

При необходимости увеличить мощность преобразователя можно включить две, три микросхемы К155ЛА18 параллельно. Если необходимо более высокое выходное напряжение преобразователя, например, для питания вакуумного электролюминесцентного индикатора, то число витков вторичной обмотки трансформатора нужно пропорционально увеличить, а чтобы обмотка уместилась на кольце, провод выбирается с меньшим диаметром.

Auteur : Butov A.L.

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