Convertisseur de tension pour alimenter des appareils électroniques à partir d'une cellule galvanique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Convertisseurs de tension, redresseurs, onduleurs

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Les convertisseurs de tension sont principalement assemblés selon un circuit de retour de tension (circuit Roer). Mais lorsqu'il est alimenté à partir d'une source de courant basse tension, il n'est pas conseillé d'utiliser ce circuit en raison de mauvaises conditions d'auto-excitation et d'un faible rendement. Dans ce cas, il est préférable d'utiliser un convertisseur de tension selon le circuit illustré à la Fig. 1.

Le convertisseur est assemblé selon le circuit avec rétroaction sur le courant de charge et présente un certain nombre de caractéristiques. Il n'y a pas d'enroulements de base dans le transformateur du convertisseur. Le courant de sortie est le courant de base des transistors VT1 et VT2. La tension de sortie du convertisseur (sur le condensateur C2) est égale à la somme des tensions du transformateur T4 redressées à partir de l'enroulement 7-1 et de l'entrée. Un fonctionnement stable et un démarrage fiable du générateur dans ce circuit sont possibles avec une tension d'alimentation supérieure à 0,9 V. Une rétroaction positive sur le courant de charge permet de réduire les pertes de commutation et d'augmenter l'efficacité.

Les inconvénients du circuit comprennent la présence d'une connexion galvanique entre la source d'alimentation et la charge. Étant donné que le courant de charge traverse la jonction base-émetteur des transistors, leur courant de base maximal admissible doit être supérieur au courant de charge. L'enroulement 5-6 du transformateur T1 vous permet de réduire la tension sur la base d'un transistor fermé à un niveau acceptable.

Lors du traitement du circuit, j'ai utilisé des transformateurs avec différentes données d'enroulement. La première version du transformateur a les données suivantes : enroulements 1-2, 2-3, 10 + 10 tours chacun ; enroulements 4-5, 6-7, 80 + 80 tours chacun ; bobinage 5-6 20 tours. La deuxième version du transformateur a le nombre de tours suivant, respectivement : 1-2, 2-3 - 5+5 ; 4-5, 6-7 - 43+43 ; 5-6 - 10. Du fil PEV-2 de 0 0,31 mm a été utilisé pour les bobinages. Le circuit magnétique du transformateur est un anneau de ferrite K20x12x6 M2000NM1. Les résultats des tests pour différentes résistances de charge sont indiqués dans le tableau, où RH est la résistance de charge ; Un - tension sur la charge; Рн est la puissance consommée par la charge ; Ro est la puissance consommée par la source d'alimentation ; Fr - fréquence de conversion.

Comme vous pouvez le constater, une fréquence de conversion plus élevée (moins de spires du transformateur) correspond à un rendement moindre du convertisseur.

Les détails. Transistors VT1 et VT2 avec une grande marge de courant de base, ils peuvent être complètement remplacés par KT814. Les diodes VD1 et VD2 peuvent être remplacées par d'autres redresseurs qui redressent bien le courant à la fréquence de conversion, il est même préférable d'utiliser du germanium D310 (cela augmentera l'efficacité du convertisseur), mais pour le moment ils sont très rares. Condensateur C1 type K50-16 ou K50-35. Le condensateur C2 devrait bien fonctionner à haute fréquence, par exemple, K53-14 et similaires. Le transformateur T1, comme indiqué ci-dessus, est enroulé sur un anneau de ferrite. Avant d'enrouler les enroulements du transformateur, l'anneau doit être enveloppé d'une couche de tissu verni ou de ruban fluoroplastique. Vous pouvez utiliser des anneaux de taille différente étant donné que la puissance globale du transformateur doit être supérieure à la puissance consommée par la charge. Lorsque la perméabilité magnétique diminue, la fréquence de conversion augmente. Répartissez les enroulements uniformément autour de l'anneau.

Une carte de circuit imprimé a été développée pour le convertisseur. L'emplacement des éléments radio sur la carte est illustré à la Fig. 2, la connexion des pièces avec des conducteurs imprimés au verso de la carte est illustrée à la Fig. 3.

Établissement. Le convertisseur ne fonctionne pas sans charge, il est donc nécessaire de connecter une résistance d'une résistance de 1 ... 3 kOhm à la sortie du convertisseur. Sous réserve du début et de la fin des enroulements, le convertisseur démarre facilement de 0,9 à 1,5 V. Un oscilloscope doit vérifier la forme de la tension aux anodes des diodes ou des bases (collecteurs) des transistors. Il devrait y avoir des impulsions rectangulaires à ces points. S'ils sont absents ou déformés (avec émissions), il faut vérifier le bon raccordement des enroulements du transformateur et la polarité des diodes. Il convient de noter que lors de la répétition de la conception, les paramètres du transducteur peuvent différer de ceux indiqués dans le tableau, car les ferrites présentent des écarts de perméabilité magnétique par rapport à la valeur nominale, le nombre de tours peut légèrement différer de la conception de l'auteur.

Si la charge est critique pour la stabilité de la tension d'alimentation, le convertisseur doit être complété par un stabilisateur de tension. Pour alimenter l'équipement de réception radio, le convertisseur doit être soigneusement blindé et complété par un filtre. Le filtre est mieux utilisé transistor. Les schémas de ces filtres et la procédure de calcul sont donnés dans [1,2, 373]. Ce convertisseur de tension lorsqu'il est alimenté par un élément de type 10 à un courant de charge de 12...20 mA permet d'alimenter le circuit électronique pendant 3 heures [XNUMX].

Les caractéristiques du convertisseur s'améliorent (notamment le rendement) lorsqu'il est alimenté par une source 3 V. 1-2, 2 tours de fil PEV-3 10 4 mm.

littérature

1. Veksler G.S., Shtilman V.I. Filtres de lissage des transistors. - M. : Énergie, 1979.
2. Medvedev I. Filtres de lissage de transistor//Radio - 1991.- N° 8.- P.32-34.
3. Davtyan G., Yesayan L., Pilyus N. Cellules galvaniques "Orion M", "Jupiter M", "Uranus M" // Radio.- 1983- N° 8.- P. 46-48.

Auteur: O.V.Belousov, Vatutyno, région de Tcherkassy

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