Spannungswandler 5 Volt. Schema, Beschreibung

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Spannungswandler 5 Volt. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter

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In Geräten, die auf digitalen Chips und Mikroprozessoren mit autonomer Stromversorgung basieren, müssen Batterien aus galvanischen Zellen eine stabilisierte Spannung von 5 V liefern. Dies auf einfachste Weise zu erreichen – mit sechs 1,5-V-Elementen und einem integrierten Stabilisator KR142EN5A – ist sowohl energetisch als auch unrentabel wirtschaftlich. Es wird ein einfacher stabilisierter Wandler vorgeschlagen, mit dem Sie eine Spannung von 5 V bei einem Laststrom von bis zu 120 mA erhalten können. Seine Eingangsspannung kann zwischen 2 und 3,5 V liegen (zwei galvanische Elemente). Der Wirkungsgrad bei 3 V Eingangsspannung und maximalem Laststrom beträgt ca. 75 %.

Die Wandlerschaltung ist in der Abbildung dargestellt. Auf dem Transistor VT2 ist ein Sperroszillator montiert. Wicklung I des Transformators T1 dient auch als Speicherdrossel, und von Wicklung II wird ein positives Rückkopplungssignal an die Basis des Transistors VT2 geliefert. Die am Kollektor dieses Transistors entstehenden Impulse laden über die Diode VD1 die Kondensatoren C4, C5, deren Spannung am Ausgang liegt. Sie hängt von der Wiederholungsfrequenz und dem Tastverhältnis der Blockiergeneratorimpulse ab, die wiederum vom Kollektorstrom des Transistors VT1 abhängen, der den Kondensator C3 in den Intervallen zwischen den Impulsen auflädt.

Spannungswandler 5 Volt. Schematische Darstellung.

Nachdem die Versorgungsspannung an den Sperrgenerator angelegt wurde, erhöhen sich der Kollektorstrom des Transistors VT2, die Frequenz der erzeugten Impulse und die Ausgangsspannung des Wandlers, wenn der Kondensator C1 über den Widerstand R1 aufgeladen wird. Sobald dieser jedoch die Summe der Stabilisierungsspannungen der Zenerdiode VD2 und des Öffnens des Transistors VT3 überschreitet, verzweigt sich ein Teil des durch den Widerstand R1 und die Basis des Transistors VT1 fließenden Stroms in den Kollektorkreis des geöffneter Transistor VT3. Dies führt zu einer Verringerung der Pulsfrequenz. Dadurch wird die Ausgangsspannung stabilisiert. Mit dem Trimmerwiderstand R3 können Sie ihn auf 5 V einstellen.

Transistor VT2 - KT819 mit beliebigem Buchstabenindex, KT805A oder KT817 auch mit beliebigem Index. Im letzteren Fall ist die Ausgangsleistung des Wandlers etwas geringer. Die Effizienz des Geräts erhöht sich, wenn als VD1 eine Germaniumdiode D310 verwendet wird. Der Transformator besteht aus einer DPM-1,0-Induktivität mit einer Induktivität von 51 μH. Die darauf befindliche Wicklung wird als Primärwicklung verwendet.

Darauf ist eine Rückkopplungswicklung (II) aus 14 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 0,31 mm in Emaille-Isolierung gewickelt. Der Kondensator C3 muss ein Metallfilm der Serie K71-K78 sein. Ein Keramikkondensator ist hier aufgrund der geringen Temperaturstabilität der Kapazität unerwünscht. Für die Art der anderen Teile ist das Gerät unkritisch.

Der Konverter ist auf einer Platine aus doppelseitiger Glasfaserfolie montiert. Die Folie auf einer Seite der Platine bleibt unberührt und dient als gemeinsamer Draht. Mehrere vom Autor gesammelte Proben erforderten außer der genauen Einstellung der Ausgangsspannung keine weitere Anpassung.

Autor: V. Zaitsev, St. Petersburg; Veröffentlichung: cxem.net

Siehe andere Artikel Abschnitt Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter.

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