Verbesserung der Leistung des Spannungswandlers. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter

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Der Spannungswandler von 12 V DC auf 220 V 50 Hz Wechselspannung ist in [1] beschrieben. Es ist komplexer als vergleichbare Geräte, ermöglicht jedoch den Verzicht auf zusätzliche Generatoren und Monovibratoren zur Erzielung der erforderlichen Impulsfolge und eliminiert den inkonsistenten Betrieb von Masterkaskaden bei Änderungen ihrer Betriebsparameter. Dies gewährleistet die notwendige Pause zwischen den Steuerimpulsen bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen.

Gemäß diesem Diagramm wird der Steuerkreis des 24 V/220 V 50 Hz-Umrichters aufgebaut. Die Leistungstransistoren sind die gleichen wie in Schaltung [1]. Der Konverter funktionierte normal unter Last, aber beim Umschalten in den Leerlaufmodus fiel einer der Transistoren (KT827) der Schlüsselstufe aus (der Konverter wurde über die Stromversorgung getestet).

Bei der Analyse der Ausfallursachen von Transistoren wurde festgestellt, dass bei Belastung des Wandlers an den Kollektoren der Ausgangstransistoren kurze Impulse mit einer Amplitude von bis zu 450 V anliegen (Oszillogramm in Abb. 1, a).

Das konnten wir mit einem Oszilloskop aufzeichnen; der tatsächliche Wert dürfte höher liegen. Beim Umschalten in den Ruhemodus verzerrte sich die Form der Impulse und zuvor kurzzeitige Spannungsstöße wurden länger. In diesem Fall verbrauchte der Wandler einen Strom (im Leerlauf) von 2,5-3 A. In diesem Modus fielen die KT827A-Transistoren aus. Zur Beobachtung der beschriebenen Prozesse wurden speziell Hochspannungstransistoren eingesetzt.

Durch Nebenschluss der Hochspannungswicklung des Transformators mit einem Kondensator mit einer Kapazität von 2,5 μF konnte kein zufriedenstellender Betrieb des Wandlers erreicht werden. Bei Belastung des Wandlers verschwanden die Hochspannungsstöße, im Leerlauf verbrauchte der Wandler aber immer noch einen Strom von 2,5-3 A.

Um den Betrieb von Leistungstransistoren zu erleichtern, ist die Ausgangsstufe gemäß dem Diagramm in Abb. 2 ausgelegt. Es zeigt einen Ausschnitt der Wandlerschaltung aus [1] und neu eingeführte Elemente (die Nummerierung der Elemente setzt die in [1] begonnene Nummerierung fort).

Bei geschlossenen Leistungstransistoren werden die Kondensatoren C3, C4 und C5, C6 auf die Spannung der Stromquelle aufgeladen. Der Hochspannungsimpuls, der auftritt, wenn der Transistor VT3 (VT4) geschlossen ist, lädt die Kondensatoren C3, C4 (C5, C6) teilweise auf und ist über VD1 und R1, R10 (VD13, R2, R14) teilweise mit einem Teil der T15-Wicklung verbunden. . Nach Abschluss des Ladevorgangs werden die Kondensatoren C3, C4 (C5, C6) über R10, R13 (R14, R15) auf die Spannung der Stromquelle entladen. Die Form der Impulse an den Kollektoren der Transistoren ist in Abb. 1, b im Lastmodus, in Abb. 1, c - im Leerlaufmodus dargestellt.

Wie Sie sehen, überschreitet die Spannungsamplitude am Kollektor im schlechtesten Modus 60 V nicht. Dadurch können Sie den Transistor KT827B (100 V) anstelle des Transistors KT827A (80 V) verwenden und im 12 V/ 220 V 50 Hz Konverter sogar der KT827V (60 V). Nach einer solchen Modifikation beträgt die Stromaufnahme des Wandlers im Ruhezustand etwa 1 A.

Alle Dioden VD1, VD2 mit einem maximalen Impulsstrom von mehr als 10 A. Kondensatoren C3-C6 100 μF x 63 V. Da die Kondensatoren von einer erheblichen variablen Komponente betroffen sind, sollten Sie C3, C4 und C5, C6 nicht durch einen solchen ersetzen Kondensator. Die Betriebsspannung der Kondensatoren sollte ebenfalls nicht weniger als 63 V betragen. Der empfohlene Typ ist K50-29 und K50-31. Die Gesamtkapazität jeder Kondensatorgruppe (C3, C4 und C5, C6) beträgt mindestens 47 μF. Es können Kondensatoren der Typen K73-16 und K77-1 mit der erforderlichen Kapazität verwendet werden. In diesem Fall ist eine Reihenschaltung von Kondensatoren nicht erforderlich und die Widerstände R11, R12 und R16, R17 können durch einen Widerstand von 2-2,2 kOhm mit einer Leistung von 2 W ersetzt werden.

Die beschriebene Modifikation kann auch in einem 12 V/220 V-Wandler durchgeführt werden, ohne dass sich die Bemessungswerte der Schaltungselemente ändern (Abb. 2).

Литература:

1. Schepotko A.D. Spannungswandler // Radioamator.-1999.-№4.-S.53.

Autor: A. N. Karakurchi

Siehe andere Artikel Abschnitt Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter.

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