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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Die einfachsten Schaltungen von Single-Ended-Wandlern. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter In Abb. In Abb. 4.7-4.9 zeigen relativ einfache Schaltkreise, die häufig zur Stromversorgung einer Stroboskop- oder Leuchtstofflampe mit geringer Leistung in Konstruktionen verwendet werden, bei denen keine hohen Anforderungen an die Parameter gestellt werden und die Hauptsache ein niedriger Preis ist. Solche Geräte können viele andere Anwendungen finden, beispielsweise als primärer Spannungserhöhungswandler für ein Elektroschockgerät. Sie ermöglichen es, aus einer konstanten Spannung von 3...15 V 400 V oder mehr zu gewinnen. Der einfachste Wandler kann mit einer Single-Act-Schaltung realisiert werden. Sein Funktionsprinzip basiert auf der Eigenschaft der Induktivität, Energie zu speichern, wenn Strom durch die Wicklung fließt (bei geöffnetem Schlüssel), und wenn der Schlüssel geschlossen ist, wird sie über die Sekundärwicklung an die Last übertragen. Diese Funktionsweise der Schaltung wird durch entsprechende Formulierung der Einbeziehung der Sekundärwicklung gewährleistet. Aufgrund des Betriebs des Wandlers bei einer höheren Frequenz ist die Bauform des Transformators klein. In Abb. Abbildung 4.7 zeigt ein Diagramm eines Wandlers, der auf einem leistungsstarken Universaltransistor 2N3055 (inländische Analoga KT819GM, KT8150A) basiert. Geeignet sind auch andere leistungsstarke NPN-Transistoren mit einer zulässigen Spannung Uke > 80 V und einem Strom Ik > 2 A. Die Diode VD1 schützt den Emitter-Basis-Übergang des Transistors vor den Auswirkungen hoher Sperrspannung. Diese Diode muss flink sein, beispielsweise aus der Serie 1N4007 oder KD247. Die 1N4S4S-Diode kann durch zwei in Reihe geschaltete KD257D-Dioden ersetzt werden.
In der Schaltung kann ein Transistor mit anderer Leitfähigkeit verwendet werden. Sie müssen lediglich die Polarität der Spannungsversorgung ändern und die Diode VD1 einschalten. Der Widerstand R1 sorgt für die gewünschte Lage des Arbeitspunktes des Transistors und sein Wert muss gewählt werden. Der Widerstand R2 begrenzt den Strom der Diode VD2 beim Laden des Kondensators C3. Jeder unpolare Kondensator C2 reicht aus (die Betriebsfrequenz des Wandlers hängt davon ab). Besser ist es, eine Frequenz von mindestens 10...30 kHz zu wählen. Und wenn die Schaltung mit einer Stroboskoplampe funktioniert, muss der Kondensator C3 für den Langzeitbetrieb mit großen Stromwelligkeiten ausgelegt sein, zum Beispiel vom Typ MBM oder modernere auf Basis von Polystyrolfolie nehmen. K78-17, K71-7 usw. Für die Herstellung des T1-Transformators eignet sich der gepanzerte Magnetkreis BZO. Die Wicklung erfolgt mit PEL-Draht. Die Wicklungen 1 und 2 enthalten jeweils 18 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 0,51 mm (Wicklung 1 kann mit einem dünneren Draht hergestellt werden - 0,13 mm), 3 - 350 Drahtwindungen 0,13 mm (die Anzahl der Windungen in der Sekundärwicklung hängt davon ab). die erforderliche Spannung). Wenn die Schaltung einen Langzeitbetrieb erfordert, muss der Transistor VT1 auf einem Heizkörper installiert werden. Das Diagramm in Abb. 4.8 ist eine Variante der vorherigen. Es ist für den Betrieb einer kleinen tragbaren Leuchtstofflampe mit 8 AA-Batterien ausgelegt.
Der Transformator T1 hat folgende Wicklungsdaten: Wicklung 1 – 15 Windungen mit Draht mit einem Durchmesser von 0,14 mm, 2 – 20 Windungen (0,51 mm), 3 – 350 Windungen (0,14 mm). Der Magnetkern kann wie bei der oben angegebenen Schaltung oder von Impulstransformatoren übernommen werden, die in Farbfernsehern verwendet werden. Ein Single-Ended-Wandler kann auch auf einem Feldschalter hergestellt werden, wie in Abb. 4.9.
Der Teiler der Widerstände R1-R2 sorgt für eine solche Anfangsposition des Arbeitspunktes auf der Ausgangskennlinie der Transistoren, bei der eine Selbsterzeugung auftritt. Da alle oben genannten Schaltkreise mit relativ niedrigen Strömen arbeiten, gelangt der Magnetkern des Transformators normalerweise nicht in den Sättigungsbereich und es besteht keine Notwendigkeit, einen Spalt zwischen den Kernen zu schaffen. Die beste Leistung des Konverters kann durch die Verwendung von erreicht werden spezialisierte Mikroschaltungen. Autor: Shelestov I.P.
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Kommentare zum Artikel: Gavril Ein sehr guter und kompetenter Artikel und vor allem kurz und bündig. Davon gäbe es noch mehr. Andrew Wenn es sich um einen Einzelzyklus-Flyback-Spannungswandler handelt (Energie geht an die Last, wenn der Transistor ausgeschaltet ist) - ist es zwingend erforderlich, eine Lücke zu schließen und auch vor Spannungsspitzen am Transistorschlüssel zu schützen! Um eine niedrige Streuinduktivität (beeinflusst Emissionen und Wirkungsgrad) zu erreichen, ist es notwendig, die Wicklungen in mehrere Lagen zu trennen. Wenn die Schaltung in einem Zyklus vorwärts läuft, müssen Sie die angesammelte Energie zurück in die Stromquelle leiten, da sonst eine Sättigung unvermeidlich ist.
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