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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Spannungswandler auf dem K155LA18-Chip. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter Die integrierte Schaltung K155LA18 besteht aus zwei 2I-NOT-Elementen mit zwei Eingängen, deren Ausgänge nach einer Open-Collector-Schaltung erfolgen. Die Mikroschaltung ermöglicht einen Ausgangsstrom von bis zu 300 mA, während die maximal zulässige Spannung im Log-Zustand liegt. 1 an den Ausgängen beträgt 30 V. Solche Parameter ermöglichen nicht nur die direkte Steuerung verschiedener Aktoren - Schrittmotoren, elektromagnetische Relais, Elektromotoren, Glühlampen, LEDs, sondern weisen auch auf die Möglichkeit seiner Verwendung in Spannung und Strom hin Konverter. In Abb. 1. Es wird ein Beispiel für die praktische Umsetzung eines Aufwärtsspannungswandlers gegeben.
Der Wandler umfasst einen Hauptoszillator, der auf einer TTLSH-Mikroschaltung KR1533LAZ basiert, die aus 4 2I-NOT-Elementen besteht, zwei Differenzierungsschaltungen C2R2, C3R3, einen Spannungswandler, der auf einem Transformator T1 und einer TTL-Mikroschaltung K155LA18 basiert, sowie einen Wechselstromgleichrichter mit einem Filter auf vier Dioden VD3 - VD6 und Kondensatoren C5, C6. Der Master-Oszillator besteht aus drei Invertern und arbeitet mit einer Frequenz von etwa 120 kHz. Differenzierungsschaltungen R2C2, R3C3 reduzieren die Dauer der an den Eingängen von DD2 ankommenden gegenphasigen Impulse. Dies ist notwendig, um zu verhindern, dass sich die Ausgangstransistoren der Logikelemente DD2.1, DD2.2 gleichzeitig im offenen Zustand befinden. Außerdem öffnet nach dem Schließen des Ausgangstransistors des Wechselrichters DD2.1 der Ausgangstransistor des Wechselrichters DD2.2 mit einer leichten Verzögerung und umgekehrt. Der Spannungsamplitudenhub an den DD2-Ausgängen beträgt etwa 15 V. Die Kondensatoren C5, C6 glätten die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung. Die Dioden VD1, VD2 schützen die Ausgangstransistoren DD2 vor Sperrspannung. Der Wandler liefert eine unstabilisierte DC-Ausgangsspannung von 12...15 V bei einem Laststrom von 80 mA. In diesem Fall beträgt der Stromverbrauch etwa 250 mA und die Erwärmung des DD2-Gehäuses wird 50 °C nicht überschreiten. Anstelle der inländischen Mikroschaltung KR1533LAZ können Sie die importierte SN74ALS00N installieren. Es können auch andere Wechselrichter dieser Serien verwendet werden. Anstelle von DD1 können auch Mikroschaltungen der Serien K155, K555 verwendet werden. Gleichzeitig muss jedoch der Widerstandswert des Widerstands R1 um etwa das Fünffache verringert und die Kapazität des Kondensators C5 um den gleichen Betrag erhöht werden. 1N1-Dioden können durch alle Serien KD4148, KD212, KD247 oder durch die Schottky-Dioden MBR510T0540 (1 A, 0,5 V), MBRS40T140, MBRS3T1100, 3N1, MBR5819, MBR150 ersetzt werden. Der Wirkungsgrad des Geräts ist bei Verwendung von Schottky-Dioden höher. Der Transformator ist auf einem K16x8x6-Ring aus Ferrit M2000NN, M2000NM gefertigt. Die Primärwicklung ist mit PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 0,35 mm gewickelt – 2x45 Windungen. Die Sekundärwicklung enthält 170 Windungen desselben Drahtes. Zwischen den Wicklungen werden zwei Lagen Klebeband angebracht. Vor dem Verlegen der Wicklungen werden die scharfen Kanten des Rings abgestumpft, anschließend wird der Ring mit zwei bis drei Lagen lackiertem Stoff oder Klebeband umwickelt. Nach der Installation muss jede Wicklung mit Transformatorlack oder -masse imprägniert werden; Sie können auch Tsaponlac verwenden. Oxidkondensatoren – K50-29, K50-35 oder Analoga, unpolar – K10-17, K10-50, KM-5, KM-6. Widerstände – kleine Größen aller Art für den allgemeinen Gebrauch MLT, S1-14, S2-23, S1-4. Der betrachtete Spannungswandler auf digitalen Mikroschaltungen wurde zu experimentellen Zwecken erstellt. Bei den Experimenten wurde festgestellt, dass es zur Steigerung der Effizienz und Erhöhung der Ausgangsleistung wünschenswert ist, einen etwas größeren Magnetkern aus Niederfrequenzferrit zu verwenden. Der Einsatz dieses Konverters kann sinnvoll sein, wenn das Gerät bereits über einen Generator mit einer Frequenz von 80 kHz verfügt oder er aus den verbleibenden freien Logikelementen aufgebaut werden kann. In Abb. Abbildung 3 zeigt die Verwendung dieses Geräts als Aufwärtsspannungswandler, bei dem die Versorgungsspannung und die Ausgangsspannung des Wandlers addiert werden.
In Abb. Abbildung 4 zeigt ein Diagramm zur Beschaltung des Wandlers als Spannungswechselrichter mit Erhöhung der Ausgangsspannung.
Erhöhen Sie bei Bedarf die Leistung des Konverters, Sie können zwei oder drei K155LA18-Mikroschaltungen parallel schalten. Wenn eine höhere Ausgangsspannung des Wandlers benötigt wird, um beispielsweise einen Vakuum-Elektrolumineszenzindikator zu betreiben, muss die Anzahl der Windungen der Sekundärwicklung des Transformators proportional erhöht werden, und damit die Wicklung auf den Ring passt, Der Draht wird mit einem kleineren Durchmesser ausgewählt. Autor: Butov A.L.
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