Spannungswandler mit SHI-Modulation. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter

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Dieser pulsweitenstabilisierte Wandler (Abb. 4.7) kann in tragbaren Tonbandgeräten und anderen ähnlichen batteriebetriebenen Geräten verwendet werden. Insbesondere ist der Konverter in der Lage, den normalen Betrieb des Vesna-202-Tonbandgeräts aufrechtzuerhalten, wenn die Batteriespannung auf 3 V sinkt.

Ein solcher Konverter eignet sich am besten für batteriebetriebene Geräte. Stabilisatoreffizienz - nicht weniger als 70 %.

Die Stabilisierung bleibt erhalten, wenn die Versorgungsspannung unter die stabilisierte Ausgangsspannung des Wandlers fällt, die ein herkömmlicher Spannungsregler nicht liefern kann. Beim Einschalten des Wandlers öffnet der Strom durch den Widerstand R1 den Transistor VT1, dessen Kollektorstrom, der durch die Wicklung II des Transformators T1 fließt, den leistungsstarken Transistor VT2 öffnet. Der Transistor VT2 geht in den Sättigungsmodus und der Strom durch die Wicklung I des Transformators steigt linear an. Im Transformator wird Energie gespeichert. Nach einiger Zeit geht der Transistor VT2 in den aktiven Modus über, in den Transformatorwicklungen tritt eine Selbstinduktions-EMF auf, deren Polarität der an ihnen angelegten Spannung entgegengesetzt ist (der Magnetkreis des Transformators ist nicht gesättigt). Der Transistor VT2 schließt wie eine Lawine und die Selbstinduktions-EMK der Wicklung I durch die Diode VD2 lädt den Kondensator C3 auf. Der Kondensator C2 trägt zu einem klareren Schließen des Transistors bei. Dann werden die Zyklen wiederholt.

Nach einiger Zeit steigt die Spannung am Kondensator C3 so stark an, dass die Zenerdiode VD1 öffnet und der Basisstrom des Transistors VT1 abnimmt, während gleichzeitig auch der Basisstrom und damit der Sättigungsstrom des Transistors VT2 abnimmt. Da die im Transformator angesammelte Energie durch den Sättigungsstrom des Transistors VT2 bestimmt wird, wird ein weiterer Anstieg der Spannung am Kondensator C3 gestoppt. Der Kondensator wird durch die Last entladen. Somit hält die Rückkopplung eine konstante Spannung am Ausgang des Wandlers aufrecht. Die Ausgangsspannung setzt die Zenerdiode VD1. Die Änderung der Wandlungsfrequenz liegt im Bereich von 20...140 kHz.

Der Spannungswandler, dessen Schaltung in Abb. dargestellt ist. 4.8 unterscheidet sich dadurch, dass darin der Lastkreis galvanisch vom Steuerkreis getrennt ist. Dadurch erhalten Sie mehrere stabile Sekundärquellen mit beliebiger Spannung. Durch die Verwendung einer integrierenden Verbindung im Rückkopplungskreis kann die Stabilisierung der Sekundärspannung verbessert werden.

Der Nachteil des Wandlers ist eine gewisse Abhängigkeit der Ausgangsspannung vom Laststrom. Die Wandlungsfrequenz nimmt nahezu linear mit abnehmender Versorgungsspannung ab. Dieser Umstand vertieft die Rückkopplung im Wandler und erhöht die Stabilität der Sekundärspannung. Die Spannung an den Glättungskondensatoren der Sekundärquellen hängt von der Energie der vom Transformator empfangenen Impulse ab. Durch das Vorhandensein des Widerstands R2 ist die Spannung am Speicherkondensator C3 auch von der Impulswiederholungsrate abhängig, und der Grad der Abhängigkeit (Steigung) wird durch den Widerstandswert dieses Widerstands bestimmt. Somit kann über den Trimmwiderstand R2 die gewünschte Abhängigkeit der Spannungsänderung der Sekundärquellen von der Änderung der Versorgungsspannung eingestellt werden. Feldeffekttransistor VT2 - Stromstabilisator. Die maximale Leistung des Konverters hängt von seinen Parametern ab.

Key Features:

• Wandlerwirkungsgrad, %.....70...90;
• Instabilität der Ausgangsspannung, %, nicht mehr als ... 0,5;
• Maximale Lastleistung, W.....2.

Beim Einrichten des Wandlers werden die Widerstände R1 und R2 auf die minimale Widerstandsposition eingestellt und Lastäquivalente angeschlossen. Am Eingang des Gerätes wird eine Versorgungsspannung von 12 V angelegt und mit dem Widerstand R1 eine Spannung von 15 V an der Last eingestellt. Anschließend wird die Versorgungsspannung auf 4 V reduziert und mit dem Widerstand R2 die vorherige Spannung erreicht. Durch mehrmaliges Wiederholen dieses Vorgangs wird eine stabile Ausgangsspannung erreicht.

Die Wicklungen I und II sowie der Magnetkreis des Transformators sind bei beiden Versionen des Wandlers gleich. Es ist auf einen gepanzerten B26-Magnetkern aus 1500-NM-Ferrit gewickelt. Wicklung I enthält 8 Windungen PEL-0,8-Draht und Wicklung 11-6 Windungen PEL-0,33-Draht (jede der Wicklungen III und IV besteht aus 15 Windungen PEL-0,33-Draht).

Autor: Semjan A.P.

Siehe andere Artikel Abschnitt Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter.

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