Spannungswandler für Haushaltsgeräte. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter

 Kommentare zum Artikel

Das Leben eines modernen Menschen ist eng mit dem Wechselstromnetz verbunden. Viele Menschen können auf Fernseher, Telefon, Computer und verschiedene elektrische Haushaltsgeräte nicht verzichten. Daher ist es vor allem in ländlichen Gebieten sinnvoll, auf dem Bauernhof eine Ersatzstromquelle zu haben, zum Beispiel einen Verbrennungsmotor mit elektrischem Generator – ein benzinbetriebenes Gerät. Für eine konstante Stromversorgung ist jedoch ein kontinuierlicher Betrieb erforderlich, der zu einem hohen Benzinverbrauch führt. Gleichzeitig verbrauchen viele moderne Elektrogeräte (Energiesparlampen, Fernseher, Computer) wenig Strom (nicht mehr als 100 W), sodass die Stromversorgung eines Hauses oder einer Wohnung durch einen ständig laufenden Generator zu teuer ist. Um elektrische Haushaltsgeräte mit Strom zu versorgen, ist es sinnvoller, einen 220-V-Gleichstrom-Wechselstrom-Wandler zu verwenden, der von einer Hochleistungsbatterie gespeist wird.

Solche Geräte sind in der Regel teuer und haben neben Vorteilen auch gewisse Nachteile. Die am weitesten verbreiteten Wandler arbeiten nach dem Prinzip der Hochfrequenzwandlung mit einer Schaltfrequenz von mehreren zehn Kilohertz. Ihr Nachteil ist eine starke Störung des Radio- und Fernsehempfangs, sie reagieren empfindlich auf kurzzeitige Überlastungen, die beispielsweise beim Einschalten eines Kühlschranks oder einer starken Glühlampe auftreten.

Darüber hinaus produziert die Industrie Niederfrequenz-Spannungswandler mit einer Frequenz von 50 Hz. Solche Konverter sind jedoch nicht üblich, teuer und voll automatisiert, was ihre Reparatur schwierig macht. Daher entwerfen Funkamateure selbstständig Niederfrequenzwandler gemäß den beispielsweise in [1-3] veröffentlichten Beschreibungen. Sie bieten jedoch keine automatische Abschaltung, wenn der Akku stark entladen ist. Darüber hinaus weisen sie bei geringer Last einen geringen Wirkungsgrad auf. Aus diesem Grund sind die meisten veröffentlichten Konverter für niedrige Leistungen (bis zu 150 Watt) ausgelegt. Wenn Sie einen leistungsstärkeren Transformator verwenden, entlädt der Konverter die Batterie auch ohne Last schnell.

Um den Wirkungsgrad zu erhöhen, enthält der vorgeschlagene Wandler zwei Aufwärtstransformatoren unterschiedlicher Leistung. Wenn die von der Last aufgenommene Leistung einen bestimmten Grenzwert unterschreitet, wird ein kleinerer Leistungstransformator verwendet, andernfalls ein leistungsstärkerer.

(zum Vergrößern klicken)

Das Schema des vorgeschlagenen Konverters ist in der Abbildung dargestellt. Das Gerät enthält zwei Knoten zur Überwachung der Versorgungsspannung an den Transistoren VT7 und VT8, einen Spannungsstabilisator auf einem DA1-Chip, einen Generator aus zwei Impulsfolgen mit Pausen dazwischen auf einem DA2-Chip, eine Push-Pull-Ausgangsstufe an den Transistoren VT1-VT4 mit einem leistungsstarken Transformator T2, eine Push-Pull-Ausgangsstufe an den Transistoren VT5 und VT6 mit einem Transformator T1 mit zehnmal weniger Leistung, eine Laststrommesseinheit an einem Stromtransformator T3, Diode VD3 und Transistor VT 9.

Um den Konverter automatisch abzuschalten, wenn die Versorgungsbatterie vollständig entladen ist, wird ein Knoten am VT7-Transistor verwendet. Wenn seine Spannung mehr als 10,5 V beträgt, ist der Transistor VT7 geöffnet, das Relais K1 hat angezogen und über seine Kontakte K1.1 wird die Versorgungsspannung dem Spannungsregler auf dem DA1-Chip und dann dem Impulsgenerator auf dem DA2-Chip zugeführt. Wenn die Batteriespannung unter 10,5 V fällt, schließt der Transistor VT7, die Kontakte K1.1 öffnen sich und unterbrechen die Stromversorgung des Impulsgenerators, wodurch alle Schalttransistoren VT1-VT6 geschlossen und der Wandler ausgeschaltet werden. Die Abschaltspannung wird durch einen Trimmwiderstand R8 geregelt. Die Charakteristik des Knotens am Transistor VT7 weist eine kleine Hysterese auf (aufgrund der Tatsache, dass die Einschaltspannung des elektromagnetischen Relais größer als die Ausschaltspannung ist), was für den praktischen Einsatz ausreichend ist.

Die Versorgungsspannungssteuereinheit ist in ähnlicher Weise auf einem VT8-Transistor aufgebaut, ihre Ansprechschwelle liegt jedoch bei 13 V. Sie sorgt für eine zweistufige Stabilisierung der Ausgangsspannung. Wenn die Versorgungsspannung weniger als 13 V beträgt, ist der Transistor VT8 geschlossen, die Relaiswicklung K2 ist stromlos, die Last erhält über die Relaiskontakte K1 oder K2 Spannung von der gesamten Sekundärwicklung eines der Ausgangstransformatoren T2.1 oder T2.2. Andernfalls öffnet der Transistor VT8, das Relais K2 wird aktiviert und die Last wird an den Abgriff der Sekundärwicklung des Transformators T1 oder T2 angeschlossen. Die Ausgangsspannung des Wandlers ändert sich um nicht mehr als 7,7 %, wenn sich die Versorgungsspannung innerhalb von 11 ... 15 V ändert. Dies ermöglicht den Betrieb mit einer von zwei Stromquellen: einer 10,5 ... 12 V-Batterie oder einem 14 V-Fahrzeugbordnetz.

Das Gerät nutzt keinen trägheitsfreien Schutz gegen übermäßigen Laststrom am FC-Eingang des DA2-Chips. Es wird ein herkömmlicher Schmelzeinsatz FU1 verwendet und die Schalttransistoren VT1–VT6 werden mit einem Spielraum für den maximal zulässigen Strom ausgewählt.

Im Leerlaufmodus oder bei geringem Stromverbrauch der Last reicht die Spannung am Motor des Widerstands R10 nicht aus, um den Transistor VT9 zu öffnen, die Relaiswicklung K3 ist stromlos. Über die Relaiskontakte K3.1 und KZ.2 werden die Impulse von den Ausgängen der Mikroschaltung DA2 den Gates der Transistoren VT5 und VT6 zugeführt. Die Last wird über die Kontakte des Relais K3.3 mit der Sekundärwicklung des Transformators T1 verbunden. In diesem Fall ist der vom Wandler ohne Last aufgenommene Strom um eine Größenordnung geringer als bei Betrieb des Transformators T2.

Wenn der Laststrom einen bestimmten Grenzwert überschreitet, öffnet der einstellbare Trimmerwiderstand R10, der Transistor VT9 und versorgt die Spule des Relais K3 mit Spannung. Über die Relaiskontakte K3.1 und KZ.2 werden die Impulse von den Ausgängen der DA2-Mikroschaltung den Gates der Transistoren VT1-VT4 zugeführt. Die Relaiskontakte K3.3 verbinden die Last mit der Sekundärwicklung eines leistungsstarken Transformators T2.

Die Ausgangsspannung des Wandlers besteht aus bipolaren, durch Pausen getrennten Impulsen mit einer Amplitude von ca. 250 V. Ihr Effektivwert liegt bei ca. 190 V. Diese Parameter liegen innerhalb der zulässigen Versorgungsspannungsgrenzen nicht nur für Geräte mit Schaltnetzteilen, sondern auch für Haushaltskühlschränke.

Alle Teile des Wandlers sind in einem Aluminiumblechgehäuse untergebracht. Die Transistoren VT1-VT6 werden mit Isolierdichtungen und Wärmeleitpaste am Gehäuse montiert. Der Luftstrom eines Lüfters mit einem M1-Elektromotor mit einer Leistung von 3 W wird ständig durch das Gehäuse geblasen, um die Teile zu kühlen.

Die Transformatoren T1 und T2 müssen ein Übersetzungsverhältnis von 20 und ein Stromwandler ТЗ - 100 haben, wobei seine Primärwicklung mit einer maximalen Wandlerleistung von 1 kW für einen Strom von 5 A ausgelegt sein muss.

Der Transformator T1 besteht aus einem Transformator TS-180 aus der Stromversorgung eines Lampenfernsehers. Sämtliche Sekundärwicklungen wurden entfernt. Die Primärwicklung bleibt übrig und wird als Hauptabschnitt der Sekundärwicklung verwendet (im Diagramm vom Ende bis zur Anzapfung). Ein zusätzlicher Abschnitt von 90 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 0,5 mm wurde hinzugefügt (vom Anfang bis zum Auslass). Die neue Primärwicklung enthält zwei Abschnitte mit 40 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 1,2 mm, gewickelt in zwei Drähten.

Der Transformator T2 ist auf den Stator eines asynchronen Drehstrom-Elektromotors mit einer Leistung von 7,5 kW gewickelt. Die Primärwicklung (I) besteht aus zwei Abschnitten mit 15 Windungen und ist zur Gewährleistung der Symmetrie mit APV-10-Aluminiumdraht in zwei Drähte gewickelt. Die Sekundärwicklung (II) ist mit einem Montagealuminiumdraht mit einem Querschnitt von 2,5 mm2 umwickelt. Es umfasst 345 Runden mit einer Abzweigung ab der 45. Runde.

Der Transformator T3 besteht aus dem Ausgangstransformator der Ultraschalllampe TV. Seine Anodenwicklung bleibt übrig und wird als Sekundärwicklung verwendet, während die andere entfernt wird. Stattdessen ist die Primärwicklung gewickelt – 24 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 1,2 mm. Beim Einrichten des Umrichters kann es erforderlich sein, das Übersetzungsverhältnis der Transformatoren T1 und T2 in kleinen Grenzen zu ändern. Wickeln Sie dazu eine zusätzliche Wicklung mit mehreren Windungen auf und schalten Sie diese unter Berücksichtigung der Phase in Reihe mit der Sekundärwicklung des Transformators. Wenn Sie die Wicklungen gleichphasig einschalten, erhöht sich das Übersetzungsverhältnis, andernfalls verringert es sich.

Alle Relais dürfen eine Ansprechspannung von nicht mehr als 10 V haben. Relais K1 - Schwachstrom, vielleicht sogar Reed - der von den Kontakten geschaltete Strom überschreitet 0,1 A bei einer Spannung von nicht mehr als 15 V nicht. Die Kontakte des Relais K2 und des Kurzschlusses müssen zum Schalten einer Wechselspannung von 220 V und eines Stroms von 5 A ausgelegt sein. In der Kopie des Autors sind die Relais K1 - RES-59 (Version KhP4.500.020), K2 - V23079-D 1003-B301, K3 - HJQ-18F 12VDC-3Z.

Alle Abstimmwiderstände SPZ-1 b. Vor der Installation muss die Funktionsfähigkeit des mobilen Kontaktsystems überprüft werden.

Vor dem ersten Einschalten wird der Motor des Abstimmwiderstands R1 auf eine beliebige Extremposition eingestellt, der Motor R8 - laut Schema in die obere Position, die Motoren anderer Abstimmwiderstände - nach unten.

Anstelle eines Akkus wird eine Laborstromquelle mit einer einstellbaren Ausgangsspannung von 10 ... 13 V und einem Ausgangsstrom von mindestens 10 A angeschlossen. Die Spannung von 1 ... 1 V wird am Ausgang des DA8-Mikroschaltkreises durch den Trimmwiderstand R9-Motor eingestellt. Die Einbeziehung dieses in das Diagramm dargestellten Widerstands verringert laut Autor das Risiko einer Überspannung der Versorgungsspannung des DA2-Mikroschaltkreises, wenn die Ausgänge der Festkontakte des Widerstands R1 brechen. Anschließend wird durch Auswahl des Widerstands R2 die Frequenz der Wechselspannung am Ausgang des Wandlers auf 50 Hz eingestellt. Danach wird die Versorgungsspannung auf 10,5 V reduziert und der Trimmerwiderstand R8 entsprechend der Schaltung von oben nach unten bewegt, bis das Relais K1 abschaltet. Anschließend wird die Versorgungsspannung auf 13 V erhöht und der Schieber des variablen Widerstands R9 entsprechend der Schaltung von unten nach oben bewegt, bis das Relais K2 aktiviert wird. Abschließend wird die Primärwicklung des Stromwandlers T3 an eine Wechselstromquelle von 0,5 ... 0,6 A angeschlossen und der Schieber des variablen Widerstands R10 bewegt, bis das Relais K3 aktiviert wird.

Literatur

1. Goreslavets A. Spannungswandler auf dem KR1211EU1-Chip. – Radio, 2001, Nr. 5, S. 42, 43.
2. Netschajew I. Spannungswandler 12/220 V 50 Hz. – Radio, 2004, Nr. 9, S. 30, 31.
3. Ozolin M. Stabilisierter Konverter 12/220 V. - Radio, 2006, Nr. 12, S. 30, 31.

Autor: A. Sergejew

Siehe andere Artikel Abschnitt Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter.

Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel.

<< Zurück

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Kunstleder zur Touch-Emulation 15.04.2024

In einer modernen Technologiewelt, in der Distanz immer alltäglicher wird, ist es wichtig, die Verbindung und das Gefühl der Nähe aufrechtzuerhalten. Jüngste Entwicklungen bei künstlicher Haut durch deutsche Wissenschaftler der Universität des Saarlandes läuten eine neue Ära der virtuellen Interaktionen ein. Deutsche Forscher der Universität des Saarlandes haben ultradünne Folien entwickelt, die das Tastgefühl über eine Distanz übertragen können. Diese Spitzentechnologie bietet neue Möglichkeiten der virtuellen Kommunikation, insbesondere für diejenigen, die weit von ihren Lieben entfernt sind. Die von den Forschern entwickelten ultradünnen, nur 50 Mikrometer dicken Folien lassen sich in Textilien integrieren und wie eine zweite Haut tragen. Diese Folien fungieren als Sensoren, die taktile Signale von Mama oder Papa erkennen, und als Aktoren, die diese Bewegungen an das Baby weiterleiten. Durch die Berührung des Stoffes durch die Eltern werden Sensoren aktiviert, die auf Druck reagieren und den ultradünnen Film verformen. Das ... >>

Petgugu Global Katzenstreu 15.04.2024

Die Pflege von Haustieren kann oft eine Herausforderung sein, insbesondere wenn es darum geht, Ihr Zuhause sauber zu halten. Das Startup Petgugu Global hat eine neue interessante Lösung vorgestellt, die Katzenbesitzern das Leben erleichtert und ihnen hilft, ihr Zuhause perfekt sauber und ordentlich zu halten. Das Startup Petgugu Global hat eine einzigartige Katzentoilette vorgestellt, die den Kot automatisch ausspülen kann und so Ihr Zuhause sauber und frisch hält. Dieses innovative Gerät ist mit verschiedenen intelligenten Sensoren ausgestattet, die die Toilettenaktivität Ihres Haustieres überwachen und nach dem Gebrauch eine automatische Reinigung aktivieren. Das Gerät wird an die Kanalisation angeschlossen und sorgt für eine effiziente Abfallentsorgung, ohne dass der Eigentümer eingreifen muss. Darüber hinaus verfügt die Toilette über einen großen spülbaren Stauraum, was sie ideal für Haushalte mit mehreren Katzen macht. Die Petgugu-Katzentoilettenschüssel ist für die Verwendung mit wasserlöslicher Streu konzipiert und bietet eine Reihe zusätzlicher ... >>

Die Attraktivität fürsorglicher Männer 14.04.2024

Das Klischee, dass Frauen „böse Jungs“ bevorzugen, ist schon lange weit verbreitet. Jüngste Untersuchungen britischer Wissenschaftler der Monash University bieten jedoch eine neue Perspektive zu diesem Thema. Sie untersuchten, wie Frauen auf die emotionale Verantwortung und Hilfsbereitschaft von Männern reagierten. Die Ergebnisse der Studie könnten unser Verständnis darüber verändern, was Männer für Frauen attraktiv macht. Eine von Wissenschaftlern der Monash University durchgeführte Studie führt zu neuen Erkenntnissen über die Attraktivität von Männern für Frauen. Im Experiment wurden Frauen Fotos von Männern mit kurzen Geschichten über deren Verhalten in verschiedenen Situationen gezeigt, darunter auch über ihre Reaktion auf eine Begegnung mit einem Obdachlosen. Einige der Männer ignorierten den Obdachlosen, während andere ihm halfen, indem sie ihm beispielsweise Essen kauften. Eine Studie ergab, dass Männer, die Empathie und Freundlichkeit zeigten, für Frauen attraktiver waren als Männer, die Empathie und Freundlichkeit zeigten. ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv Rauchende Mutter schadet dem ungeborenen Kind 02.09.2013 Wissenschaftler haben herausgefunden, wie sich das von einer schwangeren Frau konsumierte Nikotin auf ihren Nachwuchs auswirkt. Es stellt sich heraus, dass Nikotin bei einem Kind nicht nur die Sucht und das Verlangen nach Rauchen fördert, sondern auch zu einer Neigung zu ungesunder Lebensweise führt. Es ist bekannt, dass das Rauchen während der Schwangerschaft die Entwicklung des fötalen Gehirns verändert und das Risiko einer Frühgeburt, eines niedrigen Geburtsgewichts und einer Fehlgeburt erhöht. Darüber hinaus ist bekannt, dass eine vorgeburtliche Nikotinexposition die Wahrscheinlichkeit des Tabakkonsums und der Nikotinsucht im späteren Leben erhöht, aber bisher blieben die Mechanismen der Auswirkungen von Nikotin auf das Ungeborene unklar. Um diese Mechanismen aufzudecken, injizierten Neurowissenschaftler der Rockefeller University schwangeren Ratten niedrige Nikotindosen, die bei einer schwangeren Frau einer Zigarette pro Tag entsprechen. Wissenschaftler haben das Gehirn und das Verhalten von Rattennachkommen untersucht und verstehen nun, warum Menschen, die im Mutterleib Nikotin ausgesetzt waren, mit größerer Wahrscheinlichkeit zu Rauchern werden. Darüber hinaus wurden andere sehr schwerwiegende negative Nebenwirkungen festgestellt. Es stellt sich heraus, dass Nikotin die Anzahl bestimmter Arten von Neuronen in der Amygdala und im Hypothalamus erhöht. Zellen in diesen Bereichen des Gehirns produzieren Orexin, Enkephaline und Melanin-anreichernde Hormone, also Neuropeptide, die für die Anregung des Appetits und die Steigerung der Nahrungsaufnahme verantwortlich sind. Wenn Nikotin im Mutterleib ausgesetzt wird, werden mehr Zellen im Gehirn gebildet, die diese Hormone produzieren. Dadurch konsumiert die jüngere Generation nicht nur eher Nikotin, sondern isst auch lieber fetthaltigere Speisen und trinkt mehr Alkohol. So stimuliert die Exposition gegenüber Nikotin im Mutterleib einen ungesunden Appetit bei den Nachkommen, die am Ende zu einem übermäßigen Konsum von Nikotin, Drogen, Alkohol und fetthaltigen Lebensmitteln neigen. Tatsächlich führt eine gerauchte Zigarette pro Tag oder eine ähnliche Dosis Nikotin aus einem Pflaster oder einer elektronischen Zigarette dazu, dass die Mutter den Körper ihres Kindes auf eine ungünstige Entwicklung „programmiert“. Diese angeborene Eigenschaft zu bekämpfen ist sehr schwierig, dazu bedarf es des starken Willens des „betroffenen“ Teenagers und des entsprechenden Umfelds, in dem nur ein gesunder Lebensstil die Norm ist. Leider sind diese beiden Faktoren während der Pubertät meist stark defizitär. Zuvor fanden dieselben Wissenschaftler heraus, dass der übermäßige Verzehr von fetthaltigen Lebensmitteln während der Schwangerschaft auch bei zukünftigen Nachkommen eine schädliche Tendenz zum Überessen hervorruft. Generell ist festzuhalten, dass eine Schwangerschaft eine größere Verantwortung darstellt, als manch einer glaubt.

Weitere interessante Neuigkeiten:

▪ Brennstoffzellenbusse von Toyota

▪ Waschpulver plus Polymere

▪ Code Composer Studio – Platinum Edition

▪ Prototyp eines Quantenspeichers

▪ Es werden immer mehr Siliziumkarbid-Vorrichtungen hergestellt

News-Feed von Wissenschaft und Technologie, neue Elektronik

Interessante Materialien der Freien Technischen Bibliothek:

▪ Abschnitt der Website Feldstärkedetektoren. Artikelauswahl

▪ Artikel von Albert Schweitzer. Berühmte Aphorismen

▪ Artikel Welcher Präsident spielte seinen Gästen gerne Streiche, indem er mit ihnen im Auto in den See fiel? Ausführliche Antwort

▪ Artikel Nil. Naturwunder

▪ Artikel Licht- und Musikinstallation Svetlana. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

▪ Artikel Widerstände. PHILIPS-Codemarkierung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Hinterlasse deinen Kommentar zu diesem Artikel:

Alle Sprachen dieser Seite

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen

www.diagramm.com.ua
2000-2024