Получаване на две противополярни напрежения от един токоизточник
Богомил Лъсков Радио телевизия електроника 1999/8/стр. 12
Схемата, показана на фиг. 1, дава възможност да се получават от от
единичен нестабилизиран или стабилизиран източник на напрежение (може и
батерии) две напрежения с различни стойности и полярности. Операционният
усилвател поддържа много точно постоянното отношение между двете
напрежения, които могат да се настройват с потенциометъра RP. Например,
ако трябва да се захранва операционен усилвател с напрежение +12 V и - 6
V (takiwa OУ има), общото напрежение трябва да е 18 V.
 |
Схемата позволява да се захранват ОУ съвместно и с PNP или NPN
транзистори. Транзисторите тип NPN се захранват между изход „плюс” и
нула, а PNP между „минус” и нула. Изходното напрежение на стабилизатора
или източника на напрежение трябва да е с потенциал, равен на сумата от
двете противоположни напрежения.
Максималният изходен ток зависи от мощността на транзисторите VT1 и VT2
(koмплементарна двойка) и мощноста на токозахранващия източник.
Изправителният блок или стабилизаторът на напрежение не трябва да имат
връзка с „нулата” на разпределителя на напреженията, т.е. източникът на
напрежения няма връзка с масата.
В тази схема ОУ работи като повторител на напрежение. Съотношението
между двете изходни напрежения се определя от отношението R1/RP. При R1
= RP изходните напрежения са с еднаква стойност и с противоположна
полярност спрямо общата нула.
Ако са необходими фиксирани стойности на напреженията, например + 12 V и
– 6 V, стойността на съпротивлението на RP трябва да е 0,5 * R1, а
входното напрежение от токоизточника 18 V. Нелинейността и толерансите
на елементите не оказват влияние върху действието на схемата, защото
транзисторите са включени в кръга на регулиране на ОУ – веригата за
отрицателната обратна връзка от клемата „маса” към извод 4 на ОУ.
Параметрите на VT1 и VT2 не са критични. Те трябва да поемат само
разликата на консумираните токове от изходите U1 и U2. Натоварването е
най – голямо, когато е включен само единият от изходите. В този случай
транзисторът на ненатоварената страна поема напълно целия консумиран ток.
DC – aдаптер 24/12 V – 8 A Kрасимир Клисарски
Радио телевизия електроника 1994/9/стр. 7,8
В товарните автоприцепи и по – специално тип TIR се използва напрежение
на бордовата мрежа 24 V. С него работят почти всички системи на
автомобила. Напрежението на бордовата мрежа се поддържа от
реле-регулатор в рамките на 28-28,5 V. За захранване на аудиоуредба се
използва напрежение 12 V, осигурено от специален адаптер. В някои модели
на ТIR това напрежение се използва и за работа на маломощна радиостанция
(радиотелефон). Обикновено автоадаптерът осигурява ток от порядъка на
5-10 А. Напрежението на бордовата мрежа на автомобил с акумулатор 12 V
се колебае от 14 V при работещ двигател до около 12 V (12,6 V е
нормалното напрежение на акумулатор 12 V).
Съеременната автоапаратура за напрежение 12 V е с широк работен обхват.
При проверка на цифров аудиомодел на фирмата PIONEER (Япония) се
констатира, че в режим „касетофон” лентата се движи нормално при
снижаване на захранващото напрежение до 8V, a цифровата индикация работи
нормално с напрежение, по – високо от 9,2 V. В случая изходната мощност
намалява, но уредбата работи. Извършените проби с други марки показаха,
че модерната автоелектроника е оразмерена със запас и може да работи в
обхвата 10 – 15 V.
За да се осигури добро озвучаване при по – високо ниво на шума в
кабината на дизеловия автомобил е необходима значителна мощност на
нискочестотния усилвател. За преодоляване на шум от порядъка на 75 dB е
необходима мощност на усилвателя около 10 W. Преди десетина години
мощността на произвежданите 12 V радиокасетофони рядко надвишаваше 2 х
10 W. Сега много фирми, производителки на автомобилна Hi-Fi – техника,
произвеждат авторадиокасетофони с вградени усилватели от порядука на 2 х
20 W за предните високоговорители и 2 х 10 W за задните. Максималната
консумация на подобни устройства е от порядъка на 5 А. Ако в същия
момент се използва и радиотелефон, консумираният ток расте.
DC – автоадаптери се произвеждат от редица фирми. В някои схемни решения
се използват специализирани интегрални схеми – триизводни стабилизатори
за фиксирано или регулируемо напрежение, осигуряващи ток 5 – 10 А (напр.
LM138, LM238, LM338 – за 5 А, LM196, LM396 – за 10 А на NSC [1], LI1038
– за 10 А [2].
 |
В статията се предлага друго решение – на основата на триизводен стабилизатор на фиксирано напрежение, осигуряващ ток 1 А, и мощен транзистор (фиг. 1). Защитните диоди VD1 и VD3 са задължителни според стандарта. Те предпазват устройството при погрешно свързване на входните и изходните клеми. Стабилизаторът DA1 осигурява в изхода си постоянно стабилизирано напрежение от порядъка на 15 V при достатъчен ток за базовата верига на мощния транзистор VT1. Koондензаторите C1 и C2 са филтриращи. При изменение на консумацията от 0 до 6 А изходното напрежение на експериментираното устройство намалява с 0,55 V. Тази стойност е ориентировъчна и зависи от статичния коефициент на усилване по ток на VT1. Транзисторът BDY73 се подбира с бета стаично = 100 – 160. За него, както и за всички мощни транзистори е характерно, че при ток 10 А бета намалява неколкократно. Вместо указания транзистор може да се използва 2N3055S или по – разпространеният 2N3055. Замяната на VT1 с KD501 – 503 е нежелателна, въпреки, че има по – голяма мощност и колекторен ток до 20 А. Неговият статичен коефициент на усилване по ток е малък и падът на изходното напрежение може да достигне 1 V. На практика това не е толкова съществено, а характеризира качествата на адаптера. Съвременната аудиоапаратура може да работи нормално и в по – широк обхват на захранващото напрежение.
 |
Адаптерът е монтиран на печатна платка с графичен оригинал и
разположение на елементите, показани на фиг. 2а и 2б. Всички елементи, с
изключение на на VT1 и DA1, са монтирани от страната на медното фолио.
За тях не са предвидени отвори в печатната платка. За охладител се
използва отрязък от радиаторна шина N 1 (120x64) с дължина 150 mm. Тя
може да се свърже директно към масата на автомобила. Транзисторът VT1 е
монтиран от долната страна на радиатора и е изолиран от него със слюдена
плочка и тефлонови втулки. Стабилизаторът на фиксирано напрежение 7815 е
в пластмасов корпус и е захванат директно към охладителната шина.
Максималният ток на адаптера е 10 А.
При правилен монтаж и изправни елементи схемата заработва веднага.
Ориентировъчната стойност на изходното напрежение е 13,6 V.
Преобразувател от 6 на 12 V Oбмяна на опит
Радио, телевизия, електроника 1989/12/стр. 30
 |
Публикуваме принципната схема на преобразувател от 6 на 12 V (фиг. 1).
Замяната на някои елементи с техни аналози не е критична. Самостоятелно
трябва да се изработи дросела D1 (20 навивки от меден проводник 0,7) и
трансформатора Т1 (W1 – 32 навивки, W2 – 24 навивки, също от меден
проводник 0,7). Диодите VD1 и VD2 са силициеви, изправителни, до 2 А.
Мощният транзистор VT1 се монтира върху радиатор, като за целта може да
служи и метална кутия, в която се монтира преобразувателят. Естествено,
кутията трябва да е изолирана от корпуса на автомобила.
Без товар преобразувателят консумира около 2 А.
Двуполярно, положително и отрицателно напрежение от трансформатор с
една вторична намотка Богомил Лъсков Радио телевизия електроника
2001/3/21 стр.
 |
Дадената тук схема може да се използва за захранване на
устройства с операционни усилватели или други биполярни схеми,
когато трансформаторът е с една вторична намотка. |
Към тази вторична намотка се свързват два мостови токоизправителя (схема
Грец) и четири кондензатора. Кондензаторите С3 и С4 са филтриращи, а С1
и С2 са глванично ителни кондензатори. Техните стойности зависят
от големината на тока, с който ще се захранва устройството:
C1,2 = I*E6/314*U
Където I е в А, U във – V.
Например при U = 12 V, I = 0,2 A
C1,2 = 53 мкF
Напрежението на С1 и С2 трябва да бъде равно или по – високо от
амплитудата на променливото напрежение. Същото се отнася и за
филтриращите кондензатори С3 и С4.
Трансформаторът трябва да може да поеме необходимия ток за двете
напрежения.
Безтрансформаторни захранващи преобразуватели на напрежение Методи
Цаков
Радио телевизия електроника 1998/3/стр. 22-24
Певдложените устройства за преобразуване на захранващо напрежение не
съдържат трансформатор (или индуктивност) и не осигуряват изолация между
входа и изхода.
 |
Показаната на фиг. 1 схема може да се нарече диодно – кондензаторен умножител на ток. По време на положителната полувълна на входното синусоидално напрежение (от мрежата) ключът Кл е изключен и през съответните диоди кондензаторите се зареждат до напрежение, което е по – малко от входното, тъй като по време на зареждането, кондензаторите са свързани последователно. През времето на отрицателната полувълна на входното синусоидално напрежение (от мрежата ) ключът Кл е изключен и през съответните диоди кондензаторите се зареждат до напрежение, което е по – малко от входното, тъй като по време на време на зареждането кондензаторите са свързани последователно.През времето на отрицателната полувълна на входното напрежение ключът Кл се включва и кондензаторите С1, С2 С3 и С4 предават част от заряда си на изходния кондензатор С5, зареждайки го до напрежение, което зависи от броя и капацитета на използваните кондензатори и, разбира се, от натоварването на изходния кондензатор. Схемата може да се изгради с повече на брой кондензатори и диоди, за да се получи необходимото ниско изходно напрежение, което е постоянно, но е с пулсации. Електронният ключ (биполярен или полеви транзистор) се управлява от схема, осигуряваща включването му само по време на отрицателния полупериод на входното напрежение.
 |
Схемата от фиг. 2 представлява икономичен преобразувател на входното напрежение 12 V (oт акумулатор) в стабилизирано напрежение 5 V. Tранзисторът VT5 работи като емитерен повторител на базата на който е подадено стабилизирано напрежение 5,6 V от интегралния маломощен стабилизатор, общият извод на който е „повдигнат” с диода VD3. Koлекторът на този транзистор се захранва с напрежение, приблизително два пъти по – ниско от това на захранващия акумулатор. За целта е използван импулсен преобразувател, който с помощта на четирите транзисторни ключа осигурява зареждане на кондензааторите С2 и С3 до половината от входното напрежение (кондензаторите са свързани последователно) и след това С2 се включва към С3, т.е. както при схемата от фиг. 1, и тук става „умножаване” на ток. Честотата на преобразуване се определя от елементите на мултивибратора, изграден с един от инверторите (с тригери на Шмит на входа), съдържащи се в интегралната схема. Изходният ток на четирите буфера се ограничава в самите тях, но може да се използват и предпазни резистори към базите на четирите транзистора.
 |
Схемата от фиг 3 е конструирана от автора и представлява неизолиран от
мрежата 220 V преобразувател с много малки загуби, който може да се
използва за захранване на плоско (и тънко) информационно табло със
светодиодни индикатори с мощност до около 10 W. Tук е приложена старата
идея за включен към мрежата кондензатор, чието реактивно съпротивление
определя сравнително постоянен по стойност променлив ток във веригата,
т.е. кондензаторът става генератор на ток. В случая този ток се изправя
с диодния мост и с него дозирано се зарежда кондензаторът С2.
НАпрежението върху този кондензатор се следи от компаратора, който
управлява транзисторния ключ VT1. Koгато транзисторът е отпушен,
токовата входна верига се затваря през него и диодът VD5 e запушен.
Когато напрежението на изхода спадне до зададената с
тример-потенциометъра стойност, транзисторът се запушва и токовата
верига вече се затваря през диода VD5 и кондензатора С2. Така
напрежението върху този кондензатор се поддържа постоянно, като
пулсациите зависят от капацитета му, от зарядния ток и от товара.
Мрежовият кондензатор С1 е изграден от 10 български кондензатора от типа
МПТ (полиетилентерефталатови) за 630 V, които макар и да не се
произвеждат с такава цел, все пак работят устойчиво. По принцип тук са
необходими специални кондензатори за променливо напрежение 220 V, koито
се произвеждат от фирми като Siemens, Philips и др. Предимство на това
устройство е възможността то да се оформи на платка с малка височина,
колкото е дебелината на мрежовите кондензатори. В такъв случай вместо
един кондензатор за С2 може да се използват няколко кондензатора с малки
размери. Практически с такова неизолирано от мрежата захранване може да
се изработи и информационно табло с дебелина само 15 – 20 mm. Ако
схемата ще се използва при малки изходни мощности, вместо мощния полеви
транзистор може да се употреби биполярен евтин транзистор, тъй като
загубите при превключването му няма да са важни. В такъв случай и диодът
VD5 може да е обикновен, а не с повишено бързодействие.
Схемите от фиг. 1 и 2 са по материали от чуждестранни списания.
Регулируем стабилизатор на ток Красимир Клисарски
Радио телевизия електроника 2001/2/стр. 28
Триизводните стабилизатори на фиксирано напрежение намират широко
приложение в радиолюбителската практика. Те лесно могат да бъдат
свързани в схема на стабилизатор на ток, като за това е необходим само
един резистор. За получаване на регулируем стабилизатор се използва
потенциометър със значителна мощност, защото през него тече токът през
товара. Такава схемотехника е приемлива само в случай, че с триизводен
стабилизатор е изграден стабилизатор с малък изходен ток ток.
Стабилизаторите на ток работят с токоограничаване. Схемата всъщност
представлява двуполюсник, свързан между източника и товара. При
стойности на изходния ток, по – големи от тази на стабилизирания,
вътрешното съпротивление на двуполюсника нараства, ограничавайки
протичащия изходен ток.
За да не тече изходният ток през регулиращия потенциометър, се използва
нетипично свързване на регулируем триизводен стабилизатор (LM317,
LM337), както е описано в [1]. Използването на такава схемотехника в
комбинация с триизводен стабилизатор за фиксирано напрежение
представлява определен интерес.
 |
На фиг. 1е показано схемно решение на регулируем стабилизатор за ток в
обхвата 550 – 1050 mA, изграден с триизводен стабилизатор за фиксирано
напрежение тип 7805. За разлика от класическото схемно решение тук е
добавен резисторният делител R2 – RP1, свързан паралелно на R1.
Управляващият електрод на DA2 е свързан с плъзгача на RP1, с което се
осигурява възможност за изменение на генерирания ток.
Трансформаторът е Ш – образен с размери на ядрото 24 х 30 mm. Първичната
намотка има 1440 навивки от проводник ПЕЛ 0,28. Вторичната съдържа 111
нав. ПЕЛ 0,70. Вторичното напрежение се изправя двуполярно от българска
схема Грец в интегрално изпълнение. Нейните извводи са изолирани от
корпуса и това позволява тя да се монтира директно върху радиатора на
DA2. Големината на генерирания ток се задава грубо с резистора R1.
Използван е триизводен стабилизатор в метален корпус ТО-3. Типичната
стойност на фиксираното напрежение Uxx е 5,05 V.
Неговият производствен толеранс е 4,8 – 5,2 V. Oриентировъчно
минималната стойност на генерирания ток може да се пресметне по
формулата:
I = Uxx*(R1 + R2 + RP1) / (R1*(R2 + RP1)
В нея се взема предвид големината на управляващия ток на DA2, която има
типична стойност 5 mA. Oбхватът на регулиране зависи от отношението
R*P1/ (R2 +RP1)
 |
но при нарастването му към единица параметрите на схемата се влошават. Схемата има доста добра стабилност на изходния ток. Това може да се види в табл. 1 за различни товарни резистори. С „-„ е означена областта, в която |
параметрите на схемата се влошават поради недостиг на входно напрежение.
DA1 и DA2 се монтират на общ радиатор, който е изолиран от маса. За
такъв се използва отрязък от стаандартна алуминиева радиаторна шина 60 х
20 mm с дължина 75 mm. Устройството не се нуждае от печатна платка и
пасивните елементи се свързват директно към изводите на DA1 и DA2.
Ako е необходимо, обхватът на регулиране може да бъде стеснен чрез
намаляване на съпротивлението на регулиращия потенциометър RP1. За да
запази схемното решение добрите си параметри, съпротивлението на групата
R2 – RP1 не бива да надхвърля 200 Om.
Схемата лесно може да се преоразмери за който и да е стабилизатор от
серията 78XX, а след корекция в захранването – и за 79ХХ.
Схемното решение може да намери широко приложение.
ЛИТЕРАТУРА
1. Клисарски, К. Регулируем стабилизатор на ток – Радио, телевизия,
електроника, 1995, N12, с. 20.
2. Фирмена литература на NSC (САЩ) LINEAR DATABOOK 1982, с. 1-58
3. Щренг, К. Справочник по полупроводникови прибори и интегрални схеми.
С., Техника, 1987, с. 245.
Адаптер към автомобилния акумулатор инж Крум Лисичков
Радио, телевизия, електроника 1987/12/стр. 31, 32
При определени условия се налага от автомобилната мрежа да се захранват
консуматори с напрежение, различно от 12 V. Takива консуматори са
различните видове транзисторни приемници и касетофони, както и уреди,
необходими по време на почивка на палатка или къмпинг. За целта се
използват адаптери, преобразуващи напрежението на акумулатора от 12 V до
стойност, подходяша за съответния консуматор.
В статията са показани схеми на такива адаптери, реализирани с ИС тип
МА7805. Макар, че МА7805 е стабилизатор за фиксирано напрежение +5 V,
чрез включването на външни елементи могат са се получат различни по
стойност стабилизирани напрежения.
 |
На фиг. 1 е показан адаптер, осигуряващ стабилизирано напрежение +9 V, което е подходящо за захранването на някои видове транзисторни приемници и касетофони в автомобила. При необходимост от друго изходно напрежение, ценеровият диод VD1 може да бъде заменен съответно за 7,5 V – с КС133, а за 6 V – с два броя силициеви маломощни диода, свързани последователно и в права посока.
 |
На фиг. 2 е показан адаптер, изходното напрежение на който може да се
подбере главно в границите от 6 до 9 V чрез тример-потенциометър RP1.
При необходимост от фиксирани напрежения тример-потенциометърът RP1 и
резисторът R1 могат да се заменят с постоянен резистор с най – близката
номинална стойност.
Ориентировъчните стойности за различните напрежения са следните: за 9 V
– 750 Om, за 7,5 V – 470 Om, и за 6 V – 220 Om.
И при двата варианта адаптерът осигурява ток до около 0,7 А, като е
необходимо интегралната схема да бъде поставена на радиатор.
Защитата от трайно късо съединение се осигурява от стопяем предпазител
FU = 1,25 A, а за предпазване от погрешно включване при необходимост
може да се постави диодът VD2 за номинален ток I > 1 A (фиг. 3).
 |
Кутиите на касетофоните и транзисторните приемници обикновено са от
пластмаса и масата на уредите е изолирана от корпуса, но все пак при
монтажа трябва да се внимава да не се получи късо съединение спрямо
шасито на автомобила.
Материалите подготви за сайта:
Иван Парашкевов
e-mail: ivanparst@dir.bg