二冲程电压转换器 12/220 伏。方案、说明

二冲程电压转换器 12/220 伏。无线电电子电气工程百科全书

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在推挽式转换器中，脉冲变压器的磁芯得到了更有效的利用。在此类电路中，无需处理磁芯的磁化，这使得减小其尺寸成为可能。输出电压是对称的。此外，转换器晶体管以较轻的模式运行。

有时，对于低功率（最高 15 W），会使用根据振荡器电路制作的最简单的转换器（图 4.16，a）。该电路对所使用的部件并不重要，但使用电阻器R2选择晶体管工作模式的工作点可以提高器件的性能（有时与R2并联安装电容器）。电阻器 R1-R2 的分压器提供启动振荡器所需的初始电流。

推挽式电压转换器 12/220 伏
米。 4.16。推挽振荡器方案

所用的通用2N3055三极管换成类似的国产KT818GM、KT8150A，如果改变供电电源的极性，也可以使用pn-p三极管。电路的电源电压可以是12至24V。为了使设备长期运行，晶体管必须安装在散热器上。

变压器可以采用铁氧体M2000NM1环形磁导体制成，具体取决于其工作截面。来自负载中的功率。为了简化选择，您可以使用建议，请参阅表。 4.5.

表 4.5。 M2000NM1 品牌环形铁氧体磁路允许的最大功率

在制造变压器T1时，绕组1和2同时绕制，但其连接的相位必须与图中所示的相一致。对于尺寸为 K32x20x6 的环形磁路部分，绕组 1 和 2 各包含 8 匝（PEL 线直径为 1,2 ... 0,81 mm）； 3 和 4，各 2 圈（0,23 毫米）； 5 - 次级绕组的匝数取决于所需的电压 (0,1 ... 0,23 mm)。

如果您使用现代电视中使用的变压器的磁路，则使用该电路可以获得高达 30 kV 的电压。

图 4.16 显示了由场效应晶体管制成的类似振荡器电路。 1b. 它允许使用不需要反馈绕组的更简单的变压器。齐纳二极管VD2、VDXNUMX防止晶体管的栅极上出现危险电压。

这种电路的工作频率由变压器磁路的参数和绕组的电感决定，因为反馈信号的延迟取决于此（如果频率在 20 ... 50 范围内则更好）千赫）。

这些电路的缺点是效率低，这使得它们很难在高功率下使用，而且输出电压不稳定，根据电源电压的变化，输出电压可能会有很大变化。更成功的推挽式转换器电路采用专用微电路（图 4.17）制成，效率很高，并且可以在负载上保持稳定的电压。

米。 4.17。推挽式脉冲转换器方案（点击放大）

该转换器采用广泛使用的T114EU4 PWM控制芯片（TL494的完全进口模拟）制成，电路非常简单。在正常状态下（零栅极电压），晶体管VT1、VT2通过来自微电路相应输出的脉冲闭合和打开。电阻R7-R9和R8-R10限制微电路的输出电流以及按键栅极处的电压。当电源打开时，元件链 C1-R2 提供平滑退出操作模式的功能（微电路输出处的脉冲宽度逐渐增加）。二极管VD1可防止电源极性接错时损坏电路元件。

解释操作的电压图如图 4.18 所示。 9。从图（a）中可以看出，脉冲后沿的持续时间比前缘长。这是由于场效应晶体管的栅极电容的存在，当微电路的输出晶体管闭合时，场效应晶体管的栅极电容的电荷通过电阻器R10(R0,1)被吸收。这会增加钥匙的关闭时间。由于在开路状态下，场效应晶体管上的压降不超过 1 V，因此 VT2 和 VTXNUMX 轻微加热形式的功率损耗主要是由于晶体管的缓慢关闭而发生的（这就是限制最大允许负载功率）。

米。 4.18。应力图

该电路在功率为100W的灯上工作时的参数如表所示。 4.6. 空闲时，电流消耗为 0,11 A (9 V) 和 0,07 A (15 V)。转换器的工作频率约为20 kHz。

表 4.6。方案主要参数

T1 变压器由两个折叠在一起的环形磁芯制成，由 M2000NM1 铁氧体等级 K32x20x6 制成。绕组参数如表所示。 4.7.

表 4.7。变压器T1绕组参数

绕线之前，必须用锉刀或粗砂纸将线芯的锋利边缘磨圆。在制造变压器时，首先绕制次级绕组。一层一层地逐层缠绕，然后用漆布或氟塑料胶带绝缘。初级绕组1和2同时绕有两根导线，如图4.19所示。 4.20（均匀分布磁路匝数）。这种绕组可以显着减少关闭字段键时前端的电压浪涌。晶体管安装在散热器上，该散热器用作硬铝型材（图 XNUMX）。

推挽式电压转换器 12/220 伏
米。 4.19 脉冲变压器设计图

推挽式电压转换器 12/220 伏
米。 4.20.散热器设计

散热器固定在印刷电路板的边缘上。厚度为 1,5 ... 2 mm 的玻璃纤维单面印刷电路板的尺寸为 110x90 mm（见图 4.21 和 4.22）。

推挽式电压转换器 12/220 伏
米。 4.21。 PCB拓扑

推挽式电压转换器 12/220 伏
米。 4.22. 元素排列

该方案可用于为持续消耗功率高达 100 瓦的负载供电。为了获得更大的功率，有必要减少现场开关的切换时间。这可以通过专门设计的微电路来完成，这些微电路具有互补的输出级，旨在控制强大的场效应晶体管，例如 K1156EU2、UC3825。

作为上述电路中功率高达60W的电源开关，还可以使用具有静电感应的N型晶体管KP958A（BCIT-双极静电感应晶体管）。它们专为在高频电源中运行而设计。这种晶体管的工作原理与传统双极晶体管接近，但由于其设计特点，它具有许多优点：

1) 开路状态下的低压降source-drain；
2) 增加增益；
3）开关速度快；
4) 提高抗热击穿能力。

在这种情况下，最好选择相同参数的晶体管，并将电阻器R9和R10减小到100…150欧姆。

作者：Shelestov I.P.

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