小型强大的电压转换器。方案、说明

小型大功率电压转换器

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一些电子设备需要超过12V的直流电压来为其供电，因此，当在汽车中或通过汽车电池操作此类设备时，需要合适的电压转换器。基于现代微电路和场效应晶体管，可以组装经济的电压转换器，其尺寸主要由变压器决定。我们为读者提供了此类转换器的选项之一。

将直流电压变换为更大的直流电压的电路如图1所示。 1211. 它组装在KR1EU1芯片[2905]和场效应晶体管IRLR2[0,027]上。这些晶体管具有非常低的导通电阻（大约 26 欧姆），提供高电流（至少 XNUMX A），并由具有数字微电路逻辑电平的信号控制。在大多数情况下，它们可以在没有散热器的情况下使用，从而减小转换器的尺寸。

（点击放大）

DA2芯片产生场效应晶体管的控制脉冲信号，其频率由R3C12频率设置电路的参数决定。控制脉冲的形成方式是在它们之间有一个暂停。结果，排除了流过晶体管的直通电流，并且提高了转换器的效率。晶体管开关升压变压器T1的初级绕组。次级绕组的电压对二极管电桥VD1-VD4进行整流，并对滤波器C13C14L2C15进行平滑。这里，电感主要提供输出电压中高频谐波的抑制。

控制芯片DA2的电源电压经L1C9滤波器预平滑，并经集成稳压器DA1稳压。 R2C11电路保证微电路在电源接通时启动。继电器K1上装有变流器过载保护装置。当电流消耗增加到高于设定水平时，继电器 K1.1 的触点将闭合，高逻辑电平将进入 DA2 微电路的 FC 输入，低逻辑电平将在其输出处设置 - 晶体管将关闭，转换器将停止工作。要重新启动，请关闭电源然后再次打开。

如有必要，您可以输入转换器运行的 LED 指示。为此，LED 和限流电阻电路与电容器 C1（输入电压控制）和 C15（输出电压控制）并联。

在设备中，允许用KR78EN05A、1M1157、KR502EN78A替换05L142（DA5）芯片，最好使用表面安装的氧化物电容器或K52、K53系列钽电容器，但是，在这种情况下，电路板的尺寸可能必须增加，无极性电容器 - K10-17V或K10-17a，具有最小长度的引线。电阻器 - MLT、S2-33，电感器 L1 - DM-0,1，电感值为 50 ... 100 μH。电感L2绕在由20NM铁氧体制成的K12x6x2000环形磁路上，其绕组包含5匝MGTF 0,75导线，电感量约为50μH。

任何LED都可以使用，限流电阻的阻值和功率根据流过它们的电流来选择。开关 SA1 - P2T。电流继电器K1是自制的，绕组由直径为2毫米的绝缘铜线制成，缠绕在直径为3 ... 4毫米的心轴上，内部插入KEM2干簧管（例如在RES44继电器中使用）。 7A电流的匝数大约为4匝，10A的匝数为3匝。通过改变簧片开关在线圈中的位置，可以平滑地调节继电器的灵敏度；最终调节完毕后，用胶水将簧片开关固定。

T1变压器由两个由铁氧体45NM-28制成的胶合环形磁芯K12x2000x17制成，环的锋利边缘必须被倒圆。两个绕组均采用 MGTF 0,75 线绕制。初级包含 5 匝折叠在一起的 32 个导体，它分为两部分，第一部分的开头连接到第二部分的结尾。输出电压为 15 V 的次级绕组包含 XNUMX 匝两线。对于输出电压的其他值，应按比例改变次级绕组的匝数。

大多数零件都放置在由双面箔玻璃纤维制成的印刷电路板上，其图纸如图2所示。 XNUMX. 需要去除的箔片区域以黑色突出显示。所有元件均安装在印刷导体的一侧。第二面被金属化并连接到第一面的公共线。为此，将镀锡线插入图中所示的通孔中，并焊接在电路板的两侧。变压器的初级端子应焊接得更靠近晶体管的漏极端子，因为它们将提供额外的散热。

小型大功率电压转换器

建立开始于设置转换器的频率，可以使用示波器或频率计在 DA2 芯片的输出之一进行控制。所用铁氧体磁路的推荐频率为80 ... 100 kHz，通过选择电容器C12的电容或电阻器R3的电阻来设置（最好向上改变其值）。为了减少干扰，转换器被放置在金属外壳中。

该器件的测试表明，在负载电流为 3 A（输出功率 - 约 100 W）时，转换器的效率约为 91 ... 92%。场效应晶体管略有升温，整流二极管明显变暖。因此，如果使用高速肖特基整流二极管代替KD213A，可以进一步提高效率。如果晶体管配备散热器并增加变压器的尺寸，则转换器的功率可以增加数倍。

文学

Goreslavets A. KR1211EU1 芯片上的电压转换器。 - 广播，2001 年，第 5,0.42,43、XNUMX、XNUMX 期。
来自 International Rectifier 的强大场效应开关晶体管。 - 广播，2001 年，第 5 期，第 45 页。 XNUMX.

作者：I. Nechaev，库尔斯克

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