电压转换器 2,4/8 V 为安全警报器供电。方案、说明

电压转换器 2,4/8 V 为安全警报供电。无线电电子电气工程百科全书

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作者以安全警报器为例，提出了一种电压转换器选项，用于通过两节 AAA 型镍氢电池为 6F22 电池（“Krona”）供电的设备供电。

一些自供电设备几乎连续运行，在待机模式下大部分时间消耗小电流，并且只是短暂消耗电流 - 消耗电流是其数十倍。此类设备的一个示例是带有内置红外运动传感器和声学发射器的自主安全警报器（图 1）。在待机模式下，报警器消耗的电流不超过毫安的几分之一，当发出报警信号时，电流会增加到 50...60 mA。

电压转换器 2,4/8 V 为安全警报器供电
米。 1. 内置红外运动传感器和声学发射器的自主安全警报

该设备的电源具有相互冲突的要求。一方面，它必须具有6...9 V的电压和几十毫安的输出电流，以保证足够的报警信号音量；另一方面，它必须具有大容量和小尺寸。使用 6F22（“Krona”）电池为该设备供电。

当然，有满足这些要求的原电池或类似尺寸的电池，但它们并不便宜。如果您使用廉价的，它们可能无法提供所需的电流；它们通常具有较高的自放电电流，因此需要经常更换。

解决此问题的选择之一是使用镍镉、镍氢电池或 AA 型原电池以及升压转换器为报警器供电。这种转换器可以在专用微电路NCP1400ASN50T1的基础上组装而成，其电路如图2所示。 5. 该芯片设计用于构建输出电压为 2 V 的稳定开关电压转换器。该芯片的工作方式是在 OUT 输入（引脚 1）上保持指定的恒定电压。为了在转换器的输出端获得大约两倍的电压，在二极管 VD2 和 VD1 上使用两个整流器，并用抽头制作存储扼流圈 LXNUMX。

电压转换器 2,4/8 V 为安全警报器供电
米。 2、基于NCP1400ASN50T1芯片的转换器电路

但无论输出电流是多少，转换器本身仍然消耗来自电源的电流。为了减少这种情况，您可以定期关闭转换器，并在运行暂停期间通过存储电容器为警报器供电。这正是该器件中所做的，因为微电路具有 CE 控制输入（引脚 1）。变换器的导通和关断由场效应晶体管VT1决定。

施加电源电压后，电容器 C3 立即放电，晶体管关闭，并向 CE 输入提供高电平，从而开启转换器。电容器 C3 开始充电，当晶体管栅极的电压足以将其打开时，微电路 CE 输入端的电压几乎降至零，转换器关闭。当电容器 C3 轻微放电时，晶体管将关闭，转换器将再次开启。

因此，当报警器在待机模式下运行时，转换器消耗的电流本质上是脉冲的，并且电容器上的电压在两个值 Umin 和 Umax 之间变化（图 3）。电流脉冲的幅度约为200mA，脉冲持续时间约为1ms，重复周期约为1,5s。因此，该模式下电源消耗的平均电流不超过1mA。

电压转换器 2,4/8 V 为安全警报器供电
米。 3. 电压电流变化图

鉴于报警器在 7...10 V 电源电压范围内正常工作，因此决定将输出电压设置（使用微调电阻器 R3）为 7,5...8 V。因此，转换器会定期开启关闭，保持输出电压为指定电压。因此，输出电压的不稳定性相对较高——±0,5V，但这并不影响报警器的工作。当电池放电时，接通时间会缩短。如果没有场效应晶体管，转换器的输出电压为 9...9,5 V。

当报警器进入报警模式时，转换器的导通周期急剧缩短。如果输出电压降至 8V 以下，场效应晶体管将关闭，转换器将连续运行。输出电压的热稳定性主要由场效应晶体管的参数决定。在这种情况下，电压的温度系数为负，等于每摄氏度几毫伏。

如果使用标准开关关闭警报，转换器将继续运行，但其开启时间将增加数倍，并且电源消耗的电流将减少。因此，在某些情况下，可以在转换器的供电电路中不安装特殊的开关，并且如果在关闭状态下长时间存放，则必须简单地将电池或原电池从电池仓中取出。但如果需要，您可以安装一个额外的开关；报警器主体中有足够的空间用于此操作。

大多数元件安装在双面由 1,5 mm 厚的玻璃纤维箔制成的印刷电路板上；其图纸如图 4 所示。 1206. 所有元件均放置在一侧，第二侧保留金属化。该转换器使用标准尺寸 2 表面安装固定电阻，但表面安装用 MLT、S23-3、微调器 - SP19-12、氧化物电容器 - 钽也适用。您可以使用低功率脉冲或检测器锗二极管或肖特基二极管来代替 SS60 二极管，这些二极管的正向电流至少为 6 mA。电感器缠绕在紧凑型荧光灯电子镇流器变压器上直径为 9...2 mm 的铁氧体环上，包含九匝 PEV-0,4 XNUMX 导线，从第四根开始有一个抽头，根据到输出电路。

电压转换器 2,4/8 V 为安全警报器供电
米。 4. 印刷电路板的绘图及其上元件的位置

电压转换器 2,4/8 V 为安全警报器供电
米。 5.安装板

板的长边（图 4 底部）焊接到尺寸为 26x50 毫米的底座上，底座的一侧由玻璃纤维箔制成（图 5）。固定电池或原电池的触点焊接在底座的窄边上（图 6）。为此，在基板上切出印刷焊盘以用于焊接支架。因此，转换器“适合”6F22 电池的整体尺寸，并放置在警报器的电池盒中（图 7）。

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米。 6.安装板

电压转换器 2,4/8 V 为安全警报器供电
米。 7、信号装置的电池仓

电压转换器 2,4/8 V 为安全警报器供电
米。 8、DT-83X系列万用表电池仓内的转换器

该转换器还可用于为 DT-83X 系列万用表供电（图 8）；它可装入电池盒中。为此，场效应晶体管和所有电阻器不能安装在板上，并且微电路的CE输入（引脚1）连接到电容器C1的正极端子。油门圈数为10圈，从中间轻敲一下。由于万用表不经常使用，转换器的供电电路中应安装一个小型滑动电源开关，置于万用表表体左下角（图9）。该转换器还可用于其他由 6F22 电池供电的设备。

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米。 9.小尺寸滑动电源开关

作者：N. Nechaev

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