家用设备的电压转换器。方案、说明

家用设备的电压转换器。无线电电子电气工程百科全书

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现代人的生活与交流电网紧密相连。很多人都离不开电视、电话、电脑和各种家用电器，因此，家里有一个备用电源是很有用的，特别是在农村地区，例如，带有发电机的内燃机——汽油电动装置。但持续供电需要其持续运行，这会导致汽油消耗较高。同时，许多现代电器（节能灯、电视、电脑）消耗的功率很少（不超过100瓦），因此通过持续运行的发电机为房屋或公寓供电太昂贵。要为家用电器供电，使用由大容量电池供电的 220 V DC-AC 转换器更为方便。

此类设备通常价格昂贵，并且在具有优点的同时也具有某些缺点。最广泛使用的转换器根据高频转换原理工作，开关频率为几十千赫兹。它们的缺点是对广播和电视接收的干扰较强，对短期过载很敏感，例如当冰箱或大功率白炽灯打开时。

此外，业界还生产工作频率为 50 Hz 的低频电压转换器。但这种转换器很少见、价格昂贵且完全自动化，这使得它们的维修变得困难。因此，无线电业余爱好者根据[1-3]中发布的描述独立设计低频转换器。但当电池严重放电时，它们不提供自动关机功能。此外，它们在低负载时效率较低。因此，大多数已发布的转换器均设计为低功耗（最高 150 W）。如果您使用更强大的变压器，那么即使没有负载，转换器也会快速对电池放电。

为了提高效率，所提出的转换器包含两个不同功率的升压变压器。当负载消耗的功率低于一定限度时，使用较小的电源变压器，否则使用较大功率的变压器。

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所提出的转换器的电路如图所示。该器件包含晶体管 VT7 和 VT8 上的两个电源电压控制单元、DA1 芯片上的稳压器、DA2 芯片上两个脉冲序列之间有暂停的发生器、晶体管 VT1-VT4 上的推挽输出级，强大的变压器T2，晶体管VT5和VT6上的推挽输出级（变压器T1的功率小十倍），电流互感器T3上的负载电流测量单元，二极管VD3和晶体管VT9。

为了在电源电池完全放电时自动关闭转换器，使用了 VT7 晶体管上的一个单元。如果其电压大于10,5V，晶体管VT7打开，继电器K1激活，通过其触点K1.1将电源电压提供给DA1芯片上的稳压器，然后提供给DA2芯片上的脉冲发生器。当电池电压低于10,5V时，晶体管VT7截止，触点K1.1打开，关闭脉冲发生器的电源，从而所有开关晶体管VT1-VT6都闭合，变换器关断。关断电压由微调电阻器 R8 调节。晶体管VT7上节点的特性是磁滞很小(由于电磁继电器的开通电压大于关断电压所致)，足以满足实际使用。

电源电压控制单元按照类似的电路组装在VT8晶体管上，但其响应阈值为13V。它提供两级输出电压稳定。如果电源电压低于13V，晶体管VT8闭合，继电器绕组K2断电，负载通过继电器触点K1或K2从输出变压器T2.1或T2.2之一的完整次级绕组接收电压。 8. 否则，晶体管VT2打开，继电器K1被激活，负载连接到变压器T2或T7,7的次级绕组的出口。当电源电压在 11... 15 V 范围内变化时，转换器的输出电压变化不超过 10,5%。这使得它可以使用两种电源之一运行：12... 14 V 电池或车辆的电源-板网络XNUMXV。

该器件在 DA2 芯片的 FC 输入处未采用无惯性保护来防止负载电流过大。使用传统的熔断器FU1，并且选择开关晶体管VT1-VT6，对最大允许电流留有余量。

在空闲模式或负载消耗的电流较小时，电阻R10上的电压不足以打开晶体管VT9，继电器绕组K3断电。通过继电器触点K3.1和KZ.2，来自DA2微电路输出的脉冲被馈送到晶体管VT5和VT6的栅极。负载通过继电器K3.3的触点连接到变压器T1的次级绕组。在这种情况下，转换器空载时消耗的电流比变压器T2工作时小一个数量级。

如果负载电流超过一定限度，可调微调电阻R10、晶体管VT9打开并向继电器K3的线圈提供电压。通过继电器触点K3.1和KZ.2，来自DA2微电路输出的脉冲被馈送到晶体管VT1-VT4的栅极。继电器触点 K3.3.2 将负载连接到大功率变压器 TXNUMX 的次级绕组。

转换器的输出电压采用双极脉冲形式，由幅度约为 250 V 的暂停隔开。其有效值约为 190 V。这些参数不仅对于具有开关电源的设备，而且在允许的电源电压限制范围内。也适用于家用冰箱。

传感器的所有部件均装在铝板外壳内。晶体管VT1-VT6使用绝缘垫片和导热膏安装在壳体上。带有功率为1W的M3电动机的风扇的气流不断地吹过外壳以冷却部件。

变压器T1和T2的变比必须为20，电流互感器TZ-100，其最大转换器功率为1kW的初级绕组必须设计为5A电流。

变压器T1由显像管电视电源的TS-180变压器制成。其所有次级绕组均已被拆除。初级绕组被留下并用作次级绕组的主要部分（图中从末端到抽头）。添加了一段额外的 90 匝直径为 2 毫米的 PEV-0,5 线（从起点到出口）。新的初级绕组包含两段 40 匝的 PEV-2 线，直径为 1,2 毫米，缠绕成两根线。

变压器T2绕在功率为7,5kW的异步三相电动机的定子上。初级绕组（I）包含两段 15 匝，并用 APV-10 铝线绕成两线以确保对称。次级绕组（II）采用截面为2,5mm2的安装铝线绕制。它包含 345 圈，从第 45 圈开始轻按一次。

变压器T3由超声波灯电视机的输出变压器制成。其阳极绕组被保留并用作次级，而另一个被移除。相反，初级绕组采用 24 匝直径为 2 毫米的 PEV-1,2 线缠绕。当设置转换器时，可能需要在很小的范围内改变变压器T1和T2的变压比。为此，请缠绕几匝附加绕组，并考虑到相位，将其与变压器的次级绕组串联。如果同相接通绕组，则变压比将增大，反之则减小。

所有继电器的响应电压必须不超过 10 V。继电器 K1 - 低电流，甚至可能是簧片 - 在电压不超过 0,1 V 时，触点切换的电流不超过 15 A。继电器 K2 和短路必须设计用于切换 220 V 交流电压和 5 A 电流。在作者的副本中，继电器 K1 - RES-59（版本 HP4.500.020）、K2 - V23079-D1003-B301、K3 - HJQ使用-18F 12VDC-3Z。

所有调谐电阻 SPZ-1 b．在安装之前，有必要检查动触点系统的可用性。

第一次上电前，将引擎的调谐电阻R1设置到任意极限位置，引擎R8——根据方案设置到顶部位置，引擎的其他调谐电阻——设置到底部。

连接可调节输出电压为 10...13 V 且输出电流至少为 10 A 的实验室电源，而不是电池。使用微调电阻器 R1，将 1...8 V 电压设置为DA9微电路的输出，如图所示的这个电阻的连接方式，根据作者的观点，它降低了当电阻R2的静触头端子断开时，给DA1微电路供电电压过高的风险。接下来，通过选择电阻器 R2，将转换器输出处的交流电压的频率设置为 50 Hz。此后，电源电压降至10,5V，微调电阻R8的滑块根据电路从上到下移动，直至继电器K1截止。然后将电源电压升高至13V，并根据电路从下到上移动可变电阻R9滑块，直至继电器K2被激活。最后，将电流互感器T3的初级绕组连接至0,5...0,6A的交流电源，并移动可变电阻R10，直至继电器K3动作。

文学

Goreslavets A. KR1211EU1 芯片上的电压转换器。 - 广播，2001 年，第 5 期，第 42 页43、XNUMX。
Nechaev I。电压转换器 12/220 V 50 Hz。 - 广播，2004 年，第 9 期，第 30 页31、XNUMX。
Ozolin M. 稳定转换器 12/220 V. - 无线电，2006 年，第 12 期，第 30 页31、XNUMX。

作者：A.谢尔盖夫

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Arduino 101 板 24.10.2015

英特尔与 Arduino 的制造商合作，宣布即将发布 Arduino 101（在美国）和 Genuino 101（在其他国家/地区），这是一个面向入门级技术爱好者和教育环境的开发和学习平台。

新产品在美国将被称为 Arduino 101，在世界其他地区被称为 Genuino 101。Genuino 101 是第一个广泛使用的不带小型 Intel Curie 模块的低功耗开发板。

英特尔居里模块基于英特尔 Quark SE 单芯片系统，专为可穿戴设备而设计。

该公司表示，Genuino 101 不仅易于使用且非常适合学习数字设计的基础知识，而且还可以用于制作具有先进网络和计算功能的技术产品原型——这要归功于英特尔居里模块。它的价格与目前市场上的入门级微控制器板相当，包括加速度计、陀螺仪和蓝牙智能技术，可创建具有高级网络功能的智能设备。

新开发板补充了 Arduino 开源电子平台，该平台汇集了免费的硬件设计样本、广泛的第三方扩展组件生态系统和一个编程环境，可以轻松为所有技术背景的用户创建交互式设计。

“支持有抱负的企业家和学生一直对英特尔非常重要，通过我们与 Arduino 的合作，我们正在将英特尔技术的力量带给新一代的科技爱好者，”英特尔高级副总裁兼负责人 Josh Walden 说道。新技术组。“借助在 Genuino 101 中实现的英特尔居里模块的高级功能，学生和开发人员将能够创建具有高级网络功能的真正独特的“智能”解决方案。”

基于英特尔居里的开发板也将被美国最伟大的创客组织成员用作开发工具，这是一个将于 2016 年在特纳广播公司和其他数字平台上播出的新节目。

该板将于 2016 年第一季度开始销售，建议零售价为 30 美元。

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