Тринисторный преобразователь постоянного тока релаксационного типа предназначен для питания различных радиоэлектронных устройств напряжением 12-24 В от автомобильного аккумулятора 12 В.
Тринисторный преобразователь постоянного тока релаксационного типа для питание радиоэлектронных устройств напряжением 12-24 В от автомобильного аккумулятора 12 В, схема.
Основные характеристики.
— Напряжения питания: от 12 до 24 В.
— Рабочая частота генерации: от десятков герц до 1 кГц.
— Выходная мощность: около 10 Вт.
— Ток нагрузки: до 2 А.
Принципиальная схема простого тринисторного преобразователя постоянного тока релаксационного типа.
В момент включения питания тринисторы V2 и V3 закрыты, а конденсаторы С1—С3 разряжены. Конденсаторы С2 и СЗ начинают заряжаться, и в некоторый момент времени откроется один из тринисторов. Какой именно — зависит, в первую очередь, от постоянных времени зарядки конденсаторов С2, СЗ. Предположим, что первым откроется тринистор V2. Через него потечет ток, определяемый сопротивлением обмотки Iа и током заряда конденсатора С1.
Конденсатор С2 разряжается через управляющий переход тринистора и резистор R4. После открывания тринистора V2 напряжение на аноде тринистора V3 резко уменьшается и по мере заряда конденсатора С1 начинает постепенно увеличиваться. Тем временем, конденсатор СЗ продолжает заряжаться, и, наконец, наступает момент, когда откроется тринистор V3. Напряжение заряженного конденсатора С1 в обратной полярности будет приложено через малое прямое сопротивление открытого тринистора V3 к тринистору V2, и последний закроется.
Начинается новый цикл.
Конденсатор С1 снова заряжается, но уже через тринистор V3. При этом конденсатор СЗ разряжается, а С2 заряжается. Затем снова открывается тринистор V2 и процесс повторяется. При работе устройства через полуобмотки Iа и I6 протекают импульсы тока. Поэтому ток во вторичной обмотке представляет собой последовательность симметричных импульсов. По форме близких к прямоугольным.
Частота выходного напряжения и его форма зависят как от параметров времязадающих цепей запуска тринисторов, так и от напряжения питания. Поэтому напряжение питания цепи заряда конденсаторов С2 и СЗ стабилизировано при помощи стабилитронов V1, V4. Как показала проверка, при изменении напряжения питания на 30% частота преобразования изменяется не более чем на 6%. Дроссель L1 повышает устойчивость работы инвертора. Улучшает форму выходного напряжения.
Емкость коммутирующего конденсатора С1 следует выбирать в зависимости от тока через тринисторы.
— При токе не более 0,5 А достаточна емкость 2 мкФ.
— При токе до 2 А необходимо применять конденсатор емкостью около 20 мкФ.
Конденсатор должен допускать работу при изменении полярности напряжения с амплитудой, в два раза превышающей напряжение питания. Тринисторный преобразователь постоянного тока сохраняет работоспособность при изменении напряжения питания в пределах от 12 до 24 В. Требуется лишь подобрать положения движков подстроечных резисторов для сохранения рабочей частоты. Частоту генерации можно изменять от десятков герц до 1 кГц. Если не требуется стабилизации частоты, резисторы R3 и R8 и стабилитроны можно исключить из устройства.
Моточные изделия.
Тринисторный преобразователь постоянного тока испытан с трансформатором Т1, собранным на магнитопроводе Ш20×30. Обмотка I содержит 2×160 витков провода ПЭВ-2-0,35. Обмотка II, рассчитанная для питания нагрузки напряжением около 60 В — 780 витков провода ПЭВ-2-0,25.
Дроссель содержит 350 витков провода ПЭВ-2-0,35, намотанного на таком же магнитопроводе. При этом рабочая частота генерации была равна 50 Гц. Выходная мощность около 10 Вт. Мощность преобразователя можно увеличить, заменив тринисторы серии КУ201 на КУ202. При активной нагрузке необходимость в дросселе L1 отпадает.
По материалам книги «Как создать источники питания своими руками».
Шмаков С. Б.