Conversor de tensão para alimentar dispositivos eletrônicos a partir de uma célula galvânica. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Os conversores de tensão são montados principalmente de acordo com um circuito de realimentação de tensão (circuito Roer). Porém, quando alimentado por uma fonte de corrente de baixa tensão, não é aconselhável usar este circuito devido às más condições de auto-excitação e baixa eficiência. Nesse caso, é melhor usar um conversor de tensão de acordo com o circuito mostrado na Fig. 1.

O conversor é montado de acordo com o circuito com realimentação da corrente de carga e possui vários recursos. Não há enrolamentos de base no transformador conversor. A corrente de saída é a corrente de base dos transistores VT1 e VT2. A tensão de saída do conversor (no capacitor C2) é igual à soma das tensões do transformador T4 retificado do enrolamento 7-1 e da entrada. A operação estável e a partida confiável do gerador neste circuito são possíveis com uma tensão de alimentação de mais de 0,9 V. O feedback positivo na corrente de carga ajuda a reduzir as perdas de comutação e aumentar a eficiência.

As desvantagens do circuito incluem a presença de uma conexão galvânica entre a fonte de alimentação e a carga. Como a corrente de carga flui através da junção base-emissor dos transistores, sua corrente de base máxima permitida deve ser maior que a corrente de carga. O enrolamento 5-6 do transformador T1 permite reduzir a tensão com base em um transistor fechado a um nível aceitável.

Ao processar o circuito, usei transformadores com diferentes dados de enrolamento. A primeira versão do transformador possui os seguintes dados: enrolamentos 1-2, 2-3, 10 + 10 voltas cada; enrolamentos 4-5, 6-7, 80 + 80 voltas cada; enrolamento 5-6 20 voltas. A segunda versão do transformador possui o seguinte número de voltas, respectivamente: 1-2, 2-3 - 5+5; 4-5, 6-7 - 43+43; 5-6 - 10. Fio PEV-2 0 0,31 mm foi usado para os enrolamentos. O circuito magnético do transformador é um anel de ferrite K20x12x6 M2000NM1. Os resultados do teste para diferentes resistências de carga são mostrados na tabela, onde RH é a resistência de carga; Des - tensão na carga; Рн é a potência consumida pela carga; Ro é a potência consumida da fonte de alimentação; Fr - frequência de conversão.

Como você pode ver, uma maior frequência de conversão (menos voltas do transformador) corresponde a uma menor eficiência do conversor.

Detalhes. Transistores VT1 e VT2 com uma grande margem de corrente de base, eles podem ser completamente substituídos por KT814. Os diodos VD1 e VD2 podem ser substituídos por outros retificadores que retificam bem a corrente na frequência de conversão, é ainda melhor usar o germânio D310 (isso aumentará a eficiência do conversor), mas neste momento são muito raros. Capacitor C1 tipo K50-16 ou K50-35. O capacitor C2 deve funcionar bem em alta frequência, por exemplo, K53-14 e similares. O transformador T1, conforme observado acima, é enrolado em um anel de ferrite. Antes de enrolar os enrolamentos do transformador, o anel deve ser envolvido com uma camada de tecido envernizado ou fita fluoroplástica. Você pode usar anéis de tamanho diferente, pois a potência total do transformador deve ser maior que a potência consumida pela carga. À medida que a permeabilidade magnética diminui, a frequência de conversão aumenta. Distribua os enrolamentos uniformemente ao redor do anel.

Uma placa de circuito impresso foi desenvolvida para o conversor. A localização dos elementos de rádio na placa é mostrada na Fig. 2, a conexão das peças com condutores impressos no verso da placa é mostrada na Fig. 3.

Estabelecimento. O conversor não funciona sem carga, por isso é necessário conectar um resistor com resistência de 1 ... 3 kOhm à saída do conversor. Sujeito ao início e fim dos enrolamentos, o conversor começa facilmente de 0,9 a 1,5 V. Um osciloscópio deve verificar a forma da tensão nos ânodos dos diodos ou bases (coletores) dos transistores. Deve haver pulsos retangulares nesses pontos. Se estiverem ausentes ou distorcidos (com emissões), é necessário verificar a conexão correta dos enrolamentos do transformador e a polaridade dos diodos. Deve-se notar que, ao repetir o projeto, os parâmetros do transdutor podem diferir dos dados na tabela, uma vez que as ferritas apresentam desvios de permeabilidade magnética em relação ao valor nominal, o número de voltas pode diferir ligeiramente do projeto do autor.

Se a carga for crítica para a estabilidade da tensão de alimentação, o conversor deve ser complementado com um estabilizador de tensão. Para alimentar o equipamento receptor de rádio, o conversor deve ser cuidadosamente blindado e complementado com um filtro. O filtro é o melhor transistor usado. Os esquemas desses filtros e o procedimento de cálculo são dados em [1,2, 373]. Este conversor de tensão quando alimentado por um elemento do tipo 10 a uma corrente de carga de 12...20 mA permite alimentar o circuito eletrônico por 3 horas [XNUMX].

As características do conversor melhoram (em particular, a eficiência) quando alimentado por uma fonte de 3 V. 1-2, 2 voltas de fio PEV-3 10 4 mm.

Literatura

1. Veksler G.S., Shtilman V.I. Filtros de suavização de transistores. - M.: Energia, 1979.
2. Medvedev I. Filtros de suavização de transistor//Rádio - 1991.- No. 8.- P.32-34.
3. Davtyan G., Yesayan L., Pilyus N. Células galvânicas "Orion M", "Júpiter M", "Urano M" // Rádio.- 1983- No. 8.- P. 46-48.

Autor: O.V.Belousov, Vatutyno, região de Cherkasy

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