Ключовий перетворювач – стабілізатор з ШИ регулюванням.

Пристрій призначений для використання в переносний побутової та вимірювальної апаратури з автономним живленням і споживаної потужністю не більше 0,15 Вт Як відомо, особливе значення для таких джерел живлення має їх ККД. Опубліковані раніше перетворювачі мають або відносно невисокий ККД при малій вихідний потужності [1], або складну схемотехніку [2].

Основні технічні характеристики

Вихідна потужність, Вт, не більше … 0,15

Коефіцієнт стабілізації …. 100

Напруга живлення (U "), У … 4 … 12

Частота перетворення, кГц … 20

ККД при вхідній напрузі 9 В і вихідний потужності 40 мВт,% … 75

Подвійна амплітуда пульсації, мВ, при вихідний потужності 40 мВт … 50

Описуване нижче пристрій відрізняється простотою і гарною повторюваністю, має Двуполярность вихід. За принципом дії пристрій являє собою ключовий перетворювач, оснащений стабілізатором з ШИ регулюванням.

На елементах DD1.1 і DD1.2 (рис. 1) зібраний задає генератор, що працює на частоті 20 кГц. Змінну напругу з його виходу надходить на одновібратор на елементах DD1.3, DD1.4 тривалість його вихідних імпульсів залежить від сумарного опору, включеного між входом елемента DD1.4 і загальним проводом. Для підвищення ККД перетворювача мікросхему DD1 живлять напругою 3,6 В, що знімається з стабілізатора на транзисторах VT1, VT2. Імпульси з виходу одновібратора надходять на вхід підсилювача потужності на тран – зісторах VT3, VT4. У момент, коли транзистори відкриті, через первинну обмотку трансформатора Т1 протікає лінійно збільшується струм. Коли транзистори закриваються, полярність напруги на первинній обмотці змінюється і накопичена в ній енергія передається в навантаження через діоди VD1 і VD2. Напруга зворотного зв'язку з обмотки III трансформатора Т1 через дільник на резистора R9-R11 надходить на затвор транзистора VT5, що працює в режимі змінного резистора.

Зменшення напруги на виході перетворювача від встановленого рівня викликає зменшення негативного напруги на затворі транзистора VT5. Опір транзистора, а значить, і стала часу ланцюга C4R6R7VT5 зменшуються. Загальна тривалість формованих одновібратором негативних імпульсів стає менше. Так як частота генератора, що задає постійна, то транзистори VT3, VT4 відкриваються не більше час і вихідна напруга повертається до встановленого рівня. Таким чином, вихідна напруга підтримується. постійним незважаючи на зміну напруги живлення і струму навантаження.

Времязадвющіе елементи одновібратора підібрані так, що тривалість його вихідних імпульсів менше тривалості періоду коливань генератора, що задає у всьому інтервалі зміни вхідної напруги. Тому до моменту приходу на одновібратор нового запускаючої імпульсу він вже готовий до роботи.

Трансформатор Т1 намотаний на кільцевому магнітопроводі типорозміру К12Х5, 5х5 з фериту М2000НМ-А. Всі обмотки однакові і містять по 100 витків дроту ПЕВ-2 0.1мм. Їх намотують одночасно, в три дроти. Для трансформатора підійде і кільце більшого діаметра з приблизно таким же перерізом, магнітна проникність теж не критична. Можна використовувати і готовий імпульсний трансформатор МІТ-4В.

Конденсатори С1, С9, С10 – К53-14. Транзистори КТ3102БМ можна замінити будь-якими кремнієвими структури р.-р-п, а КП103Е – на КП103Ж, КП103І. Замість транзистора КП303І можна використовувати КП303А, КП303Б, КП303Ж. Діоди Д9Б можна замінити будь-якими германієвого.

При налагодженні перетворювача спочатку Підбірного резистора R3 встановлюють на виході стабілізатора напруга 3,6 В. Потім, підбираючи резистор R10 (грубо) і регулюючи підлаштування резистор R9 (точно), добиваються необхідного вихідного напруги, причому можливе отримання напруги, майже вдвічі ніж зазначено на схемі, при тій же вихідній потужності. Якщо ж потрібно ще більше вихідна напруга (Наприклад 2х15 В), доведеться збільшити відповідно число витків обмоток II і III трансформатора. У цьому випадку спочатку укладають на магнітопровода первинну обмотку, рівномірно розподіляючи її по кільцю, а потім у два дроти намотують обмотки II і III.

Друкована плата.