Для живлення деяких радіоелектронних пристроїв потрібно постійна напруга більше 12 В. Тому при експлуатації такої апаратури, наприклад, в автомобілі або від автомобільного акумулятора необхідний відповідний перетворювач напруги. На основі сучасних мікросхем і польових транзисторів можна зібрати економічний перетворювач напруги, габарити якого будуть визначатися, в основному, трансформатором. До уваги читачів пропонуємо один з варіантів такого перетворювача.

 

 

Схема перетворювача постійної напруги в постійне більшого значення показана на рис. 4.45. Він зібраний на мікросхемі КР1211ЕУ1 і польових транзисторах IRLR2905. Ці транзистори володіють дуже малим опором відкритого каналу (приблизно 0,027 Ом), забезпечують протікання великого струму (не менше 26 А) і управляються сигналами з логічними рівнями цифрових мікросхем. У більшості випадків їх можна використовувати без тепловідводів, зменшивши тим самим габарити перетворювача.

Мікросхема DA2 формує керуючі імпульсні сигнали для польових транзисторів, їх частоту визначають параметри частотозадающей ланцюга R3, С12. Керуючі імпульси формуються так, що між ними існує пауза. Внаслідок цього виключається протікання наскрізного струму через транзистори і підвищується ККД перетворювача. Транзистори коммутіруют первинну обмотку трансформатора, що підвищує Т1.

Напруга вторинної обмотки випрямляє діодний міст VD1 … VD4 і згладжує фільтр С13, С14, L2, С15. Тут дросель в основному забезпечує придушення в вихідній напрузі

високочастотних гармонік. Напруга живлення керуючої мікросхеми DA2 попередньо згладжено фільтром LI, С9 і стабілізовано інтегральним стабілізатором напруги DA1, ланцюг R2, СП забезпечує запуск мікросхеми при включенні живлення. На реле К1 зібрано пристрій захисту перетворювача від перевантаження.

Коли споживаний струм збільшиться понад встановлений рівень, контакти реле К1.1 замкнуться, на вхід FC мікросхеми DA2 надійде високий логічний рівень і на її виходах встановиться низький логічний рівень – транзистори закриються і робота перетворювача припиниться. Для його повторного запуску треба вимкнути і знову включити харчування.

У пристрої мікросхему 78L05 (DA1) припустимо замінити на КР1157ЕН502А, 78М05, КР142ЕН5А, оксидні конденсатори бажано використовувати танталові для поверхневого монтажу або серій К52, К53, однак розміри плати в цьому випадку, можливо, доведеться збільшити, неполярні конденсатори – К10-17в або К10-17а з висновками мінімальної довжини. Резистори – MJIT, С2-33, дросель L1 – ДМ-0, 1 індуктивністю 50 … 100 мкГн.

Дросель L2 намотують на кільцевому магнітопроводі К20х12х6 з фериту 2000НМ, його обмотка містить 5 витків дроту МГТФ-0, 75, а індуктивність становить близько 50 мкГн. Струмове реле К1 – Саморобний, його обмотка виконана з мідного ізольованого дроту діаметром 2 мм, намотаного на оправці діаметром 3 … 4 мм, всередину якої вставлений геркон КЕМ2. Приблизне число витків для струму 7 А – 4, а для 10 А – 3. Чутливість реле можна плавно регулювати, змінюючи положення геркона в котушці, після остаточного налагодження геркон фіксують клеєм.

Трансформатор Т1 виконаний на двох склеєних кільцевих маг-нітопроводак К45х28х12 з фериту 2000НМ, гострі краї кілець необхідно обов'язково скруглить. Обидві обмотки намотані проводом МГТФ-0, 75. Первинна містить 5 витків з восьми складених разом провідників, її поділяють на дві частини і початок однієї з'єднують з кінцем другий. Вторинна обмотка для вихідної напруги 32 В містить 15 витків в два дроти. Для інших значень вихідної напруги число витків вторинної обмотки слід пропорційно змінити.

 

 

Більшість деталей розміщують на друкованій платі з двостороннього фольгованого склотекстоліти, креслення якої зображений на рис. 4.46. Темної заливкою виділені ділянки фольги, які необхідно видалити. Всі елементи монтують з боку друкованих провідників. Друга сторона залишена металізованої і сполучена із загальним проводом першої сторони. Для цього в показані на кресленні наскрізні отвори вставляють відрізки лудженої дроти і припаюють з двох сторін плати. Висновки первинної обмотки трансформатора слід припаювати ближче до стоковому висновку транзистора, оскільки вони будуть забезпечувати додатковий тепловідвід.

Для зменшення перешкод перетворювач поміщають в металевий корпус. Випробування пристрою показали, що при струмі навантаження 3 А (вихідна потужність – близько 100 Вт) ККД перетворювача складає приблизно 91 … 92%. Польові транзистори нагріваються незначно, випрямні діоди – помітно тепліше. Тому ККД можна ще підвищити, якщо замість КД213А застосувати швидкодіючі випрямні діоди Шоттки.