У радіоаматорського практиці досить часто для роботи різних каскадів одного пристрою потрібно різне напруга живлення. Як простий приклад можна навести спеціалізовані мікросхеми, напруга живлення для яких має становити 5 … 9 і 12 … 15 В. Щоб не «плодити» джерела живлення і використовувати прості, з одного вторинною обмоткою, трансформатори, за умови, що пристрій не вимагає великого струму, можна піти простим шляхом: отримати потрібну величину напруги, використовуючи всього одне джерело живлення. Такий підхід дозволяє не тільки швидко і просто вирішити проблему подвійного напруги живлення, але і заощадити місце в корпусі пристрою і скоротити витрати на трансформатор, які, як правило, пропорційні його потужності і кількості обмоток.

Рис. 1.4.

Рис. 1.4. Електрична схема джерела живлення з базовою та подвоєним напругою 21

Так, наприклад, можна отримати подвійну напругу від трансформаторного джерела живлення, якщо випрямляч виконаний по однополуперіодної схемою або якщо мережевий трансформатор має вторинну обмотку з відведенням в середині. Такі випадки багаторазово описані в літературі та Інтернеті і не є чимось новим. Якщо ж випрямляч виконаний по мостовій схемі (це найчастіше практикується радіоаматорами), отримати подвоєне відносно базового напругу можна, використовуючи схему, представлену на

Елементи схеми і їх призначення

Доданий випрямний міст VD1 … VD4.

Оксидний конденсатор С2. Згладжує пульсації.

Доданий помножувач VD5 … VD6.

Робота випрямляча VD1 … VD4 і оксидного конденсатора С2 організована за класичним варіантом. Особливістю схеми є підключення позитивної обкладки оксидного конденсатора С2 в розрив діодного помножувача VD5 … VD6. При цьому позитивна напівхвиля напруги заряджає конденсатор С2 через діод VD5, а негативна напівхвиля заряджає конденсатор С3 через діод VD6, загальний провід і конденсатор С2. В результаті в будь-який момент часу напруга на обкладинках З3 дорівнюватиме подвоєному випрямлення напруги. Через діод VD6 буде текти подвійний струм, тобто ток основного (базового) і додаткового (другорядного) випрямлячів, забезпечуючи тим самим подвійну напругу. Це слід мати на увазі при виборі діодів і трансформатора для джерела живлення.

Інший простий варіант підвищення напруги – використання електронних помножувачів. Самий популярний і наочний приклад помножувача в побутовій техніці – помножувач високої напруги для живлення кінескопа в телевізійних приймачах. За таким же принципом працюють всі умножители напруги, на вхід яких надходять імпульси напруги. Простим прикладом є схема, показана на Рис. 1.5.

Розглянутий варіант джерела може використовуватися для живлення відносно простих пристроїв з невеликим струмом споживання в навантаженні (за основним напрузі до 1 А). У разі перевищення цього значення краще застосувати класичну схему, що складається з понижуючого трансформатора з «розв’язаними» один щодо одного обмотками і випрямлячів. У стані взаємної залежності виходів джерела живлення (Див. Рис. 1.4) при збільшенні струму в основний навантаженні неминучі незворотні процеси щодо виходу + 2УПІТ,

Рис. 1.5. Електрична схема простого помножувача напруги

Елементи схеми і їх призначення

На вхід Увх надходять імпульси будь-якої форми з частотою повторення 10 … 12 кГц і шпаруватістю 2 … 3. Такі імпульси може видавати практично будь генератор, побудований за класичним варіантом на мікросхемах технології ТТЛ або КМОП. Важливо інше: на його виході повинен бути встановлений струмовий ключ, емітерний повторювач або інший підсилювач, наприклад, у вигляді декількох підсилюють сигнал буферних компонентів мікросхеми, включених паралельно. Розмах амплітуди Увх повинен бути не менше 5 В, причому амплітуда імпульсів з виходу генератора повинна бути приблизно дорівнює опорному напрузі + Упіт. опорне ·

Діоди VD1 … VD6, Враховуючи невеликий вихідний струм, у схемі використовують діоди типу КД521, КД522, Д220, Д310 або аналогічні.

Оксидні конденсатори С ^ .. З6. Тип конденсаторів – К50-24 або аналогічні.

Вихідний струм для даного вузла не перевищує вихідний струм генератора, тому такий помножувач напруги служить для живлення лише окремих мікросхем або каскадів пристрої, що вимагають підвищеної напруги.

Залежність напруги живлення вузла (Упіт) Від корисного вихідного струму обернено пропорційна, тобто чим вище Упіт, Тим нижче вихідний струм. У даній схемі максимальний вихідний струм для виходу 2 У становить 40 мА при Упіт опорне = 6 В, для виходу ЗУ при тому ж напрузі живлення вузла – 48 мА, 4 У – 55 мА. Мінімальний вихідний струм становить при УОПорное “15 В для виходу 2У – 0.1 мА, ЗУ – 5 мА, 4У – 25 мА.

Аналогічним чином на основі запропонованої схеми отримують помножувач негативної напруги, але при тих же вхідних параметрах Увх. Різниця полягає в тому, що для перетворення імпульсів базового генератора в негативне напруга необхідно змінити схему, тобто всі діоди повинні бути підключені в зворотному порядку (змінюють напрямок катодом вниз (див. Рис 1.5)), так само як і всі оксидні конденсатори позитивної обкладкою розгортаються вліво (див. Рис. 1.5). Крім того, на практиці встановлено, що максимально помножене напруга відносно базового тепер не перевищує -зу. Відповідно два інших вихідних напруги будуть нижчими, тобто -2 У і – У. У цьому випадку не вдається отримати напруга-4 У без зміни схеми.

Обидва предсщавленних варіанту удосконалення опалювачів харчування розраховані на малопотужну навантаження.

Джерело: Кяшкаров А. П., Збери сам: Електронні конструкції за один вечір. – М .: Видавничий дім «Додека-ХХ1», 2007. – 224 с .: іл. (Серія «Збери сам»).