§ 16-9]

Вибропреобразователи

С проводом марки ПЭЛ

<3cQo= 1,6-0,85= 136 смК

Выбираем (по табл. 16-10 на стр. 330) пластины Ш-ЗО с qo=bh = 1,9-5,3.

с = ТЖ5Ж=13 с = -g- = 4,5 см. 4,5

Отношение - = g

1,5, т. е. лежит в пределах

1-2, что означает правильный выбор пластин. Далее вычисляем:

48-127

BLij = -1з 5~ = 425 витков;

54(220 - 127) =-jgg-= 372 витка;

di = 0,02 У 1 575 - 909 = 0,52 мм;

2 = 0,02 7/ 909 = 0,6 мм.

16-9. ВИБРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Вибропреобразователь (вибрационный преобразователь) служит для преобразования постоянного тока низкого напряжения в постоянный ток более высокого напряжения. Он состоит из вибратора (электромагнит с контакт-

Выходное напряжение (обычно в пределах 80-250 в) зависит от схемы вибропреобразователя. Номинальный выходной ток нагрузки в зависимости от типа вибратора составляет 20-90 ма. Частота вибрации якоря указанных здесь вибраторов - около 100 гц. Срок службы вибратора при правильной эксплуатации достигает 2 ООО-3 ООО ч. Количество включений в течение срока службы не менее 1 500. Вес вибратора 160-200 г.

Вибропреобразователь с механическим выпрямлением

Преобразователь (рис. 16-18) позволяет получить постоянные напряжения 110 и 220 в на выходе от источника постоянного тока напряжением 5 в на входе.

Трансформатор Тр собран на сердечнике из пластин Ш-19 при толщине пакета 19 мм.

~5в

+2W6

Рис. 16-18. Схема вибропреобразователя с механическим выпрямлением.

Обмотка / состоит из 2 X 51 витков провода ПЭЛ 1,35, а обмотка - из 1420 витков П&Л 0,35.

Дроссели содержат по 30 витков провода ПЭЛ 1,35, дроссели /,2 - по 175 витков ПЭЛ 0,2 и дроссель Lg (с сер-, дечником из трансформаторных пластин) - 5000 витков ПЭЛ 0,14 (450 ом).

Вибропреобразователь с кенотроном

Преобразователь (рнс. 16-19) позволяет получить постоянное напряжение 240 в на выходе от источника постоянного тока напряжением 6 е на входе.

Рис. 16-17. общий вид вибратора и схема соединений его электродов с цоколем.

ным прерывателем), повышающего трансформатора и механического, лампового или полупроводникового выпрямителя. Это устройство позволяет питать от иакальной батареи анодные цепи радиоприемника, усилителя и т. п.

Вибропреобразователи особенно удобны для пере- р^. Ig.ig. схема вибропреобразователя с двухполупериодным

движной и переносной радиоаппаратуры (например, для автомобильных приемников), а также для небольших колхозных радиоузлов. Коэффициент полезного действия вибропреобразователей составляет 40-70%. Для вибропреобразователей выпускались и выпус-каются вибраторы (рис. 16-17) типов ВС-2,4; В-2,5; ВС-4,8; ВС-4,8Г; В-5; В-6; В-12; В-12Г; ВС-12; ВС-12Г; В-24 и В-26. .Число в обозначении типа вибратора показывает величину номинального входного напряжения в вольтах.

ламповым выпрямителем.

Трансформатор Тр собран на сердечнике из пластин Ш-19 при толщине пакета \&мм. Обмотка / состоит из двух секций по 2 Х 72 витков провода ПЭЛ 1,0 в каждой, а обмотка - из 3 080 Х 2 витков ПЭЛ 0.15.

Дроссель Др выполнен на сердечнике из пластин Ш-15 при толщине пакета 10 мм и зазоре 0,23 мм. Его обметка состоит из 8 500 витков провода ПЭЛ 0,14.

16-10. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ТРАНЗИСТОРАХ

Низкое напряжение источника постоянного тока можно повысить с помощью схем с полупроводниковыми приборами. Для этого постоянное напряжение источника питания преобразуется сначала генератором на транзисторах в переменное напряжение, которое затем трансформируется (повышается), выпрямляется и сглаживается.

Преобразователи на транзисторах значительно лучше вибропреобразователей. Они более надежны и долговечны в работе, обладают высоким к. п. д. (до 80%) и благодаря возможности повысить частоту трансформируемого напряжения до нескольких килогерц (вместо 100 гцъ вибропреобразователях) позволяют значительно уменьшить размеры и вес устройства.

Рис. 16-20. Схема двухтактного преобразователя постоянного напряжения на транзисторах.

Такие преобразователи выгодно использовать в качестве колшактных и экономичных источников высокого напряжения для питания портативных приемников и передатчиков, переюсной измерительной аппаратуры, импульсных ламп-вспышек и различных других устройств.

Преобразователи на транзисторах могут быть рассчитаны и выполнены на входное постоянное напряжение от 1,5 е и на мощность примерно до 50 вт. Основным их недостатком можно считать свойственные пока еще полупроводниковым приборам (германиевым транзисторам) температурные ограничения.

Наибольшее распространение получили двухтактные преобразователи на транзисторах, выполненные по схеме с общим эмиттером (рис. 16-20, а), позволяющие при небольших напряжениях источника питания получить сравнительно большие значения к. п. д.

Для получения высокого постоянного напряжения обычно используются двухполупериодные схемы выпрямления: мостовые (рис. 16-20, а), с нулевой точкой (рис. 16-20, б) и с удвоением напряжения (рис. 16-20, в). Выпрямительными элементами в них служат либо полупроводниковые диоды, либо селеновые столбики, Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения используются обычные фильтры.

Расчет преобразователя производится по заданным величинам постоянного напряжения и тока на выходе преобразователя при известном постоянном напряжении на его входе, а также при выбранных значениях частоты генератора и коэффициента пульсации на входе фильтра.

При расчете определяют данные полупроводниковых приборов, трансформатора и других элементов схемы. В приводимых далее расчетных соотношениях используются упрощенные формулы.

Величины, обозначения и единицы измерения

Величина

Обозначение

Единица измерения

Выпрямленное напряжение на входе фильтра.............

Выпрямленный ток

Напряжение преобразуемого источника ...............

t/и

Частота преобразователя . . . .

Коэффициент пульсации на входе фильтра ............

Предельно допустимое напряжение на коллекторе ...........

Предельно допустимый ток коллектора .............

Емкость конденсатора на входе фильтра ............

Сечение (ас) сердечника трансформатора ..............

Ширина стержня сердечника . . .

Толщина пакета (пластин) сердечника

§ 16-10]

Преобразователи постоянного напряжения на транзисторах

Расчетные соотношения

Транзисторы выбирают исходя из предельно допустимых значений тока и напряжения коллектора:

/к. макс- 5 /к. макс = 2,41/и-

Размеры сердечника для трансформатора можно определить по следующей упрошенной формуле:

QcQo =

По найденным размерам сердечника выбираем, например, пластины типа Уш-10 с 6/г = 0,65-1,8 = 1,17 см (см. табл. 16-10). Отсюда находим сечение сердечника:

2 .

Qc =-fTf 1.7СЛ12.

При этом отношение с1а не выходит за рекомендуеляле пределы.

Далее вычисляем;

Выбрав тип пластин, можно найти сечение сердечника:

bh

При этом рекомендуется, чтобы отношение с/а (см. рис. 16-14) было в пределах 1-2.

Число витков половины коллекторной обмотки

3 500 (и -0,5)

fQc

Число витков половины базовой обмотки

и'б= t/ 0,5-Число витков выходной обмотки mUo

3 500(6 - 0,5) 1000-1,17

16 витков;

3,516

®б = 6 Q5 = 10 витков;

16-200

в= g Q g =580 витков;

0,0151 4 700 = 1 мм; йб= 0,34-1 = 0,34 мм;

d = 0,018]/ 100= 0,18 мм.

Вычисляем затем остальные элементы схемы; 31000

4 700

: 6,5 ом;

t/H-0.5

Диаметры проводов для обмоток трансформатора:

= 0,015 Y /к. макс; 6 = 0,34йк; = 0,18 УТ.

Ориентировочная величина сопротивлений и Rz может быть определена по следующим приближенным формулам:

31000

Ri = -f-; i?2 = 25i?i.

к. макс

Емкость конденсатора С подбирается опытным путем в пределах 0,1-2 мкф.

Выпрямительные элементы выбирают, как и б любом выпрямителе, исходя из предельно допустимых значений тока и обратного напряжения.

Емкость конденсатора на входе фильтра можно определить по следующей приближенной формуле: 1 500/0

fUom

Для преобразователей с выпрямленным напряжением более 1 ООО в емкость этого конденсатора должна быть увеличена в несколько раз.

Пример расчета. Дано: {/и = 6 в; 0= 200 е; /о = = 100 ма; /= 1000 гц; Ро=2%.

Определяем:

1,4-200-100

/к. макс = -6- = 700 ма;

Uk. макс =2,4-6= 14,4 в.

По полученным- значениям тока и напряжения выбираем транзисторы (например, типа П4).

0,1-200-100

QcQo - J QQQ - I cm .

/?г = 25-6,5= 160 ом;

1500-100 1000-200-2

Преобразователь на транзисторах П4А

Преобразователь (рис. 16-21) предназначен для автомобильного приемника. При входном напряжении 12 в (от аккумуляторной батареи) он позволяет получить на выходе постоянное напряжение порядка 230 е при токе около 50 ма.

Рис. 16-21. Схема преобразователя постоянного напряжения иа транзисторах

типа П4.

Трансформатор Тр имеет замкнутый (из двух половин) Ш-образный сердечник из оксифера-2000 сечением 7 X X 7 мм. Обмотка / состоит из 2 Х 59 витков провода ПЭЛ 0,49, обмотка - из 1 230 витков ПЭЛ 0,15 и обмотка / - из 2 X 12 витков ПЭЛ 0,25.

Этот трансформатор можно собрать также на сердечнике из пластин Ш-9 обычной трансформаторной стали при толщине пакета \Ъмм. Обмотка / в этом случае должна состоять из 2 X 49 витков провода ПЭЛ 0,6, обмотка - из Г080 витков ПЭЛ 0,18 и обмотка / - из 2 X 24 витков ПЭЛ 0,25. Частота генератора при этом будет 300- 400 гц (вместо 4-5 kzt. Поэтому емкость конденсаторов