Sveiks student. Push-pull ķēdes un to aprēķināšanas pamati Push-pull sprieguma pārveidotāju shēmas milivoltmetra barošanai

Push-pull invertors, kas veidots, pamatojoties uz emitera jaudas sekotāju, ir push-pull impulsu strāvas avots ar vieglu svaru un maziem izmēriem. Izmanto, lai uzlādētu akumulatorus ar stabilu spriegumu. Maksimālā strāva, kas iestatīta uzlādes sākumā, samazinās līdz beigām līdz bufera uzlādes stāvoklim - tas pēc īpašībām ir tuvu automašīnu akumulatoru uzlādei.
Pašreizējais avots izmanto radio komponentus no novecojušiem datoru un monitoru barošanas avotiem.

Lādētāja ķēdes galvenās funkcionālās daļas:
1. Ievades ķēdes aizsardzībai pret pārslodzi un īssavienojumiem.
2. Tīkla trokšņu slāpēšanas divu sekciju filtrs.
3. Tīkla taisngriezis.
3. Augstsprieguma izlīdzināšanas filtrs.
4. Jaudas invertors, kura pamatā ir emitera sekotājs, kura pamatā ir bipolāri tranzistori.
5. Shēmas sprieguma stabilizācijas atgriezeniskās saites signāla pārraidīšanai un ģenerēšanai.
6. Taisnstūra impulsu ģenerators.
7. Izejas strāvas regulators.
8. Sekundārais sprieguma taisngriezis.
9. Aizsardzības un slodzes indikācijas shēmas.

Push-pull invertora ķēdē notiek trīskārša sprieguma pārveidošana: tīkla mainīgais spriegums tiek iztaisnots un izlīdzināts līdz līdzstrāvai, pēc tam pārveidots par impulsu, ar frekvenci līdz vairākiem desmitiem kilohercu, pārveidots par zemu. -sprieguma ķēde un iztaisnota. Sekundārās ķēdes spriegums tiek izmantots, lai uzlādētu akumulatorus.
Negatīvās atgriezeniskās saites ķēde ļauj uzlādēt akumulatorus vai darbināt slodzi ar stabilizētu spriegumu.
Push-pull invertora ķēdē ir tranzistori ar samazinātu jaudu un spriegumu salīdzinājumā ar flyback ķēdi.
Atgriezeniskās saites ķēdes uz optrona un impulsa transformatora galvaniski atdala invertora augsto tīkla spriegumu no zemsprieguma ķēdēm.
Zemsprieguma bloks ir aprīkots ar jaudīgām lavīnas diodēm montāžā, zemsprieguma un slodzes strāvas indikatoru.
Izejas spriegums tiek stabilizēts, ieviešot ķēdes ķēdē negatīvu sprieguma atgriezenisko saiti, un tranzistoru temperatūras paaugstināšanos pārkaršanas dēļ kontrolē termistors.

Galvenās tehniskās īpašības:

Barošanas spriegums. V - 165...240
Izejas spriegums. B - 12...16
Izejas slodzes strāva. A-10
Pārveidošanas frekvence, kHz - 22...47

Shēma

Ieejas trokšņu slāpēšanas filtrs sastāv no divu tinumu induktora T2 (1. att.) un kondensatoriem C13, C14, kas samazina pārveidotāja traucējumus tīklā un novērš impulsa trokšņa iespējamību no barošanas tīkla.

Tīkla spriegums no filtra tiek piegādāts taisngriezim VD7 caur drošinātāju FU1 un tīkla slēdzi SA1.

Tīkla taisngriezis ir papildināts ar izlīdzinošo filtru, kas izgatavots no lielajiem kondensatoriem C8, C9, kas šuntēti ar rezistoriem R12, R13 sprieguma izlīdzināšanai. Termistors RK2 ierobežo kondensatoru uzlādes strāvu, kad tiek pieslēgts tīkla spriegums.
Invertora augstfrekvences transformators L ar vienu spaili ir savienots ar kondensatoru C8, C9 vidējo pieslēguma punktu, bet otru - ar spiedpogas pārveidotāja tranzistoru pieslēguma punktu caur atdalošo kondensatoru C7.

Rezistora R15 ievadīšana oscilācijas ķēdē samazina transformatora tinuma kvalitātes koeficientu un paātrina svārstību procesa vājināšanos.
Tranzistori VT2, VT3 ir manevrēti ar ātrgaitas diodēm VD4, VD5 no pārrāvuma ar reversajām strāvām.

Atdalošais kondensators C7 novērš invertora transformatora T1 magnētiskās ķēdes magnetizāciju, kad kondensatoru C7, C8 parametri atšķiras un tranzistoru VT2, VT3 vidus pieslēguma punktā ir nepareizi iestatīta puse no barošanas sprieguma.
Invertora jaudīgo tranzistoru zemā pārraides koeficienta dēļ ķēdei tika pievienots bipolārais tranzistors VT1.

Puses barošanas sprieguma iestatīšana tranzistoru VT2, VT3 pieslēguma punktā tiek veikta, izvēloties rezistora R8 pretestības vērtību.

Diode VD3 paātrina tranzistoru VT1, VT2 emitētāja sekotāja pārslēgšanu.
Emitatora sekotāja slodze ir tranzistors VT3, kas darbojas statiskā režīmā ar iezemētu, maiņstrāvu, bāzi. Līdzstrāvai tranzistora VT3 pamatnei tiek pielietota neliela novirze caur rezistoru R8, lai kolektorā izveidotu spriegumu, kas ir tuvu pusei no barošanas sprieguma.

Galvenais oscilators ir balstīts uz analogo taimeri DA1.
Mikroshēmā ir: divi darbības pastiprinātāji, kas darbojas kā komparatori; RC sprūda; izejas pastiprinātājs un atslēgas tranzistors ārējā laika uzlādes kondensatora C1 izlādēšanai.

Taisnstūra impulsi tiek noņemti no DA1 mikroshēmas ģeneratora 3. tapas. Kad līmenis pie izejas 3 DA1 ir augsts, impulss caur integrēto RC ķēdi R5, C4 tiek piegādāts kompozītmateriāla sekotāja tranzistora VT1 pamatnei, tranzistors atver un atver jaudīgo bipolāro tranzistoru VT2. Kondensators C7 tiek uzlādēts no barošanas avota pozitīvās kopnes. Transformatora T1 primārajā ķēdē notiks strāvas impulss. Pozitīvā impulsa beigās no DA1 mikroshēmas 3. tapas ar iekšēju sprūdu DA1 7. tapa pārslēdzas vadošā stāvoklī attiecībā pret DA1 mikroshēmas negatīvo barošanas avotu, tranzistora VT1 pamatne aizveras negatīvajai. mikroshēmas barošanas avots, kondensators C4 arī ātri izlādējas. Izstarotāja sekotāju tranzistori aizveras, un kondensators C7 tiek izlādēts caur atvērto tranzistoru VT3.

Lai pareizi saskaņotu ģeneratora impulsus ar VT1, VT2 invertora sekotāja bāzes-emitera savienojumu, ģenerators tiek darbināts no augstsprieguma barošanas avota pozitīvās kopnes caur sprieguma ierobežojošo rezistoru R10, stabilizējot ar Zenera diode VD2. . Mikroshēmas mīnus barošanas avots tiek ņemts no tranzistoru VT2, VT3 vidus savienojuma punkta. Kad no ģeneratora nāk nākamais impulss uz emitera sekotāja ieeju, tranzistori VT1, VT2 atveras un process atkārtojas.

Nepārtraukta impulsu secība augstfrekvences transformatora T1 primārajā tinumā aktivizē augstfrekvences sprieguma parādīšanos transformatora sekundārajā tinumā un strāvu uz slodzes KhTZ, KhT4.
DA1 mikroshēmas ieejas komparatoru kontakti 2 un 6 ieslēdz iekšējo sprūda atkarībā no sprieguma līmeņa kondensatorā C1, kura uzlādes laiks ir atkarīgs no RC ķēdes R1, R2, C1 nominālvērtības.

DA1 5. tapa nodrošina tiešu piekļuvi dalītāja punktam ar 2/3 barošanas sprieguma līmeni, kas ir atskaites punkts augšējā komparatora darbībai. Izmantojot šo tapu, varat mainīt šo līmeni, lai iegūtu ķēdes modifikācijas.
Šīs tapas konstruktīva izmantošana negatīvās atgriezeniskās saites ķēdē ļauj stabilizēt izejas spriegumu.

Spriegums no slodzes caur termistoru RK1 tiek piegādāts instalācijas mainīgajam rezistoram R14, kas regulē spriegumu pie slodzes. Palielinoties spriegumam HTZ, HT4 spailēs, paralēlā stabilizatora DA2 pastiprinātājs palielina optrona gaismas diodes U1 spilgtumu, atveras optrona tranzistors un samazina spriegumu pie DA1 5. kontakta. Ģeneratora frekvence palielinās. Izejas impulsu ilgums tiek samazināts, kas noved pie sprieguma samazināšanās pāri slodzei.

Paralēlais stabilizators DA2 kalpo kā pastiprinātājs slodzes sprieguma līmeņa neatbilstības signālam un darbojas lineārā režīmā. Tranzistora pastiprinātāja uzstādīšana šajā shēmā nav vēlama parametru izkliedes un ārējās temperatūras ievērojamās ietekmes dēļ.

Invertora galveno tranzistoru VT2, VT3 temperatūras paaugstināšanās izraisīs termistora RK1 pretestības samazināšanos un impulsu darba cikla un jaudas samazināšanos slodzē.
DA1 mikroshēma tiek darbināta no invertora augstsprieguma caur sprieguma ierobežotāju uz rezistora R10, un to stabilizē diode VD2.

Sekundārās ķēdes taisngriezis ir izgatavots no jaudīga VD6 lavīnas diožu pāra, kas samontēts komplektā; sekundārā sprieguma klātbūtnes polaritāti norāda HL1 LED. Kondensators SY izlīdzina sprieguma pulsācijas zemsprieguma ķēdēs.

Iespiedshēmas plate, detaļas
Elektroniskās shēmas iespiedshēmas plate sastāv no divām daļām (2.att. un 3.att.), kas savienotas ar vadītājiem.
Mēs aizstāsim DA1 taimeri ar samazinātu 7555 sērijas enerģijas patēriņu pret 555 sēriju ar mikro enerģijas patēriņu.
Tīkla diožu tilts VD7 spriegumam ne zemākam par 400 V un strāvai virs 3 A, zemsprieguma taisngriezis
VD6 spriegumam vismaz 50 V un strāvai vismaz 20 A tiks aizstāts ar S40D45C komplektu no datora barošanas avotiem.
Tranzistori VT2.VT3 ir piemēroti vismaz 300 V spriegumam un strāvai, kas lielāka par 3 A - tips 2SC2555, 2625, 3036, 3306, 13009, ja tie ir uzstādīti uz radiatora ar izolācijas blīvēm.

Alumīnija oksīda kondensatori no Nicon vai REC.
Optocoupleri ir no LTV817, RS816 sērijas.
Transformators T1 tiek izmantots bez pārtīšanas no datora AT/TX barošanas avota. 1T1 tinums sastāv no 38 stieples apgriezieniem ar diametru 0,8 mm, sekundārajam ir divi tinumi pa 7,5 apgriezieniem katrs ar šķērsgriezumu 4 * 0,31 mm saišķī.
Transformators T2 ir divu tinumu tīkla filtra drosele.
Spole L1 ir filtra drosele, 10 apgriezieni stieples ar diametru 1 mm uz 20 mm ferīta gredzena.

Uzstādīt

Ķēdes regulēšana ietver strāvas padeves režīmu pārbaudi. Izmantojot rezistoru R8, iestatiet VT3 emitētāja spriegumu, kas vienāds ar pusi no strāvas avota sprieguma - apmēram 150 V.

Pārbaudes laikā invertora ķēde jābaro, izmantojot 220/220 V * 100 W pārejas transformatoru, lai novērstu iespējamos elektriskos bojājumus.
Pirms palaišanas elektrotīklam drošinātāja FU1 vietā tiek pievienota 220 V * 100 W spuldze, bet slodzes vietā tiek pievienota 12-24 V * 50 sveču automašīnas spuldze.

Palielināts tīkla gaismas spilgtums un gaismas trūkums no spuldzes slodzē norāda uz nepareizu darbību ķēdē.
Kad tīkla indikators ir vāji izgaismots un slodzes indikators ir spilgts un ir pieejama spilgtuma regulēšana, tiek apstiprināts ķēdes darbības stāvoklis.

Pēc īsa darbības perioda atvienojiet ķēdi no tīkla un pārbaudiet radio komponentu sildīšanu.
Uzstādot un testējot ierīci, jāievēro Drošības noteikumi.

Jūs varat lejupielādēt iespiedshēmas plates rasējumus lay6 formātā (fails The-push-pull-inverter.zip) no mūsu vietnes: Jums nav piekļuves failu lejupielādei no mūsu servera

Vladimirs Konovalovs, Aleksandrs Vantejevs
Irkutska-43, pastkaste 380

Literatūra
1. Iļja Ļipavskis. Hibrīds jaudas pastiprinātājs uz Andrea Ciuffoli atkārtotāja bāzes. - Radio Hobijs, 2. nr., 2009, 1. lpp. 49.
2. . - Solon-Press, Maskava, 2003, lpp. 108-142.
3. V. Konovalovs. Metodiskie izstrādnes un raksti. - Irkutska, 2009.
Lejupielādēt: Push-pull invertors, kura pamatā ir emitētāja jaudas sekotājs
Ja atrodat bojātas saites, varat atstāt komentāru, un saites tiks atjaunotas, cik drīz vien iespējams.

Citi jaunumi

Push-pull pārveidotāji efektīvāk izmanto impulsa transformatora magnētisko serdi. Šādās shēmās nav jācīnās ar serdes magnetizāciju, kas ļauj samazināt tā izmērus. Izejas spriegums ir simetrisks. Turklāt pārveidotāja tranzistori darbojas vieglākā režīmā.

Dažreiz mazai jaudai (līdz 15 W) tiek izmantots vienkāršākais pārveidotājs, kas izgatavots saskaņā ar pašoscilatora ķēdi (4.16. att., a). Šī shēma nav kritiska izmantotajām detaļām, taču tranzistora darbības režīma darbības punkta izvēle, izmantojot rezistoru R2, var uzlabot ierīces raksturlielumus (dažreiz paralēli R2 tiek uzstādīts kondensators). Rezistoru R1-R2 dalītājs nodrošina nepieciešamo sākotnējo strāvu autoģeneratora iedarbināšanai.

Rīsi. 4.16. Pus-pull pašģeneratoru shēmas

Izmantotie 2N3055 universālie tranzistori tiek aizstāti ar līdzīgiem vietējiem KT818GM, KT8150A, un, ja maināt piegādātās jaudas polaritāti, var izmantot arī pnp tranzistorus. Ķēdes barošanas spriegums var būt no 12 līdz 24 V. Ierīces ilgstošai darbībai uz radiatoriem jāuzstāda tranzistori.

Transformatoru var izgatavot uz ferīta M2000NM1 gredzenveida burvju vadītāja, tā darba šķērsgriezums ir atkarīgs. par jaudu kravā. Vienkāršotai izvēlei varat izmantot ieteikumus, skatiet tabulu. 4.5.

4.5. tabula. Pieļaujamā maksimālā jauda M2000NM1 zīmola gredzena ferīta magnētiskajiem serdeņiem

Izgatavojot transformatoru T1, tinumi 1 un 2 tiek uztīti vienlaicīgi, bet to savienojuma fāzei jāatbilst diagrammā norādītajam. Standarta izmēra K32x20x6 gredzenveida magnētiskā serdeņa šķērsgriezumam 1. un 2. tinumā katrs satur 8 vijumus (PEL stieple ar diametru 1,2...0,81 mm); 3 un 4, katrs pa 2 apgriezieniem (0,23 mm); 5 - sekundārā tinuma apgriezienu skaits ir atkarīgs no vajadzīgā sprieguma (0,1...0,23 mm).

Izmantojot šo shēmu, jūs varat iegūt spriegumu līdz 30 kV, ja izmantojat magnētisko ķēdi no transformatoriem, ko izmanto mūsdienu televizoros.

Līdzīga pašoscilatora shēma, kas izgatavota, izmantojot lauka efekta tranzistorus, ir parādīta attēlā. 4.16., dzim. Tas ļauj izmantot vienkāršāku transformatoru, kam nav nepieciešami atgriezeniskās saites tinumi. Zenera diodes VD1, VD2 novērš bīstamu spriegumu parādīšanos uz tranzistoru vārtiem.

Šādu ķēžu darbības frekvenci nosaka transformatora magnētiskās ķēdes parametri un tinumu induktivitāte, jo no tā ir atkarīga atgriezeniskās saites signāla aizkave (labāk, ja frekvence ir diapazonā no 20...50 kHz).

Šo shēmu trūkums ir to zemā efektivitāte, kas apgrūtina to izmantošanu pie lielas jaudas, kā arī nestabilizētais izejas spriegums, kas var ievērojami atšķirties atkarībā no barošanas sprieguma izmaiņām. Veiksmīgāka push-pull pārveidotāja ķēde, kas izgatavota, izmantojot specializētu mikroshēmu (4.17. att.), raksturojas ar augstu efektivitāti un spēj uzturēt stabilu spriegumu pāri slodzei.

Rīsi. 4.17. Push-pull impulsu pārveidotāja ķēde

Pārveidotājs ir izgatavots uz plaši izmantotās T114EU4 PWM kontrollera mikroshēmas (pilnīgs importēts TL494 analogs), kas padara ķēdi diezgan vienkāršu. Normālā stāvoklī (pie nulles vārtu sprieguma) tranzistori VT1, VT2 tiek aizvērti un atvērti ar impulsiem no atbilstošajām mikroshēmas izejām. Rezistori R7-R9 un R8-R10 ierobežo mikroshēmas izejas strāvu, kā arī spriegumu pie slēdžu vārtiem. Elementu C1-R2 shēma nodrošina vienmērīgu pāreju uz darbības režīmu, kad tiek ieslēgta jauda (pakāpeniska impulsa platuma palielināšana pie mikroshēmas izejām). Diode VD1 novērš ķēdes elementu bojājumus, ja strāvas polaritāte ir nepareizi pievienota.

Sprieguma diagrammas, kas izskaidro darbību, ir parādītas attēlā. 4.18. Kā redzams attēlā (a), impulsa beigu malai ir ilgāks ilgums nekā priekšējai malai. Tas izskaidrojams ar lauka efekta tranzistora aizbīdņa kapacitātes klātbūtni, kura lādiņš tiek absorbēts caur rezistoru R9 (R10) laikā, kad mikroshēmas izejas tranzistors ir aizvērts. Tas palielina laiku, kas nepieciešams atslēgas aizvēršanai. Tā kā atvērtā stāvoklī lauka efekta tranzistora sprieguma kritumi nepārsniedz 0,1 V, jaudas zudumi VT1 un VT2 nelielas sildīšanas veidā rodas galvenokārt lēnas tranzistoru aizvēršanās dēļ (tas ierobežo maksimālo vērtību). pieļaujamā slodzes jauda).

Rīsi. 4.18. Stresa diagrammas

Šīs ķēdes parametri, strādājot ar 100 W lampu, ir norādīti tabulā. 4.6. Tukšgaitā strāvas patēriņš ir 0,11 A (9 V) un 0,07 A (15 V). Pārveidotāja darbības frekvence ir aptuveni 20 kHz.

4.6. tabula. Shēmas pamatparametri

Transformators T1 ir izgatavots uz diviem gredzenveida serdeņiem, kas izgatavoti no ferīta klases M2000NM1, izmērs K32x20x6, salocīti kopā. Tinumu parametri ir norādīti tabulā. 4.7.

4.7. tabula. Transformatora T1 tinumu parametri

Pirms uztīšanas serdes asās malas jānoapaļo ar vīli vai rupju smilšpapīru. Izgatavojot transformatoru, vispirms tiek uztīts sekundārais tinums. Aptīšana tiek veikta pagrieziena virzienā, vienā kārtā, kam seko siltināšana ar lakotu audumu vai fluoroplastisko lenti. Primārie tinumi 1 un 2 tiek uztīti ar diviem vadiem vienlaikus, kā parādīts attēlā. 4.19 (vienmērīgi sadalot pagriezienus magnētiskajā ķēdē). Šis tinums var ievērojami samazināt sprieguma pārspriegumu priekšpusē, aizverot lauka slēdžus. Tranzistori tiek uzstādīti uz siltuma izlietnes, kas izgatavota no duralumīnija profila (4.20. att.).

Rīsi. 4.19 Impulsu transformatora konstrukcijas veids

Rīsi. 4.20. Radiatoru dizains

Dziedinātāji ir piestiprināti pie iespiedshēmas plates malām. No stiklplasta izgatavotas vienpusējās iespiedshēmas plates ar biezumu 1,5...2 mm izmēri ir 110x90 mm (sk. 4.21. un 4.22. att.).

Rīsi. 4.21. PCB topoloģija

Rīsi. 4.22. Elementu izkārtojums

Šo ķēdi var izmantot, lai darbinātu slodzi, kas pastāvīgi patērē jaudu līdz 100 W. Lai iegūtu lielāku jaudu, ir jāsamazina lauka slēdžu pārslēgšanas laiks. To var izdarīt ar īpaši izstrādātām mikroshēmām, kurām ir papildu izejas stadija, kas paredzēta jaudīgu lauka efekta tranzistoru vadīšanai, piemēram, K1156EU2, UC3825.

Iepriekš minētajā shēmā N-veida tranzistorus ar statisko indukciju KP958A (BCIT-Bipolar Static Induction Transistor) var izmantot arī kā jaudas slēdžus jaudai līdz 60 W. Tie ir īpaši izstrādāti darbam augstfrekvences barošanas avotos. Šāda tranzistora darbības fizika ir tuva parastā bipolāra darbībai, taču tā konstrukcijas īpašību dēļ tam ir vairākas priekšrocības:

1) zems avota kanalizācijas sprieguma kritums atvērtā stāvoklī;
2) palielināts ieguvums;
3) liels ātrums pārslēdzoties;
4) paaugstināta izturība pret termisko sabrukumu.

Šajā gadījumā labāk izvēlēties tranzistorus ar vienādiem parametriem un samazināt rezistorus R9 un R10 līdz 100...150 omiem.

Daudzi radio amatieri savā praksē ir mēģinājuši montēt sprieguma invertoru ar savām rokām. Šajā rakstā es runāšu par īpaši vienkārša invertora konstrukciju, kas paredzēts 220 voltu tīkla sprieguma iegūšanai no automašīnas akumulatora. Šāda invertora jauda ir maza, taču tā ir viena no vienkāršākajām iespējām, kas var pastāvēt.

Kā norādīts iepriekš, ķēde sastāv tikai no diviem jaudīgiem lauka slēdžiem. Varat izmantot burtiski jebkuru N-kanālu lauka efekta tranzistorus ar strāvu 40 ampēri vai vairāk. Lēti IRFZ44/46/48 sērijas lauka efekta tranzistori ir lieliski, lai palielinātu izejas jaudu, var izmantot jaudīgākus IRF3205 sērijas lauka efekta tranzistorus - izvēle ir milzīga, esmu uzskaitījis tikai populārākos tranzistori, kurus var atrast gandrīz jebkurā radio detaļu veikalā.

Transformatoru var uztīt uz gredzena vai E50 bruņu serdeņa, serdenim arī nav nozīmes, ja vien tinumi der. Primārais tinums ir uztīts ar diviem 0,8 mm stieples pavedieniem (katra) un sastāv no 2x15 pagriezieniem. Izmantojot bruņu serdeņus ar divām sekcijām uz rāmja, primārais tiek uztīts vienā no sekcijām, kā manā gadījumā. Sekundārais tinums sastāv no 110-120 vara stieples apgriezieniem ar diametru 0,3-0,4 mm. Nav nepieciešams uzstādīt starpslāņu izolāciju. Pie transformatora izejas tiek ģenerēts maiņspriegums ar nominālvērtību 190-260 volti, bet izejas impulsu forma ir taisnstūrveida, nevis tīkla sinusoidāla viļņa.

Biežums tam novirzās no tīkla, tāpēc aktīvo slodžu pieslēgšana pārveidotājam ir diezgan riskanta, lai gan prakse rāda, ka izejai var pieslēgt arī aktīvās slodzes ar komutācijas barošanas avotu.

Push-pull invertora praktisks pielietojums

Pārveidotājs var viegli darbināt kvēlspuldzes, LDS, mazjaudas lodāmurus utt., kuru jauda nepārsniedz 70 vatus. Lauka atslēgas ir uzstādītas uz siltuma izlietnēm; ja izmantojat parasto siltuma izlietni, neaizmirstiet izmantot izolācijas blīves.

Korpuss ir jūsu iztēle, es to paņēmu no Ķīnas 150 vatu elektroniskā transformatora. Šīs push-pull pārveidotāja ķēdes efektivitāte var sasniegt pat 70%. raksta autors ir AKA KASYAN.

65 nanometri ir nākamais Zelenogradas rūpnīcas Angstrem-T mērķis, kas izmaksās 300-350 miljonus eiro. Uzņēmums jau ir iesniedzis Vņeekonombank (VEB) pieteikumu preferenciāla aizdevuma saņemšanai ražošanas tehnoloģiju modernizācijai, šonedēļ vēstīja Vedomosti, atsaucoties uz rūpnīcas direktoru padomes priekšsēdētāju Leonīdu Reimani. Tagad Angstrem-T gatavojas palaist ražošanas līniju mikroshēmām ar 90 nm topoloģiju. Maksājumi par iepriekšējo VEB aizdevumu, par kuru tas tika iegādāts, tiks uzsākti 2017. gada vidū.

Pekina sagrauj Volstrītu

Galvenie Amerikas indeksi Jaunā gada pirmās dienas atzīmēja ar rekordlielu kritumu; miljardieris Džordžs Soross jau brīdinājis, ka pasaule saskaras ar 2008. gada krīzes atkārtošanos.

Pirmais Krievijas plaša patēriņa procesors Baikal-T1, kura cena ir 60 USD, tiek laists masveida ražošanā

Uzņēmums Baikal Electronics sola 2016. gada sākumā laist rūpnieciskajā ražošanā Krievijas Baikal-T1 procesoru, kas maksās aptuveni 60 USD. Ierīces būs pieprasītas, ja valdība radīs šo pieprasījumu, norāda tirgus dalībnieki.

MTS un Ericsson kopīgi izstrādās un ieviesīs 5G Krievijā

Mobile TeleSystems PJSC un Ericsson ir noslēguši sadarbības līgumus 5G tehnoloģijas attīstībā un ieviešanā Krievijā. Pilotprojektos, tostarp 2018. gada Pasaules kausa izcīņas laikā, MTS plāno pārbaudīt Zviedrijas pārdevēja attīstību. Nākamā gada sākumā operators sāks dialogu ar Telekomunikāciju un masu komunikāciju ministriju par piektās paaudzes mobilo sakaru tehnisko prasību veidošanu.

Sergejs Čemezovs: Rostec jau ir viena no desmit lielākajām inženierzinātņu korporācijām pasaulē

Rostec vadītājs Sergejs Čemezovs intervijā RBC atbildēja uz aktuāliem jautājumiem: par Platon sistēmu, AVTOVAZ problēmām un perspektīvām, Valsts korporācijas interesēm farmācijas biznesā, runāja par starptautisko sadarbību sankciju kontekstā. spiediens, importa aizstāšana, reorganizācija, attīstības stratēģija un jaunas iespējas grūtos laikos.

Rostec “nožogo sevi” un iejaucas Samsung un General Electric laurus

Rostec padome apstiprināja “Attīstības stratēģiju līdz 2025. gadam”. Galvenie mērķi ir palielināt augsto tehnoloģiju civilo produktu īpatsvaru un panākt General Electric un Samsung galvenajos finanšu rādītājos.

Attēlā 5. attēlā parādīta push-pull tranzistora pastiprināšanas stadijas diagramma ar transformatora ieeju un izeju.

Pastiprinātāja augšdelms veido tranzistoru VT 1 un transformatoru augšējie pustinumi TV 1 un TV 2, apakšējā rokā ir tranzistors VT 2, transformatoru apakšējie pustinumi TV 1 un TV 2. Ideālā gadījumā abas rokas ir tieši vienādas un ķēde ir simetriska pret horizontālo asi, kas iet caur transformatoru viduspunktiem.

Pastiprinātājs var darboties abās klases režīmā A , un klase IN . Lai pārslēgtu kaskādi režīmā IN pietiek ar nobīdes spriegumu samazināt par R 2 (palieliniet pretestību R 1 un samaziniet R 2, vai izslēgt nobīdes ķēdes) līdz vērtībai, kas nodrošina nogriešanas leņķi 90 0. Apsveriet klases režīmu IN .

Ķēdes raksturojums. Push-pull pastiprināšanas pakāpe ar transformatora ieeju un izeju, virknes kolektora barošanu ar līdzstrāvas nobīdi, ko rada rezistoru dalītāja strāva R 1, R 2, samontēts uz n-p-n tipa tranzistoriem saskaņā ar ķēdi ar OE, kas darbojas klases režīmā IN .

Elementu mērķis. Transformators TV 1 ir paredzēts, lai iegūtu divus spriegumus, kas ir vienādi amplitūdā un pretēji fāzei, kā arī saskaņotu signāla avota pretestību ar pastiprinātāja ieejas pretestību.

Transformators TV 2 nodrošina slodzes pretestību saskaņošanu ar tranzistoru kolektoru ķēžu izejas pretestību.

Kondensators AR bl1 bloki R 2 maiņstrāvai, samazinot ieejas signāla maiņstrāvas komponentes zudumus.

Dalītājs R 1 , R 2 nodrošina nepieciešamo NRT pozīciju uz tranzistoru raksturlielumiem.

Ķēdes darbības princips. Ja nav ieejas signāla ( U 1 =0) un strāvas avots ir ieslēgts, plūst dalītāja strāva. Uz rezistora R 2, tiek izveidots nobīdes spriegums, kura lielums nodrošina NRT pozīciju tranzistoru statiskās pārraides raksturlielumu sākumā. Abi tranzistori ir izslēgti. Caur transformatoru TV2 strāva neplūst un izejas spriegums ir nulle. Tādējādi iekšā statiskais režīms pastāvīgs straumes caur tranzistoriem neizplūst, tie. režīmā IN Tranzistoru miera strāva praktiski ir nulle, kas jau iepriekš nosaka samazinātu barošanas strāvas patēriņu.

Ja maiņspriegums, piemēram, harmoniskais signāls ( U 1 ¹ 0) uz transformatora TV1 sekundārajiem tinumiem veidojas divi sekundārie spriegumi, kas viens pret otru nobīdīti par 180 0 (sk. 5. att.). Rezultātā viens no tranzistoriem, piemēram, augšējais VT1, pāriet aktīvajā režīmā (atveras), un caur to plūstošās strāvas forma atbilst pielietotā sprieguma formai. Strāvas impulss plūst caur augšējo transformatoru pa ķēdi: + E k , augšējais pustinums TV2, K, KP, EP, E, ┴, - E k. Tas inducē strāvas impulsu caur sekundāro tinumu TV2, kas plūst caur slodzi. Un tajā pašā laikā apakšējais tranzistors ir atslēgšanas režīmā un strāva neplūst caur transformatora apakšējo pustinumu.

Mainoties ieejas sprieguma polaritātei, tranzistoru stāvoklis mainās uz pretējo. Šajā gadījumā strāvas impulss ieejas signāla ietekmē plūst kaskādes apakšējā daļā gar ķēdi: + E k, apakšējais pustinums TV2, K, KP, EP, E, ┴, - E k. Rezultātā transformatora TV2 sekundārajā tinumā tiek ierosināta reversā strāva.

Tādējādi caur slodzi plūst strāva, kuras forma sakrīt ar vadības sprieguma formu ( U 1). Vadības sprieguma, strāvas caur tranzistoriem, slodzes un strāvas avota laika diagrammas ir parādītas attēlā. 6.

Kā izriet no attēla, strāva, kas plūst caur tranzistoriem, ir kosinusa impulss, kura ilgums ir vienāds ar pusi no vadības sprieguma perioda. Tranzistori šeit strādā stingri pārmaiņus : katrs iziet strāvas pusviļņu tikai tās svārstību puscikla laikā (6. att.). Perioda otrajā pusē tas ir bloķēts un nepatērē strāvu no strāvas avota. Šajā pusciklā darbojas otrais tranzistors. Šo režīmu sauc par klases režīmu IN . Tranzistoru VT1 un VT2 kolektoru strāvas var attēlot kā Furjē sēriju:

Kopš punktiem i k1 un i k2 plūst ap TV2 tinumu pusēm pretējos virzienos, tad to radītā magnētiskā plūsma ir proporcionāla to starpībai. Strāva caur slodzi ir proporcionāla magnētiskajai plūsmai, tāpēc slodzes strāvai mēs varam rakstīt

Strāva pastiprinātāja strāvas ķēdē ir vienāda ar roku strāvu summu:

No iegūtajiem rezultātiem izriet:

1. Tā kā izejas strāva satur tikai nepāra harmonikas, notiek push-pull kaskāde vienmērīgu harmoniku kompensācija plecu straumes zem slodzes. Tas ļauj samazināt nelineāro kropļojumu līmeni, izmantojot ekonomisko režīmu IN .

2. Pie kaskādes izejas būs kompensēt visus traucējumus fāzē inducētas rokās gan no barošanas avota, gan no citiem avotiem. Tas samazina pastiprinātāja jutību pret barošanas sprieguma pulsāciju, kas ļauj vienkāršot izlīdzinošos filtrus strāvas ķēdēs.

3. Roku atšķirības strāva nesatur līdzstrāvas komponentu, un nav pastāvīgas transformatora serdes magnetizācijas. Tas ļauj izmantot šo transformatoru ar augstāku izejas signāla līmeni vai ar noteiktu izejas jaudu, ievērojami samazinot tā izmērus, svaru un izmaksas.

Tā kā strāvas caur tranzistoriem plūst tikai daļu perioda, bet pārējā laikā tranzistors ir aizvērts, tad tranzistora jaudas izkliede samazinās, kas ļauj izmantot tranzistoru push-pull pastiprinātāja ķēdē, kas izkliedē par vienu pakāpi mazāku jaudu nekā tranzistors viengala kaskādē, kas darbojas klases režīmā A ar tādu pašu lietderīgo jaudu. Aprēķini liecina, ka efektivitāte push-pull kaskādē var tuvoties 78,6%. Tas tiek panākts ar augstu kolektora sprieguma izmantošanas līmeni un nelielu kolektora strāvas nemainīgās komponentes vērtību (klases režīms IN ).

Veidlapa frekvences raksturlielumi jaudas pastiprinātāju nosaka frekvence transformatora īpašības. Frekvences reakcijas analītiskās izteiksmes sakrīt ar līdzīgām izteiksmēm viena cikla transformatora kaskādei.

Transformatora kaskādes trūkumi:

· lieli izmēri, svars un izmaksas;

· salīdzinoši šaura darbības frekvenču josla;

· kropļojumi un lielas fāzes nobīdes caurlaides joslas malās, kas neļauj gala posmam sasniegt dziļu OOS, jo tiek pārkāpta stabilitāte;

· transformatoru klātbūtne neļauj integrēt PA. Transformatoros rodas papildu lietderīgās enerģijas zudumi, to efektivitāte parasti ir 0,7 ¸ 0,9.

Turklāt režīms IN lai gan tas nodrošina augstu efektivitāti, tas rada palielinātus nelineārus kropļojumus tranzistoru pārvades raksturlieluma sākotnējās daļas izliekuma dēļ es uz ( U be), kā rezultātā abu tranzistoru apvienotais raksturlielums (7. att., A), kas atspoguļo to atšķirības strāvas atkarību, ir līdzīgs pakāpienam pārejas caur nulli tuvumā.

Tas izraisa tā sauktos centrālos soļus starpstrāvas sinusoīdā (7. att., b), un līdz ar to arī izejas spriegumu.

Lai tos novērstu, tiek izmantots AB režīms, kurā tranzistoriem NRT A1 un A2 tiek pielietots neliels sākotnējais nobīde, lai tie atrastos pārvades raksturlielumu sākotnējo izliekto posmu vidū (8. att. A). Tranzistoru sprieguma raksturlielumu apvienošana U ir punkti A1 un A2, mēs redzam, ka atšķirības strāvas raksturlielums ir taisns (attēlā punktēta līnija) un nerodas nekādi pakāpieni (8. att., b). AB režīmā pie zemām strāvām abas sviras darbojas vienlaicīgi, līdzīgi kā A režīmā, un roku raksturlielumu nelinearitāte tiek savstarpēji kompensēta.

AB režīmā pie zemām amplitūdām pēdējā posma efektivitāte samazinās (salīdzinot ar režīmu B). Tomēr visa pastiprinātāja kopējā efektivitāte nedaudz samazinās, jo gala tranzistoru miera strāva parasti ir mazāka par sākotnējo posmu kopējo barošanas strāvu. AB režīms push-pull posmiem ir visizplatītākais, jo tas nodrošina augstu efektivitāti un zemu nelineāro kropļojumu.

Push-pull transformerless kaskādes

Arvien biežāk tiek izmantotas beztransformatora shēmas. Tos ieviešot, ir viegli veikt tiešu saziņu starp kaskādēm (bez izolējošiem kondensatoriem). Tiem ir labas frekvences un amplitūdas īpašības, un tos ir viegli izgatavot, izmantojot integrēto tehnoloģiju, jo nesatur lielgabarīta transformatorus. Visbiežāk beztransformatora pastiprinātāji tiek montēti, izmantojot push-pull ķēdi, un tie darbojas galvenokārt AB režīmā.

Nosaukums "bez transformatora kaskāde" parasti ir nosacīts; Fakts ir tāds, ka, kā likums, pastiprinātāji izmanto divus vai trīs elementu kompozītu tranzistorus katrā rokā. Tāpēc roka ir divu vai trīs pakāpju pastiprinātājs.

Attēlā 9. attēlā parādīta viena no kopīgajām ķēdēm divpakāpju beztransformatoram jaudas pastiprinātājam ar paralēlu pēdējās push-pull pakāpes tranzistoru vadību (ieslēgts VT 2 un VT 3) vienfāzes maiņspriegums.

Lai novērstu nepieciešamību pēc diviem barošanas avotiem, slodzes pretestība R n savienots caur atsaistes kondensatoru C 2 uz vienu no avota poliem E Tas ir iespējams, jo caur slodzi plūst tikai maiņstrāva. Spriegums starp kondensatora spailēm C 2 gandrīz pastāvīgi un tuvu E p/2. AB režīmā, puscikla laikā, kad tranzistors VT 3 atveres, kondensators AR 2 slodzes ķēdē ir savienots virknē ar avotu E p un to spriegumus atņem tā, lai vienas rokas gala barošanas spriegums būtu vienāds ar E P - E C2 = E n/2, un kondensators AR 2 ir daļēji uzlādēts ar tranzistora strāvu VT 3. Tranzistora darbības pusperioda laikā VT 2 kondensatori ar spriegumu E C 2 = E p/2 kalpo kā barošanas avots un ir daļēji izlādējies.

Beztransformatora lieljaudas kaskāžu shēmās kļūst grūti izvēlēties papildinošu lieljaudas tranzistoru pāri ar vienādiem vai līdzīgiem parametriem. Izvade - kompozītmateriālu tranzistoru izmantošana izejas posma divpakāpju ķēdes rokās.