~220V 네트워크에서 갈바닉 절연을 갖춘 마이크로전력 전원 공급 장치는 옵토커플러를 사용하여 제작할 수 있으며 이를 직렬로 연결하여 출력 전압을 높일 수 있습니다(그림 3.2-1.). 에너지 전달은 광커플러(광커플러에는 발광 및 흡수 요소가 포함되어 있음) 내부의 단방향 광속을 통해 수행되므로 네트워크와의 갈바닉 연결이 발생하지 않습니다.

하나의 광커플러는 AOD0,5에 대해 0,7~101V를 생성합니다. AOD302 및 4V - AOT102, AOT110(유입 0,2mA). 필요한 전압 및 전류 값을 보장하기 위해 광커플러는 직렬 또는 병렬로 연결됩니다. 이온니스터, 배터리 또는 100-1000μF 정전용량을 버퍼 저장 요소로 사용할 수 있습니다. LED는 파손을 방지하기 위해 0.2μF 이하의 정전 용량을 통해 전원이 공급됩니다. 광커플러의 효율성은 시간이 지남에 따라 감소한다는 점을 기억해야 합니다(25시간 작동 시 약 15000% 감소).

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2. 저소비전력 마이크로 파워 안정기

일부 아마추어 무선 설계에는 안정화 모드에서 마이크로 암페어를 소비하는 마이크로 전력 안정기가 필요합니다. 그림에서. 3.2-4는 내부 전류 소비가 10μA이고 안정화 전류가 100mA인 안정기의 개략도를 보여줍니다.

다이어그램에 표시된 요소의 경우 안정화 전압은 Uout \u3.4d 1V이며 HL522 LED 대신 KD0.7 다이오드를 직렬로 켤 수 있습니다 (각 전압 강하는 1V : 트랜지스터 VT2, VT0,3에서) - 30V). 이 안정기의 입력 전압(Uin)은 XNUMXV 이하입니다. 이득이 최대인 트랜지스터를 사용해야 합니다.

3. 디커플링 커패시터가 있는 전원 공급 장치

소위 산업 네트워크에 갈바닉 연결되는 마이크로전원 전원 공급 장치입니다. 전원 회로에 직렬로 연결된 션트 저항에 지나지 않는 분리 커패시터. 교류 회로에 설치된 커패시터는 주파수에 따라 달라지는 저항을 갖는 것으로 알려져 있으며 이를 반응성이라고 합니다. 커플링 커패시터의 용량(산업 네트워크 ~220V, 50Hz에서 사용된다고 가정)은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

예를 들어, 12A/h 용량의 1V 니켈-카드뮴 배터리용 충전기는 디커플링 커패시터를 통해 주전원에서 전원을 공급받을 수 있습니다. 니켈-카드뮴 배터리의 경우 충전 전류는 공칭 값의 10%입니다. 우리의 경우에는 100mA입니다. 또한 안정기 전체의 전압 강하가 약 3-5V라는 점을 고려하면 18mA의 작동 전류에서 충전기 입력에 ~100V의 전압을 제공해야 한다는 것을 알 수 있습니다. 이 데이터를 대체하면 다음을 얻습니다.

첫 번째 공식에 따르면:

따라서 1,5V의 이중 작동 전압으로 C = 500μF를 선택합니다(MBM, MGBP, MBT 유형의 커패시터를 사용할 수 있음).

절연 커패시터가 있는 충전기의 전체 회로가 그림 3.2에 나와 있습니다. 2-100. 이 장치는 15V 이하의 충전 전압에서 2mA 이하의 전류로 배터리를 충전하는 데 적합합니다. 트리머 저항 R1는 필요한 충전 전압 값을 설정합니다. RXNUMX은 충전 시작 시 전류 제한기 역할을 하며 RXNUMX에 생성된 전압은 LED에 공급됩니다. LED의 밝기로 배터리가 얼마나 방전되었는지 판단할 수 있습니다.

이 전원(및 네트워크에서 갈바닉 절연이 없는 기타 전원 공급 장치)을 작동할 때 안전 조치를 기억해야 합니다. 충전 중인 장치와 배터리는 항상 주 전위에 있습니다. 어떤 경우에는 이러한 제한으로 인해 장치의 정상적인 작동이 불가능하므로 네트워크에서 전원 공급 장치의 갈바닉 절연을 보장해야 합니다.

절연 커패시터가 있지만 산업용 네트워크에서 갈바닉 절연이 있는 저전력 전원은 천이 변압기 또는 자기 스타터 릴레이를 기반으로 만들 수 있으며 작동 전압은 220V보다 낮을 수 있습니다. 그림 3.2-3은 이러한 전원의 개략도를 보여줍니다.

분리 커패시터의 커패시턴스는 변압기의 매개변수를 고려하여 계산됩니다(즉, 변환 비율을 알고 먼저 변압기 입력에 제공되어야 하는 전압을 계산한 다음 해당 전압이 허용되는지 확인). 사용된 변압기는 커패시터의 매개변수를 계산합니다.

이러한 전원에서 공급되는 전력은 초인종, 수신기 또는 오디오 플레이어에 쉽게 전원을 공급할 수 있습니다.

4. 디커플링 커패시터가 있는 전원 공급 장치

소위 산업 네트워크에 갈바닉 연결되는 마이크로전원 전원 공급 장치입니다. 전원 회로에 직렬로 연결된 션트 저항에 지나지 않는 분리 커패시터. 교류 회로에 설치된 커패시터는 주파수에 따라 달라지는 저항을 갖는 것으로 알려져 있으며 이를 반응성이라고 합니다. 커플링 커패시터의 용량(산업 네트워크 ~220V, 50Hz에서 사용된다고 가정)은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

예를 들어, 12A/h 용량의 1V 니켈-카드뮴 배터리용 충전기는 디커플링 커패시터를 통해 주전원에서 전원을 공급받을 수 있습니다. 니켈-카드뮴 배터리의 경우 충전 전류는 공칭 값의 10%입니다. 우리의 경우에는 100mA입니다. 또한 안정기 전체의 전압 강하가 약 3-5V라는 점을 고려하면 18mA의 작동 전류에서 충전기 입력에 ~100V의 전압을 제공해야 한다는 것을 알 수 있습니다. 이 데이터를 대체하면 다음을 얻습니다.

첫 번째 공식에 따르면:

따라서 1,5V의 이중 작동 전압으로 C = 500μF를 선택합니다(MBM, MGBP, MBT 유형의 커패시터를 사용할 수 있음).

절연 커패시터가 있는 충전기의 전체 회로가 그림 3.2에 나와 있습니다. 2-100. 이 장치는 15V 이하의 충전 전압에서 2mA 이하의 전류로 배터리를 충전하는 데 적합합니다. 트리머 저항 R1는 필요한 충전 전압 값을 설정합니다. RXNUMX은 충전 시작 시 전류 제한기 역할을 하며 RXNUMX에 생성된 전압은 LED에 공급됩니다. LED의 밝기로 배터리가 얼마나 방전되었는지 판단할 수 있습니다.

이 전원(및 네트워크에서 갈바닉 절연이 없는 기타 전원 공급 장치)을 작동할 때 안전 조치를 기억해야 합니다. 충전 중인 장치와 배터리는 항상 주 전위에 있습니다. 어떤 경우에는 이러한 제한으로 인해 장치의 정상적인 작동이 불가능하므로 네트워크에서 전원 공급 장치의 갈바닉 절연을 보장해야 합니다.

절연 커패시터가 있지만 산업용 네트워크에서 갈바닉 절연이 있는 저전력 전원은 천이 변압기 또는 자기 스타터 릴레이를 기반으로 만들 수 있으며 작동 전압은 220V보다 낮을 수 있습니다. 그림 3.2-3은 이러한 전원의 개략도를 보여줍니다.

분리 커패시터의 커패시턴스는 변압기의 매개변수를 고려하여 계산됩니다(즉, 변환 비율을 알고 먼저 변압기 입력에 제공되어야 하는 전압을 계산한 다음 해당 전압이 허용되는지 확인). 사용된 변압기는 커패시터의 매개변수를 계산합니다.

이러한 전원에서 공급되는 전력은 초인종, 수신기 또는 오디오 플레이어에 쉽게 전원을 공급할 수 있습니다.

5. 선형 전원 공급 장치

현재 전통적인 선형 전원 공급 장치는 점점 더 스위칭 전원 공급 장치로 대체되고 있습니다. 그러나 그럼에도 불구하고 대부분의 아마추어 무선 설계(때로는 산업용 장치)에서 매우 편리하고 실용적인 솔루션입니다. 여기에는 몇 가지 이유가 있습니다. 첫째, 선형 전원 공급 장치는 구조적으로 매우 간단하고 구성하기 쉽습니다. 둘째, 고가의 고전압 구성 요소를 사용할 필요가 없으며 마지막으로 스위칭 전원 공급 장치보다 훨씬 더 안정적입니다.

일반적인 선형 전원 공급 장치에는 네트워크 강압 변압기, 다이오드 브리지 및 필터를 통해 변압기의 XNUMX차 권선에서 수신된 불안정한 전압을 안정화된 출력 전압으로 변환하는 필터 및 안정기가 있는 다이오드 브리지가 포함됩니다. 출력 전압은 항상 불안정한 입력 전압 안정기보다 낮습니다.

이 방식의 가장 큰 단점은 효율성이 낮고 장치의 거의 모든 요소에 전력을 예약해야 한다는 점입니다. 즉, 전원 공급 장치 전체에 대해 예상되는 것보다 더 큰 부하를 수용할 수 있는 구성 요소를 설치해야 합니다. , 10W 전력의 전원 공급 장치의 경우 최소 15W 전력의 변압기가 필요합니다. 그 이유는 선형 전원 안정기가 작동하는 원리 때문입니다. 이는 조정 요소 Ppac = Iload * (Uin - Uout)에서 일부 전력을 소비하는 것으로 구성됩니다. 공식에 따르면 스태빌라이저의 입력 전압과 출력 전압 간의 차이가 클수록 조정 요소에서 더 많은 전력이 소비되어야 합니다. .

반면, 스태빌라이저의 입력 전압이 불안정할수록 부하 전류 변화에 더 많이 의존할수록 출력 전압과 관련하여 더 높아야 합니다. 따라서 선형 전원 공급 장치 안정기는 허용 가능한 입력 전압의 상당히 좁은 범위 내에서 작동하며 장치의 효율성에 대한 엄격한 요구 사항이 부과되면 이러한 제한이 더욱 좁아집니다. 그러나 선형 전원 공급 장치에서 달성되는 임펄스 노이즈의 안정화 및 억제 수준은 다른 방식보다 훨씬 우수합니다. 선형 전원 공급 장치에 사용되는 안정기에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

가장 간단한(소위 파라메트릭) 안정기는 일부 반도체 장치(주로 제너 다이오드)의 전류-전압 특성을 사용하는 것을 기반으로 합니다. 이는 높은 출력 임피던스로 구별됩니다. 낮은 수준의 안정성과 낮은 효율성. 이러한 안정기는 일반적으로 회로 요소(예: 기준 전압원)로 작은 부하에만 사용됩니다. 파라메트릭 안정기 및 계산 공식의 예가 그림 3.3에 나와 있습니다. 1-XNUMX.

직렬 통과 선형 안정기는 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다. 부하 전압은 입력 전압 및 부하 전류에 의존하지 않고, 높은 부하 전류 값이 허용되며, 높은 안정화 계수와 낮은 출력 저항이 제공됩니다. 일반적인 선형 안정기의 블록 다이어그램이 그림 3.3에 나와 있습니다. 2-XNUMX. 작업의 기반이 되는 기본 원리는 출력 전압과 일부 안정화된 전압을 비교하는 것입니다.

이 비교 결과를 바탕으로 안정기의 주 전력 요소에 대한 기준 전압 및 제어(블록 다이어그램에서는 선형 모드에서 작동하는 소위 패스 트랜지스터 VT1이지만 이는 구성 요소 그룹일 수도 있음) , 초과 전력이 소산됩니다(위의 공식 참조).

아마추어 무선 설계의 대부분의 경우 K(KR)142 시리즈의 선형 안정기 마이크로 회로를 기반으로 한 선형 전원 공급 장치를 장치용 전원 공급 장치로 사용할 수 있습니다. 매우 우수한 매개변수를 갖고 있으며 과부하 보호 회로, 열 보상 회로 등이 내장되어 있어 쉽게 접근하고 사용할 수 있습니다(이 시리즈의 대부분의 안정 장치는 핀이 25개만 있는 IC 내부에 완벽하게 구현됩니다.) 그러나 선형 전원 공급 장치를 설계할 때는 고전력(100-XNUMXW)이 더 미묘한 접근 방식이 필요합니다. 즉, 강화된 코어(효율성이 더 높음)가 있는 특수 변압기를 사용하면 통합 안정 장치만 직접 사용할 수 없습니다. 전력이 부족합니다. 즉, 추가 전원 구성 요소가 필요하며 결과적으로 과부하, 과열 및 과전압에 대한 추가 보호 회로가 필요합니다. 이러한 전원 공급 장치는 많은 열을 발생시키고 대형 라디에이터에 많은 구성 요소를 설치해야 하므로 상당히 까다롭습니다. 높은 출력 전압 안정화 계수를 달성하려면 특수 회로 솔루션이 필요합니다.

6. 최대 5A의 부하 전류가 있는 안정기

그림에서. 그림 3.3-3은 대부분의 아마추어 무선 설계에 전력을 공급하기에 충분한 최대 5A의 부하 전류를 제공하는 강력한 안정 장치를 구성하기 위한 기본 회로를 보여줍니다. 회로는 KR142 시리즈의 안정기 마이크로 회로와 외부 패스 트랜지스터를 사용하여 만들어졌습니다.

낮은 전류 소비에서 트랜지스터 VT1은 닫히고 스태빌라이저 미세 회로 만 작동하지만 전류 소비가 증가하면 R2 및 VD5에 할당 된 전압이 트랜지스터 VT1을 열고 부하 전류의 주요 부분이 접합부를 통해 흐르기 시작합니다. 저항 R1은 과부하 전류 센서 역할을 합니다. 저항 R1이 클수록 전류 보호가 낮아집니다(트랜지스터 VT1 닫힘). 필터 초크 L1은 최대 부하에서 AC 리플을 억제하는 역할을 합니다.

위 다이어그램을 사용하여 5-15V 전압에 대한 안정기를 조립할 수 있습니다. 전력 다이오드 VD1-VD4는 최소 10A의 전류 정격을 가져야 합니다. 저항 R4는 출력 전압을 정확하게 조정합니다(기본 값은 사용된 안정기 칩 유형, KR142 시리즈). 전력 요소는 최소 200cm^2 면적의 라디에이터에 설치됩니다.

예를 들어 다음 특성을 가진 전압 안정기를 계산해 보겠습니다.

Uout - 12V, 이네그 - 3A; 유인 - 20V.

KR12 - KR142EN142B 시리즈에서 8V 전압 안정기를 선택합니다. 최대 부하 전력을 소산할 수 있는 패스 트랜지스터를 선택합니다. Pras = Uin* Iload = 20 • 3 = 60 W(1.5-2배 더 큰 트랜지스터 전력을 선택하는 것이 좋습니다) - 일반 KT818A가 적합합니다(Pras = 100 W , Ik 최대 = 15A). KD1D와 같이 전류에 적합한 모든 전력 다이오드를 VD5-VD202로 사용할 수 있습니다.

7. 전원 공급 장치 전환

통과 선형 요소의 불안정한 과도한 전압을 소멸시키는 기존 선형 전원 공급 장치와 달리 펄스 전원 공급 장치는 다른 방법과 물리적 현상을 사용하여 안정화된 전압을 생성합니다. 즉, 인덕터의 에너지 축적 효과 및 가능성 고주파 변환 및 축적된 에너지를 일정한 압력으로 변환하는 것입니다. 펄스 전원 공급 장치를 구성하는 데에는 세 가지 일반적인 회로가 있습니다(그림 3.4-1 참조): 승압(출력 전압이 입력 전압보다 높음), 강압(출력 전압이 입력 전압보다 낮음) 및 반전(출력 전압이 입력 전압보다 낮음) 입력에 대해 반대 극성). 그림에서 볼 수 있듯이 인덕턴스를 연결하는 방식만 다르며, 그렇지 않으면 작동 원리는 변경되지 않습니다.

20-100kHz 정도의 주파수로 작동하는 핵심 요소(일반적으로 바이폴라 또는 MIS 트랜지스터가 사용됨)는 짧은 시간 동안(시간의 50% 이하) 인덕터에 전체 입력 불안정 전압을 주기적으로 적용합니다. . 펄스 전류. 코일을 통해 흐르는 전류는 각 펄스에서 1/2LI^2의 자기장에 에너지 보유량을 축적합니다. 이러한 방식으로 코일에서 저장된 에너지는 정류 다이오드를 사용하여 직접적으로 또는 후속 정류와 함께 XNUMX차 권선을 통해 부하로 전달되며, 출력 평활 필터 커패시터는 일정한 출력 전압과 전류를 보장합니다. 주요 요소의 펄스 폭 또는 주파수를 자동으로 조정하여 출력 전압의 안정화가 보장됩니다(피드백 회로는 출력 전압을 모니터링하도록 설계되었습니다).

이는 매우 복잡하기는 하지만 전체 장치의 효율성을 크게 높일 수 있습니다. 사실 이 경우 부하 자체 외에 회로에 상당한 전력을 소비하는 전력 요소가 없습니다. 주요 트랜지스터는 포화 스위치 모드에서 작동하며(즉, 전압 강하가 작음) 상당히 짧은 시간 간격(펄스 시간)으로만 전력을 소비합니다. 또한, 변환빈도를 높임으로써 전력을 대폭 증가시킬 수 있으며, 무게와 크기 특성도 향상시킬 수 있다.

펄스 전원 공급 장치의 중요한 기술적 이점은 다양한 장비에 전원을 공급하기 위해 네트워크로부터 갈바닉 절연을 갖춘 소형 네트워크 전원 공급 장치를 기반으로 구축할 수 있다는 것입니다. 이러한 전원 공급 장치는 고주파 변환기 회로를 사용하는 부피가 큰 저주파 전력 변압기를 사용하지 않고 제작됩니다. 이것은 실제로 정류된 주전원 전압을 입력 전압으로 사용하고 고주파 변압기(소형 및 고효율)를 저장 요소로 사용하는 전압 감소 기능이 있는 일반적인 스위칭 전원 공급 장치 회로입니다. 출력 안정화 전압이 제거된 XNUMX차 권선(이 변압기는 네트워크로부터 갈바닉 절연도 제공합니다).

펄스 전원 공급 장치의 단점은 출력 시 높은 수준의 펄스 노이즈 존재, 높은 복잡성 및 낮은 신뢰성(특히 수공예품 생산 시), 고가의 고전압 고주파 부품을 사용해야 한다는 점입니다. 사소한 오작동도 쉽게 "일제히" 실패합니다(이 경우 일반적으로 인상적인 불꽃 효과가 관찰될 수 있습니다). 드라이버와 납땜 인두를 사용하여 장치 내부를 조사하려는 사람들은 네트워크 스위칭 전원 공급 장치를 설계할 때 매우 주의해야 합니다. 왜냐하면 그러한 회로의 많은 요소가 고전압 상태에 있기 때문입니다.

8. 효과적인 저복잡성 스위칭 안정기

위에서 설명한 선형 안정기(그림 3.3-3)에 사용된 것과 유사한 요소 기반에서 펄스 전압 안정기를 구축할 수 있습니다. 동일한 특성으로 인해 크기가 훨씬 작아지고 열 조건이 더 좋아집니다. 이러한 안정 장치의 개략도가 그림 3.4에 나와 있습니다. 2-3.4. 안정기는 표준 전압 감소 회로에 따라 조립됩니다(그림 1-XNUMXa).

처음 전원을 켤 때 커패시터 C4가 방전되고 충분히 강력한 부하가 출력에 연결되면 선형 레귤레이터 IC DA1을 통해 전류가 흐릅니다. 이 전류로 인해 발생하는 R1 양단의 전압 강하는 L1의 유도성 리액턴스가 크고 충분히 큰 전류가 트랜지스터를 통해 흐르기 때문에 즉시 포화 모드로 들어가는 주요 트랜지스터 VT1의 잠금을 해제합니다. R5의 전압 강하는 주요 핵심 요소인 트랜지스터 VT2를 엽니다. 현재의. L1에서 증가하면 C4가 충전되고 R8의 피드백을 통해 스태빌라이저와 키 트랜지스터가 잠깁니다. 코일에 저장된 에너지가 부하에 전력을 공급합니다. C4의 전압이 안정화 전압 아래로 떨어지면 DA1과 주요 트랜지스터가 열립니다. 주기는 20-30kHz의 주파수로 반복됩니다.

회로 R3. R4, C2는 출력 전압 레벨을 설정합니다. Uct DA1부터 Uin까지 작은 한계 내에서 원활하게 조정할 수 있습니다. 그러나 Uout이 Uin에 가깝게 상승하면 최대 부하 및 리플 수준이 증가할 때 약간의 불안정성이 나타납니다. 고주파 리플을 억제하기 위해 안정기 출력에 필터 L2, C5가 포함됩니다.

이 체계는 이 수준의 복잡성에 대해 매우 간단하고 가장 효과적입니다. 모든 전원 요소 VT1, VT2, VD1, DA1에는 소형 라디에이터가 제공됩니다. 입력 전압은 KR30EN142 스태빌라이저의 최대값인 8V를 초과해서는 안 됩니다. 정류기 다이오드는 최소 3A의 전류에 사용해야 합니다.

9. 스위칭 안정기 기반의 무정전 전원 공급 장치

그림에서. 3.4-3 우리는 충전기와 결합된 펄스 안정기를 기반으로 하는 보안 및 비디오 감시 시스템의 무정전 전원 공급 장치를 위한 장치를 제안합니다. 안정 장치에는 과부하, 과열, 출력 전압 서지 및 단락에 대한 보호 시스템이 포함되어 있습니다.

안정 장치에는 다음 매개변수가 있습니다.

• 입력 전압, Uvx - 20-30V:
• 출력 안정화 전압, Uvyx-12V:
• 정격 부하 전류, 정격 부하 -5A;
• 과부하 보호 시스템의 트립 전류 Iprotect - 7A;.
• 과전압 보호 시스템의 작동 전압, Uout 보호 - 13V;
• 최대 배터리 충전 전류, 배터리 최대 충전 - 0,7A;
• 리플 수준. 업펄스 - 100 mV
• 과열 보호 시스템의 작동 온도, Tzasch - 120C;
• 배터리 전원으로의 전환 속도, tswitch - 10ms (릴레이 RES-b RFO.452.112).

설명된 장치의 펄스 안정기의 작동 원리는 위에 제시된 안정기의 작동 원리와 동일합니다.

이 장치는 DA2, R7, R8, R9, R10, VD2, C7 요소로 만들어진 충전기로 보완됩니다. R2에 전류 분배기가 있는 전압 안정기 IC DA7. R8은 최대 초기 충전 전류를 제한하고, 분배기 R9, R10은 출력 충전 전압을 설정하고, 다이오드 VD2는 공급 전압이 없을 때 배터리가 자체 방전되는 것을 방지합니다.

과열 보호는 서미스터 R16을 온도 센서로 사용합니다. 보호 기능이 작동하면 DD 1 IC에 조립된 소리 경보가 켜지고 동시에 부하가 안정 장치에서 분리되어 배터리 전원으로 전환됩니다. 서미스터는 트랜지스터 VT1의 라디에이터에 장착됩니다. 온도 보호 응답 수준의 미세 조정은 저항 R18에 의해 수행됩니다.

전압 센서는 분배기 R13, R15에 조립됩니다. 저항 R15는 과전압 보호(13V)의 정확한 수준을 설정합니다. 안정기 출력의 전압이 초과되면(후자가 고장난 경우) 릴레이 S1은 안정기에서 부하를 분리하고 배터리에 연결합니다. 공급 전압이 꺼지면 릴레이 S1은 "기본" 상태로 전환됩니다. 부하를 배터리에 연결합니다.

여기에 표시된 회로에는 배터리에 대한 전자 단락 보호 기능이 없습니다. 이 역할은 최대 전류 소비를 위해 설계된 부하 전원 공급 회로의 퓨즈에 의해 수행됩니다.

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10. 고주파 펄스 변환기 기반 전원 공급 장치

장치를 설계할 때 전원 크기에 대한 엄격한 요구 사항이 있는 경우가 많습니다. 이 경우 유일한 해결책은 고전압, 고주파 펄스 변환기를 기반으로 한 전원 공급 장치를 사용하는 것입니다. 대형 저주파 강압 변압기를 사용하지 않고 ~220V 네트워크에 연결되며 작은 크기와 방열로 높은 전력을 제공할 수 있습니다.

산업용 네트워크에서 전원을 공급받는 일반적인 펄스 변환기의 블록 다이어그램은 그림 34-4에 나와 있습니다.

입력 필터는 임펄스 노이즈가 네트워크에 유입되는 것을 방지하도록 설계되었습니다. 전원 스위치는 고주파 변압기의 XNUMX차 권선에 고전압 펄스를 공급합니다(XNUMX행정 및 XNUMX행정 회로 사용 가능). 펄스의 주파수와 지속 시간은 제어된 발생기에 의해 설정됩니다(펄스 폭 제어는 일반적으로 사용되며 빈도는 낮습니다). 저주파 정현파 신호 변환기와 달리 펄스 전원 공급 장치는 빠른 에지를 통해 신호에 효율적인 전력 전송을 제공하는 광대역 장치를 사용합니다. 이는 사용되는 자기 회로 유형과 변압기 설계에 중요한 요구 사항을 부과합니다.

반면, 주파수가 증가하면 전송 전력을 유지하면서 필요한 변압기 크기가 감소합니다(현대 소재를 사용하면 최대 100-400kHz의 주파수에서 허용 가능한 효율성을 갖춘 강력한 변압기를 구축할 수 있습니다). 출력 정류기의 특징은 정류 전압의 주파수가 높기 때문에 기존 파워 다이오드가 아닌 고속 쇼트키 다이오드를 사용한다는 것입니다. 출력 필터는 출력 전압 리플을 완화합니다. 피드백 전압은 기준 전압과 비교된 후 발진기를 제어합니다. 피드백 회로에 갈바닉 절연이 있다는 점에 유의하세요. 이는 네트워크에서 출력 전압을 절연하려는 경우에 필요합니다.

이러한 IP를 제조할 때 사용되는 구성 요소에 대한 심각한 요구 사항이 발생합니다(이로 인해 기존 구성 요소에 비해 비용이 증가합니다). 첫째, 이는 정류기 다이오드, 필터 커패시터 및 주요 트랜지스터의 작동 전압과 관련이 있으며 고장을 방지하려면 350V 이상이어야 합니다. 둘째, 고주파수 핵심 트랜지스터(작동 주파수 20-100kHz)와 특수 세라믹 커패시터를 사용해야 합니다(기존 산화물 전해질은 높은 인덕턴스로 인해 고주파수에서 과열됩니다). 셋째, 사용되는 자기 코어 유형(일반적으로 토로이달 코어가 사용됨)에 따라 결정되는 고주파 변압기의 포화 주파수는 변환기의 작동 주파수보다 훨씬 높아야 합니다.

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그림에서. 3.4-5는 고주파 변환기를 기반으로 한 고전적인 전원 공급 장치의 개략도를 보여줍니다. 커패시터 C1, C2, C3과 초크 L1, L2로 구성된 필터는 변환기의 고주파 간섭으로부터 공급 네트워크를 보호하는 역할을 합니다. 발전기는 자체 발진 회로에 따라 제작되었으며 주요 단계와 결합되었습니다. 주요 트랜지스터 VT1과 VT2는 역위상으로 작동하여 차례로 열리고 닫힙니다. 애벌런치 항복 모드에서 작동하는 트랜지스터 VT3을 통해 발전기 시동과 안정적인 작동이 보장됩니다. C6의 전압이 R3을 통해 증가하면 트랜지스터가 열리고 커패시터가 VT2 베이스로 방전되어 발전기가 시작됩니다. 피드백 전압은 전력 변압기 Tpl의 추가(III) 권선에서 제거됩니다.

트랜지스터 VT1. VT2는 최소 100cm^2의 플레이트 라디에이터에 설치됩니다. 쇼트키 장벽이 있는 다이오드 VD2-VD5는 5cm^2의 작은 라디에이터에 배치됩니다.

초크 및 변압기 데이터: L1-1. L2는 PELSHO 와이어 2000: 12회전을 사용하여 페라이트 링 8NM K3x0,25x20에 두 개의 와이어로 감겨 있습니다. TP1 - 함께 접힌 두 개의 링, 페라이트 2000NN KZ 1x18.5x7; PEV-1 82 와이어로 권선 2 - 0,5턴: PEV-25 25 와이어로 권선 II - 2+1,0턴: PEV-2 2 와이어로 권선 III - 0.3턴. TP2는 페라이트 링 2000NN K10x6x5에 감겨 있습니다. 모든 권선은 PEV-2 0.3 와이어로 만들어집니다. 권선 1 - 10회전: 권선 II 및 III - 각각 6회전, 두 권선(II 및 III)은 건드리지 않고 링 영역의 50%를 차지하도록 감겨 있습니다. 서로 겹쳐서 권선 I가 링 전체에 고르게 감겨 있고 광택 처리된 천 층으로 절연되어 있습니다. 정류기 필터 코일 L3, L4는 PEV-2000 12 와이어, 회전 수-8이 포함된 페라이트 3NM K 2x1,0x30에 감겨 있습니다. KT1A는 주요 트랜지스터 VT2, VT809로 사용할 수 있습니다. KT812, KT841.

변압기의 요소 정격 및 권선 데이터는 35V의 출력 전압에 대해 제공됩니다. 다른 작동 매개변수 값이 필요한 경우 권선 2 Tr1의 권선 수를 그에 따라 변경해야 합니다.

설명된 회로에는 사용되는 부품 수를 극도로 줄이고자 하는 요구로 인해 낮은 수준의 출력 전압 안정화, 불안정하고 신뢰할 수 없는 작동, 낮은 출력 전류 등 심각한 단점이 있습니다. 그러나 가장 단순한 설계에 전력을 공급하는 데 매우 적합합니다. 계산기, 발신자 번호, 조명 장치 등과 같은 다양한 전원(적절한 구성 요소가 사용되는 경우)

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고주파 펄스 변환기를 기반으로 한 또 다른 전원 공급 장치 회로가 그림 3.4에 나와 있습니다. 6-3. 이 체계와 그림 4에 표시된 표준 구조의 주요 차이점은 다음과 같습니다. 4-2는 피드백 회로가 없다는 것입니다. 이와 관련하여 HF 변압기 Tr142의 출력 권선의 전압 안정성은 매우 낮으며 XNUMX차 안정기의 사용이 필요합니다(회로는 KRXNUMX 시리즈 IC를 기반으로 하는 범용 통합 안정기를 사용합니다).

11. 전류 판독 기능이 있는 주요 MIS 트랜지스터가 있는 스위칭 안정기

스위칭 전원 공급 장치의 개발 및 구성 시 소형화 및 효율성 향상은 새로운 종류의 반도체 인버터(MOS 트랜지스터)와 빠른 역회복 기능을 갖춘 고전력 다이오드, 쇼트키 다이오드, 초고속 다이오드를 사용하여 촉진됩니다. 다이오드, 절연 게이트가 있는 전계 효과 트랜지스터, 핵심 요소를 제어하기 위한 집적 회로. 이러한 모든 요소는 국내 시장에서 구입할 수 있으며 고효율 전원 공급 장치, 컨버터, 내연 기관(ICE)용 점화 시스템 및 형광등(LDL)용 시동 시스템의 설계에 사용할 수 있습니다. 전류 감지 기능이 있는 MOS 트랜지스터인 HEXSense라는 전력 장치 클래스도 개발자에게 큰 관심을 끌 수 있습니다. 이는 즉시 제어 가능한 스위칭 전원 공급 장치에 이상적인 스위칭 요소입니다. 스위치 트랜지스터 전류를 읽는 기능은 스위칭 전원 공급 장치에서 펄스 폭 변조 컨트롤러에 필요한 전류 피드백을 제공하는 데 사용될 수 있습니다. 이를 통해 전원 설계가 단순화되어 전류 저항기와 변압기가 제외됩니다.

그림에서. 그림 3.4-7은 230W 스위칭 전원 공급 장치의 다이어그램을 보여줍니다. 주요 성능 특성은 다음과 같습니다.

• 입력 전압: -110V 60Hz:
• 출력 전압: 48V DC:
• 부하 전류: 4.8A:
• 스위칭 주파수: 110kHz:
• 최대 부하에서의 효율성: 78 %의;
• 1/3 부하 효율: 83%.

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이 회로는 출력에 고주파 변환기가 있는 펄스 폭 변조기(PWM)를 기반으로 구축되었습니다. 작동 원리는 다음과 같습니다.

키 트랜지스터의 제어 신호는 PWM 컨트롤러 DA6의 출력 1에서 나오며 듀티 사이클은 저항 R50에 의해 4%로 제한됩니다. R4 및 C3은 생성기의 타이밍 요소입니다. DA1의 전원 공급 장치는 체인 VD5, C5, C6, R6에서 제공됩니다. 저항 R6은 발전기 시동 중에 공급 전압을 공급하도록 설계되었으며 이후 L1, VD5를 통한 전압 피드백이 활성화됩니다. 이 피드백은 역방향 모드에서 작동하는 출력 초크의 추가 권선에서 얻습니다. 발전기에 전원을 공급하는 것 외에도 체인 VD4, Cl, Rl, R2를 통한 피드백 전압은 전압 피드백 입력 DA1(핀 2)에 공급됩니다. R3 및 C2 보상을 통해 피드백 루프의 안정성이 보장됩니다.

VT2의 핵심 요소는 International Rectifier의 전류 감지 MOS 트랜지스터 IRC830입니다. 전류 판독 신호는 VT2에서 DA3의 핀 1으로 공급됩니다. 전류 판독 핀의 전압 레벨은 저항 R7에 의해 설정되고 드레인 전류에 비례합니다. C9는 컨트롤러의 조기 작동을 유발할 수 있는 드레인 전류 펄스의 앞쪽 가장자리에서 서지를 억제합니다. VT1 및 R5는 필요한 제어 법칙을 설정하는 데 사용됩니다. 감지 전류는 소스 핀의 크리스털로 반환됩니다. 이는 이러한 목적으로 수행됩니다. 기생 소스 핀 저항의 전압 강하로 인해 발생할 수 있는 전류 판독 오류를 방지합니다.

이 회로를 기반으로 다른 출력 매개변수를 사용하여 펄스 안정기를 구축할 수 있습니다.

12. 현대식 가스 배출 장치

전 세계 전기의 약 25%가 인공 조명에 의해 소비되므로 인공 조명은 에너지 효율성을 향상하고 에너지 소비를 줄이기 위한 노력에 매우 매력적인 분야입니다.

현재 가장 보편적이고 경제적인 광원은 가스 방전 램프로, 기존 백열 램프 대신 사용이 점점 더 늘어나고 있습니다. 이러한 램프의 작동 원리는 전류가 흐를 때 램프 내부에 포함된 가스의 발광 글로우(고전압 항복)이며, 이는 램프의 전극에 고전압을 적용하여 보장됩니다. 가스 방전 램프는 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 첫 번째는 고강도 램프이며 그 중 가장 일반적인 것은 수은 램프, 고압 나트륨 램프 및 메탈 할라이드 램프이고 두 번째 유형은 저압 형광 램프입니다.

저압 램프는 관리 건물, 사무실, 주거용 건물 등 일상 생활의 대부분의 경우 조명에 사용되며 풍부한 백색광으로 구별됩니다. 일광에 가깝습니다 (따라서 이름은 "형광등"입니다). 고압램프는 가로등, 투광등 등 외부 조명에 사용됩니다.

기존 백열등은 켜졌을 때 일정한 저항 부하를 갖는 반면, HID 램프는 모두 네거티브 임피던스 특성을 갖습니다. 전류 안정화가 필요합니다. 또한 공진 작동 모드, 램프 고장 시 보호 등의 사항을 고려해야 합니다. 고전압 점화, 특수 전원 버스 제어. 형광등이 전체 수명 동안 관찰해야하는 주요 모드는 전류 모드입니다 (이상적으로는 램프 작동 전체 기간 동안 전력 안정화가 필요합니다). 일반적으로 램프는 전극의 마모를 균등화하기 위해 교류 전압으로 전원을 공급합니다(정전압으로 전원을 공급하는 경우 수명이 50% 단축됩니다).

13. 자기 및 전자식 안정기

가스 방전 램프를 제어하기 위해 소위 그러나 자기식 안정기(그림 3.5-1의 다이어그램 참조)는 비효율성과 신뢰성이 낮기 때문에 최근 전자 제어 회로가 점점 더 널리 보급되고 있습니다. 전자식 안정기는 조명 시스템의 효율성과 서비스 수명을 크게 증가시켜 조명을 눈이 더욱 균일하고 자연스러워집니다.

직렬 공진을 갖는 전자식 안정기의 기본 회로는 그림 3.5에 나와 있습니다. 2-XNUMX. 전자식 안정기를 사용하면 모든 전력의 램프를 제어할 수 있으며 회로에 추가 장치를 내장할 수 있습니다(예: 황혼에 조명을 켜고 새벽에 끄는 포토 릴레이).

14. 최대 40W 전력의 형광등 제어 회로

최대 40W의 전력으로 형광등(FLL)을 제어하려면 그림 3.5에 표시된 회로를 사용하십시오. 3-XNUMX.

입력 L220 및 L1에는 공급 전압 ~2V가 공급됩니다. 다이오드 VD1 -VD4에 의해 정류된 DC 전압은 약 320V입니다. 커패시터 C1 및 C2는 용량성 입력 필터로 작동합니다. ~110V 네트워크를 사용하는 것도 가능합니다. 이 경우 전원은 입력 L1(L2) 및 N과 다이오드 VD1에 공급됩니다. 커패시터 C3 및 C2가 있는 VD4(VD1, VD2)은 반파장 전압 더블러로 작동합니다.

DA1(IR2151)은 R1을 통해 전원 버스에서 직접 작동하는 내부 발진기가 있는 MOS 트랜지스터 제어 회로입니다. 내부 안정기는 공급 전압을 15V로 고정합니다. 공급 전압이 9V 아래로 떨어지면 게이트가 차단됩니다.

230V의 공칭 DC 버스 전압에서 출력 구형파 펄스는 160V의 유효 전압을 가지며, 램프의 공진 주파수에 접근하도록 R2 및 C4를 선택하여 주파수를 설정합니다. 램프는 직렬 인덕터 L1과 정온도 계수 서미스터와 병렬인 션트 커패시터 C6으로 구성된 직렬 공진 회로에서 작동합니다.

서미스터(네온 전구도 이 목적으로 사용할 수 있음)는 차가울 때 저항이 낮고 뜨거울 때 저항이 매우 높습니다(뜨거울 때 전류 흐름으로 인해 뜨거워짐). 서미스터의 목적은 램프를 켰을 때 램프의 전극에 걸쳐 전압이 원활하게 증가하도록 하는 것입니다. 램프가 계속 켜져 있거나 매우 드물게 켜지거나 꺼지는 경우에는 서미스터를 제거할 수 있습니다. 이 경우 램프가 즉시 켜지므로 급격한 마모가 발생할 수 있습니다.

15. 최대 26W 형광등용 초소형 제어회로

그림 3.5에 표시된 다음 회로도. 4-51를 사용하면 전원 인버터를 사용하지 않기 때문에 초소형 크기를 가지면서도 형광등(FLL)을 제어할 수 있습니다(IC IR420H2151은 IC IR26과 MIS 스위치를 하나의 하우징에 결합함). 이 경우 최대 램프 전력은 XNUMXW를 초과해서는 안 되며, 이는 한 작업장을 비추기에 충분합니다.

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16. 부스트 컨버터 및 전압 배율기

일반적으로 설계에 주 전원이 있는 경우 변압기를 사용하여 모든 공급 전압을 얻습니다. 부스트 컨버터와 전압 배율기는 배터리 또는 충전식 배터리로 구동되는 웨어러블 장치의 공급 전압보다 높은 전압을 얻어야 할 때 사용됩니다. 저전력 변환기(최대 100-200mW)는 변압기를 사용하지 않고 개별 요소를 사용하여 조립할 수 있으며, 고전력 변환기에는 변압기가 필요합니다. 전압을 두 배 또는 세 배로 얻으려면 소위를 사용할 수 있습니다. 전압 승수(2장 참조).

17. 소형 장치용 무변압기 배압기

그림에서. 3.6-1은 9V의 공급 전압에서 18mA 이하를 소비하는 장치에 대한 100V -> 18V 전압 변환기의 다이어그램을 보여줍니다. 컨버터는 보안 및 경보 시스템을 위한 실용적인 사이렌 회로에 포함되어 있습니다.

제어 발생기는 표준 설계에 따라 제작됩니다. 출력 D 1.2에서 1Hz의 주파수로 직사각형 펄스가 생성됩니다. 펄스는 제어된 발생기 D3, D1.4와 변조 깊이에 영향을 미치는 R3, R2, C2 체인에 공급됩니다. R4, R5, C3, C4는 1-1,5kHz 범위 내에서 압전 세라믹 이미 터 B 3의 공진 주파수에 따라 선택됩니다. 압전 결정의 진폭을 증가시키기 위해 승수가 회로에 도입됩니다. 출력 DD1.4의 신호는 상보 쌍 VT5, VT6으로 이동한 다음 승수 VD3, VD4, C5, Sat로 이동합니다. 부하 전류가 6mA이고 주 전원 공급 장치가 50V인 C9의 전압은 약 16V입니다. 더 높은 등급의 커패시터를 사용하면 승산기의 전력을 약간 높일 수 있습니다. 회로는 6-15V(15 시리즈 IC의 경우 최대 값은 561V)의 전압으로 전원을 공급할 수 있으며, 15V 공급의 경우 승수 ​​출력의 전압은 ns에서 25V 미만입니다. 80mA의 부하.

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이 설계에서 압전 소자 결정의 진폭은 트랜지스터 VT1, VT3의 암에 대해 역위상으로 켜진다는 점을 고려하면 32배가 됩니다. 특별히 개발된 양면 코팅 세라믹 플레이트, 즉 결정 직경이 XNUMXmm인 소위 트라이모프가 이미터로 사용됩니다.

18. 가전제품에 전원을 공급하는 강력한 변환기

그림에서. 그림 3.6-2는 자동차 배터리에서 가전 제품(TV, 드릴, 전기 펌프 등)에 전원을 공급하는 강력한 변환기의 개략도를 보여줍니다. 컨버터는 최대 220W의 부하에 대해 50V, 100Hz의 출력 전압을 제공합니다. 최대 부하에서 배터리에서 소비되는 전류는 10A를 초과하지 않습니다.

장치의 부품 수는 최소한으로 유지됩니다. DD1.1 칩에는 100Hz 주파수의 마스터 발진기가 포함되어 있습니다. 주파수의 미세 조정(장비의 정상적인 작동에 중요함)은 저항 R1 및 R2에 의해 수행됩니다. 2로의 주파수 분할과 트랜지스터 제어는 미세 회로의 후반부-D1.2에 의해 제공됩니다. 최대 부하 전류에서 DD1 출력의 정상적인 작동을 보장하기 위해 트랜지스터 VT2, VT1.2가 포함되어 있습니다. 출력 트랜지스터 VT3, VT4는 최소 350cm^2 면적의 라디에이터에 설치됩니다.

직사각형 전면을 매끄럽게 만들기 위해 출력 권선 및 부하와 함께 공진 시스템을 형성하는 커패시터 C3이 설계되었습니다. 용량은 부하의 특성에 따라 크게 달라집니다. 변압기 TP1은 전체 전력이 100W인 ShLM 또는 PLM 브랜드의 자기 코어로 제작되었습니다. 권선 I과 II에는 각각 PEV-17 2mm 와이어 2,0회전이 포함되어 있고, 권선 III에는 PEV-750 2mm 와이어 0,7회전이 포함되어 있습니다.

이 회로는 고주파 전압 변환기(변환 주파수 ~25kHz)로 변환하기가 매우 쉽습니다. 이렇게 하려면 D1.1의 마스터 발진기의 주파수를 -50kHz로 높이고 커패시턴스 C1 및 C2를 180pF로 변경하고 TP1을 고주파 변압기로 교체하면 충분합니다. 컨버터의 전력은 출력 트랜지스터의 부하에 따라 달라지며, 제공할 수 있는 최대 전류는 암에서 8A를 초과해서는 안 됩니다. 전류를 증가시키기 위해 권선 1과 8의 변압기 권선 수는 10-25으로 감소됩니다. 다이오드 브리지와 고역 통과 필터는 컨버터 출력에 설치되며 여기에 사용되는 구성 요소는 XNUMXkHz의 주파수에서 정상 작동을 보장해야 합니다.

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19. 과전압 보호

산업 및 가정용 네트워크에서는 예기치 않은 전압 서지가 자주 기록될 수 있으며 네트워크의 전압은 공칭 전압을 20-40% 초과할 수 있습니다. 이러한 던지기는 두 가지 클래스로 나눌 수 있습니다.

1. 단기 - 여러 기간에 걸쳐 진폭이 증가합니다.

2. 장기간 - 몇 초 또는 몇 분 동안 전압이 증가합니다.

첫 번째는 라인의 일부 강력한 부하(용접 기계, 모터, 가열 요소)의 전환과 관련된 임펄스 노이즈로 인해 발생할 가능성이 더 높습니다. 이는 의심할 여지 없이 가전 제품, 특히 TV 및 오디오 센터용 전원 공급 장치의 민감한 요소에 영향을 미칩니다. XNUMX시간 내내 근무하는 경우가 많습니다.

20. 네트워크 임펄스 노이즈 방지 장치

임펄스 노이즈로부터 보호하는 장치는 그림 3.7에 나와 있습니다. 1-XNUMX. 회로는 다음 노드로 구성됩니다.

• 전원 공급 장치 - VD1-VD4, R6, R7, VD5, VD7, Cl, C2;
• 센서 비교기 - R2, R3, R4, R5, R1, HL8, VD1, DA8, R9, RXNUMX;
• 끄기 지연으로 드라이버 재설정 - VD9, R10, DD1.1, DD1.2, VD10, R11, C3;
• triac-DD 25, DD1.3, R 1.4, R 12, C13, C4, R5, TP14, VS1 제어용 고주파 펄스 발생기 1kHz.
• 부저(옵션) - R14, R15, C6, C7, HA1, DD2.

전원 공급 장치는 두 가지 전압을 생성합니다. +24V - 펄스 변압기에 전원을 공급하고 +5V - 장치 IC에 전원을 공급합니다.

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전압 제어 장치는 R2, R3, R2에 조립됩니다. 분배기에서 비교기의 입력에 전압이 공급됩니다. 과전압 트리거 레벨은 저항 R245에 의해 설정됩니다 (비교기가 25V 입력에서 트리거링 직전에 있도록 슬라이더 위치가 선택됨). 비교기 입력이 지정된 진폭 값을 초과하면 전환되고 XNUMXHz 주파수의 직사각형 펄스가 출력에 나타납니다.

초기 상태에서 출력 D1.2는 높은 논리 레벨로 유지되어 트라이악 제어 생성기의 작동을 허용합니다(개방 상태로 유지). 트랜지스터 VT1은 펄스 변압기를 제어합니다. 강력한 전압 펄스가 형성됩니다. 발전기 주파수는 "25"을 통한 전환 순간에 전원 스위치를 신속하게 잠금 해제하기 위해 XNUMXkHz로 선택됩니다(제어 주파수가 충분하지 않으면 스위치를 켜는 동안 고전압 서지가 나타날 수 있고 모양이 바뀔 수 있음). 정현파 신호가 왜곡되면 시스템이 반응할 시간이 없으며 왜곡된 신호가 부하로 전송됩니다.

요소 D1.1 및 D1.2의 미분 회로는 비교기의 출력에서 ​​낮은 레벨이 도달할 때(네트워크의 임계 전압이 증가할 때) 발전기의 작동을 금지하고 9초의 지연으로 다음을 허용합니다. 전압이 임계값 240V로 떨어지면 발전기가 시작됩니다.

펄스 변압기 TP1은 페라이트 등급 20NN의 표준 크기 K10x7,5x2000의 매트니토와이어에 감겨 있으며 권선 I - 100회전, 권선 II - 40회전 PELSHO-0,22 와이어를 포함합니다. 권선은 광택 처리된 천 층으로 링에서 절연되고 링의 반대쪽에 배치됩니다.

부하 전력이 300W를 초과하는 경우 트라이액을 라디에이터에 설치해야 합니다.

간행물: cxem.net

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배려심 많은 남자의 매력 14.04.2024

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아카이브의 무작위 뉴스 좋은 기억은 우울증을 이긴다 28.06.2015 확실히, 삶의 어려운 순간에 많은 사람들이 그리움을 없애기 위해 좋은 것을 기억하거나 생각하라는 조언을 들었습니다. 그리고 확실히 많은 사람들은 이 조언을 따라 우울증이 정말로 사라진다고 느꼈습니다. 어떻게 그리고 왜 이런 일이 일어나는지, Suzumi Tonegawa(Tonegawa Susumu)가 이끄는 Massachusetts Institute of Technology의 연구원들은 그럭저럭 알아냈습니다. Tonegawa 연구소는 수년 동안 기억의 분자 및 세포 메커니즘을 연구해 왔으며 여기에서 얻은 결과는 정말 탁월했습니다. 더 최근에 우리는 Tonegawa가 동료들과 함께 잃어버린 기억을 복구할 수 있었지만 지금까지는 쥐에서만 가능하다고 썼습니다. 연구실의 다른 성과들 중에서 잘못된 기억의 도입과 나쁜 기억이 좋은 기억이 될 때 기억의 감정적 신호를 바꾸는 실험을 기억할 수 있습니다. 기억 조작은 신경 과학자들이 뇌에 저장된 정보 단위의 일종의 "열쇠" 역할을 하는 엔그램 세포를 다루는 법을 배웠기 때문에 가능하게 되었습니다. 게다가 Tonegawa의 직원은 어떤 세포가 어떤 기억을 담당하는지 구별하는 법을 배웠습니다. 네이처(Nature)에 발표된 그들의 최신 연구에서 그들은 수컷 쥐가 암컷과 데이트하도록 주선했습니다. 좋은 시간에 대한 기억은 동물의 기억에 저장되었으며, 연구자들은 그런 다음 이를 "켜는" 상응하는 세포를 활성화할 수 있었습니다. 추억. (세포에 광단백질이 공급되어 이온 채널을 열어 뉴런이 펄스를 생성하도록 하고, 빛은 광섬유를 통해 마우스 뇌로 보내졌습니다.) 그런 다음 동물들은 장기간의 스트레스를 받았고 결국 우울증으로 이어졌습니다. 물론 인간의 우울증은 동물성 우울증과 다르다고 말할 수 있지만 우리와 동물의 우울증 상태의 많은 증상은 비슷합니다. 예를 들어 우울한 사람은 어려운 상황에 처하면 빨리 포기하고 즐길 수 없습니다. 기쁨을 가져다 주곤 했던 것. 이것이 바로 쥐가 오랜 스트레스를 받은 후의 모습입니다. 그러나 좋은 기억을 담당하는 세포를 활성화하면 우울증이 기적적으로 사라지고 동물은 최근에 나쁜 일이 없었던 것처럼 행동했습니다. 처음에는 인위적인 활성화가 지속되는 동안만 우울증이 가라앉았지만, 15일 동안 규칙적으로 뉴런이 활성화되면(XNUMX분 동안 하루 XNUMX번) 우울증이 완전히 사라졌다. 저자에 따르면 우울증에 대한 최종 승리는 해마의 치상회(dentate gyrus)에 새로운 뉴런의 출현이 필요했습니다. 동물의 기분은 해마의 엔그램 세포, 감정을 생성하는 중추 역할을 하는 편도체, 종종 쾌락 중추라고 불리는 측좌핵을 연결하는 회로가 개선되면서 개선되었습니다. 분명히, 이 항우울제 회로를 활성 상태로 유지하려면 새로운 뉴런이 필요합니다. 그러나 쥐에게 신선한 기분 좋은 인상을 주는 것만으로도 쥐의 나쁜 기분을 고칠 수 있지 않을까요? 이미 말했듯이 우울증이 있으면 아무것도 즐길 수 없고, 쥐가 즐겨도 상태가 별로 나아지지 않았다. 즐거운 과거의 기억이 가장 효과적인 것으로 판명되었습니다. 즉, 새로운 "다양하고 긍정적인" 인상의 도움으로 "외부"의 슬픔과 우울함을 공격하는 것은 대체로 쓸모가 없습니다. 우울증은 단순히 뇌에 뿌리를 내리지 못하게 하고 흔적도 없이 사라질 것입니다. 반면에 기억은 우리가 일반적으로 삶을 즐기는 덕분에 신경 구조의 작업을 복원하는 데 도움이 됩니다. 새로운 데이터는 과거로의 깊은 여행을 통해 환자에게 기쁨을 회복시키려는 심리 치료 방법의 정확성을 확인했습니다. 문제는 우울증 자체가 한때 우리에게 일어난 좋은 일에 대해 생각하는 것을 방해한다는 것입니다. 사람과의 즐거운 추억을 인공적으로 자극하는 동일한 광유전학적 트릭은 작동하지 않으므로 긍정적인 삶의 경험을 실현할 수 있는 일종의 화학적 수단에 대한 희망이 남아 있습니다. 그러나 여기서 필요한 신경 회로의 특정 자극 문제를 해결하는 것이 필요하며 이것은 여전히 ​​뇌에 직접 이식된 전극의 도움으로 달성하는 가장 쉬운 방법입니다.

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