전압 변환기 12/1000 볼트. 계획, 설명

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전압 변환기 12/1000볼트. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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이 전압 변환기는 광전자 증배관에 전력을 공급하도록 설계되었지만 가이거 계수기 및 기타 고전압 장치에도 전력을 공급할 수 있습니다. 컨버터에 내장된 회로 솔루션은 다른 많은 전자 장치를 위한 안정화된 전원 공급 장치 개발에 사용할 수 있습니다.

그림 1의 컨버터는 출력에서 1000V의 전압을 제공합니다. 0%를 초과하지 않습니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

이 장치는 역 자기 유도 전압 서지를 사용하는 기존 방식에 따라 조립됩니다. 키 모드에서 작동하는 트랜지스터 VT1은 변압기 T1의 10차 권선에 16 ... 250 μs와 같은 시간 동안 전원 전압을 공급합니다. 트랜지스터를 닫는 순간 변압기의 자기 회로에 축적된 에너지는 40차 권선에서 약 3V(10차 권선에서 약 8V)의 전압 펄스로 변환됩니다. 다이오드 VD15 -VD1000과 커패시터 C1 - C1.1에 의해 형성된 전압 배율기는 이를 1.3V로 증가시킵니다. 트랜지스터 VTXNUMX의 제어 펄스는 DDXNUMX-DDXNUMX 요소에 조립된 조정 가능한 듀티 사이클을 가진 발전기에 의해 생성됩니다. .

펄스의 듀티 사이클은 연산 증폭기 DA1의 출력 전압에 의해 제어됩니다. 저항 분배기 R1-R3을 통한 변환기의 출력 전압은 연산 증폭기의 비 반전 입력에 공급되고 열 보상 제너 다이오드 VD1에 의해 안정화 된 기준 전압과 비교됩니다. 스위치를 켤 때 변환기의 출력 전압은 1이고 9에 가깝고 연산 증폭기 DA11의 출력 전압입니다. 생성기는 최대 지속 시간의 펄스를 생성합니다. 다이어그램에 표시된 저항 R12, R1.4, R0,65의 저항 비율로 DD1 요소의 출력에서 \u10b\u12b정극성 펄스의 지속 시간 대 반복주기 (듀티 팩터)의 비율은 18에 가깝습니다. . 출력 전압이 연산 증폭기 DA30의 출력에서 지정된 음의 전압에 도달하면 듀티 사이클이 감소하고 출력 전압이 안정화됩니다. 설명 된 변환기를 테스트하는 동안 위의 제한 내에서 부하가 걸리는 펄스의 지속 시간은 0,18에서 0,4 x로 다양하고 반복 주파수는 22에서 47kHz로 XNUMX에서 XNUMX의 듀티 사이클에 해당합니다. 소비 전류는 XNUMXmA에서 XNUMXmA로 증가했습니다.

최대 부하 및 공급 전압이 10,5V로 감소하면 펄스 지속 시간이 16kHz의 주파수에서 36μs로 증가했으며 이는 듀티 사이클 0,57에 해당합니다. 공급 전압의 추가 감소로 인해 안정화가 중단되었습니다. 100μA의 부하 전류에서 최대 9,5V의 전원 전압까지 안정화가 유지됩니다. 커패시터 C3은 출력 전압 분배기의 용량성 부분의 하단 암을 형성합니다. 그것 없이는 약 1V에 해당하는 변환기 출력의 리플 전압이 감쇠가 거의 또는 전혀 없이 저항 R1 및 R1를 통해 연산 증폭기 DA2의 입력으로 전달됩니다. 커패시터 C4는 컨버터에 전체적으로 안정적인 작동을 제공합니다. 다이오드 VD2 및 저항 R12는 가능한 최대 듀티 사이클을 제한합니다. 최소 펄스 지속 시간 및 듀티 사이클은 저항 R9 및 R11의 저항 비율에 의해 결정됩니다. 저항 R9의 저항이 감소하면 최소 듀티 사이클이 감소하고 XNUMX이 될 수 있습니다. 다양한 부하에서 출력 전압의 안정성은 컨버터 피드백 루프의 큰 이득으로 보장됩니다.

이 이득에서 컨버터의 안정성을 위해 큰 커패시터 C4가 필요합니다. 그러나 이것은 부하의 급격한 변화로 인해 출력 전압 설정 기간이 증가합니다. 커패시터 C4의 커패시턴스를 줄이고 수십 킬로 옴의 저항을 직렬로 연결하고이 커패시터와 병렬로 저항을 수 메가 옴의 저항으로 연결하여 정착 시간을 줄일 수 있습니다. 컨버터의 모든 부품은 단면 호일 유리 섬유로 만든 인쇄 회로 기판에 장착할 수 있습니다(그림 2).

전압 변환기 12/1000볼트

이 보드는 주로 MLT 유형 저항기 설치용으로 설계되었습니다. 변환기의 장기 안정성이 의존하는 저항 R1-R3, R5 및 R7은 안정적인 유형 C2-29입니다. 조정 저항 R6 - SPZ-19a. 정격 전압 1V 용 커패시터 C53 유형 K1-8, C15-C73 - K17-400, 기타 커패시터 - KM-5, KM-b. 제너 다이오드 VD1의 선택은 안정성 요구 사항에 따라 결정됩니다. VD2 다이오드는 저전력 실리콘이며 전압 증배기 다이오드(VD3-VD10)는 KD104A 유형입니다. K561LA7 칩은 561 시리즈의 K5LE1561, KR7LA1561, KR5LE564 또는 이와 유사한 칩으로 대체할 수 있습니다.트랜지스터 VT1은 고주파 또는 중주파여야 하며 허용되는 컬렉터-이미터 전압은 50V 이상이고 포화 전압은 콜렉터 전류 0,5mA에서 100V 이상.

꺼졌을 때 중주파 트랜지스터의 포화 상태를 가속하려면 커패시터 C6의 커패시턴스를 증가시켜야 합니다. 연산 증폭기 K140UD6 (DA1)은 보드의 인쇄 회로 도체 패턴을 변경하지 않고 KR140UD6로 교체하거나 입력에 전계 효과 트랜지스터가 있는 다른 것으로 교체할 수 있습니다. 변압기 T1은 M20NMZ 페라이트로 만든 K12x6x1500 크기의 환형 자기 회로에 감겨 있습니다. 35차 권선에는 220회 권선이 포함되고 0,2차 권선에는 PELSHO XNUMX 와이어의 XNUMX회 권선이 포함됩니다.

권선 간 커패시턴스를 줄이기 위해 XNUMX 차 권선의 와이어는 하나의 두꺼운 층에 놓여야하며 자기 회로를 따라 점차적으로 이동해야하며 첫 번째 및 마지막 권선은 나란히 있어야합니다. XNUMX차 권선은 단층이며 XNUMX차 권선에 감겨 있습니다. 권선 리드의 극성은 중요하지 않습니다.

인버터는 이 순서대로 구성해야 합니다. 트랜지스터에서 변압기의 3 차 권선을 분리하고 저항 R140의 상단 (다이어그램에 따라) 출력을 총 저항이 6kOhm 인 두 개의 저항을 통해 전원의 음의 출력에 연결하십시오. 튜닝 된 저항 R1.4의 엔진이 회전하면 DD0,1 요소 출력의 펄스 듀티 사이클 (이 요소의 출력과 공통 와이어 사이에 연결된 오실로스코프 또는 DC 전압계로 제어)이 최소값(약 0,65 또는 맥박이 완전히 사라질 수 있음)에서 최대값(10)까지. 이 점프가 발생하는 위치에 튜닝된 저항기의 엔진을 고정합니다. 그런 다음 변환기를 완전히 장착하고 입력 저항이 XNUMXMΩ 이상인 전압계를 출력에 연결하고 전원을 켭니다.

출력 전압은 동일한 전압계와 저항기 R3 양단의 전압(5V) 또는 이 저항기와 직렬로 연결된 마이크로 전류계(50μA)로 제어할 수 있습니다. 다음으로 저항 R6으로 컨버터의 출력 전압을 조정하고 부하 및 전원 전압이 변할 때 작동 안정성을 확인하십시오.

변환기에서 방출되는 간섭을 줄이기 위해 황동 케이스에 넣습니다. 더 큰 노이즈 억제를 위해 컨버터의 0,1차 회로에 간단한 RC 필터를 포함할 수 있으며 400차 회로에는 인덕턴스가 XNUMXμH인 DM-XNUMX 인덕터와 패스 커패시터를 포함할 수 있습니다.

설명된 컨버터는 안정화된 12V 전원에서 작동하도록 설계되었으며 양극 단자는 공통 와이어에 연결됩니다. 그러나 설치를 변경하지 않고 전원의 음극 단자를 공통선에 연결할 수 있습니다. 실험으로 ± 12V의 바이폴라 소스로 구동되는 변환기의 변형을 테스트했습니다. 주요 부분은 동일한 구성에 따라 조립되었으며 용량의 절반 인 커패시터 C1 (공칭 전압 30V의 경우)이 연결됩니다. +12 및 -12 V 회로 사이에서 낮은 회로(방식에 따라 ) 저항 R14의 출력과 변압기 T1의 4차 권선 출력은 12-13 V 회로에 연결됩니다. 대체 요소: R1,1 - 6kOhm; C1600 - 7pF; C430 - 14pF; R2 - 1k옴. 트랜지스터 VT815 -KT1G. 변압기 T4의 1차 권선의 권수는 두 배가 됩니다. 불안정한 전원 공급 장치를 사용하는 경우 RXNUMXVDXNUMX 회로의 안정화 계수가 충분하지 않을 수 있습니다.

이 경우 제너다이오드의 전원회로는 그림 3과 같이 구성하여야 한다. 삼.

전압 변환기 12/1000볼트

HL1 LED는 전원 켜기 표시등 역할을 합니다.

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NeuroPace 신경 자극기는 두개골 내부에 직접 이식되어 간질 발작의 근본 원인인 뇌의 "문제" 영역에 미세 전극으로 연결됩니다. 신경 자극기는 이 영역의 전기 활동을 모니터링하고 뇌의 전반적인 전기 활동 패턴에서 간질 장애를 "소화"하는 전기 충격을 자동으로 보냅니다. 이 경우 환자는 전기 충격을 감지하지 못합니다.

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