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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 보안 알람에 전원을 공급하는 전압 변환기 2,4/8V. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 전압 변환기, 정류기, 인버터 저자는 보안 경보의 예를 사용하여 두 개의 AAA 크기 니켈 금속 수소 배터리에서 6F22 배터리("Krona")용으로 설계된 장치에 전원을 공급하기 위한 전압 변환기 옵션을 제안합니다. 일부 자체 전원 공급 장치는 거의 지속적으로 작동하여 대기 모드에서 대부분의 시간 동안 작은 전류를 소비하고 잠시 동안만 수십 배 이상 소비합니다. 이러한 장치의 예로는 IR 동작 센서와 음향 방출기가 내장된 자율 보안 경보가 있습니다(그림 1). 대기 모드에서 알람에 의해 소비되는 전류는 밀리암페어의 몇 분의 50을 초과하지 않으며 알람 신호가 제공되면 60...XNUMXmA로 증가합니다.
이 장치의 전원 공급 장치 요구 사항이 상충됩니다. 한편으로는 경보 신호의 충분한 볼륨을 보장하기 위해 6~9V의 전압과 수십 밀리암페어의 출력 전류를 가져야 하며, 다른 한편으로는 대용량과 작은 크기를 가져야 합니다. 이 장치에 전원을 공급하려면 6F22("Krona") 배터리가 사용됩니다. 물론 이러한 요구 사항을 충족하는 갈바니 전지나 비슷한 크기의 배터리가 있지만 가격이 저렴하지는 않습니다. 저렴한 제품을 사용하면 필요한 전류를 공급하지 못할 수 있으며 일반적으로 자체 방전 전류가 높아 자주 교체해야 합니다. 이 문제를 해결하기 위한 옵션 중 하나는 니켈-카드뮴, 니켈-금속 수소화물 배터리 또는 AA 크기 갈바니 전지와 승압 전압 변환기를 사용하여 경보에 전원을 공급하는 것입니다. 이러한 변환기는 특수 마이크로 회로 NCP1400ASN50T1을 기반으로 조립할 수 있으며 해당 회로는 그림 2에 나와 있습니다. 5. 이 칩은 출력 전압이 2V인 안정화된 스위칭 전압 변환기를 구축하도록 설계되었습니다. 칩은 OUT 입력(핀 1)에서 지정된 정전압을 유지하는 방식으로 작동합니다. 컨버터 출력에서 약 두 배의 전압을 얻기 위해 다이오드 VD2 및 VD1에 두 개의 정류기가 사용되며 저장 초크 LXNUMX은 탭으로 만들어집니다.
그러나 출력 전류가 무엇이든 컨버터 자체는 여전히 전원 공급 장치의 전류를 소비합니다. 이를 줄이려면 주기적으로 변환기를 끄고 작동을 일시 중지하는 동안 저장 커패시터에서 경보에 전원을 공급할 수 있습니다. 마이크로 회로에는 CE 제어 입력(핀 1)이 있으므로 이것이 바로 이 장치에서 수행되는 작업입니다. 변환기는 전계 효과 트랜지스터 VT1에 의해 켜지고 꺼집니다. 공급 전압이인가 된 직후 커패시터 C3이 방전되고 트랜지스터가 닫히고 CE 입력에 하이 레벨이 공급되어 컨버터가 켜집니다. 커패시터 C3의 충전이 시작되고 트랜지스터 게이트의 전압이 트랜지스터를 열 정도로 충분해지면 미세 회로의 CE 입력 전압이 거의 3으로 감소하고 변환기가 꺼집니다. 커패시터 CXNUMX이 약간 방전되면 트랜지스터가 닫히고 변환기가 다시 켜집니다. 결과적으로 알람이 대기 모드에서 작동할 때 컨버터에서 소비되는 전류는 본질적으로 펄스화되고 커패시터의 전압은 Umin과 Umax의 두 값 사이에서 달라집니다(그림 3). 전류 펄스의 진폭은 약 200mA, 펄스 지속 시간은 약 1ms, 반복 기간은 약 1,5s입니다. 따라서 이 모드에서 전원에서 소비되는 평균 전류는 1mA를 초과하지 않습니다.
경보가 7~10V의 공급 전압 범위에서 정상적으로 작동한다는 사실을 이용하여 출력 전압을 3~7,5V로 설정하기로 결정했습니다(트리머 저항 R8 사용). 따라서 컨버터는 주기적으로 켜집니다. 꺼지면 출력 전압을 유지하는 것이 지정됩니다. 따라서 출력 전압의 불안정성은 ±0,5V로 상대적으로 높지만 경보 작동에는 영향을 미치지 않습니다. 배터리가 방전되면 켜짐 시간이 감소합니다. 전계 효과 트랜지스터가 없으면 컨버터의 출력 전압은 9...9,5V입니다. 알람이 알람 모드로 전환되면 컨버터의 턴온 기간이 급격히 감소합니다. 출력 전압이 8V 아래로 떨어지면 전계 효과 트랜지스터가 닫히고 컨버터는 계속 작동합니다. 출력 전압의 열적 안정성은 주로 전계 효과 트랜지스터의 매개변수에 의해 결정됩니다. 이 경우 전압의 온도 계수는 음수이며 섭씨 온도당 수 밀리볼트와 같습니다. 표준 스위치를 사용하여 경보를 끄면 컨버터는 계속 작동하지만 스위치를 켜는 기간이 몇 배로 늘어나고 전원에서 소비되는 전류가 감소합니다. 따라서 어떤 경우에는 컨버터의 전원회로에 특별한 스위치를 설치하지 않고도 가능하며, 꺼진 상태에서 장시간 보관할 경우에는 배터리나 갈바니셀을 배터리실에서 간단히 빼내야 하는 경우도 있다. . 그러나 원하는 경우 추가 스위치를 설치할 수 있으며 경보 본체에 충분한 공간이 있습니다. 대부분의 요소는 양면에 1,5mm 두께의 유리 섬유 호일로 만들어진 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. 4. 모든 요소는 한쪽에 배치되고 두 번째 요소는 금속화된 상태로 유지됩니다. 변환기는 표준 크기 1206의 표면 장착용 고정 저항기를 사용하지만 MLT, S2-23, 트리머 - SP3-19, 산화물 커패시터 - 표면 장착용 탄탈륨도 적합합니다. SS12 다이오드 대신 최소 60mA의 순방향 전류를 위해 설계된 저전력 펄스 또는 검출기 게르마늄 다이오드 또는 쇼트키 다이오드를 사용할 수 있습니다. 인덕터는 소형 형광등의 전자 안정기 변압기에서 직경 6~9mm의 페라이트 링에 감겨 있으며 왼쪽부터 세어 네 번째부터 탭이 있는 PEV-2 0,4 와이어의 XNUMX회전을 포함합니다. 출력 회로에.
보드의 긴 면(그림 4의 하단)은 한 면이 유리 섬유 호일로 만들어진 26x50mm 크기의 베이스에 납땜됩니다(그림 5). 배터리 또는 갈바니 전지를 고정하는 접점은 베이스의 좁은 측면에 납땜되어 있습니다(그림 6). 이를 위해 납땜 홀더용 베이스 보드에서 인쇄된 패드를 잘라냅니다. 결과적으로 변환기는 6F22 배터리의 전체 크기에 "맞고" 경보기의 배터리 칸에 배치됩니다(그림 7).
이 변환기는 DT-83X 시리즈(그림 8)의 멀티미터에 전원을 공급하는 데에도 사용할 수 있으며 배터리 칸에 맞습니다. 이를 위해 전계 효과 트랜지스터와 모든 저항을 보드에 설치할 수 없으며 마이크로 회로의 CE 입력 (핀 1)이 커패시터 C1의 양극 단자에 연결됩니다. 스로틀 회전 수는 10이며 중앙에서 탭합니다. 멀티미터는 자주 사용되지 않으므로 멀티미터 본체의 왼쪽 하단 모서리에 있는 컨버터의 전원 공급 회로에 소형 슬라이드 전원 스위치를 설치해야 합니다(그림 9). 이 변환기는 6F22 배터리로 구동되는 다른 장치에서도 사용할 수 있습니다.
저자: N. Nechaev
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