Найти тему
Radio-любитель

Повышающий DC/DC преобразователь для питания радиоламп

Вид готовой платы
Вид готовой платы

Всем здравствуйте. Этот преобразователь использует для своей работы обычный сетевой трансформатор и предназначен в качестве источника анодного напряжения для конструкций на радиолампах.

На рисунке представлена фотография типового преобразователя двойного действия, который с трансформатором 220В/2x 6В 16 ватт при напряжении питания 12В и выходном напряжении 160В способен выдавать ток более 70 мА в нагрузку. Основное преимущество этого инвертора — лучшее использование трансформатора и более высокий КПД. Схема повышающего преобразователя двойного действия показана на рисунке.

Принципиальная схема преобразователя
Принципиальная схема преобразователя

Преобразователь работает по импульсному принципу и использует широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) для регулирования выходного напряжения. Рабочая частота составляет около 350 Гц, поэтому потери, возникающие в используемом трансформаторе, не так велики.

Преобразователь состоит из тактового генератора на операционном усилителе IO1A, широтно-импульсного модулятора с IO1B, электронного переключателя с цифровыми интегральными микросхемами IO2 и IO3, переключающих транзисторов T1 и T2, повышающего трансформатора TR1 и выпрямителя выходного напряжения.

Тактовый генератор первый компаратор I01A на микросхеме LM393 включен как триггер Шмитта, который генерирует колебания из-за обратной связи, включенной RC-цепью на компонентах C2 и R5. Частота колебаний примерно 700 Гц.

Сигнал треугольной формы с конденсатора C2 поступает на модулятор, который состоит из второго компаратора IO1B на второй части микросхемы LM393. Треугольный сигнал сравнивается в микросхеме IO1B с управляющим напряжением от делителя R6, R7 и, в зависимости от величины управляющего напряжением, на выходе IO1B имеются импульсы высокого уровня различной ширины. Поскольку у компаратора нет гистерезиса, на фронтах импульсов возникают колебания. Они не мешают работе инвертора, но могут вызывать небольшие радиочастотные помехи.

Чтобы инвертор работал в двухтактном режиме, нечетные импульсы с выхода IO1B должны открывать переключающий транзистор T1, а четные импульсы T2. Это обеспечивается электронным переключателем на логических элементах 4093 (IO3A на IO3D). Управление входом осуществляется двоичным сигналом с частотой около 350 Гц, который получается делением сигнала от тактового генератора на два. D-триггер 4013 (IO2A) используется для деления. Неиспользуемый IO2B у которого все выводы соединены на общую шину.

Благодаря своим свойствам используются переключающие транзисторы MOS-FET IRF630. В описанной схеме применен трансформатор TR1 — это 220В/2x 6В 16 Ватт с вторичными обмотками на 6В, соединенными последовательно.

К обмотке 220В TR1 подключен выпрямитель с диодным мостом и RC-фильтром. Величина выходного напряжения стабилизируется отрицательной обратной связью, которая вводится стабилитронами D3 и D4 в широтный импульсный модулятор. Выходное напряжение всегда примерно на половину больше, чем сумма напряжений стабилитронов D3 и D4.

Инвертор питается напряжением от 9 до 12В, подаваемым на входы J1 и J2. Повышающий преобразователь смонтирован на односторонней печатной плате. Схема расположения компонентов, а также разводка показаны на рисунках.

Расположение компонентов на печатной плате
Расположение компонентов на печатной плате

Разводка печатной платы
Разводка печатной платы

Все микросхемы вставлены в панели, чтобы их можно было легко менять, а также возможность дальнейшего использования в других конструкциях. Транзисторы T1 и T2 при необходимости снабдить радиаторами. Всем спасибо за уделенное время.

-5