А. Черномырдин - Семь шагов в электронику

Схемы расположения деталей приведены на рис. 6.7, а, б .

Рис. 6.7. Схема расположения деталей:

а— передающей части; б—приемной части

Внешний вид приемной и передающей части представлен на рис. 6.8.

Рис. 6.8. Внешний вид приемной и передающей части

Наладка этого устройства — в точности такая же, как предыдущего.

Внимание.

Замечания насчет техники безопасности и нагрузки оптопары, сделанные в отношении предыдущего устройства, также остаются в силе и для этой конструкции.

Смотрим ролик.Работу усилителя представляет ролик: «Видеоурок 6» —» «Система ДУ на микросхемах» на прилагаемом диске.

Принципиальная схема.В отличие от систем ДУ на ИК-лучах, собрать системы ДУ для осветительной сети на лампах достаточно несложно.

Передающая часть(рис. 6.9, а ) представляет собой двухтактный автогенератор (такие схемы в свое время применялись в генераторах стирания в ламповых магнитофонах), выход которого нагружен на осветительную сеть.

Схема его похожа на схему источника питания, который мы будем разбирать на следующем шаге. Конденсатор С5 служит для облегчения запуска генератора.

Приемная часть(рис. 6.9, б ) состоит из регенеративного усилителя высокой частоты, амплитудного детектора и исполнительного элемента.

Рис. 6.9. Система ДУ по осветительной сети, выполненная на лампах:

а— схема передающей части; б— схема приемной части

Регенеративный УВЧ собран на лампе Л1 на основе моста Вина-Робинсона (обычно его называют просто мост Вина). В отличие от других схем работа регенератора на мосте Вина отличается гораздо большей стабильностью, а, кроме того, не требует применения переменного конденсатора для перестройки.

Детектор собран по обычной схеме удвоения напряжения. С выхода детектора сигнал подается на управляющую сетку тиратрона Л2, являющегося ламповым аналогом тиристора, который и включает нагрузку.

Примечание.

Надо честно сказать, что автор немного сжульничал — в схеме все-таки есть один транзистор (Т1), но его легко заменить ламповым катодным повторителем, просто такая замена заметно усложнила бы конструкцию.

Внешний вид устройства приведен на рис. 6.10.

Рис. 6.10. Внешний вид системы ДУ на лампах

Смотрим ролик. Работу устройства представляет ролик: «Видеоурок 6» — > «Система ДУ на лампах» на прилагаемом диске.

Преобразователи напряжений — одни из самых распространенных радиотехнических устройств. Они используются в качестве источников питания других устройств и имеют самые различные выходные напряжения и мощности.

По видам преобразователей напряжения различаются: преобразователи постоянного (DC) и переменного (АС) напряжений.

По соотношению входного и выходного напряжения различаются: повышающие (Step-Up) или понижающие (Step-Down) преобразователи.

Помимо собственно преобразования напряжений эти устройства могут реализовывать и дополнительные функции (например, защиту питаемого устройства от пропадания питающего напряжения — такие устройства называются источниками бесперебойного питания или UPS).

Преобразование одного постоянного напряжения в другое, в зависимости от их соотношения, можно сделать одним из двух способов:

♦ в случае понижения (например, с 220 В до 12 В) можно погасить излишек напряжения на регулирующем элементе.

♦ более универсальный способ — превратить каким-либо образом постоянное напряжение в переменное, произвести нужное преобразование переменных напряжений (например, из 12 В в 220 В) с помощью хорошо известного устройства — трансформатора, — а затем полученное переменное напряжение выпрямить, превратив таким образом в постоянное.

В большинстве случаев в преобразователях напряжений используют именно второй способ — первый может выполнять только понижение напряжения, не обеспечивает гальванической развязки напряжений и при большом различии входного и выходного напряжений отличается чудовищно низким КПД. Однако это не означает, что первый способ вообще не используется, — просто ему надо знать время и место!

Функциональная схемапреобразователя напряжений приведена на рис. 7.1.

Рис. 7.1. Функциональная схема преобразователя напряжений

Она состоит из мощного генератора переменного напряжения (I), трансформатора (II), выполняющего нужные преобразования напряжений, и мощного выпрямителя (III). Кроме указанных компонент, в преобразователе часто присутствует дополнительный элемент — устройство управления (обеспечивает преобразователь дополнительными функциями, например, токовой защитой или плавным включением).

Идеальный преобразователь должен выполнять преобразование напряжений без потерь мощности, поскольку это — совершенно ненужные затраты, снижающие КПД. Естественно, в реальной жизни такого не бывает, и потери мощности при преобразовании неизбежны.

Причин потери мощности несколько.

Причина 1.Из соображений минимизации размеров трансформатора преобразование напряжений выполняют на повышенной частоте. Если силовой трансформатор мощностью 1 кВт, работающий на частоте 50 Гц, по весу и размерам вполне может сойти за двухпудовую гирю, то такой же трансформатор для частоты 100 кГц легко помещается на ладони.

Однако на таких высоких частотах резко возрастают потери в железе и меди трансформатора. Особенно в железе — в промышленности, например, токи частот 60–70 кГц используются для нагрева металла перед закалкой (т. е. до 700–800 градусов). Все это вынуждает: