Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.abitu.ru/en2002/closed/viewwork.html?thesises=212 Дата изменения: Fri May 5 15:24:33 2006 Дата индексирования: Tue Oct 2 03:37:08 2012 Кодировка: koi8-r

Цель данной работы - разработка дешевого высоковольтного источника
питания для люминесцентных трубок, используемых в рекламе.

Достоинства данной конструкции в сравнение с известными образцами:

(под «известным образцом» подразумевается типовой трансформатор ТГ-13)
|Характеристика |Описываемая |Типовой трансформатор |
| |конструкция |ТГ-13* |
|Выходное напряжение |Регулируемо 0-30кВ |13кВ |
|Выходная сила тока при |Регулируема 0-30мА |20мА |
|нагрузке люминесцентной | | |
|трубкой длинной 1м/1кВ | | |
|Выходная мощность |Регулируема 0-900Вт|260Вт |
|КПД |1-0.6 |0.8 |
|Масса |1кг |5кг |
|Цена |4$** |80$** |
|Также в качестве достоинства описываемой конструкции можно |
|рассматривать то, что она полностью изготавливается из массово |
|выпускаемых деталей в то время, как трансформатор ТГ-13 или ему |
|подобные изготовляются по индивидуальному заказу |
| |
|Описываемая конструкция относительно безопасна для человека, так как |
|она работает на высокой частоте и проявляет себя скин-еффект - |
|электрический ток распространяется только по коже, не повреждая |
|внутренних органов, в то время как ТГ-13 работает на опасной частоте |
|50Гц |
| |
|В качестве недостатка можно принять повышенный уровень |
|электромагнитного излучения, что устраняется (к сожалению не |
|полностью) применением электростатического экрана. |

* Данные о технических характеристиках этого трансформатора взяты из его
этикетки
** Цены - рыночные цены новых деталей или изделий взяты на 12.01.2003 в
Украине, г. Сумы


Принцип функционирования: Рассматриваемый источник питания представляет
собой импульсный преобразователь. Входное напряжение (действующие 220В)
выпрямляется диодным мостом и заряжает конденсатор до постоянного 310В.
Выпрямленное напряжение импульсами разряжается ключ на мощных полевых
транзисторах, работающих в стабильном «лавинном» режиме. Рабочая частота
открывания ключа задается генератором и усиливается биполярным
транзистором.







Устройство и функционирование.

Принципиальная схема устройства показана на рис 1.
Питание схемы подается через сетевой штепсель X1. Ток, проходя через
диодный мост, заряжает конденсатор C1 до напряжения 220*(2=310В, который,
импульсами, частота которых задается генератором, описываемым ниже,
разряжается через ключ на VT1 - VT2 и катушку L1 в результате чего на
вторичной обмотке трансформатора (катушка L2) появляется импульс высокого
напряжения (число витков L2 превосходит число витков L1). Диод VD4
предохраняет полевой транзистор VT2 от высокого напряжения,
образовываемого самоиндукцией катушки L1 на емкостях затвор-сток и сток-
исток.

Генератор импульсов прямоугольной формы (задающий генератор) собран
на высокостабильной микросхеме КР1006ВИ1 и является типовой схемой ее
включения. Рабочая частота генератора была выбрана 27кГц и задается
резисторами R4, R5 и конденсатором C4. К выходу микросхемы подключены
катушка L3, которая намотана на том же сердечнике, что и L1 и L3 и
потенциометр R3 с движка которого снимается сигнал для управления силовым
ключом (транзисторами VT1, VT2). Катушка L3 предназначена для защиты от
короткого замыкания. При коротком замыкании ток в катушке L2 значительно
возрастает, и, по правилу Ленца, ослабляет магнитный поток вызвавший его.
Так как поток по всему сердечнику одинаков, то, как следствие, уменьшается
индуктивность катушки L3. Она начинает значительно лучше пропускать
переменную составляющую сигнала, соединяя управляющий провод с
отрицательной шиной питания, вследствие чего ключи VT1 и VT2 закрываются.

Источник питания генератора безтрансформаторный. Рассмотрим его
работу. Конденсатор С2 гасит излишнее напряжение, сопротивление R1
шунтирует конденсатор, защищая его от постоянной составляющей сетевого
напряжения. Двуполупериодный выпрямитель на диодном мосте VD2 заряжает
конденсатор С3. Сопротивление R2 и стабилитрон VD3 выполняют функцию
параметрического стабилизатора, с которого снимается напряжения для
питания задающего генератора.


-----------------------
Рис 1.