Bộ chuyển đổi điện áp cho mô hình điều khiển bằng radio. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / điều khiển vô tuyến

 Bình luận bài viết

Theo quy luật, nguồn điện tích hợp cho các kiểu máy điều khiển bằng sóng vô tuyến có điện áp danh định là 4,5 ... 12 V. Động cơ điện chất lượng cao cho điện áp như vậy khá hiếm và có giá khá cao. Đồng thời, phạm vi của các động cơ điện có sẵn cho 24 ... 27 V là khá rộng, nhưng chúng yêu cầu một bộ chuyển đổi điện áp tương tự như đề xuất của tác giả bài báo.

Một lợi thế đáng kể của việc sử dụng động cơ điện để tăng điện áp là giảm mức tiêu thụ dòng điện, điều này tạo điều kiện thuận lợi cho các yêu cầu đối với bóng bán dẫn ở giai đoạn đầu ra của bộ truyền động servo của máy lái và bộ điều khiển tốc độ. Hiệu quả của các bộ điều khiển động cơ được tăng lên, giúp tiết kiệm nguồn năng lượng hạn chế có sẵn trên mô hình.

Bộ chuyển đổi điện áp được phát triển cho phép sử dụng động cơ điện có điện áp định mức 24...27 V kết hợp với thiết bị điều khiển vô tuyến [1]. Ví dụ, đối với máy lái của các kiểu máy, động cơ thuộc dòng DPR có rôto rỗng, có quán tính thấp khi khởi động và đảo chiều, rất phù hợp. Bộ khuếch đại servo của bộ điều khiển hành trình và máy lái phải được chế tạo phù hợp với các khuyến nghị đưa ra trong [2]. Là một thiết bị độc lập, bộ chuyển đổi điện áp này có thể được sử dụng cho các mục đích khác.

Sơ đồ của thiết bị được hiển thị trong hình. 1. Đây được gọi là biến tần flyback ổn định độ rộng xung với hiệu suất cao. Với điện áp đầu vào là 4,5 ... 9 V, điện áp đầu ra ổn định có thể được đặt thành bất kỳ trong khoảng 18 ... 27 V, thay đổi không quá 0,1 V khi tăng dòng tải từ 1 đến 500 mA. Hiệu suất chuyển đổi khi đầy tải - 85%.

(bấm vào để phóng to)

Biểu đồ điện áp tại các điểm đặc trưng của mạch, thể hiện trong hình. 2 thu được trên mô hình máy tính của thiết bị bằng chương trình Micro-Cap 6.22 và hoàn toàn trùng khớp với dạng sóng của tín hiệu trong bộ chuyển đổi thực.

Bộ tạo dao động chính trên các phần tử DD1.1 và DD1.2 tạo ra các xung hình chữ nhật. Tại các đầu vào 8, 9 của phần tử DD1.3, chúng có mạch phân biệt C3R2R3. Các giá trị của điện trở R2 và R3 được chọn sao cho thành phần không đổi của điện áp tại điểm kết nối của chúng hơi vượt quá mức ngưỡng Un, tại đó phần tử DD1.3 thay đổi trạng thái. Phát xạ âm, vượt qua ngưỡng, tạo thành các xung dương ngắn ở đầu ra của phần tử DD1.3 (chân 10). Cái sau sạc tụ điện C5 thông qua một điện trở trực tiếp nhỏ của phần bộ phát cơ sở của bóng bán dẫn VT2.

Ở cuối xung, tấm bên trái (theo sơ đồ) của tụ điện C5 được kết nối với một dây chung và điện áp mà tụ điện được tích điện được đặt vào đế của bóng bán dẫn VT2 ở cực âm, đóng nó lại. Tiếp theo, quá trình sạc lại tụ điện C5 bằng dòng thu của bóng bán dẫn VT1 bắt đầu. Tốc độ của quá trình này phụ thuộc vào điện áp ở gốc của VT1. Bóng bán dẫn VT2 vẫn đóng cho đến khi điện áp ở đế của nó đạt xấp xỉ 0,8 V. Do đó, thời lượng của các xung dương ở bộ thu VT2 và đầu vào 12, 13 của phần tử DD1.4 phụ thuộc vào chế độ hoạt động của bóng bán dẫn VT1. Hai lần được đảo ngược bởi phần tử DD1.4 và bóng bán dẫn VT3, các xung mở phím nguồn - bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT4.

Khi bóng bán dẫn VT4 mở, dòng điện trong cuộn cảm L1 tăng tuyến tính. Sau khi đóng bóng bán dẫn, dòng điện này không bị gián đoạn, tiếp tục chảy, đi xuống, qua diode VD1 và sạc cho tụ điện C8. Điện áp trạng thái ổn định trên tụ điện này vượt quá điện áp cung cấp nhiều lần so với thời gian tích lũy năng lượng trong từ trường của cuộn dây L1 (thời lượng của các xung dương ở cổng của bóng bán dẫn VT4, xem Hình 2) vượt quá thời gian nó được truyền đến tụ điện C8 (thời lượng tạm dừng giữa các xung như trên).

Một phần điện áp đầu ra từ điện trở tông đơ R14 được đưa đến đầu vào đảo ngược của bộ khuếch đại DC trên op-amp DA2. Một điện áp mẫu được đặt vào đầu vào không đảo của nó từ bộ chia điện trở R4R5. Điện áp đầu ra của op-amp, tỷ lệ thuận với chênh lệch giữa điện áp tham chiếu và đầu ra (có tính đến bộ chia R13R14), được đưa đến đế của bóng bán dẫn VT1 và điều khiển thời lượng của các xung mở bóng bán dẫn VT4. Do đó, một mạch điều khiển tự động khép kín được hình thành.

Nếu điện áp đầu ra giảm (ví dụ: do dòng tải tăng), điện áp ở đầu vào đảo ngược của op-amp sẽ giảm và ở đầu ra của nó sẽ tăng lên. Do đó, dòng phát của bóng bán dẫn VT1 sẽ giảm xuống, chạy qua điện trở R8 và cùng với nó là dòng thu. Tụ C5 sẽ sạc chậm hơn. Thời lượng của trạng thái mở của bóng bán dẫn VT4 sẽ tăng lên, điện áp đầu ra của bộ chuyển đổi sẽ tăng lên.

Điện áp cung cấp của các thành phần chính của bộ chuyển đổi được ổn định bằng bộ ổn định tích hợp DA1.

Thiết bị được lắp ráp trên bảng mạch in một mặt có kích thước 70x55 mm, như trong hình. 3. Điện trở tông đơ R14 - SPZ-38B hoặc RP1-63M. Các phần tử thụ động còn lại thuộc bất kỳ loại nào, phù hợp về thông số và kích thước.

(bấm vào để phóng to)

Là một vi mạch DD1, ngoại trừ K561LA7, bạn có thể sử dụng K561TL1, các vi mạch khác của sê-ri K561 ở điện áp cung cấp 3 V không ổn định. Vì lý do tương tự, bạn không nên thay thế chip K140UD608 (DA2) bằng các op-amps khác. Các bóng bán dẫn VT2, VT3 có thể là bất kỳ dòng KT315 hoặc KT3102, aVT1 - dòng KT361, KT3107.

Hiệu quả của bộ chuyển đổi phụ thuộc đáng kể vào điện áp rơi trên diode VD1 và trên bóng bán dẫn mở VT4. Cái sau tỷ lệ thuận với điện trở kênh bóng bán dẫn mở được đưa ra trong sách tham khảo. Do đó, khi chọn thay thế cho bóng bán dẫn và diode được chỉ định, người ta nên đặc biệt chú ý đến các tham số này, chọn các thiết bị mà chúng ở mức tối thiểu. Điện áp cắt của bóng bán dẫn hiệu ứng trường không được lớn hơn 4 V. Giá trị biên độ của dòng điện được chuyển đổi bởi nó trong trường hợp này lớn hơn nhiều so với dòng tải, vì vậy bóng bán dẫn nên được chọn với dòng xả cho phép ít nhất là 6 A. Nếu bóng bán dẫn VT4 nóng lên đáng kể khi tải, thì nó phải được trang bị một bộ tản nhiệt, một vị trí được cung cấp trên bo mạch. Điốt VD1 phải được thiết kế cho dòng điện một chiều ít nhất là 10 A. Có thể thay thế KD2998V được chỉ ra trong sơ đồ bằng KD213A.

Cuộn dây L1 có độ tự cảm 18 ... 20 μH nên có từ thông rò rỉ nhỏ, do đó, một mạch từ B-26 bọc thép làm bằng ferrite M1500NM đã được chọn cho nó. Một cuộn dây gồm năm vòng dây cách điện cứng có đường kính 1,5 ... 2 mm được quấn trên một trục gá có đường kính phù hợp, được tháo ra khỏi trục gá, được bảo vệ bằng một lớp băng cách điện và đặt trong mạch từ. Cần có khoảng cách không từ tính 0,2 mm giữa các cốc của nó. Một miếng đệm cách điện có độ dày thích hợp được đặt giữa các lõi trung tâm. Điều này giúp cốc không bị vỡ khi siết chặt mạch từ bằng vít. Để giảm diện tích bảng, cuộn dây L1 được gắn vào nó nằm nghiêng. Các dây dẫn cuộn dây được đưa vào các lỗ tương ứng và hàn vào các miếng đệm.

Các tụ điện C7 và C9 được hiển thị trong sơ đồ (xem Hình 1) và bản vẽ bảng (Hình 3) với các đường đứt nét. Thông thường, chúng không cần thiết, nhưng nếu bóng bán dẫn VT4 trở nên rất nóng và các xung dương "giả" có thể nhìn thấy trên dạng sóng điện áp ở cổng của nó trong khoảng thời gian giữa các điện áp chính, thì việc lắp đặt các tụ điện này có thể hữu ích. Năng lực của họ được lựa chọn theo kinh nghiệm.

Khi bắt đầu kiểm tra bộ chuyển đổi đã lắp ráp, cần lưu ý rằng với điện áp đầu ra là 27 V và dòng tải 0,5 A, nguồn điện chính có điện áp 6 V phải được thiết kế cho dòng điện ít nhất 2,5 A. Trước khi bật bộ chuyển đổi lần đầu tiên, động cơ của điện trở điều chỉnh R14 phải ở vị trí chính giữa, sau đó điện áp đầu ra cần thiết được đặt với sự trợ giúp của nó.

Nếu bộ chuyển đổi không hoạt động, bạn nên tạm thời tháo cuộn dây L1 và đặt điện áp +27 V từ nguồn bên ngoài vào mạch đầu ra, đảm bảo rằng hình dạng của tín hiệu tại các điểm được chỉ ra trong Hình. 2 tương ứng với thể hiện trong hình này.

Nếu cần thiết, bộ chuyển đổi có thể được chuyển đổi sang điện áp đầu vào và đầu ra khác theo phương pháp được mô tả trong [3]. Dữ liệu ban đầu: điện áp tối thiểu của nguồn sơ cấp - Umin; điện áp ra - Uout; dòng tải tối đa - In.

Việc tính toán được thực hiện theo thứ tự sau:

1. Công suất cung cấp cho tải,

2. Điện năng tiêu thụ bởi độ chính xác,

(Giả thiết rằng hiệu suất của bộ chuyển đổi ít nhất là 80%).

3. Giá trị trung bình của dòng điện tiêu thụ từ nguồn,

4. Cuộn dây hiện tại L1 (giá trị đỉnh),

5. Chúng tôi chọn một bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT4 với dòng thoát cho phép ít nhất là lm và điện trở kênh mở tối thiểu rok.

6. Chúng tôi chọn điốt VD1 có dòng điện thuận cho phép ít nhất là lm và điện áp rơi tối thiểu Upr ở dòng điện này.

7. Điện áp giảm trên bóng bán dẫn mở VT4

8. Khoảng thời gian của trạng thái mở của bóng bán dẫn VT4

(nếu thiết kế cuộn dây không thay đổi thì L1 = 20 µH).

9. Khoảng thời gian của trạng thái đóng của bóng bán dẫn VT4

10. Chu kỳ lặp lại xung của bộ dao động chính

Giá trị tính toán của Tn đạt được bằng cách chọn giá trị của điện trở R1. Hơn nữa, không cài đặt cuộn dây L1 trong bộ chuyển đổi và để mạch của nó bị hỏng, đế của bóng bán dẫn VT1 tạm thời bị ngắt kết nối khỏi đầu ra của op-amp và được kết nối với động cơ của một điện trở thay đổi có giá trị danh nghĩa là 47 kOhm, một trong các cực cực được kết nối với đầu ra của bộ ổn định tích hợp DA1 và đầu kia với một dây chung. Biến trở mới được giới thiệu đặt thời lượng của các xung dương ở cổng VT4 bằng t1. Điện áp được đo ở đế của bóng bán dẫn VT1 và điện áp tương tự được đặt ở đầu vào 3 của op-amp DA1, chọn giá trị của điện trở R5. Sau khi khôi phục tất cả các kết nối, điện trở cắt R14 đạt được điện áp mong muốn ở đầu ra của bộ chuyển đổi.

Văn chương

1. Dnischenko V. Thiết bị điều khiển vô tuyến tỷ lệ. - Đài. 2001, số 11, tr. 24-26; Số 12, tr. 31-33.
2. Dnischenko V. Thiết bị điều khiển vô tuyến tỷ lệ (trở lại tài liệu đã in). - Đài phát thanh, 2002, số 6, tr. 31.
3. Shcherbina A. và cộng sự. Ứng dụng của bộ ổn định vi mạch dòng 142, K142.KR142. - Đài. 1991, số 5, tr. 68-70.

Tác giả: V.Dnishchenko, Samara

Xem các bài viết khác razdela điều khiển vô tuyến.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Bàn phím Primium Seneca 05.05.2024

Bàn phím là một phần không thể thiếu trong công việc máy tính hàng ngày của chúng ta. Tuy nhiên, một trong những vấn đề chính mà người dùng gặp phải là tiếng ồn, đặc biệt là ở các dòng máy cao cấp. Nhưng với bàn phím Seneca mới của Norbauer & Co, điều đó có thể thay đổi. Seneca không chỉ là một bàn phím, nó là kết quả của 5 năm phát triển để tạo ra một thiết bị lý tưởng. Mọi khía cạnh của bàn phím này, từ đặc tính âm thanh đến đặc tính cơ học, đều được xem xét và cân bằng cẩn thận. Một trong những tính năng chính của Seneca là bộ ổn định im lặng, giúp giải quyết vấn đề tiếng ồn thường gặp ở nhiều bàn phím. Ngoài ra, bàn phím còn hỗ trợ nhiều độ rộng phím khác nhau, thuận tiện cho mọi người dùng. Mặc dù Seneca vẫn chưa có sẵn để mua nhưng nó được lên kế hoạch phát hành vào cuối mùa hè. Seneca của Norbauer & Co đại diện cho các tiêu chuẩn mới trong thiết kế bàn phím. Cô ấy ... >>

Khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới 04.05.2024

Khám phá không gian và những bí ẩn của nó là nhiệm vụ thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học từ khắp nơi trên thế giới. Trong bầu không khí trong lành của vùng núi cao, cách xa ô nhiễm ánh sáng thành phố, các ngôi sao và hành tinh tiết lộ bí mật của chúng một cách rõ ràng hơn. Một trang mới đang mở ra trong lịch sử thiên văn học với việc khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới - Đài thiên văn Atacama của Đại học Tokyo. Đài quan sát Atacama nằm ở độ cao 5640 mét so với mực nước biển mở ra cơ hội mới cho các nhà thiên văn học trong việc nghiên cứu không gian. Địa điểm này đã trở thành vị trí cao nhất cho kính viễn vọng trên mặt đất, cung cấp cho các nhà nghiên cứu một công cụ độc đáo để nghiên cứu sóng hồng ngoại trong Vũ trụ. Mặc dù vị trí ở độ cao mang lại bầu trời trong xanh hơn và ít bị nhiễu từ khí quyển hơn, việc xây dựng đài quan sát trên núi cao đặt ra những khó khăn và thách thức to lớn. Tuy nhiên, bất chấp những khó khăn, đài quan sát mới mở ra triển vọng nghiên cứu rộng lớn cho các nhà thiên văn học. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Tính dễ bị tổn thương của đế chế 18.12.2023 Các nhà khoa học từ các trường đại học Wageningen (Hà Lan), Cambridge, Exeter (Anh) và Bang Washington (Mỹ) đã tiến hành một nghiên cứu về câu hỏi về sự tồn tại của các mô hình trong động lực dẫn đến sự hủy diệt của các đế chế hoặc xã hội. Những phát hiện của nghiên cứu, được công bố trên tạp chí PNAS, chỉ ra tầm quan trọng của các yếu tố trong nước trong bối cảnh các quốc gia dễ bị tổn thương trước sự sụp đổ. Các tiến trình chính trị trong nước đóng một vai trò quan trọng trong việc khiến các quốc gia dễ bị sụp đổ. Hiểu được những mô hình này có thể giúp phát triển các chiến lược hiệu quả hơn để quản lý và ngăn chặn các cuộc khủng hoảng tiềm ẩn trong xã hội hiện đại. Giáo sư Tim Kohler từ Đại học Washington, một trong những tác giả của nghiên cứu, nhấn mạnh rằng bất chấp sự ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài như thiên tai, vai trò của chúng thường là tác nhân kích hoạt động lực bên trong của nhà nước. Các nhà khoa học đã phân tích lịch sử của 324 quốc gia cổ đại, trải dài XNUMX thiên niên kỷ. Cách tiếp cận này, thường được sử dụng để nghiên cứu nguy cơ tử vong ở người già, lần đầu tiên được sử dụng để nghiên cứu khả năng sụp đổ của xã hội. Kết quả cho thấy nguy cơ sụp đổ nhà nước tăng mạnh trong hai thế kỷ đầu tiên sau khi hình thành, sau đó ổn định. Điều này cho phép một số xã hội tồn tại lâu hơn nhiều so với những xã hội khác. Mô hình này đã được xác định cả trong lịch sử xã hội châu Âu thời kỳ hiện đại và trong các nền văn minh sơ khai ở Bắc và Nam Mỹ cũng như trong các triều đại Trung Quốc. Ví dụ, các triều đại cổ đại của Trung Quốc có giới hạn tuổi thọ khoảng 300 năm trong hai thiên niên kỷ. Các nhà nghiên cứu tin rằng bất chấp những khác biệt đáng kể giữa xã hội hiện đại và xã hội cổ đại, xã hội cổ đại có thể phải chịu những cơ chế tương tự đã ảnh hưởng đến các quốc gia trong nhiều thiên niên kỷ. Sự bất công xã hội, sự khan hiếm và những thách thức khí hậu khắc nghiệt đã gây bất ổn cho xã hội cổ đại vẫn có thể gây ra sự bất mãn và bạo lực trong thời hiện đại.

Tin tức thú vị khác:

▪ Màn hình vi màn hình OLED WUXGA đầy đủ màu sắc

▪ Graphene cho áo chống đạn

▪ Samsung Portable T7 Shield 4 TV SSD

▪ Mặt trăng đang rỉ sét

▪ Bể tắc kè hoa

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Thư mục điện tử. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Tái vũ trang đạo đức. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Hai nơi trên hành tinh mà bạn có thể ghé thăm những bãi biển thủy tinh là gì? đáp án chi tiết

▪ Bài báo Nhân sự chẩn đoán và bảo dưỡng máy kéo. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động

▪ bài báo Hệ thống tua-bin gió hiện đại. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài báo Ba thí nghiệm với đồng xu. thí nghiệm vật lý

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024