Меня увлекла тема простых повышающих преобразователей с питанием от низковольтных источников. Накопал множество схем, основа любой из них – генератор и дроссель – накопительный элемент.
Хотел бы получить ответы на накопившиеся вопросы и поделиться информацией, может, кому ни будь пригодиться.
1-2-3-4. Блокинг-генератор на биполярном транзисторе.
Это самая популярная подобная схема, в интернете известная под названием «вор джоулей» или «похититель джоулей» – joule thief
По ней больше всего нашел информации и в литературе и в интернете:
Б.А.Глебов Блокинг-генераторы на транзисторах 1972, Бочаров Л.Н., Жебряков С.К. Расчет электронных устройств на транзисторах 1978, Ицхоки Я. С., Овчинников Н. И. Импульсные и цифровые устройства. Как работает схема без конденсатора (1-1): http://www.rlocman.ru/forum/showthread.php?t=9550
Расчеты: http://www.electronicsblog.ru/impulsnay … atora.html
https://embedderslife.wordpress.com/201 … f-circuit/
http://alexpfbx.wixsite.com/alexp/singl … генератора
https://embedderslife.wordpress.com/201 … #more-1394
Схема 1-2 – как рассчитать задающую частоту RC-цепочку (я часто встречаю на схемах параллельное соединение RC, возможно это вопрос банальный, поэтому ему не уделяют внимание при описании схем).
Схема 1-3 – какова роль диода в схеме (защита перехода Б-Э)?
1-5 Блокинг-генератор с обратной связью
Схема которую автор сайта rustybolt.info назвал «похититель джоулей с нагнетателем» – Supercharged Joule Thief
https://rustybolt.info/wordpress/?p=12
http://belza.cz/ledlight/m2d.htm
https://www.circuitlab.com/user/qs/
1-6 Блокинг-генератор со стабилизацией по току
http://edusite10.tripod.com/led3/onetran/regulated.htm – расчет токового резистора
http://www.eevblog.com/forum/projects/j … as-wanted/
http://elm-chan.org/works/led2/report.html
Здесь http://edusite10.tripod.com/led3/onetran/regulated.htm приведен расчет токового резистора
А здесь http://zpostbox.ru/az.htm написано: введя диод можно в несколько раз уменьшить номинал резистора R, как в этом случае его рассчитать?
Без диода R2 = 0.7/I
1-7 Схема с конденсатором
http://sam0delka.ru/topic/2302/page__st__140
Хотя автор и говорит, что для работы преобразователя требуется достаточно емкий конденсатор, у меня он заработал и с керамическим конденсатором не несколько десятков нФ. Так же эта схема запустилась только с Т1 намотанном на сердечнике-гантельке в отличие от схемы 1-1 которая запускается и с кольцом (да, я знаю, что для нормальной работы однотактных преобразователей нужен сердечник с зазором)
Как эта схема работает?
1-8 Блокинг-генератор с повышающей обмоткой
Зачем соединяют 3-ю обмотку и «–»? Встречал оба варианта.
2-1 Блокинг-генератор на полевом транзисторе
Это самая простая схема, отлично работает на полевых транзисторах с малым пороговым напряжением
“youtube.com/watch?v=WRDftC9aFFg
Информации по этой схеме практически никакой не нашел, на некоторых форумах писали, что он вообще работать не будет.
Вот подходящие для неё транзисторы:
AO3401 (0.5-1.3 В), APM2014 (0.8-1.5 В), BS108 (0.5-1.5 В), BSH103 (0.4 В), IRFH6200 (0.5-1.1 В), IRLML2502 (0.6-1.2 В), IRLML6402 (0.4-1.2 В), NTJS3157N (0.4-1 В), PMV30UN (0.45-0.84 В), SiB414DK (0.35-1 В), TN0702 (0.5-1 В), AP9915H(0.5-1.2 В), AP9916H (0.5-1 В), 9918H (0.5-1.2 В), AM35N03 (0.4 В), AP9T18GH (0.5-1.5 В), APM2014N (0.6-1.5 В), APM2054 (0.6-1.5 В), cj2305 (0.5-0.9 В), FDD6512A (0.6-1.5 В), FDD6530A (0.4-1.2 В), IRFR3706 (0.6-2 В), IRFR3708 (0.6-2 В), IRLR3802 (0.6-1.9 В), SDU3055L2 (0.7 В)
В скобках указано пороговое напряжение включения транзистора – VGS(th) (Gate Threshold Voltage)
Собирал преобразователь на IRLML2502 и на AP9915H, ток на выходе более чем в 2 раза больше по сравнению с блокинг-генератором на биполярном транзисторе
Есть ли описание и расчеты в литературе, как регулировать режим работы преобразователя?
3-1 Преобразователь на основе несимметричного мультивибратора
Эта схема широко применялась китайцами до появления дешевых микросхем-преобразователей в фонариках и садовых светильниках на солнечных батареях.
В литературе ни описания ни расчетов не нашел (кроме простейшего описания пищалок и мигалок для начинающих радиолюбителей). В википедии есть информация по десяткам схем генераторов, но этой схемы нет. В англоязычном сегменте интернета его называют direct coupled oscillator (генератор с прямой связью) описание тоже простейшее.
Единственное подробное описание работы генератора: http://forum.cxem.net/index.php?/topic/ … ивибратор/
Отсюда: http://www.talkingelectronics.com/proje … er-P1.html я понял, что это усилитель, который благодаря положительной обратной связи становится генератором.
Каково происхождение этой схемы, если описание и расчет.
Влияние на работу преобразователя дросселя (в случае несимметричного мультивибратора частота определяется номиналами C и R, если рассматривать преобразователь, как на частоту влияет индуктивность L)?
3-2 Преобразователь на основе несимметричного мультивибратора
Автор сайта quantsuff.com утверждает, что данный вариант схемы позволяет получить до 300 мА на выходе при питании от аккумулятора.
3-3 и 3-4 Преобразователь на основе несимметричного мультивибратора?
Схемы без конденсатора
http://belza.cz/ledlight/ledlight.htm
Схема из журнала Everyday Practical Electronics, 5/1997, давно гуляет по интернету
http://radioparty.ru/schemdif/powsupply … erter-1515
Схемы 3-3 и 3-4 можно ли их назвать несимметричным мультивибратором или RL – генератором?
Как лучше обеспечить обратную связь, с помощью С или R?
3-5 Подключение нагрузки к дросселю
Изображение
http://fornk.ru/1510-pitanie-svetodioda … -15-volta/
3-6 Еще один вариант преобразователя на основе несимметричного мультивибратора
3-7 Преобразователь на основе несимметричного мультивибратора с трансформатором на выходе
http://www.payatel.ru/102-shema-generat … ulsov.html
“youtube.com/watch?v=PtSZbcVSwMI
“youtube.com/watch?v=V-5_ryb7FiI
3-8 Преобразователь на основе RL-генератора
Изображение
Схема из Радиолюбителя 1993 08
Описание дано в брошюре: В помощь радиолюбителю 1989 Выпуск 106 – Релаксационный RL-генератор
Транзисторы образуют аналог тринистора. К управляющему электроду «тринистора» подключена катушка индуктивности L1 , а в цепи катода стоит резистор R1. Если транзистор VT1 может быть и кремниевым и германиевым, то VT2 – обязательно германиевым, поскольку именно он обладает способностью усиливать сигналы без напряжения смещения на базе.
Где прочитать о режимах работы германиевых транзисторов?
3-9 Преобразователь на основе последовательного мультивибратора
http://radiostorage.net/1146-nizkovoltn … iodov.html
Схемы из книги Шустов М.А. Практическая схемотехника. Исходя из того, что удалось найти, данная схема называется – последовательный мультивибратор.
Что такое последовательный мультивибратор?
4-1 Преобразователь на основе симметричного мультивибратора
Симметричный мультивибратор одна из наиболее популярных схем генератора, и информации по этой схеме, которая представляет собой двухкаскадный усилитель охваченный положительной обратной связью много:
http://radiokot.ru/start/analog/practice/04/
http://www.joyta.ru/4043-multivibrator-na-tranzistorax/
http://www.radiomurlo.narod.ru/HTMLs_2/ … tor_1.html
http://www.meanders.ru/multivibrator.shtml
Бочаров Л.Н., Жебряков С.К. Расчет электронных устройств на транзисторах
В.П.Будянов Релаксационные генераторы – импульсные преобразователи неэлектрических величин
Ицхоки Я. С., Овчинников Н. И. Импульсные и цифровые устройства
Схема их Радиолюбителя №3 за 1996 (http://radiopolyus.ru/istochniki-pitani … atora.html):
4-2 с трансформатором на выходе
http://kazus.ru/shemes/showpage/0/1010/1.html
4-3 Преобразователь на основе двухкаскадного усилителя с ПОС
Не знаю можно ли назвать эту схему вариантом симметричного мультивибратора, но она часто встречается в интернете:
“youtube.com/watch?v=qfgX93o8HzY
http://electronicdesign.com/energy/sing … -white-led
https://atoomnet.net/joule-thief-aa-bat … d-circuit/
http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=328311
https://rustybolt.info/wordpress/?p=1189
Здесь (https://www.theledart.com/collections/f … t-filament и https://cdn.shopify.com/s/files/1/0509/ … -guide.pdf ), например продают конструктор для сборки на основе этой схемы хай-тек свечки с филаментным светодиодом.
Я собрал вариант (рис 4-3), вместо R1 подключил переменный резистор на 100 Ком, подобрал сопротивление, при котором потребляемый ток минимален при максимальном токе на выходе и когда подключил конденсатор С1 произошло резкое увеличение потребляемого тока, и перегрев транзистора Q2.Оставил схему без конденсатора.
4-4 Преобразователь на основе триггера Шмитта
http://radiokot.ru/circuit/analog/games/22/
4-5 Схема преобразователя с японского сайта
http://www.finetune.co.jp/~lyuka/technote/leddrv/
Как называются подобный тип генераторов?
5-1 и 5-2 Двухтактный преобразователь (Мультивибратор Ройера)
Наиболее распространённый в литературе тип повышающего преобразователя
Схема 5-2, стала популярной благодаря Чаплыгину (Радио_2001-11) (хотя была известна задолго до него):
Ловушкин В.Н. Транзисторные преобразователи постоянного напряжения
Апаров А.Б. Транзисторные преобразователи для низковольтных источников энергии
В.Я. Брунскин – Монограммы для радиолюбителей (стр 59)
https://usamodelkina.ru/8375-nizkovoltn … mnika.html
https://simple-schematic.blogspot.ru/20 … erter.html
https://embedderslife.wordpress.com/201 … ый-преобр/
http://sw1972.narod.ru/torch/torch.html
Преобразователь напряжения для питания от гальванического элемента электронных приборов
При малых габаритах трансформатора и при питании 1,2В какую мощность можно получить на выходе в случае использования биполярных и полевых транзисторов?
6-1 Преобразователь на основе аналога инжекционно-полевого транзистора
Схема из книги: Шустов М.А. Практическая схемотехника
Схема рабочая, но что такое инжекционно-полевой транзистор похоже кроме Шустова никто не знает (поисковики выдают ссылки на него).
Вообще подобное соединение полевого и биполярного транзистора называется – биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT)
Как эту схему заставить работать на n-канальном полевике?
7-1 Преобразователь с колебательным контуром
Увидел этот ролик “youtube.com/watch?v=OH2wSzvIh6U сначала подумал, что это очередной вариант блокинг-генератора с дросселями как здесь: “youtube.com/watch?v=nPMwBI5 … ure=relmfu собрал и обнаружил, что он работает с разнесенными далеко друг от друга L1 и L2:
Как называются подобный тип генераторов?
8-1 Преобразователь на основе генератора с фазосдвигающей RC цепочкой
https://www.youtube.com/watch?v=QvITkOfwyQI Описание самого генератора http://www.s-led.ru/81-shema-prostogo-r … atora.html
8-2 Вариант преобразователя с 1-м транзистором и 1 дросселем
Из книги: Шустов М.А. Практическая схемотехника
Видимо это Генератор Колпитца (емкостная трехточка). Второй вариант схемы предпочтительней, т.к. нет потерь на резисторе.
“youtube.com/watch?v=XhFei89urbo
http://radiostorage.net/1146-nizkovoltn … iodov.html
Где можно почитать о расчете подобного типа генератора?
9-1 Преобразователь без конденсаторов и резисторов
“youtube.com/watch?v=-N1IvvvESsI
https://rustybolt.info/wordpress/?p=10990
Странная разновидность преобразователя без конденсаторов и резисторов
Что это такое?
10-1 Преобразователь на аналоге лямбда-диода
Из журнала Радио 1996-05, стр 35-37. Схему не собирал, не смог найти пару n-p полевиков.
Возможно кто-то делал данный тип преобразователя, стоит ли его собирать?
11-1 Схема из журнала A Radio. Prakticka Elektronika 2007-08
Здесь http://projects.org.ua/project/generato … ators.html эту схему назвали – релаксационный / резонансный генератор.
Собирал эту схему несколько лет назад, пробовал 5 комплементарных пар транзисторов, разные номиналы резисторов и индуктивностей. Что-либо путное из схемы выжать не удалось, ток на выходе 2-3 мА.
Как называются подобный тип генераторов?
12-1 И на «закуску» хорошо забытое старое, вибрационный преобразователь. Геркон, магнит и батарейка:
“youtube.com/watch?v=3Rlak7MvvVI
“youtube.com/watch?v=ZKjj4x9zhvs
“youtube.com/watch?v=I24nDi_q-EU
1-5, 1-7, 3-2, 3-6, 4-3, 8-1, 11-1 насколько эти схемы правильные
Общий вопрос: в случае если необходимое напряжение на выходе преобразователя не превышает напряжение К-Э, какой из способов подключения нагрузки лучше? Непосредственно к Э-К (1-1), через дополнительную обмотку (1-8, 3-7) или к дросселю (3-5)?
Буду благодарен за ответы.
