Модуль стабілізованого перетворювача напруги

Реферат: Модуль стабілізованого перетворювача напруги, до складу якого входить аналого-цифровий перетворювач та мікроконтролер, де виходи аналого-цифровим перетворювачем з'єднані з входами мікроконтролера. Аналого-цифровий перетворювач містить MOSFET транзистор. Мікроконтролер містить програму для автоматичного налагодження частоти та широти імпульсів напруги, програму автоматичного припинення подачі живлення через заданий проміжок часу та контролю залишку заряду в елементі живлення. UA 100255 U (12) UA 100255 U UA 100255 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області електротехніки, зокрема до пристроїв для стабілізації напруги та захисту приладів та систем за відхилення напруги в електромережі вище та нижче допустимих меж, а також за короткого замикання. Відомий стабілізатор напруги [Патент Росії №97103021] з вольтопідвищуючим та вольтопонижуючим трансформаторами, первинні обмотки яких підключені паралельно до джерела однофазної мережевої напруги за допомогою контактів реле або зустрічнопаралельних тиристорів (симисторів), а вторинні обмотки з'єднані послідовно з навантаженням, що містить систему автоматичного регулювання та стабілізації вихідної напруги із застосуванням ланцюга негативного зворотного зв'язку та пристрою імпульснофазового управління тиристорами, який відрізняється тим, що вторинна обмотка вольтопідвищуючого трансформатора шунтована додатковою парою зустрічно-паралельних тиристорів (симисторів), управляючий ланцюг яких через трансформатор гальванічної розв'язки, стабілітрона та діодного випрямляча підключено паралельно до вказаної вторинної обмотки вольтопідвищуючого трансформатора. Недоліком такого перетворювача є малий ККД. Найближчим за своїми технічними характеристиками до заявленої корисної моделі є [Патент України №37686] пристрій автоматичного керування регулятором напруги з аналогоцифровими перетворювачами, до складу якого входять мікроконтролер, перший, другий, третій аналого-цифрові перетворювачі та блок керування, причому виходи першого, другого і третього аналого-цифрових перетворювачів приєднані відповідно до першого, другого і третього входу мікроконтролера, а перший вихід мікроконтролера приєднаний до входу. Недоліком такого перетворювача є його призначення для мережі живлення низької напруги та, як наслідок, недостатня ефективність роботи. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищити ефективність роботи пристрою за рахунок зміни конструкції та сучасних складових з більшими можливостями. Поставлена задача вирішується пристроєм, що являє собою модуль стабілізованого перетворювача напруги, до складу якого входить аналого-цифровий перетворювач з MOSFET транзистором та мікроконтролер, який містить програму для автоматичного налагодження частоти та широти імпульсів напруги, програму автоматичного припинення подачі живлення через заданий проміжок часу та контролю залишку заряду в елементі живлення. Виходи аналого-цифровим перетворювачем з'єднані з входами мікроконтролера. Модуль стабілізованого перетворювача напруги додатково містить драйвер з двома транзисторами. Також до драйвера можуть бути підключені два резистори. Для захисту модулю від подання зворотної напруги включено в пристрій додатковий транзистор. Пристрій у статичному, робочому стані виконує роль перетворювача напруги з 2.7-3.6 В на 1.2-2.5 кВ, в залежності від налаштувань. Корисна модель пояснюється електричною схемою (Фіг. 1), де: 1 - трансформатор 2 - транзистор 3 - транзистор 4 - мікроконтролер 5 - драйвер 6 - резистор 7 - резистор 8 - конденсатор 9 - резистор 10-резистор. Пристрій містить трансформатор 1 та транзистор 2, які є основними його складовими. Транзистор 3 слугує для захисту схеми від подання зворотної напруги на прилад, завдяки підключенню затвору транзистора до мінусової лінії живлячої напруги. Мікропроцесор 4 містить мікроконтролер, завдяки якому програмно реалізовано вимикання приладу після однієї години бездіяльності. Імпульси широтно-імпульсної модуляції заданої частоти генеруються мікропроцесором 4, підсилюються транзистором 2 та надходять на первинну обмотку (виводи 1, 3) трансформатора 1. На низьковольтній вторинній обмотці (виводи 7, 8) трансформатора 1, реалізована схема зворотного зв'язку по напрузі, яка контролює стабілізацію високовольтної напруги в не залежності від струму живлення кінцевого приладу (у рамках заданої специфікації від 0.1 мА до 5мА). Зворотний зв'язок включає в себе вторинну обмотку (виводи 7, 8) трансформатора 1, випрямляючий діод та фільтр пульсацій побудований на RC схемі 8, 6, 7. Резистори 6, 7 також виконують роль дільника напруги для зворотного зв'язку(вивід 3) мікропроцесора 4. Транзистор 5 та резистори 9, 10 утворюють схему регулювання 1 UA 100255 U 5 10 низьковольтного виходу приладу з регулюванням за рахунок зовнішнього регулятора, який підключається до контактів GND та LED_PW схеми. На базі мікропроцесора 4 завдяки мікроконтролеру програмно реалізовано вимикання приладу після однієї години бездіяльності. Додатково корисна модель пояснюється зображенням пристрою (Фіг.2). Технічним результатом цієї корисної моделі є те, що вдалося підвищити ефективність роботи пристрою за рахунок зміни конструкції та сучасних складових з більшими можливостями, зокрема за рахунок внесення в електричну схему мікроконтролера, застосування MOSFET транзисторів як ключа перетворювача та схеми захисту від зміни полярності зумовило як високий ККД схеми, так і використання низьковольтного джерела живлення напругою від 2,7 до 3,6 В. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 1. Модуль стабілізованого перетворювача напруги, до складу якого входить аналого-цифровий перетворювач та мікроконтролер, де виходи аналого-цифровим перетворювачем з'єднані з входами мікроконтролера, який відрізняється тим, що аналого-цифровий перетворювач містить MOSFET транзистор, а мікроконтролер містить програму для автоматичного налагодження частоти та широти імпульсів напруги, програму автоматичного припинення подачі живлення через заданий проміжок часу та контролю залишку заряду в елементі живлення. 2. Модуль стабілізованого перетворювача напруги за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить драйвер з двома транзисторами. 3. Модуль стабілізованого перетворювача напруги за п. 1, який відрізняється тим, що містить додатковий транзистор для захисту модуля від подання зворотної напруги на прилад. 4. Модуль стабілізованого перетворювача напруги за п. 2, який відрізняється тим, що містить додатково два резистори, які підключено до драйвера. 2 UA 100255 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3