004110133Fuse link, NH00 250A/250V DCSpecial fusesFuses for DC voltage applicationsNH DC 250 VNH DC 250 VSize 00Standard indicatorSpecial purpose fusesDC fusesNH00 250A/250V DRated current 250AType NHRated voltage 250VSize NH00Product group Special purpose fusesProduct subgroup DCCharacteristics gRRated DC voltage 250VIndicator Top fuse status indicatorBreaking capacity DC 25kAPower dissipation 21,2WCatalogue Group Special purpose fusesCatalogue subgroup DC FuseStandards IEC 60269-2L/R 20msApplication Fuse-link for DC application. Fuse link NH00 NH NH00 250A 250V gR 20ms

Подробный обзор работы постоянного тока

Как начинающему инженеру по компьютерному оборудованию механизмы, связанные с постоянным напряжением и током, могут показаться запутанными. Тем не менее, несомненно, популярным является тот факт, что они работают как розетки в доме и в коммерческих помещениях. Не говоря уже о том, что они постоянно текут в одном и том же направлении.

Однако эти источники энергии — это не только базовые знания. Поэтому в этом подробном руководстве подробно рассматривается все, что связано с постоянным напряжением и током.

Давайте узнаем, как это работает！

1. Что такое постоянное напряжение и постоянный ток?

Постоянный ток в напряжении и токе означает «постоянный ток» или «постоянная полярность». Напряжение постоянного тока — это постоянное напряжение, которое движет ток в одном направлении. Это означает, что ток течет в одном направлении. Однако со временем он может меняться. Выпрямители, солнечные панели, а также аккумуляторы вырабатывают постоянное напряжение в результате химической реакции.

Вольтметр измеряет уровни постоянного напряжения. Также используются несколько источников питания постоянного напряжения.Например, в большинстве логических схем, фонариков, грузовиков и автомобилей используется источник постоянного тока. Постоянный ток присутствует во всем. Между тем, электрический заряд в постоянном токе течет в одном направлении.

Кроме того, большинство цифровых электронных устройств используют питание постоянного тока. Фактически, постоянный ток преобразует химическую энергию батареи в электрическую. Он также перемещает электроны из точки отрицательного заряда в положительный контроль, не меняя направления.

(протекание тока постоянного и переменного тока)

2.Обозначение постоянного тока

Поскольку постоянный ток постоянный, символ представляет собой прямую линию. Прямая линия обязательно означает, что ток однонаправлен. На рисунке ниже показана схема постоянного тока.

(Знак постоянного тока постоянного тока)

3. Как измерить постоянный ток

Самый простой способ измерить постоянный ток — использовать цифровой мультиметр. Текущие измерения часто легко провести. Ниже приведены простые шаги по измерению постоянного тока:

• Сначала подключите черный щуп мультиметра к разъему COM.
• Затем вставьте красные щупы в V-образный разъем. После этого, в обратном порядке, сначала удалите красный датчик, затем черный датчик прожектора должен подключиться к заземлению цепи отрицательной полярности, а красный поиск — к положительной контрольной точке.
• Поместите тип постоянного тока в мультиметр и прочитайте результат измерения на дисплее.

Другой способ измерения постоянного тока заряда через проводник — использование клещей на измерителе.

(Токоизмерительные клещи для измерения напряжения)

4.

Шаг 1:

Используя закон Ома, вы можете специально рассчитать ток (l), сопротивление ® и напряжение (В) цепи постоянного тока. Получив результат, вы можете впоследствии рассчитать выходную мощность в любой точке цепи. Формула закона Ома: напряжение (В) равно току (I), умноженному на сопротивление (R).

В = I x R

(мультиметр)

Например, если ток (I) составляет 0,6 А — постоянный ток (600 мА), R составляет 150 Ом.Используя приведенную выше формулу для расчета максимального напряжения: 0,6 x 150 = 90 вольт. Более того, в некоторых ситуациях измерение сопротивления недоступно, и для получения точной точности идеально использовать 4-проводный режим измерения времени.

Шаг 2:

Для расчета мощности постоянного тока: мощность (ватты) = напряжение (вольты) x ток (амперы).

P = V x I

Начиная с шага 1, P = 90 x 0,6 A = 54 Вт.

(расчет мощности постоянного тока)

5.

Электроэнергия бывает двух видов: постоянного (DC) и переменного (AC) тока.Обе мощности необходимы для функционирования всех электрических устройств. Однако эти формы энергии различаются, среди прочего, по применению, сигналам, режиму.

( Показана разница между переменным и постоянным током )

Значительная разница между питанием переменного и постоянного тока, и она представлена ​​в сравнительной таблице ниже;

	Постоянный ток (DC)	Переменный ток (AC)
Частота	Частота постоянного тока 0 Гц (Гц).Поскольку постоянный ток не движется по форме волны, как переменный ток, он имеет нулевую частоту, поскольку имеет однонаправленный поток.	Частота переменного тока показывает, сколько раз он меняет направление на противоположное. Например, наиболее популярная частота переменного тока составляет 60 циклов в секунду, обычно известная как 60 Гц (Гц). Таким образом, если частота составляет 55 Гц, ток меняет направление 55 раз.
Направление тока	Когда через цепь протекает постоянный ток, он, в частности, никогда не меняет своего направления.	Когда в цепи протекает переменный ток, он периодически меняет направление. Подобным образом он также создает петлю из вращающейся проволоки в магнитном поле.
Движение электронов	Электроны уверенно движутся в фиксированном направлении без изменений.	Электроны текут вперед и назад в чередующемся направлении.
Текущий размер	Постоянный ток остается постоянной величиной с течением времени.Однако с пульсирующим постоянным током он имеет разную степень.	Величина переменного тока постоянно меняется во времени.
Пассивный параметр	Только сопротивление.	Импеданс. Это включает как реактивное сопротивление, так и сопротивление.
Коэффициент мощности	Это неизменно 1.	От 0 до 1.
Преобразование	Постоянный ток обычно преобразуется в переменный с помощью выпрямителя.	AC преобразуется в постоянный ток с помощью инвертора.
Тип	часто подразделяется на пульсирующий и чистый постоянный ток.	Синусоидальная, квадратная, трапецеидальная и треугольная волна.
Форма волны	Сигнал отсутствует.	переменного тока действительно чередуется. Волны образуются, когда генераторы на электростанциях вырабатывают переменный ток.
Тип нагрузки	Подключается только к резистивному типу нагрузки.	Напротив, переменное напряжение связано с емкостным, индуктивным и резистивным типами нагрузки.
Опасно	Электропитание постоянного тока более опасно по сравнению с переменным током для аналогичного номинала.	Несомненно, опасно при неосторожном обращении.
Приложение	Сотовые телефоны, телевизоры с плоским экраном, фонарики, электрические и гибридные автомобили и т. Д.	Бытовые и промышленные приборы, такие как посудомоечные машины, холодильники и тостеры, используют кондиционер.
Источник	Использует как аккумулятор постоянного тока, так и генератор.	С другой стороны, он использует цепь переменного тока и генератор.
Передача электроэнергии	В источниках питания или электричества самая современная система передачи — через HVDC. Кроме того, в этой системе постоянный ток имеет низкие потери напряжения.	Он также может передаваться через HVDC.
КПД	Сверхэффективный	Имеет низкий КПД.
Типы разверток	В этом режиме источника тока обычно вычисляется точка смещения цепи выбранных источников питания на заранее определенных стадиях в диапазоне значений напряжения. Кроме того, свипирование по постоянному току также работает вместе с любым источником, имеющим переменную постоянного тока.	специально предназначено для расчета малосигнальной характеристики напряжения цепи.
Тип сканирования	Скорость сканирования составляет от 100 мс до 10 000 с.Он также работает в форме наклонной или треугольной волны.	Этот тип сканирования обычно выполняет цикл выборки на высокой скорости для проверки согласованности по времени.

В настоящее время режимами источников постоянного тока являются солнечные элементы, термопары, батареи, а также топливные элементы. В отличие от переменного тока, который является лучшим выбором для электростанций и электросетей, различные приложения используют этот общий тип энергии.

Кроме того, DC в основном используется во всей бытовой электронике. Это полезно в нескольких приложениях, таких как сотовые телефоны, телевизоры с плоским экраном, светодиодные фонари, электрические и гибридные автомобили. Кроме того, он в основном работает в приложениях с низким напряжением, таких как самолет и зарядка аккумуляторов. Большинство устройств накопления энергии также основаны на постоянном токе.

Постоянный ток также позволяет передавать электроэнергию с большей эффективностью на большие расстояния. Приложения и технологии постоянного тока не только очень надежны, но и служат часами. Кроме того, в фотоэлектрической отрасли источник питания постоянного тока обеспечивает электроэнергию для автономных устройств и портативных солнечных систем.Постоянный высоковольтный ток (HVDC) также использует постоянный ток для передачи электроэнергии в крупные энергосистемы, такие как ветряные турбины.

(гибридный автомобиль с постоянным током)

Раньше переменный ток напряжения часто был формой энергии, подходящей для рассеивания мощности. Но сегодня DC появляется в технологической сфере. В результате он может создавать рабочие места, расширять исследования, вдохновлять на инновации и стимулировать экономический рост.

Наиболее значительным преимуществом постоянного тока перед переменным током является его способность работать в определенных приложениях. Например, постоянный ток предпочтительнее, когда есть падение переменного напряжения для расширенных зон покрытия. Ниже перечислены преимущества и недостатки DC.

(электродвигатель постоянного тока)

Преимущества

• Скорость электродвигателя постоянного тока изменить проще и быстрее.
• DC действительно работает со всей бытовой электроникой.
• Накапливает электрический ток. Опять же, DC экономит электроэнергию в запоминающих устройствах и небольших приложениях, таких как аккумуляторные батареи и блоки питания. Фактически, благодаря накоплению электричества он становится легко доступным, когда возобновляемые источники не обеспечивают энергией после светлого времени суток.
• Лучшее регулирование возраста, потому что падение выходного напряжения сравнительно невелико.
• Сопротивление проводящих материалов обычно очень эффективно.
• Для работы требуется меньшая изоляция, так как давление на проводник невелико.

(солнечная панель)

Недостатки

• С входами постоянного напряжения высокого уровня становится трудно генерировать постоянный ток из-за проблем со связью.
• Систему постоянного напряжения также сложно увеличить для передачи высокого напряжения.
Напряжение цепи постоянного тока
• и выключатели дороги в бытовой технике. Прежде всего, они часто имеют гарантию на дефекты материалов.
• Установка передачи постоянного тока особенно сложна.
• Вы не можете изменить входное напряжение постоянного тока.

(постоянный ток с аккумулятором)

Заключение

Мы действительно дали исчерпывающий обзор постоянного тока постоянного напряжения, его преимуществ и недостатков. Благодаря этому вы должны лучше понимать, что такое постоянный ток и чем он отличается от переменного тока. Электрический заряд постоянного тока имеет однонаправленный поток и присутствует почти в каждом электронном устройстве. С другой стороны, переменный ток дешевле и его легче передавать.

Как и в случае с переменным током, это, несомненно, становится возможным в технологии. Если вы подключите большую часть своей электроники к розетке, вам непременно придется преобразовать переменный ток в постоянный. Применение этих источников рассеивания мощности зависит от нескольких факторов и технических характеристик. Будьте уверены, с этим руководством вы быстро найдете переключение между любыми формами энергии.

Общие уровни постоянного напряжения |

Уровни постоянного напряжения:

0.7 В Номинальное падение напряжения на нормальном кремниевом диоде или аналогичном полупроводниковом переходе

0,8 В Напряжения от 0 до 0,8 В считаются логическим 0 на логических входах TTL IC

1. 25V NiCd, NiMH номинальное напряжение аккумуляторной батареи

1.5V Номинальное напряжение угольных и щелочных аккумуляторов

1,6 В Напряжение, которое вы обычно получаете от свежего щелочного элемента батареи

1,8 В Очень часто используемое очень низкое рабочее напряжение цифровых схем (много ядер ЦП)

Номинальное напряжение 2В свинцово-кислотной батареи

2 В Напряжения от 2 В до 5 В считаются логической 1 на логических входах ИС TTL.

Номинальное напряжение литиевой батареи 3 В

Рабочее напряжение логических цепей 3,3 В LVTTL

3,6 В Типичное напряжение, используемое для питания сотовых телефонов (от NiMH или литий-ионной аккумуляторной батареи)

Рабочее напряжение 4,5 В для многих небольших электронных устройств, питающихся от трех батарей

Рабочее напряжение логических цепей 5 В TTL

Рабочее напряжение 6 В для многих небольших электронных устройств, питающихся от четырех батарей

9V Напряжение обычно используемой батареи

10 В Нормальный предел управляющего напряжения в аналоговых системах управления 0-10 В и 1-10 В (регулирование освещенности и промышленное использование)

12V Номинальное напряжение автомобильного аккумулятора

13. 8V напряжение, которое вы ожидаете получить от автомобильного питания 12 В при работающем автомобильном двигателе (зарядка аккумулятора)

Аккумулятор для грузовых автомобилей 24 В.
24V Наиболее распространенное номинальное напряжение в системах автоматизации, используемое для логических сигналов и питания токовой петли

Стандартное стандартное входное напряжение 24 В для авиационных и оборонных приложений

28 В Максимальное напряжение зарядки аккумулятора для аккумуляторной системы 24 В (например, аккумуляторов, питающих системы автоматизации).

Стандартное стандартное входное напряжение 28 В для авиационных и оборонных приложений

36V Напряжение батареи, используемое в некоторых электрических гольф-карах, электросамокатах, электрических велосипедах, мощных аккумуляторных инструментах и ​​т. Д..

Напряжение 42,4 В должно быть меньше или равно 42,4 В пиковое / 60 В постоянного тока, чтобы соответствовать безопасным пределам и соответствовать БСНН.

Опасное напряжение 42,4 В — это напряжение, превышающее пиковое 42,4 В или 60 В постоянного тока, существующее в цепи, которая не соответствует требованиям ни для цепи с ограничением тока, ни для цепи TNV. (IEC 60950)

48V Резервное питание от батареи Напряжение -48V используется в телекоммуникационных системах для питания телефонных станций и другого телекоммуникационного оборудования. Нормальный диапазон рабочего напряжения для номинального источника питания -48 В постоянного тока на интерфейсе «A» должен составлять от -40,5 В до -57,0 В постоянного тока в соответствии с ETSI EN 300 132-2

48 В В некоторых центрах обработки данных для питания серверов используется постоянный ток 48 В (простой резервный аккумулятор)

Фантомное питание 48 В для микрофонов в аудиомикшерах чаще всего использует фантомное питание + 48 В
48 В некоторые системы автоматизации используют питание + 48 В для оборудования и ввода / вывода (распределение электроэнергии)

50 В Работа с цепями или аппаратами под напряжением ниже этого напряжения не требует «оценки опасностей / рисков. ”NFPA 7OE

Напряжение 60 В должно быть меньше или равно 42,4 В пиковое / 60 В постоянного тока, чтобы соответствовать безопасным пределам и соответствовать безопасному сверхнизкому напряжению.

Опасное напряжение 60 В — это напряжение, превышающее 42,4 В пикового или 60 В постоянного тока, существующее в цепи, которая не соответствует требованиям ни для цепи ограниченного тока, ни для цепи TNV. (IEC 60950)

Стандартное входное напряжение 72 В для шин

Директива по низковольтному оборудованию 75 В действует для напряжений в диапазоне от 50 до 1000 вольт переменного тока. или от 75 до 1500 вольт d.с

110V Используется в автоматизации управления распределением электроэнергии в качестве напряжения ввода-вывода и для исполнительных механизмов на высоковольтных распределительных станциях.

Стандартное входное напряжение 110 В для шин

120 В Верхний предел сверхнизкого напряжения составляет 120 В постоянного тока без пульсаций.

125 В Обычно используемое испытательное напряжение сопротивления изоляции, используемое для испытания низковольтной проводки, когда испытательное напряжение 250 В является слишком большим.

160 В Наибольшее напряжение постоянного тока, охватываемое телефонной / телекоммуникационной отраслью / ITE, составляет 160 В (ANSI T1.311)

169V Пиковое напряжение при питании от сети 120 В переменного тока составляет около 169 В, это напряжение можно обойти, если выпрямить и отфильтровать сетевое питание 120 В

220V Используется для автоматизации управления распределением электроэнергии в качестве напряжения ввода-вывода и для исполнительных механизмов на высоковольтных распределительных станциях.

250 В Обычно используемое напряжение для проверки сопротивления изоляции. Испытания цепей SELV и PELV проводятся при 250 В.

Стандартное входное напряжение 270 В в приложениях для авионики и обороны

324 В Пиковое напряжение сети 230 В переменного тока составляет около 324 В, это напряжение можно обойти, если выпрямить и отфильтровать сетевое питание 230 В

Напряжение питания 380 В постоянного тока для питания постоянного тока, используемое в некоторых центрах обработки данных. Emerge Alliance использует эту систему на 380 В.

500 В Обычно используемое напряжение для проверки сопротивления изоляции. Испытания изоляции при нормальной сетевой проводке (230 В) обычно проводятся с испытательным напряжением 500 В. Минимальное ожидаемое сопротивление изоляции в цепи питания составляет 0,5 МОм. Также необходимо провести испытание между цепями SELV и PELV и токоведущими проводниками других цепей при напряжении 500 В.

Напряжение питания 575 В постоянного тока для питания постоянного тока, используемое в некоторых центрах обработки данных

600 В Напряжение, используемое в локомотивных системах с приводом от третьего рельса и на воздушных линиях для старых трамваев

Напряжение 750 В, используемое для питания поездов в метро Хельсинки (питание третьего рельса), а также в современных трамвайных системах

1000 В Обычно используемое напряжение проверки сопротивления изоляции для цепей, работающих от 500 В до 1000 В.

Директива по низковольтному оборудованию 1500 В действует для напряжений в диапазоне от 50 до 1000 вольт переменного тока. или от 75 до 1500 вольт постоянного тока

2500 В Обычно используемое напряжение для проверки сопротивления изоляции

3250 В Используйте испытательное напряжение 2300 В или 3250 В постоянного тока для испытания на диэлектрическую прочность двойной изоляции

5000 В Обычно используемое напряжение проверки сопротивления изоляции при проверке высоковольтной проводки

DC205 Источник постоянного напряжения

Источник постоянного напряжения DC205

Источник постоянного напряжения DC205 с низким уровнем шума и высоким разрешением является правильным инструментом, когда требуется прецизионный источник смещения.Его биполярный четырехквадрантный выход выдает напряжение до 100 В с разрешением 1 мкВ и током до 50 мА. В 4-проводном режиме (дистанционное считывание) прибор корректирует сопротивление выводов, обеспечивая точный потенциал нагрузки. Стабильность выходного сигнала DC205 составляет замечательную ± 1 ppm в течение 24 часов. Благодаря линейному источнику питания не нужно беспокоиться о высокочастотном шуме.

Истинное 6-значное разрешение

Дисплей на передней панели DC205 позволяет устанавливать напряжение с истинным 6-значным разрешением.Можно выбрать один из трех диапазонов напряжения: ± 1 В, ± 10 В и ± 100 В, что позволяет устанавливать напряжение от 1 мкВ до 100 В — восемь порядков величины!

Дизайн с низким уровнем шума

DC205 обладает выдающимися шумовыми характеристиками — в диапазоне 1 В среднеквадратичное значение шума составляет менее 1 мкВ (0.От 1 Гц до 10 Гц). Его точность также составляет 0,0025% за период в один год, и он имеет отличную температурную стабильность со спецификацией менее 1 ppm / ° C. В конструкции даже используются линейные блоки питания, а не импульсные блоки питания, поэтому помехи от частоты переключения никогда не могут быть проблемой. Щелкните здесь, чтобы сравнить DC205 и Yokogawa 7651.

Сканирование

Функция запускаемого сканирования напряжения прибора может быть полезна в ряде экспериментальных приложений.Можно управлять пусковым и конечным напряжением, скоростью сканирования и функцией сканирования. Скорость сканирования может быть установлена ​​от 100 мс до 10 000 с, а функция сканирования может быть линейной или треугольной. Поддерживаются как одиночное сканирование, так и непрерывное сканирование, и прибор может запускаться с передней панели, удаленно через один из интерфейсов или с помощью внешнего сигнала запуска.

Биполярный, четырехквадрантный выход

DC205 может выводить как положительное, так и отрицательное напряжение, и он работает либо в заземленном, либо в плавающем режиме.В плавающем режиме выход может поддерживать напряжение до 250 В относительно заземления шасси. Вы также можете выбрать 2-проводную или 4-проводную схему работы. В 4-проводном режиме (дистанционный контроль) прибор поддерживает заданное напряжение непосредственно на вашей нагрузке, устраняя влияние сопротивления проводов.

Компьютерные интерфейсы

DC205 имеет компьютерные интерфейсы RS-232 и USB на задней панели. Все функции прибора могут быть установлены или прочитаны через интерфейсы. Для удаленного взаимодействия с полной гальванической развязкой DC205 также имеет волоконно-оптический интерфейс на задней панели.При подключении к модулю удаленного компьютерного интерфейса SX199 предоставляется возможность управления DC205 через GPIB, Ethernet и RS-232.

Прорыв в высоковольтном постоянном токе может стимулировать рост возобновляемой энергии

Томас Эдисон отстаивал постоянный ток, или постоянный ток, как лучший способ подачи электричества, чем переменный или переменный ток. Но изобретатель лампочки проиграл Войну Токов. Несмотря на иногда плачевные усилия Эдисона — в какой-то момент он ударил электрическим током слона в зоопарке Кони-Айленда, пытаясь показать опасности технологии, — переменного тока является основным путем, по которому электричество течет от электростанций к домам и предприятиям повсюду. (Соответствующий тест: «Что вы не знаете об электричестве»)

Но теперь, более чем через столетие после ошибочного трюка Эдисона, округ Колумбия, возможно, получает определенное оправдание.

Обновленная высоковольтная версия постоянного тока, называемая HVDC, рекламируется как метод передачи будущего из-за ее способности передавать ток на очень большие расстояния с меньшими потерями, чем переменный ток. И эта тенденция может быть усилена новым устройством, называемым гибридным выключателем HVDC, которое может позволить использовать постоянный ток в больших электрических сетях, не опасаясь катастрофического сбоя, который мешал технологии в прошлом.(См. Фотографии по теме: «Худшие отключения электроэнергии в мире».)

Швейцарский гигант энергетических технологий и автоматизации ABB, который разработал этот выключатель, говорит, что он также может оказаться критически важным для перехода 21-го века от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии. использование всего потенциала массивных ветряных электростанций и солнечных электростанций для обеспечения электроэнергией отдаленных городов.

Пока что устройство тестировалось только в лабораториях, но генеральный директор ABB Джо Хоган рекламирует гибридный выключатель постоянного тока высокого напряжения как «новую главу в истории электротехники» и предсказывает, что это сделает возможной разработку «сеть будущего» — то есть массивная сверхэффективная сеть для распределения электроэнергии, которая соединит не только страны, но и несколько континентов.Сторонние эксперты не такие грандиозные, но они все же считают этот прорыв важным прорывом.

«Я поражен потенциалом этого изобретения», — говорит Джон Кассакян, профессор электротехники и информатики Массачусетского технологического института. «Если он работает в больших масштабах и экономичен в использовании, он может стать существенным активом».

На расстоянии

Гибридный выключатель постоянного тока высокого напряжения может ознаменовать новый день для излюбленного Эдисоном режима электричества, в котором ток передается в постоянном потоке в одном направлении, а не в прямом и обратном направлении переменного тока.В начале 1890-х годов округ Колумбия проиграл так называемую войну течений в основном из-за проблем с передачей на большие расстояния.

Во времена Эдисона из-за потерь из-за электрического сопротивления не было экономичной технологии, которая позволила бы системам постоянного тока передавать энергию на большие расстояния. Эдисон не видел в этом недостатка, потому что он предполагал, что электростанции будут в каждом районе.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Но его соперники в новаторскую эпоху электричества, Никола Тесла и Джордж Вестингауз, вместо этого рекламировали AC, который можно было отправлять на большие расстояния с меньшими потерями.Напряжение переменного тока (представьте его аналогом давления в водопроводе) можно легко повышать и понижать с помощью трансформаторов. Это означало, что переменный ток высокого напряжения можно было передавать на большие расстояния до тех пор, пока он не попадал в районы, где он был преобразован в более безопасную электроэнергию низкого напряжения.

Благодаря переменному току дымовые угольные электростанции можно было строить за много миль от домов и офисных зданий, которые они питали. Эта идея победила и стала основой для распространения электроэнергетических систем в Соединенных Штатах и ​​во всем мире.

Но развитие технологий в конечном итоге сделало возможным передавать постоянный ток при более высоких напряжениях. Тогда преимущества HVDC стали очевидными. По сравнению с переменным током, HVDC более эффективен — линия HVDC протяженностью в тысячу миль, несущая тысячи мегаватт, может потерять от 6 до 8 процентов своей мощности по сравнению с 12-25 процентами для аналогичной линии переменного тока. А для HVDC потребуется меньше линий на маршруте. Это сделало его более подходящим для мест, где электроэнергия должна передаваться на чрезвычайно большие расстояния от электростанций в городские районы.Он также более эффективен для передачи электроэнергии под водой.

В последние годы такие компании, как ABB и немецкая Siemens, построили ряд крупных проектов передачи HVDC, таких как 940-километровая (584-мильная) линия ABB, которая была введена в эксплуатацию в 2004 году для подачи энергии с огромной китайской гидроэлектростанции «Три ущелья». в провинцию Гуандун на юге. В Соединенных Штатах компания Siemens впервые установила подводный кабель на 500 киловольт, линию HVDC протяженностью 65 миль, чтобы взять дополнительную мощность из энергосистемы Пенсильвании / Нью-Джерси на энергоемкий Лонг-Айленд.(По теме: «Может ли ураган« Сэнди »пролить свет на сокращение перебоев в подаче электроэнергии?»). Самая длинная линия электропередачи в мире, около 2500 километров (1553 мили), строится ABB сейчас в Бразилии: проект HVDC в Рио-Мадейре будет свяжет две новые гидроэлектростанции в Амазонке с Сан-Паулу, главным экономическим центром страны. (Связанные изображения: «Речные люди ждут плотины Амазонки»)

Но все эти проекты предусматривали прямую доставку электроэнергии. Некоторые инженеры начали предвидеть возможность разветвления HVDC на «суперсети».«Разрозненные массивы ветряных электростанций и солнечных установок могут быть объединены в гигантские сети. Благодаря своей стабильности и низким потерям, HVDC может уравновесить естественные колебания возобновляемой энергии так, как никогда не сможет AC. потребность в постоянной мощности базовой нагрузки крупных угольных или атомных электростанций.

Необходимость в выключателе

Однако до сих пор такие решения в области возобновляемых источников энергии сталкивались по крайней мере с одним серьезным препятствием. Гораздо сложнее регулировать сеть постоянного тока , где ток течет непрерывно, чем при переменном токе.«Когда у вас большая сеть и в одном месте случился удар молнии, вы должны иметь возможность быстро отключить эту секцию и изолировать проблему, иначе с остальной сетью могут случиться плохие вещи», например, катастрофическое «отключение электроэнергии», — объясняет технический директор ABB Прит Банерджи. «Но если вы можете быстро отключиться, остальная часть сети может продолжать работать, пока вы устраняете проблему». Вот где могут пригодиться гибридные выключатели HVDC — по сути, невнятные стойки схем внутри электростанции.Выключатель объединяет в себе ряд механических и электронных устройств отключения, которые перенаправляют скачок тока и затем отключают его. ABB заявляет, что устройство способно остановить выброс, эквивалентный мощности электростанции мощностью один гигаватт, которая могла бы обеспечить электроэнергией 1 миллион домов в США или 2 миллиона домов в Европе, за значительно меньшее время, чем мгновение ока.

Хотя новый выключатель АББ все еще должен пройти испытания на реальных электростанциях, прежде чем он будет признан достаточно надежным для широкого использования, независимые эксперты считают, что он представляет собой шаг вперед по сравнению с предыдущими попытками.(Сименс, конкурент ABB, по сообщениям, также работал над усовершенствованным выключателем постоянного тока высокого напряжения).

«Я думаю, что этот гибридный подход — очень хороший подход», — говорит Нараин Хингорани, исследователь и консультант в области передачи энергии, который является его научным сотрудником. с Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике. «Есть и другие способы сделать то же самое, но их сейчас нет, и они могут быть более дорогими».

Хингорани считает, что гибридные выключатели HVDC могут сыграть важную роль в создании разветвленных сетей HVDC, которые могли бы реализовать потенциал возобновляемых источников энергии.Кабели HVDC могут быть проложены вдоль дна океана для передачи электроэнергии от плавучих ветряных электростанций, которые находятся в десятках миль от берега, далеко вне поля зрения жителей побережья. По словам Хингорани, линии HVDC, оборудованные гибридными выключателями, также было бы намного дешевле закопать, чем AC, потому что они требуют меньше изоляции.

Для ветряных электростанций и солнечных установок в регионах Среднего Запада и Скалистых гор кабели HVDC можно прокладывать под землей в экологически уязвимых районах, чтобы не загромождать ландшафт опорами электропередач и воздушными линиями.«До сих пор мы преследовали низко висящие плоды, строя их в местах, где легко подключиться к сети», — объясняет он. «Есть и другие места, где может быть много ветра, но где потребуются годы, чтобы получить разрешения на строительство воздушных линий — если вы вообще сможете их получить, — потому что общественность против».

Другими словами, из-за того, что общество предпочитает держать угольные электростанции вне поля зрения, или из-за желания использовать силу удаленного оффшорного или горного ветра, общество по-прежнему ищет наименее назойливый способ доставки электроэнергии на большие расстояния.Это означает, что по той же причине, по которой Эдисон проиграл Войну течений в конце 19-го века, его постоянный ток может получить возможность (благодаря технологическим достижениям) служить основой более чистой сети 21-го века. (См. Статью по теме: «Энергосистема 21-го века: можем ли мы исправить инфраструктуру, которая питает нашу жизнь?»)

Эта история является частью специальной серии , в которой исследуются вопросы энергетики. Для получения дополнительной информации посетите The Great Energy Challenge .

Примечание редактора: в более ранней версии этой истории неверно говорилось, что достижения в технологии трансформаторов сделали возможным передавать постоянный ток на большие расстояния при высоком напряжении. История теперь отражает то, что это стало возможным благодаря другим технологическим достижениям, а не усовершенствованиям трансформаторов. Определения напряжения и переменного тока также были изменены для ясности.

Напряжение постоянного тока | Airwindows

TL: DW; Буквально контролируйте напряжение для цифровых рабочих станций, потому что почему бы и нет?

DC Напряжение

Это именно то, что написано на банке.НЕ просто добавляйте это в смесь и крутите, чтобы посмотреть, что из этого получится. Если вся ваша система связана по постоянному току, вы просто взорвете свои вуферы после сильного удара. Я не несу ответственности за ущерб, причиненный неправильным использованием необычных инструментов.

Что СЛЕДУЕТ делать? Вот несколько идей.

Нет почти такого же хорошего фильтра смещения постоянного тока, как применение противоположного смещения. Используйте замер, возможно, опцию / alt-перетаскивание ползунка, если ваша DAW позволяет это, чтобы отменить смещение постоянного тока без каких-либо звуковых штрафов.Это называется «сервопривод постоянного тока», но в цифровом виде. Если вы можете сделать это идеально, а затем отскакивать файлы, чтобы вы могли работать с разделом с исправленным центром (чтобы вам не приходилось получать треск при его включении или выключении), это был бы самый качественный способ избавиться от ИСПРАВЛЕННОЙ Смещение постоянного тока без какого-либо изменения басов. Он сохранит вплоть до 0,001 Гц или что-то еще, и убьет только то, что является полностью неизменным постоянным током.

Если у вас есть преобразователь со связью по постоянному току и аналоговые модульные синтезаторы, вы можете использовать его для создания и модуляции управляющих напряжений.Используйте его в качестве источника напряжения, а затем смешивайте все вместе, используя маршрутизацию DAW, так же, как вы используете патч-корды на своих синтезаторах, и будьте осторожны, чтобы не направлять управляющие напряжения на мониторы! Я знаю, что есть люди, которые делали странные вещи, чтобы получить постоянное напряжение внутри своих DAW. Теперь все намного проще 🙂

Этот плагин может быть вам бесполезен, и не играйте с ним, если не знаете, что это такое. Если это полезно для вас, вы уже точно знаете, что с ним делать, так что вперед, теперь у вас есть управляющие напряжения DAW из простого плагина.

В моем Patreon ЕСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ. Ленточные эмуляции ближе! Я уменьшил все цели, чтобы сделать их более достижимыми. (помните, я бы хотел, чтобы это произошло через многих людей, а не только через нескольких, цель должна оставаться достигнутой, чтобы я продолжал получать эти награды!)

Новое «начало просмотра списка один раз в месяц» теперь стоит 600 долларов, опенсорсинг — 800 долларов, выпуск двух в месяц — 1000 долларов и т.д. плагины, которые я делаю, вы тоже только начинаете получать «лучшие хиты».С нетерпением жду вступления в эту фазу! Я чувствую, что больше людей признают ценность моего Patreon, если эти плагины начнут выпускаться. Они довольно удивительны (и как только они ВЫПУСКАЮТСЯ, я могу разрабатывать новые версии, что сделает мои исследования еще шире).

FAQ: Можно ли подавать напряжение постоянного тока на блок переменного / постоянного тока? | Техническая информация.

1. Работа при входном напряжении постоянного тока

Во входной цепи импульсных источников питания, в основном, как только входное напряжение переменного тока выпрямляется и преобразуется в напряжение постоянного тока.Следовательно, они могут работать с постоянным напряжением. Однако тип переключателя входного напряжения не может работать с напряжением постоянного тока.

Поскольку выпрямленное напряжение сглаживается конденсатором, необходимо подавать постоянное напряжение, значение которого равно пиковой величине переменного напряжения. Следовательно, когда они работают с постоянным напряжением, необходимо применять номинальное переменное напряжение, умноженное на квадратный корень из двух (= переменное напряжение x √2). См. Диапазон входного напряжения постоянного тока в каталоге COSEL.

2. Электропроводка для входа постоянного тока

2.1 Схема

Поскольку имеется двухполупериодная схема выпрямителя, положительное / отрицательное напряжение может подаваться на любую клемму входа.

2.2 Рекомендуемая схема подключения

Положительное напряжение может подаваться на любую клемму входа, но COSEL рекомендует подавать положительное напряжение на клемму AC (L), которая имеет предохранитель. См. Рис.2.1.
Когда вход постоянного тока применяется к источникам питания переменного и постоянного тока, установите предохранитель постоянного тока на входную линию для защиты при выходе из строя источников питания.

Рис. 2.1 Рекомендуемая схема подключения для входа постоянного тока

2.3 Внутренний предохранитель

Большинство источников питания имеют предохранители переменного тока. Пожалуйста, добавьте предохранитель с номиналом постоянного тока во входную линию, потому что предохранитель с номиналом переменного тока не будет безопасно работать с входом постоянного тока в ненормальных условиях.

2.4 Условие приемлемости для утверждения безопасности

Большинство источников питания переменного и постоянного тока с универсальным входом сертифицированы для условий входного напряжения «100–240 В переменного тока (50/60 Гц)».
Подробные сведения см. В руководстве по эксплуатации каждого продукта.
Таким образом, сертификаты безопасности не применяются к условиям входа постоянного тока, за исключением некоторых продуктов, сертифицированных для входа постоянного тока.

| Журнал Nuts & Volts

ВВЕДЕНИЕ

Во многих современных электронных схемах с батарейным питанием требуется источник постоянного тока, который имеет либо большее значение напряжения, чем напряжение основной батареи, либо имеет обратную полярность; Схема, которая питается от шестивольтовой батареи, может, например, включать в себя каскад с одним операционным усилителем, для которого требуются линии питания +12 В и -6 В.В таких случаях требуемые напряжения могут генерироваться через одну или несколько специальных схем преобразователя постоянного напряжения.

Большинство электронных преобразователей напряжения постоянного тока работают по тому или иному из четырех основных способов и используют генератор с питанием от постоянного тока для управления либо простой схемой «умножитель напряжения» на основе диода-конденсатора, либо сетью повышающего трансформатора и выпрямителя, либо «летающей». конденсаторный преобразователь напряжения или диодно-управляемый зарядный насос, который производит желаемое конечное выходное постоянное напряжение или напряжения.

В этой статье объясняются принципы работы и приводятся практические примеры каждого из этих четырех основных типов схем.

ЦЕПИ МНОЖИТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ
Обычные типы цепей преобразователя напряжения постоянного тока с «умножителями напряжения» основаны на простой двухсекционной диодно-конденсаторной выпрямительной сети, которая была первоначально разработана еще в 1930-х годах для использования в дорогостоящих цепях переменного тока. -Приложения преобразования напряжения постоянного тока, которые до сих пор широко используются.

Чтобы понять основные операции и терминологию этой схемы (которая иногда может сбивать с толку), необходимо начать с рассмотрения простой схемы преобразования мощности переменного тока в постоянный, а именно:

Самая простая схема преобразования мощности переменного тока в постоянный — это основной тип однополупериодного выпрямления, показанный на рис. 1 , который изображает схему, в которой используется трансформатор со значением вторичного напряжения 250 В (среднеквадратичное значение).

РИСУНОК 1. Основные детали простого блока питания постоянного тока с однополупериодным выпрямлением на 250 В.

Здесь напряжение переменного тока, приложенное к входу выпрямителя D1, попеременно колеблется выше и ниже значения 0 В, повышаясь до положительного значения V _{пиковое значение} (Vpk) + 353 В в положительном полупериоде и снижаясь до отрицательного значения V. _{пиковое значение} -353В в отрицательном полупериоде.

D1 смещен в прямом направлении в течение каждого положительного полупериода и, таким образом, заряжает конденсатор C1 до пикового значения (без учета прямого падения напряжения D1) + 353 В, но смещается в обратном направлении в течение каждого отрицательного полупериода, что, таким образом, не имеет практического эффекта. на цепи.

Эта схема вырабатывает положительное выходное напряжение, но ее можно заставить генерировать отрицательное выходное напряжение, просто поменяв полярность D1 и C1 на обратную.

Действительно важно отметить в схеме полуволнового выпрямителя Рис.1 то, что D1 и C1 действуют вместе как детектор пикового напряжения, который заставляет схему выдавать выходной сигнал, равный положительному значению пика вторичного напряжения T1. .

То же самое основное действие происходит во всех обычных схемах двухполупериодного выпрямителя, которые также дают выходной сигнал, равный пиковому значению вторичного напряжения трансформатора.

В начале 1930-х инженеры нуждались в дешевом, надежном и безопасном способе генерации дорогостоящего маломощного постоянного напряжения из недорогих нелетальных трансформаторов, и для этого разработали простую двухсекционную схему «умножителя напряжения». работа. На рис. 2 показана такая схема, возбуждаемая от вторичной обмотки трансформатора на 250 В.

РИСУНОК 2. Основные детали схемы умножителя напряжения с «удвоением напряжения» с приводом от трансформатора.

Здесь секция C1-D1 действует как диодный фиксатор, который при питании от нормального входа переменного тока, который колеблется симметрично относительно значения 0 В, формирует выходной сигнал идентичной формы, но его пиковая отрицательная точка привязана к «Опорное» значение 0 В, как показано на диаграмме.

Пиковое выходное значение этой формы волны равно размаху (V _pp ) входного напряжения переменного тока и подается непосредственно на вход простой секции детектора пикового напряжения D2-C2, которая, таким образом, производит Выходное напряжение постоянного тока равно значению V _pp (а не пиковому значению) входного напряжения переменного тока.

Таким образом, эта схема дает вдвое большее выходное напряжение, чем обычная полуволновая или двухполупериодная схема выпрямителя, и поэтому известна как умножитель напряжения с «удвоением напряжения».

Схема может быть создана для генерирования отрицательного (а не положительного) выходного напряжения путем простого изменения полярности C1-D1 и D2-C2.

Один очень важный момент, который следует отметить в отношении базовой схемы , рис. 2, , заключается в том, что ее выходное напряжение фактически равно V плюс общее « опорное » напряжение (V _ref ) D1-C2, которое в этом конкретном примере равно 0V. Таким образом, если эта схема модифицируется так, что V _ref каким-то образом повышается до (скажем) + 1000 В, выход 706 В C2 будет добавлен к выходу V _ref , чтобы получить окончательное выходное напряжение 1706 В, и поэтому на.

Сердцем схемы , рис. 2, является фактическая сеть удвоителя напряжения C1-D1-D2-C2. Рисунок 3 (a) показывает обычную схему этой сети, а Рисунок 3 (b) показывает ее перерисовку как «стандартную» секцию умножителя напряжения с удвоением напряжения.

РИСУНОК 3. (a) Схема обычного удвоителя напряжения и (b) схема, перерисованная в «стандартной» форме.

Основной особенностью удвоителя напряжения является то, что несколько «удвоителей» можно легко соединить между собой для получения различных значений умножения напряжения, и такие схемы лучше всего рисовать с использованием стандартного представления , рис. 3 (b), .

На рис. 4 , например, показаны три из этих «удвоителей» каскадов, соединенных между собой для обеспечения секвенсора напряжения, при котором конечное выходное напряжение в шесть раз превышает пиковое значение исходного входного напряжения 250 В (действующее значение).

РИСУНОК 4. Три «удвоителя» соединены между собой, чтобы обеспечить умножение напряжения в 6 раз.

Здесь каждая секция удвоителя генерирует отдельный выход (через свой конденсатор C2, C4 или C6) 706 В, но выход первого удвоителя действует как точка V _ref второго удвоителя, а выход второго удвоителя действует как точка V _ref третьего удвоителя, в результате чего три отдельных выходных напряжения складываются вместе, давая окончательный выход постоянного тока + 2118 В от входа 250 В переменного тока.

Обратите внимание на схему , рис. 4, , что входной конденсатор каждой секции питается непосредственно от входного переменного напряжения и требует абсолютного минимального номинального напряжения, равного выходному напряжению этой секции по отношению к земле, например, для C5 требуется минимальный номинал. 2118В.

В середине 1930-х годов была разработана модифицированная версия умножителя напряжения для преодоления этого препятствия. Известный как умножитель напряжения Кокрофта-Уолтона, он использует стандартные каскады удвоителя напряжения, соединенные между собой так, как показано на , рис. 5, .

РИСУНОК 5. Эта трехступенчатая схема Кокрофта-Уолтона дает умножение напряжения в 6 раз.

Эта схема аналогична схеме , рис. 4 , за исключением того, что на вход каждого удвоителя (кроме первого) подается напряжение от «фиксированной» точки переменного напряжения предыдущего удвоителя.

Следовательно, требование «минимального номинального напряжения» каждого компонента, используемого в каждой ступени удвоения, равно размаху исходного входного напряжения переменного тока.

Недостатком умножителя напряжения Кокрофта-Уолтона является то, что его выходной импеданс довольно высок (он пропорционален сумме импедансов различных входных конденсаторов), и поэтому он может обеспечивать только небольшие выходные токи.

На практике этот тип умножителя напряжения был первоначально разработан просто для генерации очень высокого (примерно до 30 кВ) напряжения ускорителя на конечном аноде электронно-лучевых трубок, что требует очень небольшого тока возбуждения.

Обратите внимание, что 10-ступенчатая схема этого типа — при возбуждении от входа 500 В переменного тока — генерирует выход постоянного тока более 14 кВ, но компоненты, используемые на каждой ступени, имеют минимальные требования к номинальному напряжению менее 1,5 кВ.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЦЕПИ
Напряжение постоянного тока можно легко преобразовать в одно из более высоких значений или обратной полярности, используя источник постоянного тока для питания автономного генератора прямоугольных импульсов от 1 кГц до 30 кГц, выход которого подается на умножитель напряжения одного из уже описаны основные типы, которые, таким образом, обеспечивают желаемое «преобразованное» выходное напряжение постоянного тока. На рисунке 6 показана практическая демонстрационная схема этого типа.

РИСУНОК 6. Базовая демонстрационная схема «удвоителя напряжения».

В схеме , рис. 6, используется «таймер» типа 555 (который может обеспечивать довольно высокие выходные токи) в качестве автономного генератора прямоугольных импульсов, который работает на частоте около 3 кГц (определяется значениями R1-R2-C2), и напрямую управляет каскадом «удвоителя» C3-D1-D2-C4, который (в идеале) производит выход постоянного тока, равный размаху выходного сигнала прямоугольной формы, который (в идеале) равен значению Vcc.

На практике величина размаха прямоугольной волны немного меньше Vcc, и «удвоитель» теряет еще 1,2 В при падении напряжения в D1 и D2, в результате чего фактический выход (при очень небольшой нагрузке) примерно на 1,6 В меньше, чем Vcc, например, 8,4 В при питании 10 В. Схема может использовать любой источник питания в диапазоне от 5 до 15 В.

Рисунок 7 показывает гораздо более полезную версию базовой схемы Рисунок 6 «удвоитель напряжения».

РИСУНОК 7. Схема удвоения постоянного напряжения.

В этой версии «удвоитель» C3-D1-D2-C4 подключен к положительной (а не 0 В) линии питания, и его выходное напряжение, таким образом, добавляется к выходному напряжению линии питания, что дает выходное напряжение постоянного тока. (при небольшой нагрузке) почти в два раза больше Vcc.

На практике схема прототипа дает выходной сигнал почти 19 В при использовании источника питания 10 В.

Рисунок 8 показывает схему Рисунок 7 , модифицированную для использования с каскадной парой «удвоителей» каскадов, в конфигурации, которая известна (поскольку она генерирует выход постоянного тока в четыре раза больше, чем базовое пиковое входное напряжение переменного тока) как учетверитель напряжения.’

РИСУНОК 8. Каскадная схема «удвоителя напряжения».

Здесь выход нового каскада «удвоителя» C5-D3-D4-C6 (который на пару вольт меньше Vcc) добавляется к выходному сигналу базовой схемы (рис. 7) , что дает выходное напряжение постоянного тока. (при небольшой нагрузке) почти в три раза больше Vcc.

На практике схема прототипа дает выходной сигнал 27 В при использовании источника питания 10 В.

На рисунке 9 показан особенно полезный тип схемы умножителя напряжения, который генерирует отрицательное выходное напряжение, которое (в идеале) почти равно по амплитуде, но противоположно полярности полярности линии питания ИС, таким образом обеспечивая выход с раздельным питанием от несимметричный вход.

РИСУНОК 9. Генератор отрицательного напряжения постоянного тока.

Схема аналогична схеме Рис. 6 , но имеет обратную полярность «удвоителя» D1-D2-C4, так что его выходное напряжение является отрицательным по отношению к линии 0 В.

На практике схема прототипа дает выходной сигнал -8,4 В при использовании источника питания 10 В. (Примечание: два из этих «удвоителей» каскадных соединений дают выходное напряжение -17,5 В при использовании источника питания 10 В.)

ЦЕПЬ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ГЕНЕРАТОРА

Метод «умножителя напряжения» для получения увеличенных значений выходного напряжения постоянного тока обычно рентабелен только тогда, когда требуются коэффициенты умножения менее шести.

В случаях, когда требуются очень большие коэффициенты повышения (например, когда сотни вольт должны генерироваться через источник питания от 6 до 12 В), часто лучше использовать выход низковольтного генератора или генератора прямоугольных импульсов. для управления повышающим трансформатором напряжения, который затем обеспечивает необходимое высокое напряжение (в форме переменного тока) на его вторичной (выходной) обмотке; это переменное напряжение может быть легко преобразовано обратно в постоянное с помощью простой сети выпрямитель-фильтр. На рисунке 10 показана практическая схема маломощного генератора высокого напряжения этого типа.

РИСУНОК 10. Преобразователь постоянного тока с 9 В на 300 В.

Схема Рис. 10 действует как преобразователь постоянного тока в постоянный, который генерирует выходное напряжение 300 В постоянного тока от источника питания 9 В постоянного тока.

Здесь Q1 и связанная с ним схема действуют как LC-генератор Хартли, с низковольтной первичной обмоткой от 9V-0-9V до 250V сетевого трансформатора T1 (или трансформатора с аналогичным соотношением витков), образующего L-часть. генератора, который настраивается через C2.

Напряжение питания повышается примерно до 350 В пикового значения на вторичной обмотке T1, выпрямляется полуволной и сглаживается через D1-C3. Без постоянной нагрузки на C3 конденсатор может создать мощный, но нелетальный «пояс».

При постоянной нагрузке на выходе выход падает примерно до 300 В при токе нагрузки в несколько миллиампер.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА «ЛЕТУЩИЙ КОНДЕНСАТОР»

Одним из очень эффективных способов получения хорошего преобразования низкого напряжения в отрицательное является использование так называемого метода «летающего конденсатора», который используется в популярной специальной микросхеме преобразователя напряжения ICL7660 (и ее SI7660, LMC7660 и т. Д.)., эквиваленты) и несколькими аналогичными устройствами.

ICL7660 размещен в восьмиконтактном корпусе DIL, как показано на рис. 11 (a) , и предназначен для питания от несимметричного источника постоянного тока, который подключается между контактами 8 (V +) и 3 (GND или 0 В), и для генерации отрицательного выходного сигнала с равным значением на выводе 5 (-Vout), т. Е. При питании от источника питания + 5 В он генерирует выходной сигнал -5 В на выводе 5, таким образом удваивая напряжение питания (т. Е. 10 В ) доступен между контактами 8 и 5.

РИСУНОК 11. (a) Схема и обозначения контактов и (b) упрощенная базовая схема использования ИС преобразователя напряжения ICL7660.

Таким образом, ИС может использоваться как генератор отрицательного напряжения или как удвоитель напряжения.

ICL7660 может использоваться с любым источником питания от + 1,5 В до 10 В постоянного тока, потребляет типичный ток покоя 170 мкА при 10 В и имеет типичную эффективность преобразования напряжения + ve в отрицательное значение 99,9%, когда его вывод 5 не нагружен.

Когда выход ИС загружен, он действует (при 10 В) как источник напряжения с выходным сопротивлением около 70R и может обеспечивать максимальные выходные токи около 40 мА; выходной импеданс обратно пропорционален напряжению питания и обычно составляет около 330R при 2.5В.

ICL7660 использует метод преобразования напряжения «летающего конденсатора», который проиллюстрирован на Рис. 11 (b) . В ИС находится КМОП-генератор прямоугольных импульсов, который работает на базовой частоте около 10 кГц и имеет симметричный выход половинной частоты (доступный на выводе 2), который многократно переключает встроенный двухполюсный переключатель КМОП S1, который подключен к «летающий» внешний конденсатор С1.

Действие схемы таково, что при переключении S1 на высокий уровень C1 подключается непосредственно между землей и линиями V + (как показано на схеме) и, таким образом, заряжается до полного положительного значения напряжения питания.

Однако в следующем тактовом цикле S1 переключается на низкий уровень, и при этом условии C1 подключен — с обратной полярностью — непосредственно через внешний выходной конденсатор C2, таким образом генерируя выходное напряжение V- на C2. Эта последовательность переключения повторяется непрерывно на половине частоты тактового генератора.

Обратите внимание, что, поскольку ICL7660 использует CMOS, а не биполярные полупроводниковые переключатели в своей схеме «преобразования», IC работает с очень высокой эффективностью преобразования.

ICL7660 — простое в использовании устройство, но ни одна из его клемм никогда не должна быть подключена к напряжению выше V + или ниже GND (0 В).

Если ИС должна использоваться с источниками питания в диапазоне от 1,5 В до 3,5 В, вывод 6 «LV» (который управляет внутренним регулятором напряжения) должен быть заземлен; при значениях напряжения питания более 3,5 В контакт 6 должен оставаться разомкнутым. При значениях напряжения питания более 6,5 В защитный диод должен быть подключен последовательно с выходным контактом 5.

Схемы Рисунки 12 – 20 показывают выбор практических конструкций, в которых применяются эти правила.