Пьезоэлектрические трансформаторы в схемах преобразователей напряжения
Преобразователи напряжения на пьезоэлектрических трансформаторах или своеобразные «трансформаторы» постоянного напряжения представляют собой генераторы синусоидальных колебаний, положительная обратная связь в которых осуществляется через пьезоэлектрический трансформатор. Коэффициент преобразования устройства в основном определяется коэффициентом трансформации пьезоэлектрического преобразователя (десятки...сотни раз). В широком интервале изменений входного напряжения выходное напряжение пропорционально входному.
Схемы «трансформаторов» постоянного напряжения показаны на рис. 13.1 — 13.4. Такие преобразователи могут быть использованы в малогабаритных маломощных источниках питания высоковольтных цепей электронно-лучевых приборов, фотоэлектронных умножителей, газоразрядных счетчиков радиоактивного излучения.
Рис. 13.1. Схема «трансформатора» постоянного напряжения.
Ток нагрузки пьезоэлектрических преобразователей обычно невелик — единицы микроампер. В этой связи к диодам выпрямителя VD1 и VD2 предъявляются специфические требования: малые обратные токи в области повышенных напряжений и малые емкости переходов при работе на частоте резонанса пьезоэлектрического преобразователя — доли-единицы МГц.
На рис. 13.3 показана схема двухтактного преобразователя напряжения на пьезоэлектрическом дифференциальном трансформаторе.
Рис. 13.2. Вариант схемы «трансформатора» постоянного напряжения.
Рис. 13.3. Схема двухтактного преобразователя напряжения на пьезоэлектрическом дифференциальном трансформаторе.
Рис. 13.4. Электрическая схема преобразователя напряжения с использованием пьезоэлектрического трансформатора.
При использовании умножителей выходного напряжения на выходе преобразователя напряжение может достигать 30 кВ (при ушестирении выходного напряжения).
Преобразователь напряжения с использованием пьезоэлектрического трансформатора (рис. 13.4) получает питание от сети через гасящий конденсатор С1, выпрямитель на диодном мосте (VD1 — VD4), параметрический стабилизатор напряжения (на стабилитроне VD5) и фильтр (конденсатор С2). Генератор импульсов устройства на двух логических элементах НЕ (ТТЛ или КМОП) нагружен на пьезоэлектрический трансформатор Т1. Выходное напряжение может достигать единиц-десятков кВ и определяется типом используемого трансформатора.
Источник: Шустов М. А. Практическая схемотехника. Преобразователи напряжения.