Altfel de surse de alimentare

[gsabac]

If there is a need to feed very low power devices you may resort to infrared optocouplers, solar cells, batteries or low power transformers although the latter might be rather oversized for the intended purpose.

   

Eventually, with the exception of solar cells, all of them draw power from the mains so it might be convenient to use a piezoelectric transformer if the power required is in the range 0.1 to 0.3 mW. The schematic shows an easy implementation of such a transformer. Two piezoceramic sounders are glued back-to-back so that the mechanical movement of the first, the primary, is transferred to the second, the secondary. The ac output voltage can be used as it is or rectified in order to feed micropower electronic equipment or trickle charge small backup batteries. The actual implementation requires two ceramic sounders with high intrinsic capacitance: sounders with 80 to 110nF are readily available and usually come as 50mm discs. Two of these discs are cut down to 35mm in order to have a more compact unit and a lower stray capacitance between primary and secondary. A layer of double-sided adhesive tape is laid on the larger plate of each sounder in order to assure proper electrical insulation between primary and secondary. The sides of the sounders are then pressed against each other and the transformer is ready to operate.

R  Load       VAC         VDC

100 K          5.1            4.67

47 K            4.22          3.29

22 K            2.77          2.06

10 K            1.41          1.1

4.7 K           0.68          0.56

The table shows the measured output under several loading conditions: the ac output was measured with the load directly across the output terminals while the dc output was measured with a full wave rectifier in place. The measured dc voltage refers to a schottky bridge rectifier but the use of standard 1N4004 diodes will only show a modest 6-8% voltage decrease. Measurements were taken with the transformer operating in free air, without any holder, but a proper mechanical layout would require the transformer to be firmly held by the edge of the disc. The use of a plastic box is mandatory for safety reason and improves the transfer of mechanical energy to the secondary thus obtaining a 15-20% voltage increase.

 

@gsabac

Editat Decembrie 24, 2016 de gsabac

[gsabac]

Prezint o sursa de alimentare care ?ncorporeaz? un transformator de ceramic

  care utilizeaz? efectul piezoelectric,  pentru a converti o tensiune de intrare

  in alta tensiune la iesire.
Ceramica izoleaz? secundarul de primar, oferind astfel izolarea ?ntre alimentare ?i ie?ire.
Transformator ceramic ia locul transformatoarelor conven?ionale in aplicatiile care functioneaza in cimpuri magnetice puternice

  sau este nevoie de o mare densitate de putere

  

Tensiunea de ie?ire este stabilizat? prin reactie in bucla, formata dintr-un amplificator de eroare, un oscilator controlat de tensiune

  ?i un circuit de comand?. Amplitudinea oscilatiei mecanice depinde de frecven??, care este utilizata pentru a stabiliza tensiunea de ie?ire.
Primul obiectiv realizat este sursa de alimentare a unui computer laptop care este ?n prezent o mica cutie plasata ?n exteriorul calculatorului.

Cu toate acestea, o astfel de sursa de alimentare gen cartela de dimensiuni mici nu este ?nc? disponibila p?n? ?n prezent.
Transformatorul ceramic reduce alimentarea cu energie electric? ?n m?rime, ?n principal din urm?toarele dou? motive.

?n primul r?nd densitatea de putere a transformatorului ceramic este de cinci ori mai mare dec?t cel al transformatorului electric conven?ional.

Pe de alt? parte ceramica transformatorului poate func?iona eficient la frecven?e ?nalte acolo unde la transformatorul conven?ional
 cre?terea pierderilor este importanta. De exemplu s-a dezvoltat un transformator ceramic de 14mm x 14mm x6mm, care ofera 30 W

 cu eficien?? mai mare de 95% la temperatura de lucru mai mic? de 22 grade Celsius.
 

Puterea optima a transformatorului ceramic este estimata la 34W si poate livra la ie?ire curent de p?n? la 2 A la o tensiune de ie?ire de 17 V,

  cu intrarea la 380 V sau furnizarea de curent de ie?ire de p?n? la 34 A cu tensiunea de ie?ire de 1 V.

 

@gsabac

Editat Ianuarie 5, 2017 de gsabac

[gsabac]

Transformator ceramic pentru tuburi CCFL. Partea 1.

 

In Figura 1 sunt prezentate variantele de transformatoare pentru alimentarea tuburilor fluorescente CCFL.

  

Figura2 prezint? un rezonator ceramic (piezoelectric resonator PZT) tipic multistrat cu geometrie

 modul-longitudinal. Primarul are mai multe straturi de material ceramic cu electrozi pe partea de sus ?i de jos.

O tensiune alternativ? aplicat? electrozilor primari genereaz? o for?? mecanic? care face materialul s? rezoneze.

C?nd materialul este comprimat ?n direc?ia vertical?, este extins ?n direc?ie orizontal? ?i lungimea este crescut?.

Atunci c?nd este extins ?n direc?ia vertical?, este comprimat ?n direc?ie orizontal? ?i scade lungimea sa.
Orizontal? sau longitudinal?, deplasarea din primar este cuplat mecanic ?n secundar, care determin? secundarul
 s? vibreze. Energia mecanic? ?n secundar este apoi transformata energie electrica,care se transfer? la circuitele
 ce comanda tubul luminos CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp CCFL) prin electrodul secundar.
    

Rezonatorul mecanic piezoelectric are multiple frecvente de rezonanta, dar aproximat cu o singur? frecven?? de rezonan??

 este modelat prin circuitul serie R, L ?i C, circuitul a?a cum este ilustrat ?n figura 4.
    

Valorile componente pentru un tipice 1.8-W PZT ( rezonatorul Panasonic EFTU11R8MX50) sunt:
 Cinput = 61,6 nF;

 Cout = 11,4 pF;
 n = 35;

 ?i circuitul serie RLC = 0.66 ?, 0,94 mH ?i 2,79 nF, respectiv.

C??tigul ?i frecven?a de rezonan?? mecanic? al PZT depinde foarte mult de sarcina.

Aceste modific?ri afecteaz? ?n mod direct c??tigul de tensiune si este prezentat in Figura 5,

 pentru rezonatorul PZT Panasonic.
De asemenea se vede c? PZT este capabil sa ofere o gam? larg? de c??tig in tensiune.
Daca PZT func?ioneaz? cu sarcina Rload de 1Mohm se obtine un c??tig extrem de mare
necesare pentru a produce tensiunea de aprindere a tubului CCFL.
Dup? aprindere, c?nd sarcina consum? putere, aceasta func?ioneaz? la c??tig mult mai mic ?i ofer?

 o tensiunile de func?ionare mai mic?, necesar? pentru o str?lucire ce se poate comanda.

Tensiunea necesar? pentru a aprinde lampa depinde de lungimea l?mpii CCFL
 ?i diametrul s?u si este de obicei ?n intervalul de la 500 la 2000 V.

 

@gsabac