MĚNIČ NAPĚTÍ S TTL
Pro zobrazování číslic se v dnešní době převážně používají sedmi segmentové zobrazovače LED, ale přesto se ještě v dostatečné míře vyskytují plynem plněné číslicové doutnavky, třeba ze starých stolních kalkulátorů, z hodin, a podobně. Je zde ovšem jeden háček, potřebují ke své činnosti vyšší napětí. V případě, že přístroj je napájen ze sítě přes transformátor, není problém, ale horší je případ, kdy je napájen z baterií, třeba v polních podmínkách. Pak nezbývá než si zhotovit měnič napětí, který by z 5V používaných pro napájení ostatních TTL obvodů zhotovil třeba 200V stejnosměrného napětí. Jedna taková konstrukce je na obrázku.
Obr.1. Schéma měniče
napětí
Základem měniče je integrovaný obvod TTL MH7401 s otevřeným kolektorem. Vždy dvě a dvě hradla (H1 – H3 a H2 – H4) jsou spojena paralelně za účelem zvýšení výstupního výkonu oscilátoru. Jak toto zapojení pracuje – tak například uvažujeme, že hradla H1 a H3 jsou v sepnutém stavu, na výstupu mají logickou jedničku, a hradla H2 a H4 logickou nulu, kondenzátor C1 se nabije přes odpor poloviny primárního vinutí transformátoru Tr1 a výstupy prvého a druhého hradla. Jakmile vstupní napětí hradel H1 a H3 dosáhne prahové hodnoty, oba přejdou do opačného stavu a kondenzátor se vybije přes výstupní obvod hradel H2 a H4, odpor druhé poloviny primárního vinutí Tr1 a výstupy prvého a druhého hradla. Až napětí na vstupech H1 a H3 klesne pod hranici logické jedničky, hradla překlopí do opačného stavu. V okamžiku překlápění hradel vznikají v transformátoru impulsy, které se transformují do sekundárního vinutí a jsou dále usměrněny diodovým můstkem D1 – D4.
Transformátor Tr1 je navinut v hrníčkovém feritovém jádru s permeabilitou µr =2000. Primární vinutí 1 má 100 závitů měděným smaltovaným drátem o průměru 0,16 mm s odbočkou ve středu vinutí, sekundární vinutí II má 2 800 závitů měděným smaltovaným drátem o průměru 0,07 mm. Toto zapojení má jednu drobnou nevýhodu, totiž že strmé hrany pracovních impulsů tvoří celé spektrum dalších kmitočtů, a tak vzniká vysokofrekvenční rušení. Proto je velmi vhodné do přívodu napájecího napětí vložit LC filtr tvaru L, tvořený tlumivkou o indukčnosti 150 až 180 mH, třeba navinutou 100 závitů vodiče průměru 0,2 mm na toroidním feritovém jádru s permeabilitou µr = 1000, o průměru 10 mm tloušťky 2 mm. Kapacita je tvořena ze dvou kondenzátorů, tantalového 100 až 200 µF s paralelně připojeným keramickým kondenzátorem 6n8 až 10n. Celý měnič je sestaven na destičce plošných spojů dle obrázku 2 s rozměry 20 x 30 mm.
Obr. 2. Plošný spoj
Obr. 3. Rozmístění součástek.
Obr. 4. Vývody obvodu 7401
Viz také:
http://elektronik.3dn.ru/load/23-1-0-89
http://ua.nauchebe.net/2010/06/peretvoryuvach-naprugi-na-ims/
http://radioelectronic.ru/preobrazovatel-napryazheniya-dlya-gazovyx-indikatorov/
http://radioelectronic.ru/2011/04/page/7/
. . . a mnoho dalších.