Réglage de Uout d'une alimentation sans transformateur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Connus des lecteurs [1...5] les alimentations sans transformateur avec un condensateur d'extinction (BPGC) (Fig. 1) présentent un inconvénient important - l'incapacité d'ajuster en douceur la tension de sortie. Sa valeur est toujours fixe et est uniquement déterminée par la tension de stabilisation de la diode Zener appliquée, et elle ne peut pas être modifiée en douceur. Dans de nombreux cas, un tel ajustement est nécessaire.

Je propose BPGC, qui vous permet de modifier en douceur la tension de sortie sur une large plage (Fig. 2). Sa caractéristique est l'utilisation d'une rétroaction négative réglable de la sortie du bloc à l'étage de transistor VT1, connecté en parallèle avec la sortie du pont de diodes. Cet étage est un élément de commande parallèle et est commandé par un signal provenant de la sortie d'un amplificateur à un étage vers VT2. Le signal de sortie VT2 dépend de la différence de tension fournie par la résistance variable R7, connectée en parallèle à la sortie de l'alimentation, et de la source de tension de référence sur les diodes VD3, VD4.

(cliquez pour agrandir)

Essentiellement, ce circuit est un régulateur shunt réglable. Le rôle de la résistance de ballast est joué par le condensateur d'extinction C1, le rôle de l'élément commandé en parallèle est joué par le transistor VT1.

Cette alimentation fonctionne comme suit. Lorsqu'ils sont connectés au réseau, les transistors VT1 et VT2 sont verrouillés, le condensateur de stockage C2 est chargé à travers la diode VD2. Lorsque la base du transistor VT2 atteint une tension égale à la tension de référence sur les diodes VD3, VD4, les transistors VT2, VT1 commencent à se déverrouiller. Le transistor VT1 shunte la sortie du pont de diodes et sa tension de sortie commence à chuter, ce qui entraîne une diminution de la tension sur le condensateur de stockage C2 et le blocage des transistors VT2 et VT1. Ceci, à son tour, provoque une diminution du shunt de la sortie du pont de diodes, une augmentation de la tension sur C2 et le déverrouillage de VT2, VT1, etc.

En raison de la rétroaction négative agissant de cette manière, la tension de sortie reste constante (stabilisée) avec et sans la charge R9 allumée, au ralenti. Sa valeur dépend de la position du curseur du potentiomètre R7. La position supérieure (selon le schéma) du moteur correspond à une tension de sortie plus importante. La puissance de sortie maximale de l'appareil ci-dessus est de 2 watts. Les limites de réglage de la tension de sortie sont de 16 V à 26 V, et avec une diode VD4 court-circuitée, les limites de réglage sont de 15 V à 19,5 V. Dans ces plages, lorsque R9 est désactivé (délestage), l'augmentation de la tension de sortie ne dépasse pas un pour cent. L'alimentation selon le schéma de la Fig. 2 n'a pas peur d'un court-circuit de la charge.

Le transistor VT1 fonctionne en mode variable: lorsqu'il travaille sur la charge R9 - en mode linéaire, au repos - en mode modulation de largeur d'impulsion (PWM) avec une fréquence d'ondulation de tension à travers le condensateur C2 - 100 Hz. Dans ce cas, les impulsions de tension sur le collecteur du transistor VT1 ont des fronts doux.

Le mode linéaire est léger, le transistor VT1 chauffe un peu et peut fonctionner avec peu ou pas de radiateur. Un léger échauffement se produit dans la position inférieure du curseur du potentiomètre R7 à la tension de sortie minimale. Au ralenti, avec la charge R9 éteinte, le régime thermique du transistor VT1 se dégrade en position haute du moteur R7. Dans ce cas, le transistor VT1 doit être installé sur un petit radiateur, par exemple sous la forme d'une plaque d'aluminium de forme carrée de 3 cm de côté, 1 ... 2 mm d'épaisseur.

Transistor de régulation VT1 - moyenne puissance, avec un grand coefficient de transfert (composite). Son courant de collecteur doit être de 2 à 3 fois le courant de charge maximum. La tension de collecteur VT1 ne doit pas être inférieure à la tension de sortie maximale de l'alimentation.

Comme VT1, les transistors npn KT972A, KT829A, KT827A, etc. peuvent être utilisés. Le transistor VT2 fonctionne en mode courant faible, donc tout transistor pnp de faible puissance convient - KT203A ... V, KT361A ... G, KT313A, B, KT209A, B, etc.

La capacité du condensateur d'extinction C1 peut être déterminée approximativement par les méthodes [3, 5]. Le critère pour le bon choix de la capacité C1 est d'obtenir la tension maximale requise à la charge. Si sa capacité est artificiellement réduite de 20 ... 30%, la tension de sortie maximale à la charge nominale ne sera pas fournie.

Un autre critère pour le bon choix de C1 est l'invariabilité de la nature de la forme d'onde de tension à la sortie du pont de diodes (Fig. 3). La forme d'onde de tension a la forme d'une séquence de demi-ondes sinusoïdales redressées de tension secteur avec des sommets limités (aplatis) d'ondes demi-sinusoïdales positives. Les amplitudes des sommets limités sont variables, dépendent de la position du curseur du potentiomètre R7 et changent linéairement lors de sa rotation. Mais chaque alternance doit nécessairement atteindre zéro, la présence d'une composante constante (comme représenté sur la Fig. 3 par une ligne pointillée) n'est pas autorisée, car dans ce cas, le mode de stabilisation est violé.

Le niveau d'ondulation à la charge pour le circuit de la Fig. 2 n'est pas supérieur à 70 mV. Les résistances R1, R2 sont protectrices. Ils protègent le transistor de commande VT1 des défaillances dues aux surintensités lors des transitoires au moment de la connexion de l'appareil au réseau (dues au rebond des contacts de la paire de connexion de la fiche-prise secteur).

Selon le principe du schéma ci-dessus, des alimentations similaires peuvent être construites pour d'autres valeurs de puissance requises.

littérature

1. Dorofeev M. Transformerless avec un condensateur d'extinction. - Radio, 1995, N1, S. 41 ; N2, S.36, 37.
2. Chargeur Khukhtitkov N.. -Radio, 1993, N5, p.37.
3. Biryukov S. Calcul d'une alimentation réseau avec un condensateur d'extinction. - Radio, 1997, N5, S.48-50.
4. Khovaiko O. Alimentation avec un diviseur de tension à condensateur. -Radio, 1997, N11, p.56.
5. Bannikov V. Calcul simplifié d'une alimentation sans transformateur. - Radioamateur, 1998, N1, S.14-16 ; N2.C.16, 17.

Auteur : N.Tsesaruk, Tula ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru

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