Convertisseur 12/220 volts. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Convertisseurs de tension, redresseurs, onduleurs

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Nos réseaux électriques ruraux m'ont fait entreprendre la création d'un convertisseur de tension (PN). J'ai parcouru la littérature disponible, essayé plusieurs options, opté pour le schéma donné dans [1].

Dans le convertisseur (Fig. 1), un chargeur (chargeur) pour batteries peut être fabriqué selon n'importe quel schéma, par exemple décrit dans [2] - tout dépend des capacités du radioamateur. L'essentiel est que la mémoire fonctionne en mode automatique et ne permet pas de surcharger les batteries. Il est souhaitable d'avoir un stabilisateur de tension (SN). Il est également nécessaire d'avoir un dispositif de protection d'urgence pour UZ [3], qui, lorsque la tension du secteur (Uc) dépasse la norme, déconnecte la charge et active le convertisseur de tension. Relais K1 - pour une tension nominale de 220 V, ses contacts doivent commuter un courant de 2 ... 10 A.

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Le convertisseur de tension (Fig. 2) est connecté à la batterie (6ST-55, 6ST-132) via une machine monophasée SA1 modifiée. La protection thermique y est supprimée en raison de la résistance assez élevée de son nœud. Vous pouvez utiliser un relais automobile (12 V, 30 A) avec un fusible pour la commutation.

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Si vous allumez le relais enroulé à travers une diode (Fig. 3), vous obtiendrez une protection contre l'inversion de polarité. La section des fils entre la batterie et le PN, dans le PN lui-même entre les collecteurs VT1, VT2 et T1 doit être d'au moins 9 mm².

La carte de contrôle (PU) est tirée de [1], mais avec quelques raffinements. Le circuit imprimé est illustré à la figure 4. Dans le prototype, l'effet des auto-oscillations sous charge a été observé. Si Ua tombe en dessous de 10,5 V, le PN est désactivé. De plus, sans charge, Ua augmente, le PN se rallume et s'éteint à nouveau. Pour éliminer ces auto-oscillations, j'ai mis un "verrou" sur DD2.2 et VT5, qui garantit que l'alimentation de l'oscillateur maître (MG) est coupée. Pour que les transistors de sortie commutent sans courants traversants, il a introduit une pause entre les impulsions de sortie à l'aide des chaînes R6-C6 et R7-C7. Les transistors VT1 et VT2 protègent les transistors de sortie contre les pannes lors d'une surcharge (court-circuit) de la sortie. Les déclencheurs de Schmitt DD1.3, DD1.4 DD1.5, DD1.6 forment des impulsions rectangulaires, DD2.1 fournit la même durée pour les deux bras du convertisseur. Les paires de transistors VT6, VT8 et VT7, VT9 sont des amplificateurs de courant pour les transistors de sortie (VT1 et VT2 sur la Fig. 2).

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Des impulsions d'une fréquence de 50 Hz sont envoyées aux bases de ces transistors, qui connectent alternativement l'enroulement primaire T1 à la batterie. Les impulsions de courant inverse à travers les diodes de retour VD6 et VD7 sont "déversées" dans le condensateur C1, qui doit être aussi grand que possible. Il peut être assemblé sous la forme d'un bloc de 10 ... .25 condensateurs d'une capacité de 4700 microfarads avec une tension de fonctionnement de 16 ... 25 V.

A la sortie T1 - une tension alternative de forme rectangulaire. La valeur d'amplitude d'une tension rectangulaire se situe entre l'amplitude et la valeur moyenne d'une tension sinusoïdale, de sorte qu'un voltmètre conventionnel affichera une tension plus élevée. Et comme presque toutes les charges sont allumées via un pont de diodes avec un condensateur de filtrage, la tension réelle est mesurée par un voltmètre fabriqué selon le même schéma (Fig. 5). Le rapport de transformation (Ktr) du transformateur de puissance T1 (Fig. 2) est de 21 ... 22. Elle dépend des transistors de puissance Uke_us VT1 et VT2 et de la chute de tension aux bornes des résistances d'émetteur R6 et R7. Théoriquement, il n'était pas possible de le calculer ; je n'ai pas non plus trouvé quoi que ce soit de convenable dans la littérature. Je l'ai ramassé expérimentalement après avoir rembobiné à plusieurs reprises le transformateur. Diamètre du fil d'enroulement - plus il est grand, mieux c'est. Si seule la "fenêtre" du transformateur le permettait, le noyau en forme de U du transformateur est donc plus pratique - il offre plus d'espace pour les enroulements. Le chauffage du transformateur dans le circuit du convertisseur doit être minimal - ce sont des pertes de tension.

Pour un noyau en forme de W avec une section de 3,5 cm20, les enroulements primaires Ia et Ib - 4,5 tours de fil plat 2x9 (460 mm0) chacun. L'enroulement secondaire (réseau) contient 1,0 tours de fil Ø 20 mm avec trois prises tous les 20 tours. Ktr s'avère être 21, 22, 23, 6, mais il vaut mieux faire 10 taps après XNUMX tours. Il est dangereux de rembobiner un ancien transformateur - l'isolation du fil est facilement endommagée, de sorte que l'enroulement primaire peut être enroulé sur le secondaire lors de la reprise.

Les transistors bipolaires ou à effet de champ peuvent être utilisés comme transistors de puissance, en les allumant par blocs de plusieurs pièces (Fig. 6) - en fonction du courant requis de l'enroulement primaire. Pour un circuit à base de transistors bipolaires (Fig. 6a) Imax = 160 ... 200 A, et la sélection des transistors peut être omise. L'inconvénient du circuit est une chute de tension importante aux bornes des transistors, ils doivent donc être installés sur un radiateur (Ktr = 22). Le circuit de la figure 6b utilise plusieurs transistors à effet de champ. Les avantages de ce circuit sont une faible chute de tension aux bornes des transistors et de très faibles pertes de puissance pour la commande (Ktr = 21).

Pour l'éclairage de secours, il est préférable de prendre des ampoules de voiture et de réaliser un câblage séparé. Il existe deux options dans le schéma PN. Le premier est un cavalier entre les bornes 1 et 2 (Fig. 2), la lumière est allumée par l'interrupteur S1. Le second (cavalier entre les bornes 2 et 3) - lorsque l'éclairage principal est éteint, l'éclairage de secours s'allume immédiatement.

Pendant le fonctionnement du PN proposé, je n'ai pas essayé de transformer une tension rectangulaire en une tension sinusoïdale, car j'avais les charges principales avec des modules de puissance à découpage. Et j'ai vérifié ceux à faible puissance. Ils fonctionnent normalement et les transformateurs ne chauffent pas, ils commencent juste à "cogner". Les principaux consommateurs -. TV et magnétoscope - devaient être finalisés. Sur le téléviseur, j'ai activé la boucle de démagnétisation via l'interrupteur et, au lieu de la résistance de limitation de courant standard, j'ai installé une thermistance (TR10-430-0,8) dans le MP. J'ai également installé une thermistance (TR10-1200-0,4) dans le magnétoscope [4]. Une caractéristique de ces thermistances est une grande résistance (le premier chiffre du marquage est la résistance, le second est le courant) à froid. Lorsque le courant circule, ils chauffent et la résistance diminue (unités d'ohms). Cela élimine les surtensions lors de la charge des condensateurs et permet de régler les fusibles sur un courant plus faible. Et le plus important - le convertisseur "retire" la connexion d'un téléviseur froid. Si le téléviseur s'éteignait sans modification pendant au moins quelques secondes, il était impossible de l'allumer lorsque l'on travaillait à partir du PN.

La puissance de charge totale du PN est d'environ 200 watts. La tension de la batterie est de 10,5 ... 13,8 V. La tension à la sortie du PN est de 180 ... 242 V. Pour améliorer encore le circuit, il est souhaitable d'installer un stabilisateur de tension.

littérature

1. Radio, 1996, n° 12, p.48.
2. RadioAmator, 1997, n° 5, p.17.
3. ZAS-0.5-01-2N.
4. Radio, 1996, n° 1, p.61.
5. Radioamateur, 1997, n° 8, p.25.

Auteur : P. Bryantsev, village d'Ivanovka, région de Tioumen ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru

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