Convertisseur de tension + chargeur de batterie. 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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Les coupures de courant dans nos maisons, hélas, ne sont pas seulement devenues une tradition, mais ont également acquis une certaine tendance. Si auparavant, il était éteint selon le calendrier, il est maintenant parfois activé selon le calendrier. Et votre série préférée ? Il existe une issue si vous avez une batterie de voiture et un téléviseur portable de type "Électronique" avec une alimentation 12 V. Et si le téléviseur est à l'arrêt, vous pouvez soit acheter plus d'"Électronique", soit assembler le convertisseur décrit ci-dessous.

À ce jour, il existe de nombreuses options pour les circuits, mais presque toutes nécessitent la fabrication indépendante d'un transformateur de puissance, ce qui est assez laborieux et, pourrait-on même dire, un peu fastidieux, en plus, nécessitant certaines compétences et expérience du radioamateur. Cet appareil utilise un transformateur prêt à l'emploi de type TC-180 (à partir d'un téléviseur à tube), qui ne nécessite aucune modification.

Lors du développement de cet appareil, la tâche était également de créer une source de tension secteur de petite taille, à haut rendement, ne nécessitant pas de réglages complexes, capable de fournir plus de 100 W de puissance à la charge.

Un rendement élevé est obtenu grâce aux caractéristiques de conception de l'onduleur (Fig. 1). En conséquence, une tension pulsée est appliquée aux commutateurs à transistor avec des intervalles entre les impulsions égaux à la longueur d'impulsion (Fig. 2). L'utilisation d'un oscillateur maître ordinaire pour un interrupteur push-pull en tant qu'onduleur entraîne une surchauffe de l'étage de sortie, ce qui signifie une baisse d'efficacité et souvent une défaillance des transistors. Après tout, comme vous le savez, tout système a une inertie, et vous pouvez imaginer une situation où une clé ne s'est pas encore fermée et la seconde s'est déjà ouverte, et même plus l'auto-induction du transformateur. C'est pourquoi la plupart des circuits sont souvent réalisés selon un circuit à cycle unique ou à l'aide de condensateurs de découplage.

L'oscillateur maître (Fig. 1) est assemblé sur les éléments DD1.3-DD1.5 des microcircuits K561LN2 et C1, R2, R3.

(cliquez pour agrandir)

Le taux de répétition des impulsions dépend de la capacité du condensateur C1 et de la résistance totale des résistances R2, R3. Dans ce cas, lors de l'utilisation de batteries avec une tension de 6 V, il est sélectionné à 50 Hz et à une tension de 12 V - 100 Hz. Nous examinerons le fonctionnement de l'onduleur avec le schéma (Fig. 2). Commençons à partir du moment où la première impulsion apparaît à la sortie du générateur (broche 6 DD1).

À travers le tampon DD1.2 (vyv.8), il entre dans l'entrée du compteur. Immédiatement, le déclencheur passe à l'état log."1", dans lequel le signal log."1" apparaît sur la sortie directe (vyv.1), et le signal log."2" apparaît sur l'inverse (vyv. 0). Dans cet état, le déclenchement se fait jusqu'à l'arrivée de la deuxième impulsion. Puis la bascule passe dans l'état du log."0", dans lequel la polarité des signaux à ses sorties a changé dans le sens inverse. Les mêmes états seront observés toutes les deux impulsions du générateur. En fonction de l'état du déclencheur et des impulsions provenant de la broche 10 DD1.1, les optocoupleurs s'allumeront à certains moments. C'est facile à voir sur le schéma. Ainsi, nous avons atteint le résultat souhaité : les touches de sortie seront ouvertes une par une et avec des intervalles entre les impulsions égaux à la longueur des impulsions.

La partie puissance est assemblée sur de puissants transistors VT1, VT2, qui sont commandés par des optocoupleurs DA1.2, DA2.2 via des commutateurs VT3, VT4 (Fig. 3).

Cette conception de circuit vous permet d'éviter la défaillance des transistors de sortie en cas de défaillance accidentelle de l'oscillateur maître (CG). En l'absence d'impulsions, les transistors VT3 et VT4 sont ouverts et verrouillent VT1 et VT2 avec une tension négative profonde. Dès que l'impulsion de commande arrive sur l'optotransistor (par exemple, DA1.2), elle déverrouille et ferme le transistor VT3, à la suite de quoi VT1 est déverrouillé par la tension positive fournie à travers la résistance R6. La figure 3 montre le câblage de l'enroulement du réseau T1 à une tension d'alimentation de 6 V; à une tension de 12 V, seule la moitié de l'enroulement (sortie du point médian) doit être utilisée, par exemple, les bornes 1 et 2 ou 1 ` et 2`.

Construction et détails. La plupart des pièces du convertisseur sont placées sur une carte de circuit imprimé (Fig. 4) de taille 46x52 mm. Les transistors de sortie et les diodes de protection sont montés sur des dissipateurs thermiques en duralumin et connectés à la carte avec des segments de fil torsadé, de préférence avec une isolation résistante à la chaleur.

Les circuits convertisseurs, traversés par un courant important, doivent être réalisés avec un fil d'un diamètre d'au moins 2 mm, éventuellement le plus court possible. Cette exigence s'applique également aux câbles reliant l'appareil à la batterie.

L'établissement d'un convertisseur de tension consiste à régler la fréquence de l'oscillateur maître à la fréquence choisie (50/100 Hz) en tournant la résistance ajustable R3 ou en sélectionnant la capacité du condensateur C1. La fréquence doit être mesurée sur l'un des enroulements du transformateur. Vous pouvez installer (via un interrupteur à bascule) un condensateur supplémentaire en sélectionnant la capacité de manière empirique, et le convertisseur peut fonctionner à partir de 6 V et 12 V sans aucun réglage de fréquence. L'alimentation des microcircuits DD1, DD2 est réalisée à partir du stabilisateur Fig. 1, b. Le condensateur Csh est installé si une tension de sortie est nécessaire qui ressemble plus à une tension sinusoïdale. Cependant, pour alimenter les téléviseurs modernes avec une alimentation à découpage, cela n'a pas d'importance. La capacité du condensateur Csh est de 1-2 microfarads et est conçue pour une tension d'au moins 400 V.

Les transistors VT1 et VT2 peuvent être (et même préconisés) remplacés par des KT827A, B, C.

Littérature

1. Panchenko V.A. Convertisseurs de tension continue en tension alternative // ​​Radioamator.-1998.-№3.С.26.

Auteur : S.V. prus

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