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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Alimentation à découpage avec convertisseur demi-pont. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Alimentations Ce circuit d'alimentation à découpage avec convertisseur demi-pont à tension de sortie réglable sans stabilisation est utilisé pour alimenter une station de soudage. La construction et le réglage de cette source d'alimentation ne posent pas de difficultés, ce qui est son principal avantage. L'unité de contrôle est réalisée sur la puce KR1156EU2, qui est une puce haute fréquence. Contrôleur PWM optimisé pour la construction d'alimentations à découpage haute fréquence push-pull. Le schéma de l'appareil est illustré à la fig. 5.23. La tension secteur est fournie au filtre C1, L1, C2, redressée par le pont de diodes VD1 et charge les condensateurs à travers la résistance de limitation de courant R6. SP et C12, formant une épaule du pont. L'autre épaulement est formé par les transistors VT1, VT2 L'enroulement primaire du transformateur T2 est relié à la diagonale du pont. Les transistors à effet de champ VT1, VT2 sont alternativement ouverts par des impulsions provenant de la sortie du microcircuit DA1, et VT2 est contrôlé directement à partir du microcircuit, et VT1 via le transformateur T1, qui sert à l'isolation galvanique. Les résistances R8 et R9 sont incluses dans le circuit de grille, qui, avec les capacités de grille, se forment. Filtres passe-bas qui réduisent le bruit de commutation. Ébrécher. Le contrôleur PWM KR1156EU2 possède deux étages de sortie (broches 11, 14) conçus pour un courant de sortie important (entrant et sortant): constant - 0,5 A, impulsion - jusqu'à 2 A. Le microcircuit est contrôlé par un générateur interne, la fréquence dont est réglé la connexion d'une résistance à la borne 5 et d'un condensateur à la borne 6 (R5, C7 sur la Fig. 5.23). La fréquence du transducteur dans ce cas est choisie à 50 kHz.
Pour la modulation de largeur d'impulsion des signaux de sortie, un dispositif composé de bascules et d'un amplificateur de signal d'erreur est utilisé. À l'aide d'un amplificateur de signal d'erreur, il est possible de stabiliser la tension de sortie en comparant une partie de la tension de sortie à la tension de référence en connectant la rétroaction négative à l'entrée de l'amplificateur de manière appropriée. Cependant, dans cette conception, cette possibilité n'est pas utilisée, les connexions sont donc réalisées comme suit. L'entrée non inverseuse du microcircuit (broche 2) est alimentée par une tension de +5,1 V à partir de la source de tension de référence (broche 16). Une tension en dents de scie est appliquée à la broche 7 à partir de la broche 6. L'entrée inverseuse de l'amplificateur (broche 1) est connectée à un fil commun via la résistance R4. Avec cette inclusion, l'amplificateur de signal d'erreur est réglé sur la durée maximale des impulsions de sortie. Pour contrôler la durée des impulsions, une autre fonctionnalité du contrôleur a été utilisée - un nœud "démarrage progressif" avec la broche 8. Si une tension variant d'environ 2,25 à 4,5 V est appliquée à cette broche, la durée des impulsions de sortie sera régulée entre 0 et 100 % du maximum. La durée maximale des impulsions est respectivement de 80% de la durée de l'alternance. Le courant à la broche 8 est très faible (de l'ordre de 10 µA) ; en connectant un condensateur à cette sortie (vous pouvez effectuer le soi-disant "démarrage progressif", lorsque le fonctionnement du convertisseur commence avec une durée d'impulsion minimale, et progressivement, en raison de la charge du condensateur, augmente jusqu'à une valeur stationnaire Dans cet appareil, la durée d'impulsion, et donc la tension de sortie, est régulée par une résistance variable R2.La résistance est connectée au circuit diviseur R1.R3, connecté à la tension de référence +5,1 V. Le but de la broche 9 du microcircuit est la protection de courant. Si le courant traversant le transistor VT2 dépasse 1 A, la tension sur la broche 9 sera supérieure à 1 V et les sorties du microcircuit passeront à l'état "off" jusqu'à la fin du cycle de courant. La tension d'alimentation du microcircuit est fournie à la broche 15. Des broches d'alimentation séparées (broche 13) et un fil commun (broche 12) permettent, si nécessaire, de découpler l'étage de sortie puissant, qui est une source d'interférences, du reste du convertisseur. La tension d'alimentation du microcircuit provient d'un redresseur sur les diodes VD12, VD13 et le condensateur C10. Lorsque l'appareil est connecté au réseau, cette tension est absente, il est donc nécessaire de résoudre le problème du démarrage initial. Pour cela, la caractéristique suivante du microcircuit est utilisée. Si la tension d'alimentation des microcircuits est inférieure à 9 V, le contrôleur est à l'état bloqué, les signaux sont aux sorties. Un et. En l'absence, le microcircuit consomme un courant de l'ordre de 1 mA et ne contourne pas le condensateur C6, qui se charge à travers la résistance R7. Lorsque la tension atteint environ 9,8 V, le microcircuit s'allume. Le convertisseur démarre, une tension apparaît sur l'enroulement III du transformateur, qui se redresse et alimente le microcircuit pendant le fonctionnement (environ 15 V dans cet appareil). La broche 15 du microcircuit a une hystérésis d'environ 0,8 V, de sorte que le microcircuit ne s'éteint que lorsque la tension d'alimentation descend en dessous de 9 V, en conséquence, une diminution à court terme de la tension à la broche 15 lors du démarrage du microcircuit ne tourne pas éteint. Comme déjà mentionné, la forme d'onde aux sorties A et B (broches 11 et 14, respectivement) est une impulsion apparaissant alternativement avec une durée maximale de 80% du demi-cycle, il y a donc un intervalle assez grand entre la fermeture d'un transistor et l'ouverture un autre. En conséquence, le moment où les deux transistors sont ouverts est exclu et il n'y a pas de courants traversants. La tension de sortie de l'enroulement II est redressée par les diodes VD14 ... VD17 et transmise à travers l'inductance L2 au condensateur C13 puis à la sortie du convertisseur. Le but de l'inductance L2 est la sélection d'une composante constante à partir d'une suite redressée d'impulsions rectangulaires. Dans les pauses entre les impulsions de tension redressées, toutes les diodes de redressement sont ouvertes et, à travers elles, l'énergie accumulée dans l'inducteur pénètre dans la charge. Le bloc utilise des pièces de production importée et nationale: pont de diodes VD1 - W06M avec une tension inverse de 600 V et un courant maximum de 1,5 A; SP, C12 - deux condensateurs connectés en parallèle 47 uF 160 V de Jamicon ; VD14...VD17 - diodes SF22 importées avec une tension inverse de 100 V et un courant maximum de 2 A; temps de récupération 35 ns. Il est à noter que le rendement et le niveau de bruit du dispositif dépendent fortement de la vitesse de ces diodes. Le transformateur T1 est enroulé sur un anneau K10x6x4,5 en ferrite M2000NM1, le nombre de tours d'enroulements I est de 50, II est de 40, le diamètre du fil est de 0,15 mm, le transformateur T2 est enroulé sur un anneau K31x18,5x7 en ferrite M1000NM1, l'enroulement I contient 160 tours de fil PEV 1 d'un diamètre de 0,3 mm, II - 40 tours du même fil d'un diamètre de 0,6 mm, III - 2x15 tours de fil d'un diamètre de 0,15 mm. L'inductance L2 est bobinée sur un anneau K20x10x5 en ferrite M2000NM1 avec un entrefer dans l'anneau de 1,5 mm ; nombre de tours - logiciel, fil d'un diamètre de 0,5 mm. L'écart est fait avec une scie à métaux pour le métal ou une "meuleuse" avec une meule diamantée, un joint en textolite est collé dans l'écart pour plus de résistance. Les transistors sont montés sur de petits radiateurs. VD7, VD8 - deux diodes Zener connectées en série pour une tension de stabilisation totale de 18 V. Le reste des détails est typique des sources pulsées. Lors de la configuration de l'appareil, une alimentation externe +15 V est connectée aux broches 10 et 1 du microcircuit DA12 et la présence de signaux aux sorties A et B est vérifiée, leur forme et la modification de la durée d'impulsion lorsqu'elles sont régulées par la résistance R2. Si nécessaire, les résistances R1 et R3 sont sélectionnées pour la plage de contrôle requise. De plus, au lieu de 220 V, une tension de l'ordre de 30 ... 40 V est connectée, sans éteindre la source +12 V, et le signal au point de jonction des transistors est vérifié, ainsi que la formation de tensions en sortie de l'appareil et sur le condensateur C10. Les tensions doivent être réduites proportionnellement par rapport au régime permanent. Après cela, la source +12 V est retirée et l'appareil peut être connecté au réseau 220 V. Enfin, le nombre de tours des enroulements I et III du transformateur T2 est spécifié : III - pour fournir une alimentation + 15 V, ainsi que l'enroulement II - pour la tension de source maximale requise. Auteur : Semyan A.P.
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