Bibliothèque technique gratuite ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Convertisseur de tension pour alimenter LDS avec une puissance de 20-80 W. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Convertisseurs de tension, redresseurs, onduleurs La plupart des circuits convertisseurs de tension (PV) sont conçus pour alimenter les LDS avec une puissance ne dépassant pas 30 watts. On sait que la capacité de la batterie ne permet pas un fonctionnement à long terme de puissants consommateurs d'énergie. C'est pourquoi nous nous efforçons d'utiliser des LDS à faible puissance. Et ce n'est tout simplement pas rentable en termes d'économie! Comme l'ont montré des études expérimentales, les LDS de petite taille ne sont pas des émetteurs de lumière très efficaces, si l'on prend le rapport quantité de lumière / quantité d'énergie consommée. Dans des conditions stationnaires, il est plus rentable d'installer un LDS de grande taille qu'un petit. De cette façon, un rendement lumineux accru est obtenu avec la même consommation d'énergie de la batterie par ces LDS. Ceci, bien sûr, concerne le PN avec le contrôle de la luminosité de la lueur LDS. Je ne parle pas d'un type ou d'un fabricant particulier de LDS et du système PN. Voici un exemple. PN, fonctionnant avec un LDS de 40 W en mode "veilleuse", consommait un courant de 12 A à partir d'une batterie de 0,10,3 V. En même temps, il faisait si clair dans la pièce qu'une lampe de poche portable qui consommait le même puissance (12 V; -0,1 A), jouait le rôle de "luciole". Ainsi, si nous parlons d'économiser l'énergie de la batterie lorsque le LDS est alimenté par le PN, nous devons alors prendre soin de la conception du PN et du type de LDS. Les LDS produites dans des pays étrangers sont meilleures que les nationales. Supposons que nous ayons choisi une lampe Philips LDS d'une puissance de 0,3 watts. Ils ne sont pas beaucoup plus chers que les domestiques, mais ils sont nettement supérieurs à ces derniers en termes de caractéristiques. Tout d'abord, la luminosité de Philips est supérieure à celle de notre LDS. La seconde, qui est très, très importante lors de l'alimentation du LDS à partir du PN et de la batterie, correspond à près de la moitié de la tension d'allumage du gaz à l'intérieur du cylindre. Nous avons environ 40-600 V (pour Philips) contre 700-1000 V et encore plus pour LDU-1200. Il n'est pas nécessaire, apparemment, de mentionner la fiabilité, la durabilité lorsque l'on compare ces lampes. Les circuits de presque tous les PN publiés "se croisent quelque part". Arrêtons-nous sur les principaux points («pièges») du PN pour LDS. On ne peut en aucun cas ignorer les exigences relatives aux circuits d'impulsions de puissance. Par exemple, vous ne pouvez pas installer de transformateurs "aléatoires", de transistors basse fréquence, si nous parlons de fréquences supérieures à 20 kHz. Le montage est délicat aussi. Cela est particulièrement vrai pour CMOS - puce série 176, 561, etc. Il m'est arrivé d'observer le travail des débutants, alors que tout ce que je viens d'énumérer s'est déroulé dans MON pour LDS en plusieurs exemplaires ! La chose étonnante était que LDS fonctionnait toujours! Mais il est presque irréaliste de "bercer" un LDS d'une puissance de 40 W, et plus encore de 80 W. Dans PN, dont le schéma est illustré à la Fig. 1, bon nombre des exigences nécessaires pour un tel équipement sont prises en compte. En fait, le générateur d'impulsions rectangulaires est monté sur une puce CMOS DD1 de type K561LE5. La luminosité est régulée en modifiant le rapport cyclique des impulsions avec la résistance R2. La fréquence de l'oscillateur (éléments DD1.1 et DD1.2) dépend de la capacité du condensateur C1 et, bien entendu, de la capacité de l'installation et de l'instance du microcircuit. À partir de la sortie du quatrième élément (broche 10) DD1, le signal de commande à travers la résistance R5 est envoyé à la grille du MOSFET VT2 (KP901A). De la source de ce dernier, le signal est envoyé à la grille d'un puissant transistor à effet de champ VT3 de type IR.Z34. Mais le schéma de la Fig. 1 ne montre aucun détail. Il s'agit d'une résistance R8 d'une résistance de 33051 ohms, qui est incluse dans l'entrefer de la grille du transistor VT3. De puissants "travailleurs de terrain" sont bons pour beaucoup, à l'exception des grandes capacités internes entre les électrodes. Dans ce cas, on parle d'une capacité grille-source qui dépasse 1000 pF. Pour améliorer l'efficacité du PN, c'est-à-dire réduire la puissance dissipée par le transistor VT3, il est nécessaire d'allumer et d'éteindre rapidement ce transistor. Cela ne peut pas être fait sans une charge et une décharge rapides de la capacité d'entrée VT3. Beaucoup a été dit à ce sujet dans la littérature professionnelle et très peu dans la radio amateur. Une personne pense que l'installation d'un puissant transistor à effet de champ avec une faible résistance drain-source (état passant) résout déjà le problème des pertes de puissance de commutation. Mais ce n'est pas! Cette conception prévoit des mesures spéciales pour la décharge accélérée de la capacité d'entrée du transistor VT3. Pour cela, des éléments supplémentaires sont installés dans le circuit PN: transistor VT1, résistance R6 et condensateur de suralimentation C6. L'essence de ce système est assez simple. Comme des impulsions en opposition de phase sont toujours présentes aux sorties des éléments DD1.3 et DD1.4, il est aisé de comprendre l'algorithme du circuit. Le transistor VT1 décharge de force la capacité d'entrée VT3 lorsqu'un log est présent à la sortie de l'élément DD1.3. "1". Lors de la configuration du journal. "0" à la sortie de DD1.3, le transistor VT1 se ferme rapidement, pour cela, une "postcombustion" est installée sous la forme du condensateur C6. On peut dire qu'il serait plus facile de réduire la résistance de la résistance R7, par exemple, 10 à 30 fois. Plus simple, mais pas économique ni efficace, car cette résistance va dissiper (presque inutilement) une partie de la puissance de la batterie. A propos d'efficacité. Le fait est que grâce aux éléments du circuit VT1, R6 et C6, un circuit d'autorégulation très particulier est formé pour le mode de fonctionnement presque le plus avantageux du PN. Et cela, à son tour, affecte la stabilité du fonctionnement PN lorsque la luminosité du LDS change sur une très large plage. Sans ces éléments, le circuit fonctionne bien moins bien. La charge de la capacité d'entrée VT3 est assurée par un puissant transistor à effet de champ de type KP901A, qui a une capacité d'entrée C3I relativement faible (environ 100 pF selon les spécifications). La résistance R5 est antiparasitaire, elle empêche VT3 de fonctionner sur les bandes HF et VHF, ce qui est assez réaliste pour des transistors "rapides" comme le KP901A (fgr ~ 400 MHz). Le microcircuit est alimenté via un filtre RC, car les ondulations de puissance RF peuvent perturber le fonctionnement normal du générateur. À propos des détails. Au lieu de K561LE5, vous pouvez installer K561LA7, au lieu du transistor KT645A - KT3142A. Il n'est pas exclu l'utilisation d'autres transistors comme VT1, des expériences montreront lequel est meilleur et lequel est moins bon. Si la puissance de la lampe ne dépasse pas 30 W, alors au lieu de KP901A, vous pouvez également utiliser KP902A. Le transistor terminal de type IR.Z34 peut être remplacé par un transistor similaire. Vous pouvez même installer le type domestique KP922A, mais leurs boîtiers chaufferont davantage. Par conséquent, plusieurs instances sont installées en parallèle. Le problème est dans la sélection des spécimens avec des valeurs proches des tensions de seuil Uthr. Parmi ceux que j'ai, j'en ai eu une fois 12. KP922A Upor. avait de 3,5 à 6,5 V! Le choix est donc clair, et le prix de notre KP922A est encore plus élevé que celui de transistors tels que IR.640 (et cela malgré le fait que les paramètres de ce dernier sont deux fois meilleurs que les nôtres). IR.640 n'est également pas très approprié ici, et uniquement en raison de l'augmentation de la résistance drain-source lorsqu'il est allumé. Le lecteur sera intéressé de savoir qu'au départ... un bipolaire de type KT3A a été installé en tant que transistor VT8101 ! Certes, dans ce cas, un GT1E au germanium a été installé en tant que transistor VT311. Sinon, la tension de saturation élevée Uke.us ne pourra pas décharger la capacité d'entrée du transistor KT8101A. Il est probable que KT827A sera également utilisé. Mais le problème de dissipation des porteurs non primaires dans la base nécessite une tension négative lors du blocage du transistor bipolaire. Cela peut être fait, mais le circuit PN est complètement modifié. La résistance R2-SP-1 (A-1 VT-II) est installée (soudée) directement dans la carte de circuit imprimé PN (Fig. 2). C'est le seul moyen de résoudre le problème avec une forte diminution de la capacité de montage. Faites attention à la capacité du condensateur C1, elle est d'environ 15 pF. À propos du transformateur d'impulsions T1. Beaucoup dépend de ce transformateur. Les anneaux de ferrite ne peuvent pas être utilisés ici. Par conséquent, afin de ne pas perdre de temps sur des bagatelles, un noyau de ferrite de TPI a été utilisé (la marque TPI n'a pas été établie, car le noyau a été acheté séparément, c'est-à-dire sans bobines ni enroulements). Ferrite Ш16Х Х20 М2000 НМ1-14. C'est tout à fait suffisant (en termes d'efficacité maximale de cette conception) l'exécution suivante du transformateur d'impulsions T1. Tout d'abord, nous enroulons 300 tours de fil PEV-2 D0,6. En haut, nous enroulons 12 tours de fil PEV-2 D2,4 mm. Entre les enroulements se trouve une couche de ruban électrique. A propos de la fabrication d'un cadre. Nous enroulons 17 à 21 couches de carton électrique sur un mandrin en bois d'une section de 1x2 mm (s'il n'y en a pas, tout carton suffisamment résistant fera l'affaire). On laisse une marge sur les joues du cadre. Nous réalisons des découpes et des "emboîtements" sur une tige de ferrite. Le cadre nouvellement fabriqué doit être complètement libre d'entrer dans les moitiés du noyau de ferrite. Sinon, vous pouvez vous attendre à une "surprise" après avoir enroulé les enroulements - cela ne se mettra pas en place. Je ne conseille en aucun cas d'utiliser des ferrites qui étaient en cours d'utilisation. Et il y a au moins deux bonnes raisons à cela. La ferrite peut être "rétrécie", c'est-à-dire ne pas avoir ce que l'on entend dans la TS. Deuxièmement - ne surchauffez pas les produits en ferrite ! Leurs paramètres disparaissent littéralement lorsqu'ils sont chauffés à plus de 100-200 ° C (selon la marque de ferrite). Les radioamateurs sont obstinément silencieux à ce sujet. Ce n'est que dans la littérature pertinente qu'il est dit que les paramètres des ferrites sont conservés jusqu'à certaines températures. Mais c'est de cette manière (en chauffant !) que les amateurs déconnectent les moitiés de « tasses » et autres produits en ferrite. Personnellement, je suis "tombé" sur de telles "choses" de ferrite. L'écart entre les deux moitiés du circuit magnétique ne doit pas être grand. Sa valeur optimale est d'environ 0,1 mm. Passons maintenant à l'installation de la structure dans son ensemble. La carte PN est située à proximité du transistor VT3, ce dernier est sur un dissipateur thermique avec une surface de refroidissement de 300 cm2. Une résistance de 33 ohms (R8) est soudée directement sur la broche de grille de ce transistor. Ceci est très important : à la fois la présence de cette résistance et son emplacement. La longueur des fils de connexion PN est encore plus importante. La longueur la plus courte doit être le fil reliant le drain du transistor VT3 et le transformateur T1 (prise "chaude" de ce dernier). Des exigences similaires sont également valables pour connecter la borne "froide" I de l'enroulement du transformateur T1 avec le condensateur C5 et la carte PN. L'alimentation de la batterie est d'abord fournie aux bornes du condensateur C5, puis seulement à la carte PN. Par la suite, un condensateur non électrolytique de 4,7 uF x 63 V (K73-17) a été placé directement aux bornes du condensateur. Structurellement, le PN se situe dans le cas d'un réseau stabilisateur ferrorésonnant de type CH-315 qui a fait son temps. L'alimentation secteur (PSU) se trouve également ici. Convenez qu'une alimentation réseau est une chose très pratique et nécessaire lorsque la batterie est faible ou pas du tout. Ce n'est un secret pour personne que la création d'un PN à partir du réseau, et même avec un contrôle de la luminosité, est beaucoup plus difficile que ce PN basse tension. Et notre système peut désormais fonctionner aussi bien sur batterie que sur secteur. À propos de l'alimentation du réseau. Ne vous laissez pas emporter par l'augmentation de la tension d'alimentation. Les stabilisateurs continus réduisent l'efficacité de l'ensemble du système. Les stabilisateurs clés sont une question complètement différente. Mais personnellement, je n'aime pas les "cloches et sifflets". J'étais satisfait du pont de diodes KD213A, posé sur de la fibre de verre (les diodes doivent avoir un refroidissement avec une lampe LDS de 40 W !). Tension alternative de l'enroulement II ~ 14 V. Le condensateur du filtre redresseur est K50-32A avec une capacité de 22,000 40 μFx80 V. Pour une lampe LDS de 1 W, U10 est utilisé pour 1 A. Un ampèremètre de 10 A est connecté en série avec .UXNUMX Et ce n'est pas un luxe, mais un contrôle très opérationnel sur le travail du PN. À propos du transformateur de réseau. Un circuit magnétique toroïdal du même CH-315 inutilisable a été utilisé. L'enroulement primaire contient 946 spires de fil PELSHO 0,64 ; secondaire - 60 tours de fil PEV-2 D1,8 mm. Dimensions du noyau magnétique toroïdal : D92,5 mm externe, D55 mm interne, hauteur 32 mm. Courant à vide environ 10 mA (~220 V). La marque est inconnue. Mais, à en juger par les résultats, l'acier est de haute qualité. Établissement. Correctement assemblé, sans erreurs, le circuit fonctionne immédiatement. Mais la première inclusion s'effectue à partir du bloc d'alimentation secteur avec la limitation obligatoire de la consommation de courant. Il est préférable d'utiliser un limiteur de courant électronique. Au lieu du condensateur C1, un trimmer est temporairement installé - un condensateur d'accord (8 ... 30 pF). La résistance R1 sélectionne la plage de changements de luminosité dans la plage souhaitée. La résistance R2 est réglée sur la position correspondant à la luminosité maximale de la lueur LDS. En sélectionnant la capacité du condensateur, la plus grande luminosité est obtenue. Le condensateur C6 est sélectionné à partir de la condition de plus grande stabilité du fonctionnement du PN lorsque la luminosité passe du maximum au minimum. Dans le même temps, il est nécessaire de surveiller le chauffage du dissipateur thermique du transistor VT3. Plus il chauffe, plus la batterie est gaspillée. Ici, vous devrez peut-être bricoler avec la sélection de capacité C1, C6. Si vous décidez d'installer un transistor bipolaire VT3, la fréquence devra encore être réduite et la surface du radiateur doit être augmentée, car le chauffage augmentera considérablement. La qualité des MOSFET utilisés joue un rôle important. Il ne devrait pas y avoir de fuite de valve du tout. Le transistor VT1 ne doit pas non plus être à basse fréquence. À propos, au lieu des ferrites W, les ferrites des transformateurs horizontaux conviennent également. Mais je vous préviens tout de suite de ce qui a été dit plus haut. Le circuit fonctionne avec presque tous (sans ballasts) LDS. Il suffit de fournir une limite de puissance, sinon, après tout, les LDS échouent également en cas de surcharges importantes (plus souvent au démarrage). Pour démarrer la lampe à faible puissance, un interrupteur à bouton-poussoir est fourni, dont les contacts au moment du démarrage ferment les prises correspondantes de la résistance R2 (non représentées sur le schéma). Auteur : AG Zyzyuk Voir d'autres articles section Convertisseurs de tension, redresseurs, onduleurs. Lire et écrire utile commentaires sur cet article. Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique : Cuir artificiel pour émulation tactile
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