Stabilisateur de tension alternative. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Lors de l’alimentation d’équipements électroniques à partir du secteur, il est souvent nécessaire de stabiliser la tension alternative. Une grande difficulté dans la conception de tels stabilisateurs est d'obtenir une tension de sortie sinusoïdale avec une faible distorsion non linéaire. Du point de vue de la mise en œuvre pratique de cette exigence, ainsi que de l'augmentation de la vitesse et du coefficient de stabilisation, les stabilisateurs dotés d'un élément de commande à transistor sont les plus préférables.

Dans le stabilisateur décrit (Fig. 9.1), l'élément de commande est composé de transistors VT1 et VT2, de diodes VD2, VD3 et de résistances R1 ... R5. Lorsque la valeur du courant continu circulant dans la diagonale du pont redresseur VD1 change, la valeur du courant alternatif circulant dans la section 1.1 de l'enroulement de l'autotransformateur change. En conséquence, la valeur de la tension alternative sur la section 1.2 de l'enroulement change. Cette inclusion de l'élément de régulation réduit son influence sur la forme de la sinusoïde de tension de sortie. Les résistances R1...R4, shuntant l'élément de commande, réduisent la puissance dissipée par les transistors VT1, VT2.

(cliquez pour agrandir)

Les principales caractéristiques techniques du stabilisateur :

• tension d'alimentation, V.....220 ±22 ;
• Tension de sortie CA, V....220 ;
• puissance de charge, W.....130.....220 ;
• instabilité de la tension de sortie avec les changements spécifiés dans la tension du secteur et la puissance de charge,%, pas plus de ..... 0,5 ;
• coefficient de distorsions non linéaires, %, pas plus.....6.

Le transformateur T2 sert à alimenter l'amplificateur CC et entre en même temps dans le circuit de rétroaction négative. La tension d'enroulement II, redressée par le pont de diodes VD5, est fournie au diviseur R12 ... R14. Avec une augmentation de la tension secteur ou une diminution du courant de charge connecté à la sortie du stabilisateur, la tension à la base du transistor VT5 augmente, et donc son courant de collecteur. À peu près dans la même mesure, le courant de collecteur du transistor VT4 diminue également.

La chute de tension aux bornes de la résistance R10 reste quasiment inchangée, puisque la tension à la base du transistor VT4 est stabilisée. Dans ce cas, la tension sur le collecteur VT4 augmente et le courant circulant dans le transistor VT3 diminue. En raison d'une diminution de la tension à la base du transistor VT2, celui-ci commence à se fermer, la tension sur son collecteur augmente. Cela conduit à la fermeture du transistor VT1, puisque la tension à sa base est fixée par le diviseur R1, R2, R3, R4, VD2, R5. La diode VD3 exclut l'influence de ce diviseur sur la base du transistor VT2.

Du fait de l'augmentation de la résistance des transistors VT1, VT2 de l'élément de régulation, le courant continu dans la diagonale du pont redresseur VD1 diminue et, par conséquent, le courant alternatif dans la section 1.1 de l'enroulement de l'autotransformateur T1, ce qui équivaut à une augmentation de la chute de tension dans la section 1.2. La tension de sortie conserve donc sa valeur d’origine. Lorsque la tension du secteur diminue ou que le courant de charge augmente, le courant traversant le transistor VT3 augmente et les transistors VT1 et VT2, au contraire, s'ouvrent encore plus. Dans ce cas, la diode VD2 est fermée par la tension de la résistance R7. La diode VD3 assure l'ouverture complète du transistor VT1.

Le transistor VT6, la résistance R11 et le condensateur C2 forment un filtre électronique qui retarde la tension d'alimentation de l'amplificateur DC. Le délai est nécessaire pour éliminer la surtension de sortie au moment où le stabilisateur est allumé. La limitation de la puissance de charge minimale à 130 W est due au fait qu'à une puissance inférieure et une tension secteur supérieure à 220 ... 225 V, la tension initiale dépasse la tolérance établie en raison d'une diminution de la chute de tension aux bornes de la résistance inductive de la section 1.2 du transformateur secteur.

Redresseur. KTS405A (VD1) peut être remplacé par quatre diodes avec une tension inverse d'au moins 600 V et un courant redressé de 1 A ; KD906A (VD5) - diodes avec un courant continu d'au moins 30 mA ; transistors KT809A (VT1, VT2) - similaires à eux, par exemple KT812A, KT812B.

Les transistors VT3.VT6 peuvent être n'importe quelle structure correspondante de faible puissance. Les résistances R1...R4 sont montées sur une carte séparée, située sous le commutateur SB1. La puissance dissipée par chacun des transistors VT1, VT2 est de 8 W, ils sont donc installés sur des dissipateurs thermiques séparés d'une surface de 500 cm2. La puissance globale de l'autotransformateur T1 est d'environ 22 watts. Vous pouvez utiliser un autotransformateur du magnétophone Mayak-202 (circuit magnétique ShL20x20, la section d'enroulement 1.1 contient 1364 tours de fil PEV-2-0,31, la section 1.2 - 193 tours de fil PEV-2-0,63). Le transformateur T2 est réalisé sur un circuit magnétique. SHL16x16. L'enroulement I contient 2560 tours de fil PEV-0,1, l'enroulement II - 350 tours de fil PEV-2-0,2 avec une prise à partir du 70ème tour (pour alimenter le voyant HL1).

Le boîtier du stabilisateur est mieux constitué d'un matériau isolant. Des ouvertures de ventilation doivent être prévues dans les panneaux du boîtier. Si le boîtier est en métal, il faut veiller à en isoler de manière fiable toutes les pièces et tous les fils porteurs de courant.

Lors de l'établissement, d'abord en sélectionnant la résistance R11, une tension de 12 V est fixée à l'émetteur du transistor VT6 (la borne négative du pont de diodes VD5 sert de fil commun de l'appareil). Dans le même temps, sur la base du transistor VT4, une tension d'environ 8 V doit être établie. Une charge est connectée à la sortie du stabilisateur. Elle peut servir de lampe à incandescence d'une puissance de 150 ... 200 watts. Une tension de 220 V est fournie par l'autotransformateur de laboratoire à l'entrée du stabilisateur, et la tension nominale du secteur de 13 V est réglée à la sortie avec la résistance R220.

La chute de tension sur chacun des transistors de l'élément de régulation doit être de 80....100 V. Lorsque la tension d'entrée change de ±22 V, la tension à la sortie du stabilisateur doit rester pratiquement inchangée. Le manque de stabilisation indique une erreur d'installation ou un dysfonctionnement de l'une ou l'autre pièce. L'excitation du stabilisateur est supprimée en sélectionnant le condensateur C1. La puissance du stabilisateur peut être augmentée jusqu'à 450 W si son élément de régulation est monté selon le schéma illustré à la fig. 9.2. Dans ce cas, l'autotransformateur T1 doit être réalisé sur le circuit magnétique. SHL20x25. La section d'enroulement 1.1 doit contenir 1300 2 tours de fil PEV-0,36-1.2, la section 180 - 2 tours de fil PEV-0,9-XNUMX.

Les avantages les plus importants du stabilisateur décrit par rapport à un stabilisateur ferrorésonant sont une petite distorsion non linéaire de la tension de sortie et l'absence presque totale de champ magnétique qui affecte négativement le fonctionnement des téléviseurs couleur.

Auteur : Semyan A.P.

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