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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Chargeur d'impulsions. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Chargeurs, batteries, cellules galvaniques L'appareil est basé sur un convertisseur d'impulsions (onduleur) en demi-pont push-pull sur de puissants transistors VT4 et VT5, contrôlé par un contrôleur de largeur d'impulsion DA1 côté basse tension. De tels convertisseurs, résistants aux augmentations de tension d'alimentation et aux changements de résistance de charge, ont fait leurs preuves dans les alimentations électriques des ordinateurs modernes. Étant donné que le contrôleur PHI K1114EU4 contient deux amplificateurs d'erreur, aucun microcircuit supplémentaire n'est requis pour contrôler le courant de charge et la tension de sortie.
Les diodes rapides VD14, VD15 protègent la jonction collectrice des transistors VT4, VT5 de la tension inverse sur l'enroulement I du transformateur T2 et déchargent l'énergie d'émission vers la source d'alimentation. Les diodes doivent avoir un temps de fonctionnement minimum. La thermistance R9 limite le courant de charge des condensateurs C7, C8 lorsque l'appareil est connecté au réseau. Pour supprimer les interférences du convertisseur, un filtre réseau C1, C2, C5, L1 est utilisé. Les circuits R19, R21, C12, VD9 et R20, R22, C13, VD10 servent à accélérer le processus de fermeture des transistors de commutation en fournissant une tension négative à leur circuit de base. Cela vous permet de réduire les pertes de commutation et d'augmenter l'efficacité du convertisseur. Le condensateur C9 empêche la magnétisation du circuit magnétique du transformateur T2 en raison de la capacité inégale des condensateurs C7 et C8. Le circuit R17, C11 permet de réduire l'amplitude des surtensions sur l'enroulement I du transformateur T2. Le transformateur T1 découple galvaniquement les circuits secondaires du réseau et transmet des impulsions de commande au circuit de base des transistors de commutation. L'enroulement III fournit un contrôle de courant proportionnel. L'utilisation de l'isolation du transformateur a permis de sécuriser le fonctionnement de l'appareil. Le redresseur de courant de charge est réalisé sur des diodes KD2997A (VD11, VD12), capables de fonctionner à une fréquence de fonctionnement relativement élevée du convertisseur. La résistance R26 agit comme un capteur de courant. La tension de cette résistance, appliquée à l'entrée inverseuse du premier amplificateur d'erreur du contrôleur DAI, est comparée à la tension à son entrée inverseuse, réglée par la résistance R1 "COURANT DE CHARGE". Lorsque le signal d'erreur change, le rapport cyclique des impulsions de commande, le temps d'ouverture des transistors de commutation de l'onduleur et, par conséquent, la puissance transmise à la charge changent. La tension du diviseur R23, R24, proportionnelle à la tension sur la batterie en charge, est fournie à l'entrée inverseuse du deuxième amplificateur d'erreur et est comparée à la tension aux bornes de la résistance R4 appliquée à l'entrée inverseuse de cet amplificateur. De cette façon, la tension de sortie est régulée. Cela permet d'éviter une ébullition intense de l'électrolyte en fin de charge en réduisant le courant de charge. Le contrôleur SHI dispose d'une source intégrée d'une tension stable de 5 V, qui alimente tous les diviseurs de tension qui définissent les valeurs de tension requises à la sortie de l'appareil et le courant de charge. Étant donné que l'alimentation de la puce DA1 est fournie à partir de la sortie de l'appareil, il est inacceptable de réduire la tension de sortie de l'appareil à 8 V - dans ce cas, la stabilisation du courant de charge s'arrête et celui-ci peut dépasser la valeur maximale autorisée. De telles situations sont éliminées par une unité assemblée sur le transistor VT3 et la diode Zener VD13 - elle bloque l'allumage du chargeur s'il est chargé avec une batterie défectueuse ou fortement déchargée (avec une FEM inférieure à 9 V). La diode Zener, et donc le transistor du nœud, reste fermée, et l'entrée DTC (broche 4) du microcircuit DA1 est connectée via la résistance R6 à la sortie Uref de la source de tension de référence intégrée (broche 14) (la la tension à l'entrée DTC est d'au moins 3 V et la génération d'impulsions est interdite. Lorsqu'une batterie en état de marche est connectée à la sortie de l'appareil, la diode Zener VD13 s'ouvre, suivie du transistor VT3, fermant l'entrée du contrôleur DTC au fil commun et permettant ainsi la formation d'impulsions aux broches 8 et 11 (sorties C1, C2 - collecteur ouvert). Le taux de répétition des impulsions est d'environ 60 kHz. Après amplification du courant par les transistors VT1, VT2, ils sont transmis via le transformateur T1 à la base des transistors de commutation VT4 et VT5. Le taux de répétition des impulsions est déterminé par les éléments R10 et C6. Il est calculé à l'aide de la formule : F=1,1/R10-C6 Configuration de l'appareil Pour configurer le convertisseur, vous en aurez besoin. LATR, oscilloscope, batterie de travail et deux compteurs - un voltmètre et un ampèremètre (jusqu'à 20 A). Si un radioamateur dispose d'un transformateur d'isolement de 220 V x 220 V d'une puissance d'au moins 300 W, l'appareil doit être allumé via celui-ci - il sera plus sûr de travailler. Tout d'abord, via une résistance de limitation de courant temporaire d'une résistance de 1 Ohm d'une puissance d'au moins 75 W (ou une lampe de voiture d'une puissance de 40 à 60 W), connectez une batterie à la sortie de l'appareil et assurez-vous qu'il y a une tension positive de 5 V à la sortie Uref (broche 14) du contrôleur PHI. Connectez un oscilloscope aux broches 8 et 11 (sorties C1 et C2) du contrôleur et observez les impulsions de contrôle. Le curseur de la résistance R1 est réglé sur la position la plus basse selon le schéma (courant de charge minimum) et une tension de 36...48 V est fournie du LATR à l'entrée réseau de l'appareil. Les transistors VT4 et VT5 ne doivent pas devenir très chauds. Un oscilloscope surveille la tension entre l'émetteur et le collecteur de ces transistors. S'il y a des surtensions sur le front d'impulsion, vous devez utiliser des diodes plus rapides VD14, VD15 ou sélectionner plus précisément les éléments R17 et. Chaîne d'amortissement SP. Il faut garder à l'esprit que tous les oscilloscopes ne permettent pas des mesures dans des circuits connectés galvaniquement au réseau. De plus, n'oubliez pas que certains éléments de l'appareil sont sous tension secteur : ce n'est pas sûr ! Si tout est en ordre, la tension à l'entrée du réseau augmente progressivement. LATR jusqu'à 220 V et contrôler le fonctionnement des transistors VT4, VT5 à l'aide d'un oscilloscope. Le courant de sortie ne doit pas dépasser 3 A. En tournant le curseur de la résistance RI, assurez-vous que le courant à la sortie de l'appareil évolue en douceur. Ensuite, la résistance (ou lampe) de limitation de courant temporaire est retirée du circuit de sortie et la batterie est connectée directement à la sortie de l'appareil. Sélectionnez les résistances R2, R5 de manière à ce que les limites de modification du courant de charge par le régulateur R2 soient égales à 0,5 et 25 A. Réglez la tension de sortie maximale à 15 V en sélectionnant la résistance R4. Le bouton du régulateur R2 est équipé d'une échelle graduée en valeurs de courant de charge. Vous pouvez équiper l'appareil d'un ampèremètre. Le boîtier et toutes les pièces métalliques non conductrices de courant du chargeur doivent être mis à la terre de manière fiable pendant son fonctionnement. Il n'est pas recommandé de laisser un chargeur en état de marche sans surveillance pendant une longue période. Les détails Les diodes KD257B peuvent être remplacées par RL205 et KD2997A par d'autres, notamment les diodes Schottky avec une tension inverse supérieure à 50 V et un courant redressé supérieur à 20 A, FR155 par des diodes à impulsions rapides FR205, FR305, ainsi que UF400S. . Les diodes VD11, VD12 assurent également un dissipateur thermique total d'une surface d'au moins 200 cm2. Le contrôleur PHI K1114EU4 possède de nombreux analogues étrangers - TL494IN, DBL494, mPC494, IR2M02, KA7500. Au lieu de KT886A-1, les transistors KT858A, KT858B ou KT886B-1 conviennent. Les transistors VT4 et VT5 sont installés sur des dissipateurs thermiques d'une surface d'au moins 100 cm2. Les parois du boîtier de l'appareil, ainsi que le dissipateur thermique général pour diodes et transistors, ne doivent pas être utilisées comme dissipateur thermique pour des raisons de fonctionnement sûr du chargeur. La taille des dissipateurs thermiques peut être considérablement réduite s'ils sont forcés d'être refroidis par un ventilateur. Les transformateurs sont les éléments les plus critiques et les plus exigeants en main-d'œuvre de tout convertisseur d'impulsions. Non seulement les caractéristiques de l'appareil, mais aussi ses performances globales dépendent de la qualité de leur fabrication. Le transformateur T1 est enroulé sur un noyau magnétique annulaire de taille standard K20x 12x6 en ferrite M2000NM. L'enroulement I est enroulé avec du fil PEV-2 0,4 uniformément sur tout l'anneau et contient 2x28 tours. Enroulements II et IV - 9 tours de fil PEV-2 0,5 chacun. Enroulement III - deux tours de fil. MGTF-0,8. Les enroulements sont isolés les uns des autres et du circuit magnétique par deux couches de mince ruban fluoroplastique. Le transformateur T2 est enroulé sur un circuit magnétique blindé. Ø10x10 en ferrite M2000HM (ou, mieux encore, M2500NMS), un noyau magnétique annulaire de section similaire convient également. L'enroulement I contient 35 tours de fil PEV-2 0,8. Enroulement II - 2x4 tours d'un faisceau d'une section d'au moins 4 mm1 à partir de plusieurs fils PEV-2 ou PEL. Si vous refroidissez de force le transformateur, la section transversale du faisceau peut être réduite. Il est à noter que non seulement la fiabilité de l'appareil, mais aussi la sécurité de son fonctionnement dépendent de la qualité de l'isolation entre enroulements des transformateurs, puisque c'est elle qui isole les circuits secondaires de la tension du secteur. Par conséquent, il ne faut pas le réaliser à partir de matériaux improvisés - papier d'emballage, ruban de papeterie, etc. - et encore plus le négliger, comme le font parfois les radioamateurs inexpérimentés. Il est préférable d'utiliser du ruban fluoroplastique fin ou du papier pour condensateur fabriqué à partir de condensateurs haute tension, en le posant en 2-3 couches. Auteur : Shelestov I.P.
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Commentaires sur l'article : Alexandre, shurik_eryoma@rambler.ru Un circuit très intéressant, mais peut-il être converti en 2 tensions de sortie de 12 et 24 V ? Je ne trouve pas de circuit de mémoire d'impulsions pour 2 tensions de 12 et 24 V. Peut-être que l'auteur en connaît un. J'espère pour votre aide.
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