Bibliothèque technique gratuite ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Convertisseurs monocycle à haut rendement, 12/220 volts. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Convertisseurs de tension, redresseurs, onduleurs Certains appareils électroménagers courants, comme une lampe fluorescente, un flash photo et bien d'autres, sont parfois pratiques à utiliser dans une voiture. Étant donné que la plupart des appareils sont conçus pour être alimentés par un réseau avec une tension de fonctionnement de 220 V, un convertisseur élévateur est nécessaire. Un rasoir électrique ou une petite lampe fluorescente ne consomme pas plus de 6...25 W de puissance. De plus, un tel convertisseur ne nécessite souvent pas de tension alternative en sortie. Les appareils électroménagers ci-dessus fonctionnent normalement lorsqu'ils sont alimentés par un courant pulsé continu ou unipolaire. La première version d'un convertisseur de tension continue à impulsions à cycle unique (flyback) 12 V/220 V est réalisée sur une puce de contrôleur PWM UC3845N importée et un puissant transistor à effet de champ à canal N BUZ11 (Fig. 4.10). Ces éléments sont plus abordables que leurs homologues nationaux et permettent d'obtenir un rendement élevé de l'appareil, notamment grâce à la faible chute de tension source-drain aux bornes d'un transistor à effet de champ ouvert (l'efficacité du convertisseur dépend également du rapport de la largeur des impulsions transmettant l'énergie au transformateur à la pause). Le microcircuit spécifié est spécialement conçu pour les convertisseurs monocycle et contient tous les composants nécessaires, ce qui permet de réduire le nombre d'éléments externes. Il dispose d'un étage de sortie quasi complémentaire à courant élevé spécialement conçu pour le contrôle direct de la puissance. Transistor à effet de champ à canal M avec grille isolée. La fréquence d'impulsion de fonctionnement à la sortie du microcircuit peut atteindre 500 kHz. La fréquence est déterminée par les valeurs nominales des éléments R4-C4 et dans le circuit ci-dessus est d'environ 33 kHz (T = 50 μs).
La puce contient également un circuit de protection pour arrêter le convertisseur lorsque la tension d'alimentation descend en dessous de 7,6 V, ce qui est utile pour alimenter des appareils à partir d'une batterie. Regardons de plus près le fonctionnement du convertisseur. En figue. La figure 4.11 montre des diagrammes de tension qui expliquent les processus en cours. Lorsque des impulsions positives apparaissent à la grille du transistor à effet de champ (Fig. 4.11, a), il s'ouvre et les résistances R7-R8 recevront les impulsions illustrées sur la Fig. 4.11, ch. La pente du sommet de l'impulsion dépend de l'inductance de l'enroulement du transformateur, et si au sommet il y a une forte augmentation de l'amplitude de tension, comme le montre la ligne pointillée, cela indique une saturation du circuit magnétique. Dans le même temps, les pertes de conversion augmentent fortement, ce qui entraîne un échauffement des éléments et détériore le fonctionnement de l'appareil. Pour éliminer la saturation, vous devrez réduire la largeur d'impulsion ou augmenter l'espace au centre du circuit magnétique. Généralement, un écart de 0,1...0,5 mm est suffisant. Lorsque le transistor de puissance est bloqué, l'inductance des enroulements du transformateur provoque l'apparition de surtensions, comme le montrent les figures.
Avec une fabrication correcte du transformateur T1 (sectionnement de l'enroulement secondaire) et une alimentation basse tension, l'amplitude de surtension n'atteint pas une valeur dangereuse pour le transistor et donc, dans ce circuit, des mesures spéciales sous forme de circuits d'amortissement dans le primaire les enroulements de T1 ne sont pas utilisés. Et afin de supprimer les surtensions du signal de retour de courant arrivant à l'entrée du microcircuit DA1.3, un simple filtre RC à partir des éléments R6-C5 est installé. La tension à l'entrée du convertisseur, selon l'état de la batterie, peut varier de 9 à 15 V (soit 40 %). Pour limiter le changement de tension de sortie, le retour d'entrée est supprimé du diviseur de résistances R1-R2. Dans ce cas, la tension de sortie au niveau de la charge sera maintenue dans la plage de 210...230 V (Rload = 2200 4.2 Ohm), voir tableau. 10, c'est-à-dire qu'il ne change pas de plus de XNUMX %, ce qui est tout à fait acceptable. Tableau 4.2. Paramètres du circuit lorsque la tension d'alimentation change La stabilisation de la tension de sortie s'effectue en modifiant automatiquement la largeur de l'impulsion qui ouvre le transistor VT1 de 20 μs à Upit = 9 V à 15 μs (Upit = 15 V). Tous les éléments du circuit, à l'exception du condensateur C6, sont placés sur un circuit imprimé simple face en fibre de verre de dimensions 90x55 mm (Fig. 4.12).
Le transformateur T1 est monté sur la carte à l'aide d'une vis M4x30 à travers un joint en caoutchouc, comme indiqué sur la Fig. 4.13.
Le transistor VT1 est installé sur le radiateur. Conception de prise. XP1 doit empêcher une alimentation erronée en tension du circuit. Le transformateur d'impulsions T1 est fabriqué à l'aide des coupelles blindées BZO largement utilisées à partir du noyau magnétique M2000NM1. Dans le même temps, dans la partie centrale, ils doivent avoir un espace de 0,1...0,5 mm. Le noyau magnétique peut être acheté avec un espace existant ou il peut être réalisé avec du papier de verre grossier. Il est préférable de sélectionner expérimentalement la taille de l'intervalle lors du réglage afin que le circuit magnétique n'entre pas en mode saturation - cela est pratique à contrôler par la forme de la tension à la source VT1 (voir Fig. 4.11, c). Pour le transformateur T1, l'enroulement 1-2 contient 9 tours de fil d'un diamètre de 0,5.0,6-3 mm, les enroulements 4-5 et 6-180 contiennent chacun 0,15 tours de fil d'un diamètre de 0,23...1 mm (type de fil PEL ou PEV). Dans ce cas, l'enroulement primaire (2-3) est situé entre deux enroulements secondaires, c'est-à-dire Tout d'abord, l'enroulement 4-1 est enroulé, puis 2-5 et 6-XNUMX. Lors de la connexion des enroulements du transformateur, il est important de respecter les phases indiquées sur le schéma. Une mise en phase incorrecte n'endommagera pas le circuit, mais cela ne fonctionnera pas comme prévu. Les pièces suivantes ont été utilisées lors du montage : résistance ajustée R2 - SPZ-19a, résistances fixes R7 et R8 de type S5-16M pour 1 W, le reste peut être de n'importe quel type ; condensateurs électrolytiques C1 - K50-35 pour 25 V, C2 - K53-1A pour 16 V, C6 - K50-29V pour 450 V, et le reste est du type K10-17. Le transistor VT1 est installé sur un petit radiateur (par la taille de la carte) en profilé duralumin. La mise en place du circuit consiste à vérifier le bon phrasé de connexion de l'enroulement secondaire à l'aide d'un oscilloscope, ainsi qu'à régler la résistance R4 à la fréquence souhaitée. La résistance R2 définit la tension de sortie aux prises XS1 lorsque la charge est allumée. Le circuit convertisseur donné est conçu pour fonctionner avec une puissance de charge préalablement connue (6...30 W - connecté en permanence). Au repos, la tension à la sortie du circuit peut atteindre 400 V, ce qui n'est pas acceptable pour tous les appareils, car cela peut entraîner des dommages dus à une rupture d'isolation. Si le convertisseur est destiné à être utilisé avec une charge de puissance différente, qui est également activée pendant le fonctionnement du convertisseur, il est alors nécessaire de supprimer le signal de retour de tension de la sortie. Une variante d'un tel schéma est présentée sur la Fig. 4.14. Cela permet non seulement de limiter la tension de sortie du circuit en mode veille à 245 V, mais réduit également la consommation électrique dans ce mode d'environ 10 fois (Ipot=0,19 A ; P=2,28 W ; Uh=245 V).
Le transformateur T1 a les mêmes données de circuit magnétique et d'enroulement que dans le circuit (Fig. 4.10), mais contient un enroulement supplémentaire (7-4) - 14 tours de fil PELSHO d'un diamètre de 0.12.0.18 mm (il est enroulé en dernier) . Les enroulements restants sont réalisés de la même manière que dans le transformateur décrit ci-dessus. Pour fabriquer un transformateur d'impulsions, vous pouvez également utiliser des noyaux carrés de la série. KV12 en ferrite M2500NM - le nombre de tours dans les enroulements dans ce cas ne changera pas. Pour remplacer les noyaux magnétiques d'armure (B) par des carrés plus modernes (KB), vous pouvez utiliser le tableau. 4.3. Tableau 4.3. Options recommandées pour le remplacement du circuit magnétique Le signal de retour de tension de l'enroulement 7-8 est fourni via une diode à l'entrée (2) du microcircuit, ce qui permet de maintenir plus précisément la tension de sortie dans une plage donnée, ainsi que de fournir une isolation galvanique entre le primaire et circuits de sortie. Les paramètres d'un tel convertisseur, en fonction de la tension d'alimentation, sont donnés dans le tableau. 4.4. Tableau 4.4. Paramètres du circuit lorsque la tension d'alimentation change L'efficacité des convertisseurs décrits peut être un peu augmentée si les transformateurs d'impulsions sont fixés à la carte avec une vis diélectrique ou une colle résistante à la chaleur. Une variante de la topologie du circuit imprimé pour l'assemblage du circuit est illustrée à la Fig. 4.15.
Grâce à un tel convertisseur, vous pouvez alimenter les rasoirs électriques "Agidel", "Kharkov" et un certain nombre d'autres appareils à partir du réseau de bord du véhicule. Auteur : Shelestov I.P. 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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