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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Stabilisateur de tension secteur. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Parasurtenseurs La tension du réseau électrique domestique diffère souvent de la norme (220 V + 10 %). Les pertes ou surtensions de tension peuvent atteindre des valeurs importantes et provoquer des dysfonctionnements dans les appareils électroménagers. Les équipements de télévision et de radio modernes sont équipés d'alimentations à découpage qui assurent leur fonctionnement normal à une tension secteur de 160 à 230 V, mais les appareils produits au cours des années précédentes nécessitent une tension secteur plus stable.
Les appareils électroménagers équipés de moteurs électriques souffrent particulièrement d'une tension instable : réfrigérateurs, machines à laver, aspirateurs, outils électriques, etc. L'augmentation de la tension du réseau entraîne un échauffement intense des enroulements du moteur électrique et une usure du collecteur, et une rupture d'isolation est possible. Lorsque la tension est faible, les moteurs électriques ne démarrent pas ou démarrent par saccades, ce qui entraîne une usure prématurée des ballasts. Lors de l'éclairage des pièces, les lampes à incandescence brûlent faiblement et leur puissance doit être augmentée, ce qui réduit encore la tension du réseau. La sortie de cette situation est assez simple : installez un transformateur élévateur dont la tension de l'enroulement secondaire s'ajoute à la tension du secteur et la rapproche de la tension standard. Un tel dispositif n'a pas d'impact négatif sur le réseau électrique. La présence d'un dispositif universel de maintien de la tension secteur permet de protéger les appareils électriques aussi bien de la haute que de la basse tension. La stabilisation de la tension peut être obtenue à l'aide de stabilisateurs électromécaniques, dans lesquels l'entraînement électrique, en fonction de la tension d'entrée, modifie la position du contact glissant sur l'autotransformateur toroïdal. Inconvénients de cette solution : brûlure du bobinage due à la perte de contact avec le rouleau, masse importante du stabilisateur, puisque la puissance à pleine charge est transmise via l'autotransformateur, prix élevé. Dans le dispositif proposé, un transformateur de faible puissance est utilisé pour augmenter la tension ; sa puissance ne dépasse pas 10 % de la puissance de la charge. Pour stabiliser la tension, il suffit d'installer un régulateur à clé (transistor à effet de champ de puissance suffisante) dans le circuit de l'enroulement primaire du transformateur. Les paramètres du stabilisateur sont principalement déterminés par le transformateur utilisé. L'appareil peut utiliser des transformateurs de puissance. TS180...TS320 des anciens téléviseurs. Les transformateurs de type TN-59 ou TPP avec un courant admissible des enroulements secondaires de 6...8 A à une tension totale de 24...36 V ont fait leurs preuves. Le circuit stabilisateur est illustré à la Fig. 1. L'appareil contient :
La tension secteur est fournie au terminal. Charge XT3 à travers l'enroulement secondaire du transformateur élévateur de tension T1 et directement à la borne XT4. L'enroulement primaire du transformateur est alimenté depuis le réseau via le pont de diodes VD1 dont le mode de fonctionnement dépend de l'état du transistor clé VT1. S'il est ouvert, la tension aux bornes ХТЗ, ХТ4 est maximale. La résistance R1 et le condensateur C3 facilitent les processus transitoires lors de la commutation des diodes du pont VD1 et du transistor VT1. L'absence de tension sur l'enroulement primaire du transformateur T1 ou un dysfonctionnement du circuit entraînera l'absence de tension booster, sinon la charge fonctionnera comme avant. Une petite chute de tension (quelques volts) due au courant de charge traversant l'enroulement secondaire d'un transformateur déconnecté n'affectera pas de manière significative le fonctionnement de l'équipement électrique connecté. La tension d'erreur est supprimée de la moitié de l'enroulement secondaire du transformateur, redressée par le pont de diodes VD2 et, via les résistances R3, R4, fournie à la LED de l'optocoupleur VU1. Le condensateur C2 réduit les chutes soudaines de la tension de sortie. À mesure que la tension du secteur augmente, le courant de l'optocoupleur LED augmente, le phototransistor s'ouvre, qui, à travers les circuits d'installation R6-R8, shunte la tension de polarisation à la grille du transistor clé VT1. Le transistor s'éteint et la tension de charge diminue. Au moment initial, le transistor VT1 est ouvert par la tension du drain fournie à la grille via la résistance R5. Le condensateur C3, lorsqu'il est allumé et chargé à partir du pont de diodes VD1, a une faible résistance, qui augmente après quelques millisecondes, il est donc conseillé d'allumer la charge avec un interrupteur standard après le démarrage du stabilisateur. La LED HL1 indique la présence d'une tension secondaire lorsque le transistor VT1 est ouvert, la diode Zener VD3 protège la grille du transistor à effet de champ contre le dépassement de la tension de polarisation supérieure à la valeur admissible. L'appareil est assemblé sur un circuit imprimé dont le dessin est illustré à la Fig. 2.
Le transistor est monté sur un radiateur de dimensions 50x50x10 mm. La connexion parallèle de deux transistors identiques est autorisée. La carte et le transformateur sont installés dans un boîtier adapté dont les dimensions dépendent de la taille du transformateur T1, l'indicateur de fonctionnement de l'appareil HL1 et l'interrupteur réseau SA1 avec fusibles FU1, FU2 sont situés sur le dessus et sur le côté du boîtier. Lors de l'utilisation d'un boîtier métallique, une fiche d'alimentation avec un contact de terre est requise ; le fil de terre est connecté au boîtier du transformateur. Les fils d'alimentation, indiqués sur le schéma (Fig. 1) par des lignes épaisses, sont constitués de fils toronnés d'une section d'au moins 4 mm2, le reste - 0,5 mm2. Le stabilisateur utilise des résistances constantes telles que MLT ou S29, et des trimmers - SP ou SPO. Pour remplacer le transistor VT1 (tension de fonctionnement - au moins 400 V, courant - supérieur à 3 A), vous pouvez utiliser les données du tableau. Série de transformateurs. Le TS à utiliser dans l'appareil doit être amélioré. Pour ce faire, il faudra les démonter. Tout d’abord, le tirant est retiré. La connexion des deux enroulements primaires doit être préservée en redessinant les broches. Les moitiés démontées des noyaux en forme de U ne doivent pas être échangées, cela provoquerait un bourdonnement du transformateur après l'assemblage. Les extrémités des noyaux étant teintées lors du montage en usine et difficiles à séparer lors du démontage, vous pouvez taper légèrement sur l'extrémité d'une des moitiés avec un marteau. La vieille peinture est retirée des joints avec un couteau. Les enroulements secondaires sont supprimés. Dans l'enroulement filamentaire (6,3 V), le nombre de tours est préalablement recalculé et, sur la base de ces données, de nouveaux enroulements sont enroulés avec du fil PEL de 1,78...2 mm au lieu de ceux retirés, avec des tours trois fois plus grands que le filament. un. Le transformateur est assemblé dans l'ordre inverse (les fils de l'enroulement primaire doivent être d'un côté, comme auparavant). Les cadres avec enroulements sont installés sur des noyaux en forme de U, les extrémités des moitiés de noyau sont « peintes » avec n'importe quelle peinture épaissie (sauf peinture nitro). Après une demi-heure, les moitiés supérieures sont insérées dans les cadres, les tirants sont installés et serrés. Après l'assemblage complet, l'enroulement primaire est connecté au réseau électrique (conformément aux règles de sécurité) et la tension des enroulements secondaires est mesurée avec un voltmètre AC (doit être comprise entre 12 et 18 V chacun). La tension totale de deux enroulements secondaires connectés en série est de 24...36 V. Lorsque le transformateur assemblé bourdonne, il est recommandé de le taper avec un manche de marteau en bois pour « régler » la fixation et le repasser en place. Lors de l'utilisation de transformateurs de type TN ou TPP, aucune modification n'est nécessaire : leurs enroulements secondaires sont connectés en série. Pour obtenir une tension secondaire supérieure à la tension du secteur, la broche 1 de l'enroulement primaire T1 est connectée en série avec la broche externe 7 de l'enroulement secondaire. La tension entre la broche 6 de T1 et l'extrémité libre 9 de l'enroulement secondaire doit être supérieure à la tension du secteur du montant de la tension totale des enroulements secondaires. La configuration du circuit implique de fixer les limites de stabilisation de la tension de sortie. Après la mise sous tension (de préférence avec une charge active, par exemple une lampe de table), la résistance R8 avec une résistance minimale de R3 fixe la tension de sortie à 225 V. En connectant une charge plus puissante (1...1,5 kW), la la tension de sortie est ajustée par la résistance R3 (environ 215 V). Après 5 à 10 minutes de fonctionnement, l'appareil et la charge sont déconnectés du réseau et les conditions thermiques de tous les composants radio sont vérifiées. Si le transistor clé surchauffe, vous devez augmenter son dissipateur thermique. En raison de la variation des paramètres d'un puissant transistor à effet de champ, sa polarisation initiale peut être ajustée en sélectionnant la résistance R5. Avec le curseur R8 en position haute, le courant de drain du transistor doit être d'environ 1,2 A. Dans la version de l'auteur, un ventilateur d'ordinateur et un ampèremètre avec une limite de 10 A sont en outre installés, bien que ces « excès » se soient avérés non réclamés. Auteur : V. Konovalov
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