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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Deux alimentations pour équipement portable. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Alimentations Sur la base d'un adaptateur réseau d'un poste téléphonique obsolète inutile avec une fonction d'identification automatique de l'appelant, assemblé sur un microprocesseur Z80A, vous pouvez créer une alimentation simple avec un stabilisateur linéaire qui fournit deux tensions stabilisées de +5 V et +8 V à la sortie avec un courant de charge total jusqu'à 500 ma. Il peut être utilisé pour alimenter des appareils numériques et analogiques, pour recharger les batteries d'appareils mobiles, pour alimenter des jouets pour enfants. Un diagramme schématique d'un tel bloc d'alimentation est illustré à la fig. 1.
La tension secteur alternative 220 V à travers les contacts fermés de l'interrupteur SA1 et la résistance de protection R1 et le fusible entre dans l'enroulement primaire du transformateur de réseau T1. De l'enroulement secondaire de ce transformateur, une tension alternative réduite à 11 V est retirée, qui est redressée par un pont redresseur monté sur des diodes Schottky VD1 - VD4. L'utilisation de telles diodes réduit les pertes de puissance dans le redresseur à diodes et augmente la tension aux bornes du condensateur de filtrage C1 d'environ 7 V. Le fusible réarmable FU2 protège le transformateur abaisseur contre les surcharges. L'alimentation étant montée dans un boîtier compact, le courant de charge maximal de ce transformateur a été réduit de 0,8 A à 0,5 A afin d'augmenter la fiabilité.Les diodes VD5, VD6 protègent les microcircuits des dommages causés par la tension inverse, qui peut se trouver aux sorties des microcircuits si la tension sur les armatures du condensateur C7 va décroître plus vite que la tension en sortie du stabilisateur, par exemple à cause d'un court-circuit en sortie du redresseur ou d'une perte de capacité du condensateur C7. La varistance RU1 protège le transformateur et les diodes Schottky des surtensions du secteur. Alimentation selon le schéma de la fig. 1 contient deux stabilisateurs linéaires montés sur des circuits intégrés DA1 et DA2. Le premier fournit une tension de sortie stabilisée de +5 V, le second - une tension stabilisée de +8 V. Le courant total des charges connectées peut atteindre 0,5 A. À un courant plus élevé, le fusible à réarmement automatique en polymère FU1 chauffe et passe à un état de haute résistance. Avec l'interrupteur SB1, vous pouvez sélectionner la tension fournie à la charge : +5 V ou + 8 V. Dans ce cas, si SB1 est en position « +5 V », la LED HL2 s'allume, si en position « +8 V", puis HL3 s'allumera. De plus, en plus du courant total maximal autorisé des charges connectées, il n'y a aucune restriction à l'utilisation simultanée de deux stabilisateurs. Par exemple, vous pouvez installer une prise USB sur la sortie du canal "+5 V" et charger un lecteur Flash de poche, une batterie de téléphone portable, un appareil photo à partir de celui-ci, et le canal "+8 V" peut être utilisé à ce niveau. le temps d'alimenter la radio. Ce bloc d'alimentation a un fusible réarmable avec un courant de fonctionnement nominal légèrement supérieur au maximum indiqué de 0,5 A. Le fait est que dans un petit boîtier à un tel courant, le transformateur abaisseur chauffe sensiblement, la température dans le boîtier compact augmente, ce qui conduit au fait que le fusible à réarmement automatique fonctionne à un courant plus faible. Lorsque le fusible est grillé, la LED HL1 reste allumée, ce qui indique la présence de la tension d'alimentation secteur. Alimentation avec tension de sortie continue réglable de 1 à 9 V, assemblée selon le schéma de la fig. 2, permet de connecter une charge consommant jusqu'à 1,6 A.
L'unité dispose d'une protection contre les surcharges et les courts-circuits dans le circuit de charge, ainsi que d'une protection contre les surtensions du secteur AC. Cette alimentation fonctionne comme suit. La tension secteur alternative via le fusible FU1 est fournie à l'enroulement primaire du transformateur abaisseur T1. La tension alternative, réduite à 9 V, est prélevée sur l'un des enroulements secondaires du transformateur et, via l'un des fusibles polymères autocicatrisants FU2 ou FU3, est envoyée à un pont redresseur monté sur des diodes Schottky VD2 - VD5. L'ondulation de la tension redressée est lissée par un condensateur à oxyde de grande capacité C5, après quoi la tension est fournie à un régulateur de tension de compensation, entièrement réalisé sur des composants discrets. Le stabilisateur à compensation réglable est mis en œuvre à l'aide d'une technologie hybride - sur transistors à effet de champ et bipolaires [1]. Sa caractéristique distinctive est une très faible tension de saturation (la tension minimale entre l'entrée et la sortie), qui, lorsqu'elle est testée avec un courant de charge de 2 A, ne dépasse pas 60 mV. C'est des dizaines de fois moins que celui des stabilisateurs de compensation de type traditionnel, par exemple, les populaires séries KR142ENxx, ** 78xx, et nettement moins (10 à 30 fois) que celui des microcircuits de stabilisateur de tension linéaire avec une faible tension minimale entre entrée et sortie. La tension redressée est fournie à la source d'un puissant transistor MIS à effet de champ VT2. Puisqu'il est beaucoup plus facile d'acheter un transistor à effet de champ puissant à canal n avec une faible tension de seuil d'ouverture grille-source qu'un transistor à canal p, ce transistor a dû être installé dans le circuit de puissance négatif. La tension d'ouverture est fournie à la grille de ce VT2 via R4, connectée au plus commun du circuit de puissance. Cette méthode de commande d'un transistor à effet de champ dans un stabilisateur de compensation ne nécessite pas de mesures particulières pour le démarrage, ce qui simplifie grandement la conception. Le stabilisateur de compensation fonctionne comme suit. Lorsque la tension d'entrée augmente ou que le courant de charge diminue, la tension de sortie a également tendance à augmenter. Cela conduit au fait que VT3 s'ouvre plus fortement, par conséquent, VT1 s'ouvrira également plus fortement, ce qui, en shuntant le circuit grille-source de VT2, abaisse la tension d'ouverture de VT2, la résistance du canal drain-source de VT2 augmente , la tension de sortie du stabilisateur diminue. La tension de sortie est ajustée avec une résistance variable R.9. Une diode Zener VD6 avec une tension de stabilisation d'environ 8,2 V protège le transistor à effet de champ contre les dommages. Avec le commutateur SB2, vous pouvez sélectionner la plage de tension de sortie de 1 ... 4 V ou 2,3 ... 9 V. Lorsque les contacts SB2 sont ouverts, la LED rouge HL4 fonctionne comme source de tension de référence, la tension de sortie peut être réglé entre 2,3 ... 9 V. Lorsque les contacts SB2 sont fermés, la diode au silicium VD7 devient la source de tension de référence et la tension de sortie peut être réglée de 1 à 4 V. Il convient de noter qu'il existe relativement peu de conceptions d'alimentations de laboratoire avec une tension de sortie minimale de 1 V. Sur le microampèremètre pointeur PV1, un voltmètre de tension de sortie est réalisé. Le commutateur SB1 peut sélectionner le courant de fonctionnement de la protection. La LED HL3 verte indique le fonctionnement d'un fusible à réarmement automatique. La varistance RU1 protège le transformateur abaisseur et le redresseur à diodes des surtensions du secteur. Les LED bleues super brillantes HL1 et HL2 indiquent que l'alimentation est connectée au réseau et éclairent également l'échelle du voltmètre. le régulateur de tension utilisé dans l'alimentation (Fig. 2) avec des modifications mineures peut être utilisé dans des alimentations conçues pour une charge de 10 ... 15 A. Pour ce faire, il est nécessaire d'installer deux autres condensateurs identiques en parallèle avec C5, utilisez des diodes Schottky pour le courant approprié, par exemple, 16 ampères MBR1645, montés sur des dissipateurs thermiques. Bien sûr, toutes les connexions à courant élevé doivent être réalisées avec des fils "épais", et le transformateur abaisseur doit être de la puissance globale appropriée avec un enroulement secondaire à courant élevé. À propos des détails de construction. Les résistances fixes peuvent être utilisées pour des applications générales de petite taille de tout type, par exemple, C1-4, MLT, C2-23 de la puissance appropriée. Résistance ajustable R7 (Fig. 2) - toute conception de petite taille, de préférence fermée. A la place de la résistance variable R9, un réglage SP4-1 a été utilisé dans un boîtier semi-hermétique. Une bonne stabilité de la tension de sortie peut également être obtenue avec d'autres résistances similaires, par exemple, SPZ-96, SP4-2M, SGTO-1 ou celles à fil de petite taille. PPB-1A, PPB-ZA. Les varistances MYG10-471 peuvent être remplacées par FNR-10K471, FNR-14K471, FNR-20K431, TNR10G471. Condensateurs à oxyde - analogues importés de K50-35, K50-68. Les autres sont en céramique pour une tension de fonctionnement d'au moins 16 V, de type K10-17, K10-50 ou en version CMS pour montage en surface. Les condensateurs C8 - SP (Fig. 1) sont installés directement sur les broches des microcircuits. Au lieu des diodes à barrière Schottky 1N5819, vous pouvez installer des SM5819, MBRS140TR, MBRS140TRPBF, SR360, 1N5822 similaires. Les puissantes diodes Schottky 1N5822 (Fig. 2) peuvent être remplacées par des SB360, MBRS360T3, MBRD350, MBR340 et d'autres similaires à trois ampères. Les types de diodes Schottky mentionnés sont fabriqués dans différents boîtiers. Les diodes KD208A peuvent être remplacées par n'importe laquelle des séries KD209, KD243, KD247, 1N4001 - 1N4007. Les diodes 1N4148 peuvent être remplacées par 1N914, 1SS176S ou l'une des séries KD510, KD521, KD522. Les LED peuvent être appliquées à tout type d'application générale, comme les séries. KIPD1, KIPD4738, KIPD55, L-8. Au lieu de la puce L2ACV, vous pouvez installer KR8EN2 A, B, MC2, MC182, LM1T-2, LM182T-2, LM182 et d'autres similaires [21]. Au lieu de la puce L40CV, les stabilisateurs intégrés MC66, UVI1503-7805 et d'autres similaires pour une tension de sortie de +142 V et un courant de charge d'au moins 5 A conviennent. Les deux microcircuits sont montés sur un dissipateur thermique commun constitué d'une plaque de duralumin 80x50x2 mm. Les brides du dissipateur thermique des microcircuits sont isolées du dissipateur thermique par des joints en mica. Ceci est fait pour éviter les courts-circuits accidentels indésirables. De plus, le dissipateur thermique, qui fait partie de la paroi du boîtier, est recouvert d'un vernis isolant noir à l'extérieur. Avant de peindre, la plaque métallique est traitée avec du papier de verre et nettoyée à l'acétone. En tant que vernis, vous pouvez utiliser du vernis à ongles noir ou de l'émail de voiture. Au lieu du transistor KT3102V, vous pouvez installer n'importe laquelle des séries KT3102, KT6111, SS9014, VS547. Au lieu de KT3107B, n'importe lequel des KT3107, KT6112, SS9015, VS556 fera l'affaire. Les transistors de différentes séries ont des différences dans le brochage. A la place du transistor VT2, on a utilisé un puissant transistor à effet de champ à canal N avec une grille isolée de type IRL2505N.Ce type de transistor est commandé par une tension de niveau logique, a une résistance de canal ouvert de 0,008 Ohm, une tension directe maximale courant à une température de 25 ° C 104 A (il doit être compris comme un courant continu pendant pas plus de 1 ms), la tension drain-source maximale est de 55 V, il est fabriqué dans un boîtier métal-plastique. TO-220 Dans cette conception, il peut être remplacé, par exemple, par tel que IRL3705N, IRLZ44, ou vous pouvez choisir celui qui convient selon le tableau [3]. Le transistor à effet de champ est installé sur le dissipateur thermique. Lors de son installation, il est nécessaire de prendre les mesures appropriées pour le protéger contre la panne de l'isolateur de la porte par l'électricité statique. Le brochage des types de transistors à effet de champ mentionnés est standard - grille-drain-source. Le microampèremètre utilisé est la miniature de l'indicateur de niveau d'enregistrement/lecture d'un ancien magnétophone domestique. Commutateurs - P2K, avec fixation de position, des groupes de contacts libres sont connectés en parallèle. type de transformateur abaisseur. TP112-3-1 avec une tension de circuit ouvert sur l'enroulement secondaire d'environ 11 V peut être remplacé par. TP114-2, TP121-17. CCI112-6. type de transformateur abaisseur. TPP-224M - à partir d'une ancienne alimentation à découpage de l'ordinateur soviétique "Electronics MS". Le transformateur a deux enroulements secondaires conçus pour des courants différents. Enroulement à faible courant avec une tension de sortie en circuit ouvert d'environ 5,5 V utilisé pour alimenter les LED de rétroéclairage. Le redresseur est connecté à l'enroulement secondaire avec les bornes 6, 7. Avec un tel transformateur, l'alimentation (Fig. 2) est capable de fournir une tension jusqu'à 6,5 V à un courant de charge de 1,6 A et jusqu'à 9.10 V à un courant de charge de 0,5 A. Au lieu d'un tel transformateur, vous pouvez utiliser un type unifié TPP115-6 ou TPP114-6. littérature 1. Butov A.L. Alimentation de secours pour Pocket Flash Player. - Constructeur de radio, 2009, n°10, pp. 17 -18.
Auteur : Butov A.L.
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