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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Alimentation à découpage, 220/29x2 volts 8 ampères. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Alimentations L'alimentation des amplificateurs audiofréquences de haute puissance nécessite une alimentation, comportant généralement soit une sortie bipolaire avec un point médian, soit deux sorties galvaniquement découplées. La tension de sortie ne doit pratiquement pas changer en cas de changements brusques du courant de charge dans la plage allant du minimum au maximum, ainsi que lorsque la tension du secteur change, l'efficacité de la source doit être maximale. La source doit être protégée contre les courts-circuits et les surcharges. Toutes ces exigences sont satisfaites par l'alimentation à découpage (SMPS) présentée dans l'article. Il est fabriqué à partir d'une base d'éléments largement répandue et ne contient pas de composants coûteux ou rares.
Objectif des composants SMPS : SA1 - interrupteur d'alimentation ; FU1 - fusible qui protège l'alimentation en cas d'accident à la source ; RK1 - une thermistance qui limite le courant de charge initial des condensateurs C1.C4 à une valeur sûre pour les diodes VD1 et VD2 ; RU1 - varistance shuntant les impulsions de surtension pénétrant du réseau ; C5-C6-L1 - filtre réseau qui supprime les oscillations haute fréquence générées par le convertisseur ; VD1-VD2-C1, C4-R1-R2 - redresseur secteur avec diviseur capacitif. Les résistances R1 et R2 déchargent les condensateurs C1 ... C4 lorsque la source est coupée du réseau. Les capacités des condensateurs C1, C3 et C2, C4 ne sont généralement pas les mêmes, et le point médian du diviseur est décalé par rapport à la moitié de la tension d'alimentation. Cependant, du fait du condensateur C8 en régime permanent, le courant de polarisation ne circule pas dans le transformateur de puissance T1 ; C7-C10-C11-L2-VD3-VD5-VD6 et C13...C15-L2-VD9-VD10-VD16 - redresseurs de sortie avec filtres LC de lissage, fabriqués selon le schéma McLeaman. L'installation de condensateurs électrolytiques immédiatement après les redresseurs de sortie est inacceptable, car ces condensateurs surchaufferont rapidement en raison d'ondulations de tension importantes et tomberont en panne ; C9-C12-DA1-R3-R4-VD4-VD7 et C16-C17-DA2-R9-R11-VD17-VD22 sont des régulateurs de tension de compensation (type Low Drop) qui offrent une protection contre les surcharges et les courts-circuits. Au moment où la source est éteinte, les diodes VD4 et VD22 protègent les microcircuits DA1 et DA2 de la tension inverse des condensateurs C9 et C16, et les diodes VD7 et VD17 de la tension inverse des condensateurs C12 et C17. Les tensions de sortie stabilisées peuvent être modifiées en sélectionnant les résistances R3, R4 et R9, R11 ; R5-HL1-VD8 et R8-HL2-VD13 - circuits pour indiquer le fonctionnement de la protection du stabilisateur ; T1 - transformateur de puissance à impulsions, séparant galvaniquement l'entrée et la sortie de l'alimentation ; R6, R7, VD11, VD12 sont des composants qui empêchent la circulation des courants traversants à travers les transistors clés. Jusqu'à ce que les porteurs en excès dans le circuit de base d'un transistor soient résolus, l'autre transistor ne pourra pas s'ouvrir ; VD14, VD15, VD18, VD19 - diodes d'amortissement ; VD20-VD21 - limiteur d'impulsions de tension réacteur à auto-induction EMF L3; L3 - un réacteur qui retarde l'ouverture des transistors en raison de la limitation des courants de collecteur. Grâce à la commutation sûre des transistors, il n'y a pas de claquage secondaire de la structure semi-conductrice ; VT1, VT2 - transistors de commutation. Les tensions fournies à leurs bases par le transformateur T2 et par les circuits empêchant le passage du courant doivent être approximativement les mêmes. Dans ce cas, lorsque la polarité de la tension prélevée sur T2 est modifiée, ces tensions sont compensées et les courants de base ne circulent pas dans les transistors fermés ; R15-HL3-VD23 - éléments d'indication lumineuse d'allumage du SMPS ; C19-R10-R16-T1-T2 - un circuit de rétroaction positive qui assure l'auto-excitation du convertisseur. Avec une augmentation de la consommation électrique, la fréquence de conversion augmente et la tension sur tous les enroulements du transformateur T1 diminue. Mais presque la même tension est appliquée aux jonctions base-émetteur des transistors clés, puisque la tension sur les enroulements du transformateur de commutation T2 ne diminue presque pas en raison d'une diminution de la capacité du condensateur C19. Grâce au condensateur C19, les transistors VT1 et VT2 ne fonctionnent pas dans la région active, dans laquelle la puissance dissipée par eux augmenterait plusieurs fois et le rendement du convertisseur diminuerait. La connexion directe du condensateur C19 avec l'enroulement IV du transformateur T1 est inacceptable, car alors les transistors clés tomberont en panne ; C18-R14-VS1 - un circuit de déclenchement qui génère une impulsion après la mise sous tension de la source, qui ouvre le transistor VT2, provoquant le démarrage de la génération automatique. T2 est un transformateur de commutation saturable. Les paramètres du circuit magnétique et le nombre de tours dans les enroulements définissent la fréquence de génération du convertisseur. Plus les dimensions hors tout sont petites et moins il y a de tours dans les enroulements, plus la fréquence de conversion est élevée. Les régulateurs de tension intégrés DA1, DA2 type KR142EN22A peuvent être remplacés par LT1083. Chaque micropuce est montée sur un dissipateur thermique d'une surface de refroidissement de 350 cm2. Les transistors de commutation VT1 et VT2 (KT839A) sont remplacés par des KT838A KT846A, BU208A ou similaires avec une tension inverse d'au moins 1000 V et un courant de collecteur d'au moins 4 A. Chacun des transistors est monté sur un dissipateur thermique d'une superficie de 60 cm2. Le Dinistor VS1 (KN102D) peut être remplacé par DB-3, DB-4 ou n'importe quel dinistor de la série. KN102. Diodes VD1 et VD2 - type KD203G. ils peuvent être remplacés par des KD203D, HFA06TB120 ou similaires avec une tension inverse d'au moins 1000 V et un courant direct d'au moins 8 A. Les diodes VD3, VD5, VD9, VD16 (KD2997V) sont remplacées par KD213A, 30CTQ100, SFA1604G ou similaire avec une tension inverse d'au moins 100 V, un courant continu d'au moins 10 A et une fréquence d'au moins 100 kHz. Chaque diode est fixée sur un dissipateur thermique d'une surface de refroidissement d'au moins 50 cm2. L'installation de diodes sur les dissipateurs thermiques est obligatoire. Au lieu des diodes VD4, VD6, VD7, VD10, VD17, VD20, VD22 (KDl212A), vous pouvez utiliser KD226B, KD243B (V), KD247B (V), KD528A, MUR120, SF34 ou similaire avec une tension inverse d'au moins 100 V et courant continu d'au moins 1 A. Les diodes VD11, VD12 (KD2997A) peuvent être remplacées par n'importe quelle diode des séries KD2997, KD213, par des diodes KD527A, 1N5822, 31DQ10, 50SQ080, 50SQ100 ou similaires avec un courant continu d'au moins 3 A. Les diodes amortisseurs VD14, VD15, VD18 19 , VD228 (BY243) sont remplacées par KD247Zh KD527Zh KD528D, KD1D, 7A1, 7F1, 4007N1. 5408N1, 5399N150, 02EBU208, HER26, BYM26E, BYV157E, FR207, FR207, RL1000 ou similaire avec une tension inverse d'au moins 1 V et un courant continu d'au moins 23 A. La diode VD102 (KD103A) peut être remplacée par KD221A, KD509A. , KD510 518A, KD522A, KDXNUMXA ou KDXNUMXB. Au lieu de diodes Zener, les diodes Zener conviennent VD8, VD13 (KS515A), D814D, KS509A (B), KS518A ou similaires avec une tension de stabilisation de 14 à 20 V et un courant maximum d'au moins 10 mA. au lieu de VD21 (D816A), D816B ou similaire avec une tension de stabilisation de 22 V à 30 V et un courant maximum d'au moins 150 mA. Les LED HL1 et HL2 (L5013SGD) peuvent être remplacées par L5013SGD-B, L5013UEBC-B, HL3 (AL307GM) - par n'importe quelle LED des séries AL102, AL307. Condensateurs C1, C2, C12, C17 - type K50-27, K50-35 ; C3 ... C7, C10, C13, C14 C18, C19 - K73-16, K73-17 ; C8-K75-10, K75-12, K75-24 ; C9 C11, C15, C16-KEA-II, K50-6, K50-27, K50-35. Le condensateur C8 doit avoir une puissance d'au moins 550 VAR et peut avoir une capacité de 0,47 à 1,5 microfarads. La capacité du condensateur C19 peut aller de 0,022 à 0,047 uF. Les condensateurs peuvent être remplacés par des condensateurs similaires conçus pour les mêmes tensions. Les résistances R1, R9, R11, R15 peuvent être du type MLT, OMLT C2-22 C2-23, et R10 et R16 - C5-16MV, C5-37 ou PEV-5. Les résistances peuvent être remplacées par des résistances similaires conçues pour la même puissance. La varistance RU1 (VCR391) peut être remplacée par JVR-10N361K, JVR-14N361K, JVR-20N361K, JVR-10N391K, JVR-14N391K, JVR-20N391K, JVR-10N431K, JVR-14N431K, JVR-20N431K ou similaire, thermistance RK1 (SCK-103NTC) - sur MZ92-P220RM, MZ92-R220RM, MZ92-P330RM, MZ92-R330RM ou similaire. Le starter L1 est réalisé sur un anneau en alsifer TCHK55 ou TCH60 de taille K24x14x7. Les enroulements I et II contiennent chacun 20 tours de fil MGTF, PELSHO ou PEV-2 01 mm et sont enroulés en deux fils. De plus, il est recommandé de mettre un anneau de ferrite M2000NM K10x6x3 sur l'une des bornes de chaque enroulement, il n'est pas recommandé d'utiliser la tige de ferrite de l'antenne magnétique du récepteur comme L1, car le champ parasite de l'inducteur augmentera considérablement, et le blindage de l'inducteur haute tension est assez problématique. La self L2 est enroulée sur un circuit magnétique. Ш7х8 en ferrite 2000НМ. Les enroulements I et II contiennent 75 tours de fil PETV, PEPSHO ou PEV-2 de 01,7 mm chacun et sont enroulés en deux fils. Le noyau central présente un espace non magnétique de 0,3 à 0,5 mm en textolite ou getinaks. Pour réduire le champ parasite, le starter est protégé en enroulant les trois tiges à l'extérieur avec un tour de ruban en laiton de 0,05 ... 0,1 mm d'épaisseur. Les extrémités du ruban sont soudées les unes aux autres. Le réacteur L3 est réalisé sur un anneau de ferrite M2000NM ou Micrométaux K20x10x6. Chacun des demi-enroulements comporte un tour de fil. Fil de montage MGTF PETV, PEV-2 ou conventionnel 0,6 mm. Le transformateur T1 est constitué de trois anneaux de ferrite repliés ensemble à partir de ferrite M2000NM1, M2000NM-A ou M2000NM1-17 de taille K45x28x8. Les enroulements I et III contiennent 15 + 15 tours de fil de 01,7 mm chacun ; enroulement II - 264 tours 0,9 mm ; enroulement IV - 7 tours 0,41 mm ; enroulements V et VI - 1 tour de 0,25 mm chacun. Fil - MGTF, PELSHO ou PEV-2. L'enroulement II est enroulé en premier et contient 4 couches d'isolation : après enroulement tous les 66 tours, une couche de film PTFE ou Mylar est posée. Le transformateur T2 est réalisé sur un anneau de ferrite M2000NM-A K10x6x8. Tous les enroulements (I, II et III) contiennent 0,3 tours de fil. MGTF, PELSHO ou fil d'installation en isolation fiable. Dans les enroulements I et II, le fil mesure 0,42 mm et dans III, XNUMX mm. Conception. La disposition mutuelle des conducteurs et des parties de la source n'est pas critique. Chez moi, la source est exécutée par une installation articulée. Le diamètre des fils qui relient les pièces fonctionnant sous haute tension doit être de 1 mm ou plus, les fils reliant la source à la charge doivent être d'au moins 1,7 mm. Tous les fils doivent être solidement isolés. Établissement. Attention! Certains éléments sources sont sous haute tension, ce qui met la vie en danger. Respectez les règles de sécurité ! Avant d'allumer la source, vous devez vérifier soigneusement la conformité de l'installation avec le circuit SMPS, assemblé à partir de pièces réparables, qui commence généralement à fonctionner immédiatement. Si, après avoir allumé la source, l'autogénération ne se produit pas (la LED HL3 est éteinte), alors il faut changer le déphasage (intervertir les extrémités) soit des enroulements IV du transformateur T1, soit des enroulements III du transformateur T2. Si, à une tension secteur de 220 V, le courant à vide de la source est supérieur à 40 mA (mesuré après le filtre secteur), il est nécessaire d'augmenter proportionnellement le nombre de tours de tous les enroulements du transformateur T1. Si les tensions de sortie diffèrent de 29 V, elles peuvent être réglées en sélectionnant les résistances R3 et R11. Auteur : E. Mokatov, Taganrog, région de Rostov.
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