Convertisseur de tension de réseau stabilisé, 220/20 volts. Schéma, description

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Convertisseur de tension de réseau stabilisé, 220/20 volts. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Convertisseurs de tension, redresseurs, onduleurs

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Lors du développement de l'appareil décrit ci-dessous, la tâche consistait à créer une alimentation réseau de petite taille à haut rendement, capable de fournir une puissance de 1 ... 3,5 W à une charge galvaniquement non connectée au réseau. Ces exigences sont entièrement satisfaites par un convertisseur de tension stabilisé par impulsion à cycle unique, qui transfère l'énergie au circuit secondaire pendant les pauses entre les impulsions de courant dans l'enroulement primaire d'un transformateur d'isolement. L'une des options d'un tel dispositif est proposée à l'attention des lecteurs (Fig. 4.3).

(cliquez pour agrandir)

Caractéristiques techniques principales:

Tension de sortie, V, ±2.....20 ;
Puissance de sortie totale, W ..... 3,5 ;
Fréquence de conversion, kHz.....20 ;
Limites de changement de tension secteur, auxquelles la tension de sortie ne change pas de plus de 1 %, V.....210...250.

Le dispositif comprend un redresseur de tension secteur (VD1) avec un filtre de lissage (R4, C3, C4), un oscillateur maître (DD1.1 ... DD1.3) avec un circuit de démarrage (R17, C7), un formateur d'impulsion rectangulaire (DD1.4 ...DD1.6, VT2, VT4), clé électronique (VT3), transformateur d'impulsions (T1), source de courant réglable (VT5), dispositif de protection contre les courts-circuits de charge (R10, VT1), trois redresseurs (VD2 ... VD4) et le même nombre de condensateurs de filtrage (C9 ... C11). Les condensateurs C1, C2 empêchent les interférences de la fréquence de conversion d'entrer dans le réseau.

Avec l'inclusion de l'appareil dans le réseau, les condensateurs C3, C4 et C7 commencent à se charger. Une fois que la tension sur le dernier d'entre eux atteint environ 3 V, l'oscillateur maître (DDL1 ... DD1.3) est auto-excité. Le taux de répétition de ses impulsions (dépend de la constante de temps du circuit R7, C5) est d'environ 20 kHz, la forme ressemble à une dent de scie. Le shaper (DD1.4...DD1.6, VT2, VT4) les convertit en ondes carrées. Les séquences d'impulsions aux bases des transistors VT2 et VT4 étant déphasées, elles s'ouvrent strictement en alternance, ce qui assure le minimum de temps d'ouverture et de fermeture du transistor VT3. Lorsque ce transistor est ouvert, un courant croissant linéairement traverse l'enroulement I et le transformateur T1 accumule de l'énergie, et lorsqu'il est fermé (il n'y a pas de courant dans l'enroulement primaire), l'énergie accumulée par le transformateur est convertie en courant de les enroulements secondaires III ... V.

Après plusieurs cycles de fonctionnement du générateur, une tension de 7 ... 8 V est définie sur le condensateur C10.La tension de sortie du convertisseur stabilise la source de courant réglable, réalisée sur les transistors de l'ensemble VT5 (VT5.2 est utilisé comme une diode Zener). Lorsque la tension fluctue dans le réseau ou sur la charge, la tension sur l'enroulement II change et la source de courant réglable, agissant sur le conformateur, modifie le rapport cyclique des impulsions rectangulaires basées sur le transistor VT3.

Lorsque le courant d'impulsion à travers la résistance R10 augmente au-dessus d'une certaine valeur de seuil, le transistor VT1 s'ouvre et décharge le condensateur C6 (qui sert à empêcher un faux fonctionnement du dispositif de protection contre les surtensions de courant courtes qui se produisent lorsque le convertisseur est allumé, ainsi comme lors de la commutation du transistor VT3). En conséquence, les impulsions de l'oscillateur maître cessent d'arriver à la base du transistor VT3 et le convertisseur cesse de fonctionner. Lorsque la surcharge est éliminée, l'appareil redémarre en 0,8 ... 2 s après la charge des condensateurs C6 et C7.

Les enroulements du transformateur d'impulsions T1 sont enroulés sur un cadre en polystyrène avec du fil PEV-2-0,12 et placés dans un circuit magnétique blindé B30 en ferrite 2000NM. Les enroulements 1.1 et 1.2 contiennent 220 tours chacun, les enroulements II, III, IV et V - respectivement 19, 18, 9 et 33 tours. L'enroulement 1.2 est enroulé en premier, puis les enroulements II, IV, III, V et enfin l'enroulement 1.1. Entre les enroulements II, IV, V et 1.1, des écrans électrostatiques sont placés sous la forme d'une seule couche (environ 65 spires) de fil PEV-2-0,12. Lors du montage du transformateur entre les extrémités de la partie centrale des coupelles en ferrite, un joint en tissu verni de 0,1 mm d'épaisseur est inséré. Le transformateur peut également être réalisé à base d'un circuit magnétique blindé en ferrite (de la même marque) B22. Dans ce cas, le fil PEV-2-0,09 est utilisé et le nombre de tours des enroulements 1.1 et 1.2 est augmenté à 230. Le transistor KT859A peut être remplacé par KT826A, KT838A, KT846A.

La configuration de l'appareil n'est pas difficile. Après avoir réglé le moteur de la résistance d'accord R15 sur la position supérieure (selon le schéma), allumez le convertisseur sur le réseau et définissez les valeurs de tension de sortie requises avec cette résistance. Pour réduire les interférences dans les circuits secondaires avec une fréquence de conversion (20 kHz), il est nécessaire de sélectionner expérimentalement le point de connexion des écrans électrostatiques avec l'un des fils du circuit primaire, ainsi que les points de connexion du condensateur C8. Pour ce faire, il suffit de connecter l'une des conclusions de tout enroulement secondaire via un milliampèremètre à courant alternatif au circuit primaire et de déterminer les points nommés en fonction des lectures minimales de l'appareil.

Le convertisseur, assemblé selon le schéma décrit, a été testé pour alimenter une charge consommant 10 W de puissance. Dans cette version, le nombre de spires des enroulements 1.1 et L2 a été réduit à 120 (avec circuit magnétique B30), les condensateurs C3, C4 ont été remplacés par une capacité d'oxyde de 10 μF (tension nominale 450 V), la résistance de la résistance R10 a été réduit à 2,7 Ohm, et la résistance R18 - jusqu'à 330 Ohm.

Auteur : Semyan A.P.

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