Convertisseur de tension avec modulation SHI. Schéma, description

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Ce convertisseur avec stabilisation de largeur d'impulsion (Fig. 4.7) peut être utilisé dans des magnétophones portables et d'autres équipements similaires alimentés par batterie. En particulier, le convertisseur est capable de maintenir le fonctionnement normal du magnétophone Vesna-202 lorsque la tension de la batterie est réduite à 3 V.

Un tel convertisseur s’avère le plus adapté aux équipements alimentés par batterie. L'efficacité du stabilisateur est d'au moins 70 %.

Convertisseur de tension avec modulation SHI

La stabilisation est maintenue lorsque la tension d'alimentation est réduite en dessous de la tension de sortie stabilisée du convertisseur, ce qu'un stabilisateur de tension traditionnel ne peut pas fournir. Lorsque le convertisseur est allumé, le courant traversant la résistance R1 ouvre le transistor VT1 dont le courant du collecteur, circulant dans l'enroulement II du transformateur T1, ouvre le puissant transistor VT2. Le transistor VT2 entre en mode saturation et le courant traversant l'enroulement I du transformateur augmente linéairement. L'énergie est stockée dans le transformateur. Après un certain temps, le transistor VT2 passe en mode actif et une force électromotrice auto-inductive apparaît dans les enroulements du transformateur, dont la polarité est opposée à la tension qui leur est appliquée (le circuit magnétique du transformateur n'est pas saturé). Le transistor VT2 se ferme comme une avalanche et la force électromotrice auto-inductive de l'enroulement I charge le condensateur C2 à travers la diode VD3. Le condensateur C2 favorise une fermeture plus précise du transistor. Ensuite, les cycles sont répétés.

Après un certain temps, la tension sur le condensateur C3 augmente tellement que la diode Zener VD1 s'ouvre et que le courant de base du transistor VT1 diminue, tandis que le courant de base et, par conséquent, le courant de saturation du transistor VT2 diminuent également. Étant donné que l'énergie accumulée dans le transformateur est déterminée par le courant de saturation du transistor VT2, toute augmentation supplémentaire de la tension sur le condensateur C3 s'arrête. Le condensateur est déchargé par la charge. Ainsi, le feedback maintient une tension constante à la sortie du convertisseur. La tension de sortie est réglée par la diode Zener VD1. Le changement de fréquence de conversion se situe dans la plage de 20 à 140 kHz.

Convertisseur de tension dont le circuit est représenté sur la Fig. 4.8, diffère en ce que le circuit de charge est isolé galvaniquement du circuit de commande. Cela vous permet d'obtenir plusieurs sources secondaires stables avec n'importe quelle tension. L'utilisation d'une liaison intégratrice dans le circuit de rétroaction améliore la stabilisation de la tension secondaire.

Convertisseur de tension avec modulation SHI

L'inconvénient du convertisseur est une certaine dépendance de la tension de sortie sur le courant de charge. La fréquence de conversion diminue presque linéairement à mesure que la tension d'alimentation diminue. Cette circonstance approfondit le retour dans le convertisseur et augmente la stabilité de la tension secondaire. La tension aux condensateurs de lissage des sources secondaires dépend de l'énergie des impulsions reçues du transformateur. La présence de la résistance R2 rend la tension sur le condensateur de stockage C3 dépendante du taux de répétition des impulsions, et le degré de dépendance (pente) est déterminé par la résistance de cette résistance. Ainsi, à l'aide de la résistance d'ajustement R2, vous pouvez définir la dépendance souhaitée du changement de tension des sources secondaires sur le changement de la tension d'alimentation. Le transistor à effet de champ VT2 est un stabilisateur de courant. La puissance maximale du convertisseur dépend de ses paramètres.

Caractéristiques principales:

Efficacité du convertisseur, %.....70...90 ;
Instabilité de la tension de sortie, %, pas plus de ..... 0,5 ;
Puissance de charge maximale, W.....2.

Lors de la configuration du convertisseur, les résistances R1 et R2 sont réglées sur la position de résistance minimale et les équivalents de charge sont connectés. Une tension d'alimentation de 12 V est fournie à l'entrée de l'appareil et la résistance R1 est utilisée pour régler la tension de charge à 15 V. Ensuite, la tension d'alimentation est réduite à 4 V et la résistance R2 est utilisée pour atteindre la tension précédente. En répétant ce processus plusieurs fois, une tension de sortie stable est obtenue.

Les enroulements I et II ainsi que le circuit magnétique du transformateur sont les mêmes pour les deux versions du convertisseur. Il est enroulé sur un conducteur magnétique blindé B26 en ferrite 1500NM. L'enroulement I contient 8 tours de fil PEL-0,8 et l'enroulement de 11 à 6 tours de fil PEL-0,33 (chacun des enroulements III et IV est constitué de 15 tours de fil PEL-0,33).

Auteur : Semyan A.P.

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