Alimentation 120 volts sur réseau 220 volts. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Beaucoup ont probablement rencontré une telle situation lorsqu'un appareil électroménager importé acheté (par exemple, un téléphone ou une calculatrice) s'est avéré être équipé d'une alimentation à distance pour une tension secteur de 120 V. Ce cas, bien entendu, ne peut pas être qualifié d'agréable, mais un radioamateur est tout à fait capable de "faire" l'appareil. Il fonctionne bien sur une tension secteur de 220 V.

Comment modifier une alimentation basse consommation déportée 120 volts pour la connecter à un réseau 220 V ? Cela peut être fait de plusieurs manières. Examinons-les brièvement.

En règle générale, l'ensemble du «bourrage» du bloc est constitué d'un transformateur réseau, d'un redresseur et d'un condensateur de lissage. Par conséquent, la première méthode consiste à démonter le transformateur, à retirer tous les enroulements du cadre, à les recalculer à 220 V, à rembobiner la bobine et à assembler le transformateur.

Le calcul d'un transformateur n'est pas difficile [1], mais le bobinage demandera beaucoup d'efforts et, bien sûr, de compétences.

Un obstacle insurmontable lors de l'utilisation de cette méthode peut être le fait que le circuit magnétique d'un transformateur importé est souvent rendu non séparable - les plaques sont « étroitement » reliées par une soudure étroite. Dans ce cas, nous ne pouvons que recommander de jeter le transformateur et de choisir un remplacement approprié par un noyau magnétique de section identique (ou légèrement supérieure).

Pour ceux qui trouvent inacceptable le rembobinage du transformateur, nous proposons un autre moyen évident : connecter une résistance de ballast en série avec l'enroulement secteur du transformateur, après avoir préalablement calculé sa résistance (en ohms) à l'aide de la formule :

Rbal = 12000 XNUMX/RG, où RG est la puissance globale du transformateur en watts, généralement indiquée sur le boîtier de l'unité.

La méthode est très simple, mais si vous calculez la puissance qui sera libérée sur cette résistance (et elle sera approximativement égale à la puissance du transformateur !), il deviendra clair que l'applicabilité de la méthode est limitée.

Au lieu d'une résistance de ballast, vous pouvez utiliser un condensateur de ballast [2]. Ensuite, il n'y aura aucun problème avec la puissance thermique libérée - elle est proche de zéro, mais il faudra un condensateur de taille impressionnante. Il suffit de dire que sa tension nominale doit être d'au moins 520 V !

Pour connecter au réseau des appareils électriques de faible puissance et à consommation électrique constante, une autre méthode est parfois utilisée, basée sur le phénomène de résonance de courant. Cela peut se produire dans deux branches parallèles d'un circuit électrique alimenté par tension alternative si la nature de la résistance d'une branche est inductive et l'autre capacitive (voir schéma). Ici, Req et Leq sont respectivement la résistance et l'inductance actives équivalentes du transformateur d'alimentation, réduites à son enroulement secteur, et les éléments R1 et C1 sont en outre introduits pour mettre en œuvre la résonance de courant.

Il est facile de voir que R1 est la même résistance de ballast, mais le condensateur C1 compense ici la composante inductive du courant de l'enroulement primaire, donc la puissance allouée à la résistance de ballast est inférieure de 30 à 50 %. La tension d'amplitude sur le condensateur C1, même au moment de la mise sous tension, ne dépasse pas 200 V.

Ainsi, il suffit de déterminer les valeurs des éléments supplémentaires, et pour cela vous devez connaître Req et Leq. L'alimentation indique généralement la tension nominale d'entrée de l'alimentation UBX, la puissance globale totale Pr, la tension de sortie UBx, le courant de charge lH et parfois le courant consommé lBX. Un ohmmètre doit être utilisé pour mesurer la résistance des enroulements secteur RI et secondaire RII du transformateur.

Le calcul commence par la détermination du courant consommé (s'il n'est pas précisé) :

lBX=Рг,/UBX. Calculez ensuite la puissance active consommée par l'alimentation du réseau : Pa=I2BX RI+I2H RII+IH Uout

(on suppose que la charge de l'unité est purement active et les pertes dues aux courants de Foucault et à l'inversion de magnétisation du circuit magnétique ne sont pas prises en compte), et puissance réactive : Рх = √ Rg² -Ra².

Sur la base des valeurs de puissance active et réactive, la résistance active et l'inductance équivalentes du transformateur, réduites à son enroulement réseau, sont calculées :

Req=Pa/|2BX ; Lequiv \u2d Px / ω I2BX, où ω - XNUMXπ f;

f - fréquence de la tension secteur - 50 Hz.

La capacité du condensateur C1 est déterminée à partir de la condition selon laquelle la conductivité réactive du circuit formé par la connexion en parallèle du condensateur et du transformateur est égale à zéro :

C1=Leq/A, où A=ω2 L2eq + R2eq.

La résistance de la résistance ballast R1 et sa puissance PR1 sont calculées à l'aide des formules :

R1=A/Req(UC/UBX-1); PR1=UBX-Req(UC-UBX)/A, où UC=220 V.

La méthodologie proposée a été utilisée pour affiner la téléalimentation du calculateur, qui avait les paramètres suivants : UBX=120 V ; Рг=3 В-A; Uoutx=5,6 V ; lH = 0,2 A ; résistance du bobinage, mesurée avec un ohmmètre, RI=764 Ohm ; RII=3 Ohms. Sur la base des valeurs initiales, les paramètres des éléments ont été calculés : Req = 2748 Ohm ; Leq=12,54H ; C1 = 0,54 µF ; R1 = 6987 Ohms ; PR1=1,48 W. Nous sélectionnons un condensateur MBGCh d'une capacité de 0,5 µF pour une tension de 250 V et une résistance MLT-2 d'une résistance de 6,8 kOhm. Les calculs ont montré que lorsqu'il est allumé, la tension aux bornes du condensateur ne dépasse pas la valeur correspondant à l'état stable (120 V), et lorsqu'il est éteint, elle ne la dépasse que de 4 %.

En conclusion, quelques recommandations. Il est conseillé de choisir la capacité du condensateur C1 la plus proche possible de celle calculée. Ceci est réalisé en connectant en parallèle le nombre requis de condensateurs (les valeurs de capacité sont résumées). La tension nominale de tous les condensateurs doit être d'au moins 200 V. Des condensateurs en papier doivent être utilisés (MBGCh, MBGP, etc.) conçus pour fonctionner dans un circuit à courant alternatif ; Lors du choix du type et de la tension nominale, vous devez utiliser un ouvrage de référence sur les condensateurs électriques.

La puissance de la résistance R1 est choisie supérieure à celle calculée. Parfois, il est nécessaire d'ajuster la résistance de la résistance, ce qui est mieux fait lors de la connexion de l'alimentation à la charge nominale. Lorsque la tension de sortie est faible, la résistance doit être inférieure et lorsque la tension de sortie est élevée, elle doit être plus élevée.

Le condensateur et la résistance peuvent être placés à l'intérieur de l'alimentation s'il y a de l'espace libre (n'oubliez pas de percer des trous de ventilation dans les parois de l'appareil), ou dans un boîtier séparé réalisé sous forme d'adaptateur.

littérature

1. Nikolaev Yu. Alimentation électrique faite maison ? Rien de plus simple. - Radio, 1992, n°4, p. 53, 54.
2. Biryukov S. Calcul d'une alimentation réseau avec un condensateur d'extinction. - Radio, 1997, n°5, p. 48-50.

Auteur : V. Chudnov, Ramenskoïe, région de Moscou

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