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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Convertisseur de tension de secours
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Convertisseurs de tension, redresseurs, onduleurs Dans la vie de tous les jours, il arrive souvent que l'alimentation électrique soit coupée de manière inattendue. Dans une telle situation, une alimentation électrique de secours peut être utile. La source primaire la plus accessible est une batterie de démarrage de voiture de 12 V. L'énergie qu'elle est capable de fournir est tout à fait suffisante pour alimenter un téléviseur, une lampe d'éclairage et d'autres appareils électroménagers pendant plusieurs heures. Lors du développement d'un convertisseur de secours, le problème se pose généralement d'obtenir une tension sinusoïdale à sa sortie. Mais tous les consommateurs d’énergie n’en ont pas besoin. Ainsi, pour les lampes à incandescence et les appareils de chauffage, la forme de tension est totalement indifférente, il est important que sa valeur efficace soit égale à la valeur nominale du réseau. Dans les alimentations à découpage des téléviseurs et ordinateurs modernes, la tension alternative est pré-redressée, il est donc nécessaire que sa valeur d'amplitude soit la même que dans le réseau - 1,4 fois plus efficace. Les alimentations des transformateurs de nombreux UMZCH sont fabriquées selon des circuits traditionnels. les radios et les magnétophones sont également capables de fonctionner avec une forme d'onde de tension non sinusoïdale. Le dispositif proposé génère des impulsions rectangulaires bipolaires d'une amplitude d'environ 300 V et d'un rapport cyclique tel que leur tension effective est de 220 V. La fréquence de conversion est choisie à 80 Hz. ce qui simplifie quelque peu le fonctionnement des transformateurs de puissance pour la plupart des consommateurs. Certes, à une telle fréquence, les appareils équipés de moteurs électriques à courant alternatif - tourne-disques, magnétophones à bobines, ventilateurs et quelques autres - ne fonctionneront pas normalement. En raison de la tension relativement faible de la source primaire (12 V), l'efficacité du convertisseur est considérablement affectée par la chute de tension aux bornes des clés électroniques utilisées. La plupart des transistors au silicium ont une tension de saturation supérieure à 1 V ; pour les transistors au germanium, elle est bien inférieure. Des tests ont montré que les meilleurs résultats sont obtenus par un interrupteur réalisé sur un transistor au silicium avec une tension de saturation réduite - KT863A et un transistor au germanium - 1T813V. Avec un afflux de 10 A, la chute de tension à ses bornes ne dépasse pas 0,6 V. Le circuit convertisseur de secours pour alimenter les équipements ménagers à partir d'une batterie de voiture est illustré à la Fig. 1.
Principales caractéristiques techniques
La puce DD1 contient un oscillateur maître. Une fois la tension d'alimentation activée, la durée des impulsions générées par celle-ci est très courte. Lorsque le condensateur C2 est chargé via la résistance R4, il augmente jusqu'au niveau de fonctionnement, ce qui garantit un démarrage en douceur du convertisseur. A chaque impulsion de l'oscillateur maître, le déclencheur DD2.1 change d'état. Les signaux de ses sorties directes et inverses ouvrent alternativement les transistors VT3 et VT4, qui contrôlent les interrupteurs d'alimentation sur les transistors VT5-VT8. Le déclencheur DD2.2 limite la durée de l'état ouvert des transistors. Le front de l'impulsion en sortie de l'élément DD1.1 met ce déclencheur dans un état correspondant à un niveau de tension haut en sortie 13. Le circuit différenciateur C5R7 génère une impulsion qui réinitialise le déclencheur à la fin de l'impulsion de l'oscillateur maître. Le niveau de tension à la sortie 13 devient bas et, grâce aux diodes VD6 et VD7, l'un des transistors est VT3 ou VT4. qui était ouvert ferme. En mode fonctionnement, les signaux sur la broche 13 de DD2 et la broche 3 de DDI sont identiques. Tension sur l'enroulement 4-6 du transformateur de courant T1. chargé par la résistance R6, proportionnelle au courant circulant dans les interrupteurs de puissance. S'il dépasse 1.2 V. l'un des transistors - VT1 ou VT2 (selon la polarité) s'ouvrira et réinitialisera le déclencheur DD2.2. En conséquence, les deux interrupteurs d'alimentation seront fermés. Cela offre une protection contre les surintensités. La self L1 limite le taux d'augmentation du courant à travers les interrupteurs d'alimentation. Lorsqu'ils sont fermés, l'énergie accumulée dans le champ magnétique de l'inducteur est restituée à travers la diode VD8 vers la source d'alimentation. Les diodes VD11, VD12 et le circuit R16C7 suppriment les surtensions sur les interrupteurs de puissance. Les composants du convertisseur basse consommation sont montés sur une carte de circuit imprimé simple face en feuille de fibre de verre. L'emplacement des conducteurs et éléments imprimés sur la carte est indiqué sur la Fig. 2. La partie puissance est montée montée et les transistors VT7 et VT8 sont équipés de dissipateurs thermiques d'une superficie de 160 cm2. Les diodes VD9 et VD10 sont installées sur les mêmes dissipateurs thermiques.
La plupart des pièces n'ont pas d'exigences strictes. Un condensateur céramique dont la capacité dépend fortement de la température ne doit pas être utilisé comme C1. Les transistors VT3 et VT4 doivent avoir un coefficient de transfert de courant d'au moins 60. En l'absence de transistors 1T813V, ils sont remplacés par des similaires avec une lettre d'index différente. En dernier recours, vous pouvez utiliser le GT806A ou le P210. cependant, la puissance de sortie du convertisseur sera réduite suite à un tel remplacement. Il faudra modifier le seuil de protection en courant en augmentant la valeur de la résistance R6 à 16 Ohms. Il n'est pas recommandé de remplacer les transistors KT863A par d'autres, dans les cas extrêmes, il est permis d'utiliser le KT863B. L'utilisation de transistors avec une tension de saturation plus élevée affectera négativement l'efficacité du convertisseur. Les diodes KD2995A peuvent être remplacées par des diodes KD2997. KD2999. KD213A. Le transformateur de courant T1 est enroulé sur un noyau magnétique en forme de W en acier électrique d'une section de 0.56 cmg. Enroulement 1 - 3 - deux tours de ruban de cuivre d'une largeur égale à la taille du cadre et d'une épaisseur de 0,t. mm avec un robinet à partir du milieu, en enroulant 4 -6 - 260 tours de fil PZV-1 0,3 mm. également avec une branche du milieu. Le transformateur T2 est fabriqué sur la base du TS-180 du téléviseur UNT-47/59. Son enroulement de réseau sert d'enroulement de sortie dans le convertisseur. Tous les enroulements secondaires ont été retirés et à leur place, deux enroulements primaires de 35 tours de fil PEV-1 de 1,6 mm chacun ont été enroulés. Tout autre transformateur de puissance appropriée, comportant un enroulement secteur et deux pour une tension de 8 V chacun, convient. L'inducteur L1 est enroulé sur un noyau magnétique en ferrite Ø 16x20 avec un entrefer amagnétique de 1.1 mm. Son enroulement 1-2 contient neuf tours de fil PEV-1 de 1.6 mm. et 2-3 à 17 tours de fil PEV-1 de 1 mm. La configuration du convertisseur revient à régler la fréquence d'impulsion de l'oscillateur maître. Elle doit être égale à 160 Hz avec un rapport cyclique de 2. Le générateur est configuré sans fournir de tension aux interrupteurs de puissance. Pour cela, il suffit de casser le conducteur reliant la broche 2 de l'inductance L1 au pôle positif de la batterie. La fréquence et le rapport cyclique des impulsions sont contrôlés au niveau de la broche 3 du microcircuit DDI, atteignant les valeurs souhaitées en sélectionnant les résistances R2 et R3. Après cela, après avoir rétabli le circuit d'alimentation des touches, vous devez vous assurer que la valeur efficace de la tension de sortie est de 220 V (elle doit être mesurée avec un voltmètre du système électromagnétique, car un avomètre ordinaire donnera des lectures incorrectes) . En changeant la résistance de la résistance R3. Vous pouvez ajuster la tension de sortie dans de petites limites. Auteur : D. Bezik, village de Skryabina, région de Bryansk.
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