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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Convertisseur de tension - chargeur
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Convertisseurs de tension, redresseurs, onduleurs Les coupures de courant ne sont pas rares de nos jours. Dans une telle situation, le dispositif combiné décrit dans l'article est utile. En mode convertisseur, il est alimenté par une batterie de démarrage de voiture 12 V, et en mode chargeur, à partir d'un réseau 220 V. Il est possible de réguler la tension de sortie par paliers et en douceur sur une plage assez large avec contrôle du courant consommé à l'aide de l'ampèremètre intégré. Cela vous permet d'économiser la batterie lors de l'alimentation des lampes électriques en mode veilleuse. En mode chargeur, un réglage progressif du courant de charge et sa commande à l'aide du même appareil sont possibles. L'appareil, dont le schéma est illustré à la Fig. 1 est un convertisseur de tension continue de batterie (12 V) en 220 V alternatif et est conçu pour alimenter des lampes électriques ou des appareils électroménagers et radio d'une puissance allant jusqu'à 100 W. Fréquence de la tension de sortie - 50 Hz, courant à vide - 1 A, courant maximal consommé par la batterie - 10 A. Efficacité à la tension de sortie maximale et à la charge de 100 W - 80 %. En présence de tension sur le réseau, l'appareil sert à charger la batterie.
Le convertisseur contient un oscillateur maître sur les éléments DD1.1, DD1.2, un déclencheur de comptage DD2.1, un seul vibreur DD2.2, un conformateur d'impulsions de commande sur les éléments DD1.3, DD1.4 et un push-pull amplificateur de puissance sur les transistors VT1 - VT6. La charge est connectée via un transformateur élévateur T1. Chaque impulsion de l'oscillateur maître change l'état des déclencheurs de la puce DD2. Les signaux des sorties directe et inverse DD2.1 et de la sortie directe DD2.2 sont envoyés aux entrées des éléments DD1.3, DD1.4 et des impulsions de tension apparaissent alternativement à leurs sorties, ouvrant les transistors VT1 et VT2. Un seul vibreur est monté sur DD2.2, qui est allumé à l'entrée C et génère une impulsion d'une durée déterminée par le circuit intégrateur R3R4C2. Cela limite la durée de l'état ouvert des transistors VT1, VT2 et, par conséquent, VT3, VT5 et VT4, VT6. En conséquence, un "écart" temporaire est créé, excluant la présence simultanée de transistors à l'état ouvert, c'est-à-dire à travers le courant. En changeant cet "écart" de 0,4 à 3,2 ms avec une résistance variable R3, la tension de sortie du convertisseur est régulée à environ 40 V. Dans ce cas, bien sûr, la forme de la tension de sortie et le spectre d'interférence créé par le changement d'appareil. À travers les résistances de limitation de courant R5, R6 et les condensateurs de suralimentation C3, C4, les impulsions des sorties des éléments DD1.3, DD1.4 arrivent aux bases des transistors VT1, VT2, qui contrôlent le fonctionnement des transistors de sortie qui leur sont connectés selon au circuit de Shiklai. (Cette combinaison de transistors npn et pn-p se comporte comme un seul transistor npn avec un grand rapport de transfert de courant de base). Les résistances R7, R8 servent à augmenter la vitesse de fermeture des transistors. Les diodes VD1, VD2 vous permettent d'allumer le convertisseur sans charge, de protéger l'appareil si la polarité de la connexion de la batterie n'est pas respectée et de fonctionner comme un redresseur lors de la charge de la batterie GB1. La diode VD3 remplit la fonction de découplage de l'alimentation des microcircuits et peut être remplacée par une résistance d'une résistance de 50 ... 100 ohms. Le transformateur T1 élève la tension en mode convertisseur et l'abaisse en mode chargeur. Le condensateur C8 sert à réduire les surtensions dans le circuit de charge, C9 lisse les surtensions lors du fonctionnement en mode convertisseur. Les LED HL1 et HL2 indiquent les modes de fonctionnement de l'appareil. Le commutateur Q1 sélectionne le mode de fonctionnement de l'appareil, le commutateur Q2 régule la tension de sortie entre 225 ... 255 V (avec un "écart" temporaire minimum et le ralenti) en mode convertisseur et courant de charge jusqu'à 6 A (avec contacts fermés du commutateur Q3). Les microcircuits, les transistors VT1, VT2, les résistances R1, R2, R4 - R6, les condensateurs C1 - C7 et une diode VD3 sont montés sur une carte de circuit imprimé en feuille de fibre de verre, réalisée selon le dessin de la fig. 2 (les lignes pointillées montrent les fils de liaison reliant les conducteurs imprimés sur le côté opposé de la carte). La partie puissance est réalisée par montage articulé. Les transistors VT3 - VT6 et les diodes VD1, VD2 sont installés sur un dissipateur thermique commun d'une surface de 600 cm2. Il n'y a pas d'exigences particulières pour ces éléments de l'appareil (en particulier, la sélection des transistors en fonction de n'importe quel paramètre n'est pas requise).
Les condensateurs C1 et C2 doivent être avec un petit TKE (par exemple, K73-17), le reste - de tout type. Ampèremètre RA1 - avec des limites de mesure de 10A et zéro au milieu de l'échelle (10A - 0 - 10A). Le transformateur T1 est fabriqué sur la base de TS - 180 à partir d'un téléviseur unifié. Tous ses enroulements secondaires sont supprimés et le réseau est utilisé comme sortie (en mode convertisseur). Les sections 2 - 3 et 2' - 3' de l'enroulement du réseau (désignations sur le transformateur) sont également supprimées, et de nouveaux enroulements 2 - 5 et 2' - 5' sont enroulés à leur place (51 tours de fil PEV-2 0,64 ), faisant des tapotements à partir des 17e et 34e tours (3, 4 et 3', 4'). A la place des enroulements secondaires, deux primaires (9-10 et 9'-10') sont enroulés avec 36 spires de fil PEV-1 1,8. Les enroulements sont enroulés dans une direction, après quoi leurs extrémités sont connectées (ce sera le point médian). Pour un meilleur refroidissement, aucune isolation externe de ces bobinages ne doit être réalisée. Il est recommandé d'allumer l'appareil pour la première fois sans charge et avec un fusible FU1 2 A. Si les pièces sont en bon état et qu'il n'y a pas d'erreurs d'installation, il commence à fonctionner immédiatement. Le réglage revient à fixer la fréquence de l'oscillateur maître (en sélectionnant la résistance R2) égale à 100 Hz. Si le convertisseur ne sera pas utilisé pour alimenter des appareils contenant des moteurs à courant alternatif (lecteurs, magnétophones à bobines, etc.), il est recommandé de sélectionner une fréquence de conversion plus élevée, par exemple 80 Hz (fréquence de l'oscillateur maître - 160 Hz ), ce qui facilitera le fonctionnement des transformateurs d'alimentation des appareils connectés. Il peut être nécessaire de sélectionner les résistances R5, R6 (l'auteur n'en avait pas besoin) pour que les transistors de sortie entrent en saturation de manière fiable. Pour augmenter l'efficacité du dispositif dans l'étage de sortie de l'amplificateur de puissance (VT3-VT6), des transistors bipolaires à effet de champ ou au germanium peuvent être utilisés. Auteur : V. Grichko, Krasnodar
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