Pulse PSU - du chargeur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Les chargeurs à découpage disponibles dans le commerce pour les petits équipements constituent une bonne base pour la construction d'alimentations électriques qui ont plus de fonctionnalités que les appareils d'origine. Comment transformer un tel chargeur en alimentation est décrit dans l'article.

Pour charger des batteries rechargeables et alimenter des équipements compacts (téléphones portables, lecteurs MP-3, livres électroniques), divers chargeurs à impulsions sont actuellement largement utilisés. Malheureusement, leur tension de sortie (généralement environ 5 V à un courant de charge de 0,2 ... 2 A) est mal filtrée, présente un niveau élevé d'ondulation et elles-mêmes sont des sources d'interférences radio, ce qui ne permet pas de les utiliser. pour alimenter des récepteurs radio, des amplificateurs de son et des appareils de mesure. Cependant, toutes ces lacunes sont assez facilement éliminées et, après un simple raffinement, de tels "chargeurs" deviennent également capables d'alimenter les appareils nommés.

À titre d'exemple, la modification du modèle de chargeur AC-15E (son circuit est illustré à la Fig. 1), qui fournit une tension de sortie stabilisée de 5,6 V à un courant de charge allant jusqu'à 0,8 A, est décrite ci-dessous. de 220 V est fourni au condensateur de filtrage de tension redressée C5 via une résistance de protection R1 et une diode D1 (les désignations des éléments des éléments correspondent à celles sur la carte de circuit imprimé de l'appareil). Le convertisseur de tension impulsionnelle est réalisé sur un transistor haute tension Q1, un transformateur T1 et des éléments R5, C6. La résistance R2 est destinée à démarrer le convertisseur, les éléments D6, R9, C2 forment un circuit d'amortissement.

Fig. 1

Le transistor Q2 est doté d'unités de protection contre les surcharges et de stabilisation de la tension de sortie. Lorsque le courant d'émetteur du transistor Q1 augmente, la chute de tension aux bornes de la résistance R3 augmente et lorsqu'elle dépasse 0,6 V, le transistor Q2 s'ouvre, ce qui contourne la jonction d'émetteur de Q1, après quoi le courant de collecteur de ce transistor diminue.

L'unité de stabilisation de la tension de sortie fonctionne comme suit. Lorsque la tension de sortie augmente pour une raison quelconque, le courant traversant la diode émettrice de l'optocoupleur PC1 augmente, provoquant l'activation de son phototransistor. Avec lui, le transistor Q2 s'ouvre, ce qui entraîne une diminution du courant de base de Q1 et une diminution de la tension à la sortie de l'appareil. Lorsque la tension de sortie s'écarte de la valeur de consigne dans le sens de la diminution, le processus se déroule dans le sens opposé.

Le condensateur C7 filtre la tension de l'enroulement III du transformateur T7 redressé par la diode Schottky D1. La tension de sortie de l'appareil dépend de la tension de stabilisation de la diode Zener D8 (elle la dépasse d'environ 1,1 ... 1,2 V).

Le schéma du bloc d'alimentation (PSU) assemblé sur la base de ce chargeur est illustré à la fig. 2 (les désignations de position des nouveaux éléments commencent par le chiffre 1). Il a été décidé de le faire pour une tension de sortie stabilisée de 3,3 V, pour laquelle la diode zener D8 a été remplacée par un appareil avec une tension de stabilisation de 2,4 V. Une alimentation avec cette tension de sortie peut être utilisée pour alimenter de petites radios, des caméras compactes , jouets pour enfants et autres appareils conçus pour une alimentation autonome avec une tension de 2,4 ... 3,7 V. Si vous le souhaitez, en utilisant la diode Zener appropriée, vous pouvez obtenir une tension de sortie dans la plage de 3,3 ... 6 V.

Riz. 2 (cliquez pour agrandir)

Pour réduire les interférences générées par le convertisseur d'impulsions, celui-ci est connecté à un réseau 220 V via un filtre LC constitué des éléments 1L1, 1L2, 1L3, 1C1, 1C2. La self 1L3 est installée à la place de la résistance R1, et à la place de cette dernière, une résistance de protection 1R1 de plus grande résistance est installée. Le condensateur de filtrage C5 a été remplacé par un condensateur plus grand avec une tension nominale plus élevée.

La valeur de la résistance de limitation de courant R5 (680 ohms) est réduite à 470 ohms et la résistance R3 (10 ohms) est réduite à 5,1 ohms (plus la résistance de cette résistance est faible, plus le courant de charge auquel la protection est déclenché). Augmentation significative de la capacité du condensateur de filtrage C7. En parallèle avec la diode émettrice de l'optocoupleur, la résistance R10, qui était auparavant absente sur la carte, est connectée (plus sa résistance est faible, plus la tension de sortie du bloc d'alimentation est élevée). La tension à la charge est fournie via un filtre LC, composé d'éléments 1L4, 1L5, 1L6, 1C5-1C9. La LED 1HL1 s'allume lorsqu'il y a une tension de sortie.

L'appareil est conçu pour un fonctionnement continu de longue durée avec un courant de charge jusqu'à 0,5 A, mais il est également capable d'alimenter brièvement une charge qui consomme un courant de 1 A. Le mode de fonctionnement dans ce cas est le suivant : 1 minute à un courant de charge de 1 A, puis une pause de 5 minutes à un courant de charge inférieur à 0,5 A, puis encore 1 min à un courant de 1 A, et ainsi de suite. L'amplitude de l'ondulation et du bruit à un courant de charge de 0,5 A est d'environ 50 mV, à 1 A, elle est d'environ 100 mV (dans ce cas, la tension de sortie chute à 3,1 V). Un courant de sortie de 0,5 A à une tension de 3,3 V est suffisant pour alimenter une radio portable contenant un UMZCH relativement puissant, et un courant de 1 A est suffisant pour alimenter les caméras portables et la plupart des jouets pour enfants.

Les pièces du bloc d'alimentation sont montées dans un boîtier en plastique aux dimensions d'environ 95x80x26 mm à partir du récepteur pour clavier et souris d'ordinateur sans fil (Fig. 3). Certaines pièces supplémentaires sont collées au corps avec de la colle chaude et de la colle polymère "Kvintol".

Fig. 3

Résistance 1R1 - ininflammable R1-7 ou discontinue importée, placée à l'intérieur d'un tube isolant en silicone ininflammable. Condensateurs 1C1, 1C2 - haute tension céramique, 1C3, 1C6, 1C7, 1C9 - multicouche céramique (les trois premiers sont soudés entre les bornes des condensateurs à oxyde correspondants, le quatrième est monté dans la prise d'alimentation XS1). Condensateurs à oxyde - analogues importés de K50-68.

Inducteurs 1L1 - 1L3 - production industrielle miniature avec noyaux magnétiques en ferrite en forme de H et enroulements avec une résistance de 3 ... fils. Plus l'inductance de ces selfs est élevée et plus la résistance de leurs enroulements est faible, mieux c'est.

Lors de la retouche ou de la réparation d'un chargeur défectueux, au lieu du transistor MJE13001, vous pouvez utiliser (en tenant compte du brochage) KF13001, MJE13002, MJE13003. Si possible, il est souhaitable de choisir une instance avec le rapport de transfert de courant de base statique le plus élevé et le courant inverse de collecteur le plus faible. Au lieu du transistor 2SC845, n'importe laquelle des séries 2SC1845, BC547, SS9014, KT645, KT3129, KT3130 fera l'affaire. L'optocoupleur PS817C peut être remplacé par l'un des SFH617A-2, LTV817, PC817, EL817, PS2501-1, PC814, PC120, PC123, et la diode FR107 peut être remplacée par l'un des UF4007, FR157, MUR160, 1N5398, KD247D , KD258G. Les mêmes diodes peuvent remplacer 1N4007. Au lieu d'une diode 1N4148, n'importe lequel des 1N914, 1SS244, KD521, KD522 convient. Remplacement possible de la diode Schottky 1N5819 - MBRS140TR, SB140, SB150 et de la LED KIPD35E-Zh - toute lueur continue sans résistance intégrée. Si le bloc d'alimentation est configuré pour une tension de sortie plus élevée, la résistance de la résistance de limitation de courant 1R3 doit être augmentée. L'apparence du bloc d'alimentation est illustrée à la Fig. 4.

Fig. 4

Pour se connecter à la charge, un cordon à deux fils avec des conducteurs en cuivre d'une section de 1 mm est utilisé.². Deux circuits magnétiques tubulaires en ferrite de 24 mm de long y sont posés : l'un près du boitier PSU, l'autre près de la prise d'alimentation du XS1. Le boîtier de l'appareil n'étant pas blindé, les radios VHF les plus simples alimentées par celui-ci (par exemple, montées sur les microcircuits K174XA34, K174XA34A, TDA7088T) sont sensibles aux interférences dans des conditions de réception radio incertaines si elles sont à moins de 500 mm de (environ le même niveau RF ou plus interfère avec les LFC). Si vous le souhaitez, il n'est pas difficile de protéger le bloc d'alimentation en collant le boîtier de l'intérieur avec une feuille d'aluminium collante, connectée électriquement à la plaque négative du condensateur 1C8.

D'autres chargeurs peuvent être mis à niveau de manière similaire, par exemple ceux assemblés selon les schémas [1, 2].

littérature

1. Butov A. Séparateur de signal actif pour téléphones stéréo. - Radio, 2014, n°1, p. 12-14.
2. Butov A. Raffinement du chargeur réseau. - Radio, 2013, n°3, p. 20, 21.

Auteur : A. Butov

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