Alimentation compacte sans transformateur, 220/9 volts 0,2 ampères. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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La construction d'alimentations secondaires utilisant des convertisseurs de tension secteur redressés (sans transformateur secteur) attire l'attention des développeurs non seulement en raison de leur conception compacte. Dans certains cas, un tel bloc s'avère le plus rationnel du point de vue d'assurer la compatibilité électromagnétique des composants des équipements portables.

L'alimentation décrite ci-dessous présente des caractéristiques de performance élevées, ce qui lui permet d'être utilisée dans des équipements de haute qualité.

(cliquez pour agrandir)

Caractéristiques techniques principales:

• Tension secteur, V.......220±15%
• Courant consommé du réseau, nA.......25
• Fréquence de conversion, kHz.......20
• Tension de sortie stabilisée avec un courant de charge jusqu'à 200 mA et un facteur d'ondulation total (valeur d'amplitude) 0,02 %, V......2x9
• Coefficient de stabilisation......2000

L'alimentation se compose d'un convertisseur, d'un transformateur d'isolement et d'un stabilisateur de tension bipolaire compensateur. La tension secteur redressée par le pont de diodes VD2 est soumise à une stabilisation préalable avant d'être fournie au convertisseur. Le stabilisateur est monté sur les transistors VT1, VT2. La source modèle VD3R2, incluse dans le circuit émetteur du transistor VT2 de l'élément de comparaison et de l'amplificateur de signal d'erreur, est alimentée par l'enroulement III du transformateur T1 via un redresseur sur la diode VD5.

Le convertisseur est construit à l'aide d'un circuit en demi-pont sur le transformateur T1 (enroulements I, II et IV), les condensateurs C3, C4 et les transistors VT3, VT4. Les circuits RC R9C6, R10C8 sont des circuits de synchronisation. La jonction émetteur des transistors VT3 et VT4 est protégée par une diode (VD4, VD6). L'unité de déclenchement du convertisseur est un relaxeur sur le transistor VT5, dont le mode de fonctionnement de type avalanche et les paramètres de l'impulsion de déclenchement sont fixés par les éléments R6-R8, C5.

Une fois l'unité connectée au réseau, le condensateur C5 est chargé via les résistances R6, R7, la diode Zener VD1 et le transistor ouvert VT1. Lorsque la tension au collecteur du transistor VT5 atteint 70...90 V, il s'ouvre comme une avalanche et le condensateur C5 se décharge à travers le transistor VT5, la jonction émetteur du transistor VT4 et la résistance R7. En conséquence, le transistor VT4 s'ouvre et le convertisseur commence à fonctionner. Le condensateur C5 est périodiquement déchargé à travers le transistor VT5, qui est ouvert par les impulsions de l'enroulement IV du transformateur T1.

Après le démarrage du convertisseur, le stabilisateur paramétrique de la diode Zener VD3 entre en service et le transistor VT1, ainsi que le transistor ouvert VT2, passe en mode de stabilisation de tension. Lorsque la tension du réseau change, par exemple lorsqu'elle augmente, la tension sur l'enroulement III augmente, ce qui entraîne une augmentation du courant traversant le transistor VT2 et une diminution du courant de collecteur du transistor VT1 et, par conséquent, une diminution de l'alimentation. tension du convertisseur (tension sur le condensateur C1). Lorsque le courant de charge diminue, le processus d'autorégulation se produit de la même manière.

Lorsque la tension secteur change de ±15 % et le courant de charge de 0 à 200 mA, la variation de tension à l'entrée des stabilisateurs secondaires (à la sortie du pont VD7) ne dépasse pas ±1 V à une tension nominale de 12,5 V (défini par la résistance R2). Dans ce cas, la chute de tension sur l'élément régulateur du stabilisateur de réseau (entre les bornes positives des condensateurs C1 et C2) varie de 15 à 80 V. L'introduction d'un stabilisateur de réseau permet d'assurer un mode de fonctionnement quasi nominal du ampli-op dans les stabilisateurs de sortie et se passer d'un petit dissipateur thermique pour le transistor de régulation VT7 (d'une superficie d'environ 4 cm2 ; dans ce cas, la surface du dissipateur thermique pour le transistor VT1 est d'environ 8 cm2).

Le stabilisateur de compensation de sortie contient un transistor de régulation VT7, un émetteur suiveur sur un transistor VT6, un amplificateur DC sur un ampli opérationnel DA1, DA2 et un stabilisateur paramétrique sur une diode Zener VD8. Chaque ampli-op est couvert par une rétroaction négative (via les résistances R11, R12 et R14, R16), ce qui augmente la vitesse de l'élément de commande. L'utilisation d'un amplificateur DC haute vitesse dans la boucle de contrôle permet d'améliorer la réponse transitoire du stabilisateur et d'éliminer le gros condensateur à sa sortie. Pour l'unité considérée, une telle solution technique utilisant un condensateur C11 de capacité relativement faible équivaut à inclure un condensateur d'une capacité de 1000 µF en sortie du stabilisateur.

A noter qu'on peut se débrouiller avec un ampli-op avec une légère détérioration des caractéristiques du stabilisateur, cependant, la capacité du condensateur C11 doit être augmentée (nous avons testé le travail avec un condensateur d'une capacité de 68 μF) . Avec cette simplification, la sortie de l'ampli-op DA2 est connectée directement à la base du transistor VT6, et tous les éléments liés à l'ampli-op DA1 sont exclus.

L'appareil utilise des résistances MLT fixes ; R2, R18-SP3-27 ; condensateurs C1, C2 - K50-7 à 300/345 V ; C3, C4 - K73-17 à 250 V ; C5, C6, C8, C12, C13-KM-5a ; S7, S9, S11-KM-6 ; S10-K53-1. Les transistors KT704A peuvent être remplacés par KT940, KT605 avec n'importe quelle lettre d'index, KT312V par KT315B avec la résistance de la résistance R8 réduite à 10 kOhm, KT646A par KT602, KT503, GT404 avec n'importe quelle lettre d'index.

Le transformateur T1 est enroulé sur un anneau de taille standard K28x16x9 en ferrite 3000NN. Les enroulements I et IV contiennent chacun 12 tours de fil PELSHO 0,15, l'enroulement II - 240 tours de fil PEV-2 0,25, l'enroulement III - 15 tours de fil PELSHO 0,15, les enroulements V et VI - 34 tours de fil PEV-2 chacun 0,35. .

Les éléments liés au convertisseur lui-même doivent être blindés.

Une source correctement installée commence généralement à fonctionner immédiatement. Dans le cas où le convertisseur ne démarre pas, il est nécessaire de vérifier la connexion correcte des enroulements et de l'unité de démarrage, dont le fonctionnement peut être vérifié en surveillant sur l'écran de l'oscilloscope (avec entrée fermée) la forme du signal sur le collecteur du transistor VT5 - le signal doit ressembler à une séquence d'impulsions en dents de scie avec une fréquence de plusieurs centaines de hertz.

La mise en place d'un stabilisateur de réseau consiste (à tension nominale du réseau et courant de charge) à régler sur la résistance R2 la chute de tension entre les bornes positives des condensateurs C1, C2 égale à 40...45 V, la tension au collecteur du transistor VT5 doit être environ 12,5 V. La tension de sortie 2x9 V est réglée avec les résistances R18.

Auteur: V.Karlashchuk, S.Karlashchuk

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