Convertisseur de tension avec stabilisation SHI. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Convertisseurs de tension, redresseurs, onduleurs

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Sur la fig. 1 montre un circuit d'un convertisseur stabilisé en largeur d'impulsion qui peut être utilisé dans des magnétophones portables et d'autres équipements similaires fonctionnant sur batterie. En particulier, le convertisseur est capable de maintenir le fonctionnement normal du magnétophone Vesna-202 lorsque la tension de la batterie chute à 3 V.

Le principe de stabilisation utilisé dans le convertisseur de tension est décrit dans le livre d'Alexandrov F. I. et al. "Pulse Converters and Stabilizers" - L.: Energy, 1970.

Un tel convertisseur est le plus adapté aux équipements alimentés par batterie. Efficacité du stabilisateur - pas moins de 70%. La stabilisation est maintenue lorsque la tension d'alimentation chute en dessous de la tension stabilisée de sortie du convertisseur, ce qu'un stabilisateur de tension traditionnel ne peut pas fournir.

Lorsque le convertisseur est allumé, le courant traversant la résistance R1 ouvre le transistor VT1, dont le courant de collecteur, traversant l'enroulement II du transformateur T1, ouvre le puissant transistor VT2. Le transistor VT2 entre en mode de saturation et le courant à travers l'enroulement I du transformateur augmente de manière linéaire. L'énergie est stockée dans le transformateur. Après un certain temps, le transistor VT2 passe en mode actif, une auto-induction EMF se produit dans les enroulements du transformateur, dont la polarité est opposée à la tension qui leur est appliquée (le circuit magnétique du transformateur n'est pas saturé). Le transistor VT2 se ferme comme une avalanche et la FEM d'auto-induction de l'enroulement 1 charge le condensateur C2 à travers la diode VD3. Le condensateur C2 contribue à une fermeture plus nette du transistor. Ensuite, les cycles sont répétés.

Après un certain temps, la tension aux bornes du condensateur C3 augmente tellement que la diode zener VD1 s'ouvre et le courant de base du transistor VT1 diminue, tandis que le courant de base diminue également, et donc le courant de saturation du transistor VT2. L'énergie accumulée dans le transformateur étant déterminée par le courant de saturation du transistor VT2, une nouvelle augmentation de la tension aux bornes du condensateur C3 s'arrête. Le condensateur est déchargé à travers la charge. Ainsi, la rétroaction maintient une tension constante à la sortie du convertisseur. La tension de sortie définit la diode Zener VD1. La variation de la fréquence de conversion se situe entre 20 et 140 kHz.

Le convertisseur de tension, dont le circuit est illustré à la fig. 2 diffère en ce que le circuit de charge est isolé galvaniquement de la valeur de commande. Cela vous permet d'obtenir plusieurs sources secondaires stables avec n'importe quelle tension. L'utilisation d'une liaison intégratrice dans le circuit de contre-réaction permet d'améliorer la stabilisation de la tension secondaire. L'inconvénient du convertisseur est une certaine dépendance de la tension de sortie sur le courant de charge.

(cliquez pour agrandir)

La fréquence de conversion diminue presque linéairement lorsque la tension d'alimentation diminue. Cette circonstance approfondit la rétroaction dans le convertisseur et augmente la stabilité de la tension secondaire. La tension sur les condensateurs de lissage des sources secondaires dépend de l'énergie des impulsions reçues du transformateur. La présence de la résistance R2 rend la tension aux bornes du condensateur de stockage C3 également dépendante du taux de répétition des impulsions, et le degré de dépendance (pente) est déterminé par la résistance de cette résistance. Ainsi, avec une résistance accordée R2, vous pouvez définir la dépendance souhaitée de la variation de la tension des sources secondaires par rapport à la variation de la tension d'alimentation. Transistor à effet de champ VT2 - stabilisateur de courant. La puissance maximale du convertisseur dépend de ses paramètres. Efficacité du convertisseur - 70...90%.

L'instabilité de la tension de sortie à une tension d'alimentation de 4 ... 12 V n'est pas supérieure à 0,5%, et lorsque la température ambiante passe de -40 à +50 ° C - pas plus de 1,5%. La puissance de charge maximale est de 2 W.

Lors de la configuration du convertisseur, les résistances R1 et R2 sont réglées sur la position de résistance minimale et les équivalents de charge Rn sont connectés. Une tension d'alimentation de 12 V est fournie à l'entrée de l'appareil et une tension de 1 V est fixée à la charge Rn par la résistance R15. Ensuite, la tension d'alimentation est réduite à 4 V et la tension précédente est obtenue par la résistance R2. En répétant ce processus plusieurs fois, une tension de sortie stable est obtenue.

Les enroulements I et II et le circuit magnétique du transformateur sont les mêmes pour les deux versions des convertisseurs. Il est bobiné sur un circuit magnétique blindé B2b en ferrite 1500NM. L'enroulement I contient 8 tours de fil PEL 0,8 et II - 6 tours de fil PEL 0,33 (chacun des enroulements III et IV se compose de 15 tours de fil PEL 0,33).

Auteur : N. Votintsev, Mineralnye Vody ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru

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