Dispositif de démarrage progressif UMZCH. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Amplificateurs de puissance à transistors

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Les concepteurs d'équipements d'amplification sonore sont presque toujours confrontés au problème de la protection de l'UMZCH et de son alimentation contre les surcharges d'impulsions lorsque la tension secteur est activée. Des descriptions de tels appareils ont été publiées à plusieurs reprises dans les pages du magazine. Cependant, certains d'entre eux ne protègent que l'UMZCH lui-même, laissant l'alimentation électrique sans protection, tandis que d'autres assurent une augmentation non pas douce, mais progressive de la tension du réseau. Le dispositif présenté à nos lecteurs, qui met en œuvre l'activation « douce » de l'UMZCH, ne présente pas ces inconvénients. Il ne dispose pas de relais de commutation, ce qui permet d'augmenter la fiabilité de l'unité de protection et de réduire son encombrement.

Le schéma de principe du dispositif de mise sous tension « douce » UMZCH est présenté sur la figure. Le transistor VT1 via le pont de diodes VD1-VD4 est connecté en série avec l'enroulement primaire du transformateur T1 de l'alimentation. Le choix d'un MOSFET avec une grille isolée est dû à la haute impédance d'entrée de son circuit de commande, ce qui réduit la consommation électrique.

L'unité de commande se compose de circuits qui génèrent une tension à la grille du transistor VT1 et d'un interrupteur électronique sur les transistors VT2, VT3. Le premier circuit est formé des éléments VD5, C1, R1 - R3, VD7, C4, qui fixent la tension initiale à la grille du transistor VT1. Le second comprend les éléments VD8, R4, R5, C2, C3, qui assurent une augmentation douce de la tension à la grille du transistor VT1. La diode Zener VD6 limite la tension à la grille du transistor VT1 et le protège des claquages.

Dans l'état initial, les condensateurs des circuits de l'unité de commande sont déchargés, donc au moment où les contacts de l'interrupteur secteur SB1 sont fermés, la tension à la grille du transistor VT1 par rapport à sa source est nulle et il n'y a pas de courant dans le circuit source-drain. Cela signifie que le courant dans l'enroulement primaire du transformateur T1 et la chute de tension à ses bornes sont également nuls. Avec l'arrivée du premier demi-cycle positif de la tension du secteur, le condensateur C1 commence à se charger à travers le circuit VD5, VD3 et pendant ce demi-cycle il se charge à la valeur d'amplitude de la tension du secteur.

La diode Zener VD7 stabilise la tension sur le diviseur R2R3. La tension sur le bras inférieur de la résistance d'accord R3 dans le circuit détermine la tension grille-source initiale du transistor VT1, qui est réglée à proximité de la valeur seuil de 2...4 V. Après plusieurs périodes de tension secteur, les impulsions de courant circulant à travers le condensateur C2 le chargeront à une tension dépassant la tension de coupure du transistor VT3.

L'interrupteur électronique sur les transistors VT2, VT3 se ferme et le condensateur C3 commence à se charger à travers le circuit VD8, R4, R5, R3, VD3. La tension grille-source du transistor VT1 est déterminée à ce moment par la somme de la tension sur le bras inférieur de la résistance R3 et de la tension croissante sur le condensateur C3. Au fur et à mesure que cette tension augmente, le transistor VT1 s'ouvre et la résistance de son canal source-drain devient minimale. En conséquence, la tension sur l'enroulement primaire du transformateur T1 augmente progressivement presque jusqu'à la valeur de la tension du secteur. Une augmentation supplémentaire de la tension grille-source du transistor VT1 est limitée par la diode Zener VD6. En régime permanent, la chute de tension aux bornes des diodes du pont VD1-VD4 et du transistor VT1 ne dépasse pas 2...3 W, cela n'affecte donc pratiquement pas le fonctionnement ultérieur de l'alimentation UMZCH. La durée du mode de fonctionnement le plus sévère du transistor VT1 ne dépasse pas 2...4 s, la puissance dissipée par celui-ci est donc faible. Le condensateur C4 élimine l'ondulation de tension à la jonction grille-source du transistor VT1. créé par les impulsions du courant de charge du condensateur C3 sur le bras inférieur de la résistance R3.

Un interrupteur électronique sur les transistors VT2, VT3 décharge rapidement le condensateur C3 après avoir coupé l'alimentation de l'UMZCH ou lors de coupures de courant de courte durée et prépare l'unité de commande au redémarrage.

La version de l'auteur du dispositif de protection utilise un condensateur importé fabriqué par Gloria (C1), ainsi que des condensateurs nationaux : K53-1 (C2, C4) et K52-1 (C3). Toutes les résistances fixes sont MLT, la résistance d'ajustement R3 est SP5-3. Le transistor KP707V (VT1) peut être remplacé par un autre par exemple. KP809D. Il est important que la résistance de son canal à l'état ouvert soit minimale et que la tension source-drain maximale soit d'au moins 350 V. Au lieu du transistor KT3102B (VT2), il est permis d'utiliser KT3102V et KT3102D, et à la place de KP103I (VTZ) - KP103Zh.

Le transistor VT1 est équipé d'un petit dissipateur thermique d'une superficie de 10...50 cm2.

La mise en place de l'appareil consiste à sélectionner la position optimale de la résistance trimmer R3. Initialement, il est installé en position inférieure (selon le schéma) et connecté via un diviseur à haute résistance à l'enroulement primaire du transformateur.

Oscilloscope T1. Ensuite, les contacts de l'interrupteur SB1 sont fermés et, en déplaçant le curseur de la résistance R3, on observe le processus d'augmentation de l'amplitude de tension sur l'enroulement primaire du transformateur. Le moteur est laissé dans une position dans laquelle l'intervalle de temps entre l'allumage de SB1 et le début de l'augmentation de l'amplitude de tension sur l'enroulement T1 est minime. Si nécessaire, sélectionnez la capacité du condensateur C3.

L'appareil a été testé avec un prototype UMZCH, de structure similaire à l'amplificateur décrit dans l'article de A. Orlov « UMZCH with single-stage voltage amplification » (voir « Radio ». 1997, n° 12, pp. 14 - 16) . La surtension à la sortie de l'UMZCH lors de la mise sous tension n'a pas dépassé 1,5 V

Auteur : M. Sirazetdinov, Oufa

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