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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA
Alimentatore elettronico alimentato da sorgenti a bassa tensione. Alimentatore elettronico su chip KR1211EU1. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori per lampade fluorescenti Questa versione dell'alimentatore da una sorgente a bassa tensione è un reattore elettronico implementato su un microcircuito specializzato KR1211EU1. Chip KR1211EU1 è un controller specializzato per reattori elettronici (reattori) per lampade fluorescenti compatte alimentate da una rete CC a bordo di 3-24 V. Prodotto utilizzando la tecnologia CMOS. A tavola. 3.12 mostra le caratteristiche distintive dei microcircuiti in diversi casi. La piedinatura dei casi e l'assegnazione delle conclusioni sono mostrate in fig. 3.56.
Tabella 3.12. Differenze di microcircuiti con contrassegni diversi
Valori massimi di parametri e modalità:
Specifiche elettriche:
Descrizione del lavoro. Lo schema a blocchi del microcircuito 1211EU1/A è riportato in fig. 3.57.
di base caratteristica microcircuiti KR (KF) 1211EU1 - la presenza di due canali di controllo chiave sufficientemente potenti operanti in antifase con una pausa obbligatoria tra gli impulsi di uscita. L'impulso nel secondo canale appare qualche tempo dopo la fine dell'impulso nel primo, e viceversa; nella terminologia occidentale, questa pausa è chiamata Tempo morto - tempo di inattività. Per questo motivo, il microcircuito è adatto per la costruzione di convertitori di tensione a impulsi semplici e facilmente ripetibili. Il microcircuito è composto da:
Gestione dei trucioli avviene tramite le uscite IN, FC, FV. I dispositivi di soglia incorporati sono collegati ai pin di controllo del microcircuito. Il pin IN commuta il divisore di frequenza e ripristina il trigger RS bloccando il formatore di impulsi e gli amplificatori di uscita. Quando viene applicata una tensione di basso livello al pin IN, viene selezionato il fattore di divisione K1 e il trigger RS viene ripristinato, quando viene applicato un livello alto, viene selezionato il fattore di divisione K2. I pin FC e FV vengono utilizzati per costruire circuiti di protezione. L'applicazione di una tensione di alto livello al pin FV provoca lo spegnimento degli amplificatori di uscita (la tensione è impostata su zero sui pin OUT1 e OUT2) per il tempo in cui la tensione di alto livello viene mantenuta su questo pin. L'applicazione di un'alta tensione al pin FC provoca l'impostazione del flip-flop RS e lo spegnimento degli amplificatori di uscita (la tensione è impostata a zero sui pin OUT1 e OUT2) finché il flip-flop RS non viene ripristinato all'ingresso IN. La frequenza operativa dell'oscillatore principale del microcircuito dipende dai parametri degli elementi del circuito R2, C1 collegati all'uscita T. La corrente che scorre attraverso il resistore R2 carica il condensatore C1. Quando la tensione su di esso sale a un livello pari a circa 2/3 della tensione di alimentazione, la chiave interna del microcircuito che lo devia si apre, per cui il condensatore si scarica rapidamente. Quindi il ciclo si ripete. La frequenza di oscillazione f all'ingresso T del microcircuito può essere stimata dalla formula
Per un funzionamento stabile del dispositivo, la capacità del condensatore C1 non deve essere superiore a 3000 pF e la resistenza del resistore R2 deve essere di almeno 500 ohm. Gli impulsi a dente di sega all'ingresso T (Fig. 3.58) servono come base per la formazione degli impulsi di uscita alle uscite OUT1 e OUT2. Su di essi compaiono alternativamente impulsi rettangolari, la cui durata dipende dal livello di tensione all'ingresso IN.
A un livello logico basso, è uguale a sei e ad un alto - otto periodi di oscillazione dell'oscillatore principale. Al termine dell'impulso si forma una pausa di durata pari ad un periodo di oscillazione dell'oscillatore master, durante la quale la tensione su entrambe le uscite è bassa. Quindi appare un impulso in un altro canale e così via, in altre parole, la frequenza di ripetizione dell'impulso alle uscite del microcircuito fO è legato alla frequenza f dalle seguenti relazioni: a basso livello all'ingresso IN
ad alto livello all'ingresso IN
Qui, le somme dei numeri nei denominatori sono i periodi di oscillazione alle uscite OUT1 e OUT2, espressi in termini di periodo di oscillazione all'ingresso T. La dipendenza della stabilità della frequenza del generatore dalla variazione della tensione di alimentazione può essere stimata dal grafico riportato in fig. 3.59. La corrente consumata dal microcircuito aumenta con l'aumentare della frequenza del generatore, come mostrato in Fig. 3.60. L'uscita del generatore è collegata ad un divisore di frequenza controllato, dalla cui uscita vengono inviati impulsi simmetrici in controfase all'ingresso del formatore; lo shaper fornisce una pausa tra di loro con una durata di un periodo della frequenza di clock, come mostrato in Fig. 3.61. Uno schema tipico per l'utilizzo del microcircuito 1211EU1 / A nei reattori elettronici per una lampada fluorescente con una potenza di 9-15 W è mostrato in fig. 3.62. Il circuito dell'inverter è costituito da un microcircuito 1211EU1 / A con circuiti di temporizzazione e uno stadio trasformatore push-pull, il cui carico è un circuito oscillatorio L2, C8 con una lampada fluorescente.
Dopo l'accensione il circuito riscalda i catodi della lampada con una tensione con una frequenza superiore del 30% a quella risonante, quindi gli fornisce un'alta tensione con una frequenza pari a quella risonante, sotto l'influenza della quale la lampada inizia a brillare la modalità normale.
La frequenza degli impulsi generati dal generatore è selezionata in modo tale che ad un livello di alta tensione all'ingresso IN (con un fattore di divisione pari a K2), la frequenza di ripetizione degli impulsi all'uscita del microcircuito sia uguale alla frequenza di risonanza del circuito oscillatorio.
Quando viene applicata la tensione di alimentazione, la corrente che scorre attraverso il resistore R2 inizia a caricare il condensatore C2 collegato al pin IN. La costante di tempo del circuito RC R2, C2 determina il tempo di riscaldamento dei catodi della lampada. In questo caso, durante il tempo in cui viene raggiunto il valore di soglia della tensione all'ingresso IN, i catodi della lampada vengono riscaldati con una frequenza superiore a quella di risonanza (rapporto di divisione K1), e dopo aver raggiunto il valore di soglia, il la lampada è accesa e si illumina (rapporto di divisione K2). Per questo circuito, la frequenza di risonanza del circuito oscillatorio è di 45 kHz, il tempo di carica del condensatore C2 è di 2 s. Gli elementi L1, C5 e C6 forniscono una variazione di tensione ai drain dei transistor secondo una legge sinusoidale. I transistor commutano a tensione di drain zero, il che riduce il riscaldamento dei transistor riducendo le perdite di commutazione. Il microcircuito 1211EU1A differisce dal 1211EU1 per i valori più piccoli di entrambi i fattori di divisione K1 e K2 (vedi Tabella 3.12) del divisore di frequenza, che consente di dimezzare approssimativamente la frequenza dell'oscillatore principale fт. Questo viene fatto in modo che la durata della pausa tra gli impulsi di uscita, pari a un periodo della frequenza di clock fт, è anche approssimativamente raddoppiato, il che consente di utilizzare efficacemente transistor bipolari economici con un tempo di commutazione più lungo come interruttori di uscita rispetto a quelli dei transistor ad effetto di campo. Oltre ai transistor ad effetto di campo indicati nello schema, è possibile utilizzare KP742, KP723, IRLR2905, STD20NE06L, SPP80N04S2L, SPP80N06S2L. Come trasformatore elevatore T1 per lampade fino a 15 W, vengono utilizzati nuclei corazzati del tipo di coppa B22 (dove 22 è il diametro esterno della coppa in millimetri) senza spazio, grado di ferrite 2000NM. L'avvolgimento II contiene 150-170 giri di PEL con un diametro di 0,3 mm, l'avvolgimento I - 2x18 giri di PEL con un diametro di 0,6 mm. Per un LL con una potenza di 18-36 W, dovrebbe essere preso un nucleo più potente, a forma di W o corazzato, con una sezione media del nucleo di 0,6-1 cm2. I principali parametri geometrici di alcuni nuclei magnetici sono presentati in tabella. 3.13. Tabella 3.13. I principali parametri geometrici di alcuni circuiti magnetici
Note alla tavola. 3.13: K - conduttori magnetici ad anello; Ш - a forma di Ш; B - blindato. SM, cm2 - valore effettivo dell'area della sezione trasversale del circuito magnetico; SO, cm2 - area della finestra del circuito magnetico; vM = IMxSM, cm3 - volume effettivo del circuito magnetico. Il numero di giri dell'avvolgimento primario è determinato sulla base di 1-1,4 giri per 1 V della tensione di alimentazione, il diametro del filo è basato sulla densità di corrente di 3-4 A/mm2. Ad esempio, con una corrente primaria media di 2 A, dovrebbe essere utilizzato un filo con un diametro di 0,8-1 mm. Allo stesso modo, viene calcolato il numero di spire dell'avvolgimento secondario, mentre l'ampiezza degli impulsi deve essere di almeno 150 V. L'induttanza limitatrice di corrente L2 è simile alle induttanze utilizzate nei reattori elettronici IR2153 discussi sopra. Note applicative. Con un aumento della tensione di alimentazione, aumentano la tensione fornita alla lampada e la potenza dissipata dal microcircuito. Per evitare il guasto sia della lampada che dei transistor di potenza, viene introdotto il blocco nel circuito del reattore elettronico per il superamento della tensione di alimentazione (uscita FV) e della corrente consumata (uscita FC). Lo schema dell'unità di blocco ballast elettronico per il superamento della tensione di alimentazione è mostrato in fig. 3.63.
Un aumento della tensione di alimentazione porta ad un aumento della tensione all'ingresso FV. Quando la soglia di risposta viene superata, gli stadi di uscita del microcircuito vengono spenti (sulle uscite OUT1 e OUT2 viene impostata una tensione pari a zero). Il livello di funzionamento del circuito di protezione (tensione massima consentita VP MAX, fornito allo stadio di uscita) è determinato dalla scelta dei valori del resistore R1, R2:
dove 0,6 VCC - soglia di intervento del circuito di protezione. Il resistore R1 deve essere sufficientemente grande da limitare la corrente attraverso il diodo di protezione interno durante grandi picchi di tensione di alimentazione. Il circuito di protezione della corrente dello stadio di uscita è mostrato in fig. 3.64.
In caso di guasto della lampada, la corrente attraverso la lampada aumenta bruscamente, il che porta ad un aumento della caduta di tensione attraverso i filamenti della lampada. Questa tensione viene raddrizzata dal rivelatore VD1, C1 ed è alimentata attraverso il partitore R1, R2 all'ingresso FC. Per evitare operazioni accidentali dovute a interferenze, un condensatore C1 è collegato in parallelo con il resistore R1. Il divisore R1, R2 deve essere calcolato in modo tale che alla massima corrente consentita attraverso la lampada, la tensione all'ingresso FC sia 0,6 VCC. Sulla fig. 3.65 mostra uno schema di un reattore elettronico con protezione dei tasti di accensione.
Questo circuito è simile al circuito mostrato in Fig. 3.62, ma integrato con nodi di protezione. Resistori aggiuntivi R3, R4 e ponticelli XI, X2 consentono di ridurre la frequenza operativa dell'oscillatore principale del 5, 10 e 15%. Gli elementi VD1 e R5 forniscono protezione contro le sovratensioni. All'aumentare della tensione di alimentazione Vp fino a 17 V, il diodo zener VD1 si apre, la tensione all'ingresso FV sarà di 5 V, che corrisponde alla soglia del circuito di protezione. La tensione ai terminali OUT1, OUT2 diventerà quindi uguale a zero, i transistor VT1, VT2 sono chiusi. Il resistore R6 limita la corrente sull'ingresso FV a 5 mA per picchi di tensione fino a 100 V. Il resistore R11 è un sensore di corrente. La tensione da esso viene fornita al rivelatore VD3, C8 e quindi all'ingresso FC. Selezionando il resistore R11, impostare la soglia IMAX interventi di protezione corrente:
Se necessario, questo valore può essere ricalcolato tenendo conto del rapporto di trasformazione del trasformatore T1 nel consumo di corrente dalla fonte di alimentazione. Gli elementi R7, R8, C5 consentono di limitare i picchi di tensione agli scarichi dei transistor ad effetto di campo VT1, VT2 nei momenti di commutazione a livello di 0,2 Vp. La caratteristica di carico del microcircuito è mostrata in fig. 3.66.
Autore: Koryakin-Chernyak S.L.
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Commenti sull'articolo: vincitore Conciso e comprensibile!Voglio usarlo per l'isolamento galvanico in un "trasformatore DC" da 12 a 3,3V con un raddrizzatore push-pull su synchro. [;)] Ilia Paskov, Bulgaria Grazie mille per l'ottimo lavoro che hai dedicato alla creazione di questo sito. È molto necessario per le persone impegnate nell'elettronica. Grazie! Gusarov Yuri Ragazzi, quanto è meraviglioso quando una persona lavora e pensa correttamente. Felicità a te e buona fortuna in famiglia, e il resto seguirà! nonno... Alexander In particolare non ha un prezzo o questi microcircuiti non sono in vendita? [fuori uso]
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