Commutazione dell'alimentazione di rete. Schema, descrizione

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Commutazione dell'alimentazione di rete. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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L'alimentatore è progettato per alimentare apparecchiature radio e televisive portatili. La sua potenza di uscita nominale è di 20 W e l'efficienza alla potenza nominale è almeno dell'85%. Frequenza di conversione di lavoro - 68 kHz.

Le caratteristiche dell'unità sono ottimizzate per carichi compresi tra 0,5...1 della potenza nominale. Funziona stabilmente quando la tensione di rete varia nell'intervallo da 170 a 240 V e può sopportare cortocircuiti in uscita a breve termine (la corrente di cortocircuito misurata dall'avometro V7-35 è 6 A).

(clicca per ingrandire)

Lo schema schematico del blocco è mostrato in fig. 1. L'oscillatore master dell'inverter è assemblato su un amplificatore operazionale DA1, coperto da un circuito di feedback positivo. Il carico dell'amplificatore operazionale è l'avvolgimento primario del trasformatore di impulsi T1. Il circuito di differenziazione R7C6 crea un fronte di commutazione forzata dei transistor VT2 e VT4.

Il nodo che accelera il processo di riassorbimento dei portatori di carica di minoranza in questi transistor è costituito dagli elementi VT1, VT3, VD8, VD9, R8. R9, C7-C10 e avvolgimenti aggiuntivi III, IV del trasformatore T2. Considerare il funzionamento del nodo sull'esempio del braccio superiore dell'inverter a semiponte secondo lo schema.

Lascia che il transistor VT2 sia aperto e saturo. In questo caso, il transistor VT1 è chiuso e dall'avvolgimento III del trasformatore T6 viene applicata una tensione di circa 2 V. Il condensatore C9 è carico.

Al termine del semiciclo di commutazione, la polarità della tensione all'uscita dell'oscillatore master cambia bruscamente e, quindi, su tutti gli avvolgimenti del trasformatore T1; LI¦ - tensione sull'avvolgimento primario del trasformatore T1. Il transistor VT1 si apre e, grazie al circuito di differenziazione R8C7, questo processo viene accelerato.

Sotto l'influenza della tensione totale degli avvolgimenti III del trasformatore T2 e II del trasformatore T1, lungo il circuito inizia l'assorbimento forzato di portatori di carica minori dalla base del transistor VT2: avvolgimento III del trasformatore T2, giunzione del collettore di il transistor VT1, avvolgimento II del trasformatore T1, giunzione di emettitore del transistor VT2, diodo VD8. Dopo un tempo tpac, inizia una forte diminuzione della corrente di collettore del transistor VT2. In questo caso, il transistor VT4 è in fase di apertura.

La tensione sugli avvolgimenti del trasformatore T2 cambia la sua polarità. La carica accumulata dal condensatore C9 mantiene la corrente di chiusura della base del transistor VT3 fino alla sua completa chiusura. Da questo momento, la tensione inversa sulla giunzione dell'emettitore VT2 diminuisce fino a un valore non superiore a 1 V, il che ha un effetto positivo sull'affidabilità dell'inverter.

Come transistor di commutazione, oltre a quelli indicati nello schema, puoi utilizzare i transistor KT704B, KT704V e qualsiasi serie KT809; sono adatti anche altri transistor ad alta tensione a bassa e media frequenza. È auspicabile installarli su dissipatori di calore con un'area di dissipazione effettiva di circa 50 cm2. Transistor VT1, VT3 - qualsiasi silicio con una corrente di impulso del collettore massima consentita di almeno 500 mA e una frequenza di taglio di almeno 100 MHz.

Condensatori di ossido C1, SZ, C4 - K50-12. K50-27; C11, C12-K50-29, K53-25, K53-28; il resto - qualsiasi ceramica, vetro o vetroceramica. Il condensatore C5 deve essere del gruppo TKE PZZ, MZZ o M47. Resistenza R1 - C5-16, il resto - MLT.

Il trasformatore T1 è avvolto su un circuito magnetico anulare di dimensione K10x6x4,5 in ferrite 2000NM. L'avvolgimento I è realizzato con filo PEV-2 0,1 e contiene 52 spire, avvolgimenti II e III - 8 spire dello stesso filo ciascuno. Il trasformatore T2 è anche avvolto su un circuito magnetico anulare di dimensione K20x12x6 in ferrite 2000NM 1-A. L'avvolgimento I contiene 120 giri di filo PEV-2 0,25, l'avvolgimento II - 2x12 giri di filo PEV-2 0,8, gli avvolgimenti III e IV - 5 giri di filo PEV-2 0,25 ciascuno. Choke L1 è realizzato su circuito magnetico corazzato Ш5х5 in ferrite 700NM. L'avvolgimento contiene 50 giri di filo PEV-2 0,8. Tra le metà del circuito magnetico dell'induttore è necessario inserire una guarnizione in carta spessa 0,3 mm.

La potenza complessiva del trasformatore T2 con una frequenza di conversione di 68 kHz è di 42 W, che consente di aumentare la potenza di uscita dell'alimentatore al valore specificato. Per fare ciò, i suoi avvolgimenti I, III, IV devono essere avvolti con filo PEV-2 0,41, avvolgimento II, così come l'avvolgimento dell'induttore L1 - con filo PEV-2 1. condensatori C2, C4, C1 e l'induttanza del induttore L11 in conformità con le raccomandazioni di cui in [12]; la resistenza del resistore R1 deve essere ridotta a 3 ohm, R7 - a 680 ohm.

In questo caso potrebbe essere necessario "alimentare" l'amplificatore operazionale DA1 con uno stadio aggiuntivo di amplificazione della corrente a transistor, nonché aumentare la capacità dei condensatori C2, Sat.

La struttura assemblata deve essere collocata in una scatola di schermatura. La versione dell'autore del disegno del blocco ha dimensioni di 100x63x33 mm, che corrispondono a una potenza specifica di circa 105 W/dm3. Con un'installazione senza errori e parti riparabili, la fonte di regolazione non richiede e inizia a funzionare immediatamente.

Letteratura

1. Biryukov S. Alimentatore per "Radio-86RK". - Radio, 1990, n. 7, pag. 58-61.
2. Cvetaev S. Potente alimentatore. - Radio, 1990. N. 9,0.59-62.
3. Eranosyan S.A. Alimentatori di rete con convertitori ad alta frequenza. - L.: Energoatomizdat, 1991.

Autore: V. Dorozhinsky, Gelendzhik; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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