Convertitore 12/220 volt. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Convertitori di tensione, raddrizzatori, inverter

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L'uso di potenti transistor ad effetto di campo consente di semplificare notevolmente il circuito e aumentare l'efficienza del convertitore. Il circuito aggiornato è mostrato in Fig.1.

Un oscillatore master con una frequenza di 1.1 Hz è assemblato sugli elementi DD1.2, DD500. Il divisore su DD2 genera due sequenze di impulsi con frequenza di 50 Hz con fasi sfasate di 180° per comandare gli interruttori di potenza VT1 e VT2 di un convertitore push-pull. Per evitare correnti di commutazione, c'è una "zona morta" tra lo spegnimento di una chiave e l'accensione dell'altra - 10% della durata del periodo.

(clicca per ingrandire)

Quando viene applicato un livello alto (logico "1") all'ingresso "Blocco", entrambi i tasti di uscita sono bloccati.

La potenza di uscita del convertitore è limitata dalla potenza del trasformatore di potenza T1 e dalla corrente massima consentita dei transistor di uscita. Il rapporto di trasformazione del trasformatore di potenza Kt=20. IRFZ034 (15 A), IRFZ044 e RG723A (30 A), IRFZ046 (50 A), IRFP064 (100 A) sono adatti come transistor di uscita. Per affidabilità, è necessario disporre di un margine di corrente doppio e di un margine di tensione triplo. I circuiti di alimentazione devono essere il più corti possibile e realizzati con fili di sezione adeguata.

È auspicabile integrare il circuito del convertitore proposto con circuiti di protezione e di servizio, tra cui:

- protezione contro l'arresto del generatore master, è anche un blocco (Fig. 2, a);

- protezione dei transistori di uscita da sovratensione sulla batteria superiore a 15 V (Fig. 2,b);

- protezione della batteria dallo scaricamento completo (Fig. 2, c). Lo stesso circuito funge da indicatore della tensione della batteria. A 10 V il LED VD9 si spegne, a 15 V si accende a piena potenza;

Fig.2 (clicca per ingrandire)

- protezione contro collegamenti errati, ad es. inversione di polarità della batteria (Fig. 2, d);

- Passaggio automatico all'alimentazione di backup in caso di mancanza di corrente nella rete, e ritorno all'alimentazione dalla rete quando compare la tensione di rete (Fig. 2,e).

Il circuito del convertitore consuma una corrente di circa 7 mA in modalità standby.

Per ottenere uno schema di alimentazione senza interruzioni, il convertitore proposto deve essere integrato con un caricabatterie automatico (Fig. 3), che fornisce la carica e il mantenimento della batteria (AB). Il convertitore e il caricabatteria devono essere collegati alla batteria con fili separati.

Il contatore di distribuzione K561IE8 (Fig. 1) ha un ingresso di ripristino (pin 13), un livello alto al quale ripristina il microcircuito. Allo stesso tempo, il conteggio si ferma e tutte le uscite, ad eccezione di zero (pin 3), vengono azzerate. Entrambi i transistor di uscita VT1 e VT2 sono chiusi, ovvero il convertitore è bloccato.

Lo schema di blocco di emergenza è mostrato in Fig. 2a. Il condensatore C4 viene caricato tramite R13 alla tensione di alimentazione in assenza di impulsi dall'uscita DD1.2 e fornisce un "1" logico all'ingresso di blocco (pin 13 DD2) tramite VD13. Durante il normale funzionamento del convertitore, all'uscita "Lock Reset" (pin 1 DD2) appare ogni 20 ms un "1" logico che apre il transistor VT11 tramite R5 e scarica C4, impedendo così il funzionamento del blocco.

Protezione contro le sovratensioni sulla batteria (Fig. 2, b). Quando Ua>15 V viene superato, il diodo zener VD10 si apre, VT9 si apre con corrente attraverso R4 e fornisce un "1" logico attraverso VD12 all'ingresso di blocco. Questo blocco è necessario per evitare guasti ai transistor di potenza. Per proteggere l'intero circuito in parallelo con C5, è necessario accendere il diodo zener KS515. Questa situazione non si verificherà a meno che il caricabatterie non sia collegato all'inverter senza batteria. È meglio collegare il convertitore e il caricabatterie alla batteria con fili diversi.

Protezione DB da scariche profonde (Fig. 2, c). Il valore di R7 è selezionato in modo tale che quando Ua<10,5 V, il transistor VT3 è già chiuso, il LED VD9 si spegne e un "8" logico viene applicato all'ingresso di blocco tramite R11 e VD1. C2 impedisce il blocco in caso di caduta momentanea di Ua.

Protezione contro l'inclusione errata (inversione di polarità) di AB (Fig. 2d). In caso di blocco di emergenza, è presente un "9" logico al pin 1.4 di DD1 e uno "1.4" all'uscita di DD0. Il transistor VT6 si chiude, il relè K1 rilascia e scollega la batteria dalla parte di potenza del convertitore. In caso di inversione di polarità, quando la batteria è collegata, il relè K1 non funziona affatto.

Passaggio automatico all'alimentazione di riserva (Fig. 2e). In caso di presenza di tensione nella rete, il relè K2 si accende e con i suoi contatti collega il carico direttamente alla rete. Il transistore optoaccoppiatore VU1 è aperto e tramite R14 fornisce un "1" logico all'ingresso di blocco. In questo caso, il convertitore è bloccato.

Quando viene a mancare la tensione di rete, il relè K2 si sblocca, commutando il carico sull'uscita del convertitore. Il transistor dell'accoppiatore ottico si chiude e viene visualizzato uno "0" logico sul pin 5 di DD1.3. Appoggiato all'uscita DD1.3-"1", un impulso positivo apre il transistor VT5, C5 viene scaricato, "1" scompare dall'ingresso di blocco e il convertitore si avvia.

L'interruttore S1 "On" consente di spegnere il convertitore nel caso in cui, in assenza di tensione nella rete, non sia richiesta l'alimentazione di backup; l'alimentazione "+" viene fornita tramite gli interruttori S1 e R14 all'ingresso di blocco. Quando i contatti dell'interruttore S1 vengono aperti, il convertitore si avvia, proprio come dopo un'interruzione di corrente nella rete.

Autore: O. Lokseev, Bakhchisarai; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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