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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Alterazione degli adattatori di rete nello standard SUP. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori I prodotti fabbricati con il marchio "adattatore di alimentazione" sono un alimentatore con trasformatore a bassa tensione sotto forma di una spina di alimentazione allargata con un'uscita CC al connettore tramite un cavo flessibile. Vengono forniti con tensione di uscita stabilizzata o senza stabilizzazione (questi sono più semplici ed economici), con o senza elementi per caricare la batteria, con una tensione di uscita o più, e si differenziano anche per potenza, peso e design. Gli adattatori di rete sono dotati di molti dispositivi elettronici di piccola massa, ma con autonomia limitata (cioè con notevole consumo di corrente da batterie o accumulatori ricaricabili, ad esempio calcolatrici e registratori vocali, ricevitori e videocamere, ecc.). Questa configurazione aumenta il prezzo del prodotto, le dimensioni e il peso. Pertanto, i dispositivi elettronici a basso costo non sono dotati di adattatori di rete e gli adattatori vengono venduti sul mercato come prodotti separati. Propongo una semplice modifica della scheda di rete universale. È auspicabile che abbia una buona capacità di carico (fino a 1 A di corrente), connettori multistandard e un interruttore di polarità. Questi desideri sono soddisfatti in modo completo dall'adattatore universale del tipo FIRST (produzione austriaca) con una potenza di 18 W e una corrente di carico massima fino a 1 A. Dispone delle sei tensioni di rete più "popolari" nell'intervallo 1,5... .12 V ed è dotato di un connettore CC multi-standard (una croce di quattro spine concentriche e un connettore "Corona"), nonché di un interruttore di polarità della tensione di uscita integrato sugli elettrodi delle spine. Questo sistema richiede particolare attenzione quando si collegano dispositivi alimentati, ma è generalmente accettato. La Figura 1 mostra un diagramma schematico di un tipico adattatore (le linee sottili indicano il circuito originale).
La modifica è la seguente: viene introdotto un canale commutato secondo il circuito dell'interruttore a transistor. Quando il connettore X2 è chiuso tramite una spina, l'uscita X1 attiva la tensione. L'interruttore SA1 può cambiare la polarità della tensione di uscita (lo stesso dell'interruttore SA2 nel circuito adattatore). Strutturalmente, gli interruttori SA1 e SA2 sono installati affiancati su un circuito stampato standard (con rotazione di SA2 e riorganizzazione della sezione della scheda: rimuovere il LED dalla scheda, praticare i fori per entrambi gli interruttori nell'area libera e collegare i loro terminali con fili flessibili). I LED (uno standard, l'altro per un interruttore aggiuntivo) insieme alle resistenze di limitazione della corrente da 1 kOhm vengono trasferiti nel volume sopra il trasformatore. I cavi di X1 e X3 escono dall'adattatore dalle pareti laterali sottostanti (supponiamo che l'adattatore sia collegato alla presa con il pannello degli interruttori rivolto verso il basso). La presa d'ingresso X2 del tipo GK-2 è fissata sulla parete inferiore del volume del trasformatore. Il transistor VT1 è un potente componente integrato del tipo KT825 (per correnti fino a 1 A con una corrente di controllo di 20 mA è sufficiente un transistor). Il transistor nella custodia TO220 deve essere installato su un piccolo radiatore (50 cm2) e posizionato nel volume della custodia vicino al trasformatore. Se il transistor si trova in una custodia metallica, può essere installato senza radiatore sulla parete superiore del vano trasformatore (all'esterno). In questo caso, i terminali da 4 mm della base e dell'emettitore entrano nell'alloggiamento, su cui è saldato il resistore R2, e due viti M4 (un lobo del collettore è posizionato sotto uno dei dadi). Il resistore R1 è posizionato in un tubo in PVC ("cambrico") su un filo dalla base VT1 al pin 1 della presa X2. Si consiglia di selezionare il condensatore C1 per sopprimere possibili sovratensioni e ondulazioni, interferenze e interferenze amplificate dal transistor VT1. Può essere posizionato sulla scheda principale vicino al raddrizzatore, con i cavi dell'interruttore SA1 collegati direttamente al condensatore C1. È inoltre necessario aumentare la capacità del condensatore standard C2 ad almeno 4000 µF. Il transistor KT825 può essere sostituito da due, ad esempio, un potente KT818 o KT837 e un KT502 o KT209 a bassa potenza, collegati secondo un circuito a transistor composito. Se il volume consente di installare un portafusibile a bassa tensione per una corrente di 1-2 A, è consigliabile installarlo. Non vale la pena introdurre uno stabilizzatore di tensione nell'adattatore, poiché è meglio stabilizzare la tensione direttamente nel dispositivo alimentato (questo è meglio per eliminare interferenze e interferenze). Nel connettore X2, utilizzare una spina conduttiva SUP-zh (vedi "RA" 2/99) per accendere il canale con una chiave senza controllo esterno. È possibile introdurre un canale commutato per fornire alimentazione CC con controllo remoto chiudendo l'ingresso su un filo comune in molte altre fonti di alimentazione. Se il dispositivo che deve essere acceso da remoto dispone di un alimentatore integrato, è possibile integrare la stessa chiave direttamente nel dispositivo e, per controllarlo, installare una presa di ingresso di tipo GK-2 sul corpo del dispositivo. Allo stesso tempo sarà possibile la gestione interna. Il canale non commutato nella modifica dell'adattatore sopra descritta è lasciato per alimentare alcuni dispositivi di controllo con autonomia limitata. Nell'uso pratico di tale interruttore (basato su un adattatore di rete) come parte di un complesso di automazione discreto integrato nello standard SUP (ad esempio, quando si implementa una sveglia con una radio o un registratore acceso) utilizzando un "Bright" tipo orologio (vedi "RA" 3/99, p.24), si accenderà quando la sveglia suonerà per 1 minuto. Per accendere a lungo il dispositivo controllato utilizzando l'adattatore proposto quando suona la sveglia, è necessario utilizzare un telecomando con blocco (vedi "RA" 5/99, p. 38). Per implementare una modalità di spegnimento (ad esempio timer di spegnimento), è necessario collegare un inverter a transistor ad effetto di campo tra il telecomando con un blocco e gli interruttori di ingresso e uscita dell'alimentatore (vedi "PA" 5/99, p. 40). In questo modo è possibile realizzare sistemi e dispositivi di automazione anche molto complessi, sottoponendo i prodotti originali a minime alterazioni. Tuttavia, la commutazione tramite alimentazione CC non è sempre applicabile (soprattutto se il dispositivo controllato dispone di un circuito di alimentazione complesso con tensioni multiple). Pertanto è necessario un interruttore di rete con tensione di rete alternata, anch'esso realizzato sulla base di un adattatore di rete come comoda base di progettazione. Sottoponiamo il secondo adattatore a una modifica più complessa associata a un cambiamento nella funzione del prodotto originale. Dall'adattatore "Electronics D2-11" (parte del kit microcalcolatrice "Electronics MK-60") otteniamo un interruttore triac di rete universale per corrente alternata (Fig. 2).
Una caratteristica distintiva del prodotto risultante è il completo isolamento galvanico dalla rete di corrente alternata e un design originale (dimensioni e peso ridotti, collegamento al dispositivo di controllo tramite una spina SYUP-v sul cavo senza installare una presa GK-2). Ho chiamato un interruttore di questo tipo interruttore, perché la tensione di rete appare sull'uscita X3 (presa Rн) solo durante un cortocircuito di controllo sull'ingresso X1. Durante il rifacimento, utilizziamo il più possibile gli elementi e le parti dell'adattatore originale (evidenziati con linee sottili in Fig. 2), vale a dire: un alloggiamento con una spina di alimentazione, un raddrizzatore (diodi e condensatore) e un trasformatore. Nella sua forma originale, l'adattatore di rete "Electronics D2-11" ha un utilizzo limitato; ha una tensione di uscita di 3 V con una corrente fino a 50 mA (può alimentare un ricevitore VHF, ma il lettore non "tira" più ). Quindi, apriamo l'adattatore e iniziamo a rielaborarlo. L'alloggiamento dell'adattatore di rete è una spina di rete allargata con dimensioni di 75x48x36 mm (senza pin) ed è costituito da due metà, fissate con una vite autofilettante, che serra le metà dell'alloggiamento nella zona dei pin. All'altra estremità ci sono ganci di interconnessione. Le metà del corpo sono uguali in volume e si differenziano per le parti corrispondenti (spalle, perni di spinta, boccole, ecc.). Chiameremo la parte in cui è avvitata la vite autofilettante la parte inferiore o base di montaggio ed eseguiremo l'intera installazione dell'interruttore al suo interno (Fig. 3a). L'altra metà, in cui è visibile la testa della vite, verrà chiamata coperchio e subirà una modifica minima (in pratica selezioneremo un semicerchio per il montaggio del LED HL1 nella zona di incontro delle metà forando congiuntamente il corpo assemblato con un trapano di diametro 5,2 mm per LED tipo AL307, AL336).
Successivamente, svitare la vite autofilettante e rimuovere il coperchio dell'alloggiamento, mentre il trasformatore dovrebbe rimanere sulla base con i terminali rivolti verso l'alto e il circuito stampato del raddrizzatore è saldato ai terminali dell'avvolgimento secondario (Fig. 3b). Ora è necessario rimuovere il circuito stampato dai terminali del trasformatore utilizzando un saldatore con aspirazione per saldatura o un ago medico con taglio affilato, e pulire i fori in modo che durante il montaggio la scheda possa essere facilmente inserita nei terminali del trasformatore. Il circuito stampato standard subisce una leggera modifica: spostiamo di traverso uno dei diodi a ponte che si trovava lungo il circuito e mettiamo due o due diodi in parallelo in modo da avvicinare il condensatore C1 al trasformatore e liberare spazio per l'installazione del triacVS1. Nello schema di installazione utilizziamo anche un cavo standard, la cui spina standard è sostituita con una spina SYUP-v (vedi "RA" 2/99, p. 22). Il condensatore C1 deve essere isolato (avvolgere la custodia con nastro adesivo in più strati o utilizzarne uno importato con isolamento della custodia e dimensioni più piccole). Adesso rimuoviamo le parti non necessarie: un diodo zener KS136A e una resistenza da 1,5 kOhm e puliamo i fori. Il terzo pezzo in più è il cartone a forma di U che era incluso nel cordoncino di fissaggio. Per fissare più saldamente il cavo, installare il LED HL1 e il triac VS1 (nel caso TO-220), è necessario realizzare un circuito stampato aggiuntivo di 25x40 mm (la scheda principale ha le stesse dimensioni). Questa scheda è mostrata in Fig. 3a (vista posteriore). Per migliorare la qualità, ti consiglio di praticare i fori nella seguente sequenza: foro per il LED (menzionato sopra), fori di montaggio per la scheda con un diametro di 2,5 mm, utilizzare prima un trapano sottile nella custodia, quindi forarlo il pezzo al diametro specificato. Montiamo la scheda aggiuntiva con la custodia utilizzando viti lunghe 8 mm e tra la scheda e la custodia è necessario installare delle rondelle distanziatrici di 1,3 mm di spessore (deve esserci uno spazio tra la custodia e la scheda). Realizziamo dei fori per i cavi LED (1,2 mm di diametro) e un foro per il passaggio del cavo (4 mm di diametro) sull'asse del giunto (Fig. 3a vista posteriore). Per ultimo eseguiamo il foro per il montaggio del triac VS1 (3,2 mm di diametro) e selezioniamo una vite M3 con una testa bassa (questa vite dovrebbe essere nascosta sotto il coperchio dell'alloggiamento). Durante le procedure descritte, non dimenticare di controllare la posizione dell'estremità superiore della tavola aggiuntiva e, se necessario, di limarla in modo che durante l'installazione della tavola standard, la loro giunzione sia parallela alla giunzione del corpo. Sulla scheda aggiuntiva con vernice nitro applichiamo: 1) al centro un rettangolo per triac largo 14 mm su tutta l'altezza della scheda (durante l'installazione del triac saldiamo un piccolo radiatore in rame spesso 0,5 mm e 25x25 mm di dimensioni con piega su entrambi i lati); 2) attorno alla scheda i fori di montaggio del pad 6x6 mm, sul quale è necessario saldare i dadi M2,5; 3) leggermente più in alto, ma non proprio sul bordo superiore, due piazzole per i cavi LED (le piazzole sono distanziate di 5 mm dai fori per i cavi per evitare il surriscaldamento del LED durante la saldatura); 4) lungo i bordi della scheda (ad una distanza di 3 mm dal bordo superiore) sono presenti 4 piazzole di contatto 3x3 mm per il montaggio degli elementi circuitali. Successivamente, la tavola può essere incisa. Installiamo il fusibile FU1 nel vano nella zona dei pin della spina di alimentazione (Fig. 3). Installiamo un inserto in ceramica lungo 15 mm in un supporto fatto in casa, saldato su una scheda di 10x20 mm con cuscinetti di contatto lungo i bordi (la scheda può essere incisa insieme ad una aggiuntiva). Selezioniamo una presa per l'uscita X3. Si tratta di una presa per apparecchi a due prese con una distanza tra le prese di 19 mm e un foro di montaggio al centro. Ho installato la presa all'interno del case, ma non tutti i tipi di prese consentono questa installazione. Inoltre, si consiglia di allestire uno schema prima di installare la presa per assicurarsi che la presa si adatti alla posizione specificata. Passiamo al diagramma in Fig. 2. L'interruttore triac è costituito da quattro componenti principali: 1) un gruppo chiave con stabilizzazione della corrente del LED optoaccoppiatore è assemblato sul transistor VT1 e resistori R1 e R2, a cui si aggiunge un indicatore di accensione sul LED HL1 (lo stesso gruppo comprende un cavo di alimentazione del controllo con spina X1); 2) un gruppo raddrizzatore a bassa tensione assemblato su elementi adattatori - diodi VD1...VD4, condensatore C1 e trasformatore T1; 3) unità di commutazione di potenza sul tiristore VS1 (comprende spina di alimentazione X2, fusibile FU1, presa X3, resistenza R3); 4) Gruppo interruttore CA con isolamento galvanico su fotoaccoppiatore U1 tipo AOU-160. Le designazioni dei terminali del fotoaccoppiatore A, B, C, D hanno lo scopo di offrire opzioni di progettazione per la sostituzione di questa unità (se non fosse possibile ottenere il fotoaccoppiatore). Nella prima versione, sostituiamo il fotoaccoppiatore triac con due popolari fotoaccoppiatori a tiristori del tipo AOU-103V, mentre colleghiamo i LED in serie e i tiristori in modalità parallela back-to-back (Fig. 4a).
Nella seconda opzione, utilizziamo un fotoaccoppiatore con un'uscita a transistor, aggiungiamo un amplificatore di corrente sul transistor VT1, un resistore R1 e un ponte a diodi VD1-VD4 (Fig. 4b). Se in generale non è possibile ottenere optoaccoppiatori, questa unità può essere implementata su un relè elettromagnetico, preferibilmente un interruttore reed del tipo RES-55 (Fig. 4, c). È possibile utilizzare un interruttore reed del tipo KEM-2A avvolgendo un avvolgimento con una resistenza di almeno 4 Ohm su un telaio con una lunghezza pari alla lunghezza dell'interruttore reed e un'altezza della ganascia di 500 mm. Invece di un fotoaccoppiatore con triac è possibile utilizzare un moderno fotoaccoppiatore di potenza della serie 5P19. L'utilizzo di queste opzioni richiederà un aumento di volume, mentre il socket X3 dovrà essere rimosso dal case e la scheda standard dovrà essere rifatta. Come risultato del lavoro svolto, si ottiene un interruttore di alimentazione CA universale, molto conveniente e sicuro. In conclusione, qualche parola sulla sicurezza. Il circuito e il design prevedono una serie di misure per garantire la protezione contro le scosse elettriche (doppio isolamento galvanico completo) e la sicurezza antincendio in caso di sovraccarico (fusibile da 2 A). Tuttavia, l'installazione è stata eseguita in misura limitata, pertanto è necessario prestare particolare attenzione ai problemi di isolamento e alla scelta dei materiali e degli elementi strutturali (gli accoppiatori ottici devono essere utilizzati solo con una tensione di isolamento superiore a 500 V) . Se ci sono dubbi sulla qualità dei prodotti (ad esempio un trasformatore), è necessario controllarli in un laboratorio elettrico con una tensione di prova di 1500 V. Lo stesso dovrebbe essere fatto con la struttura finita (controllare l'isolamento tra la parte bassa -parti ad alta tensione e tensione). Ricorda che la tua vita dipende da questo! Autore: Yu.P.Sarazh
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