Caricabatterie su inverter a tiristori. Schema, descrizione

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Caricabatterie su un inverter a tiristori. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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I tiristori ad alta frequenza, precedentemente utilizzati negli scanner televisivi, possono essere utilizzati con successo anche negli inverter a tiristori. Il tiristore funziona come una chiave e ha due stati stabili: aperto (conduttivo) e chiuso. Per aprire il tiristore, viene applicata una tensione positiva (relativa al catodo) all'elettrodo di controllo (GE) (è sufficiente un breve impulso), che assicura il passaggio di una corrente di innesco nel circuito UE. In questo caso, la corrente attraverso il tiristore deve superare la corrente di mantenimento, altrimenti il tiristore tornerà allo stato chiuso dopo la rimozione della tensione di controllo.

Se la corrente supera la corrente di mantenimento, il tiristore rimane aperto anche dopo che la UE è stata diseccitata. Può essere chiuso solo abbassando la corrente al di sotto della corrente di mantenimento.

Ad elevate velocità di variazione della tensione diretta, il tiristore può passare allo stato aperto anche in assenza di un segnale di controllo. Per ridurre la velocità di aumento della tensione anodica, vengono utilizzati elementi RC aggiuntivi. Nel caricabatterie proposto, costruito secondo il circuito dell'inverter ad alta frequenza, viene utilizzato un tiristore KU221A come elemento di commutazione.

Il circuito del caricatore è costituito da:

generatore sul timer analogico DA1;
follower di emettitore sul transistor VT1, facendo corrispondere la resistenza di uscita del timer con l'ingresso di controllo del tiristore VS1;
inverter a tiristori VS1 con circuiti di commutazione;
ponte raddrizzatore di potenza dell'inverter VD10;
alimentatore senza trasformatore con condensatore ballast C11-VD9-C5;
stabilizzatore di tensione DA2-VD3;
raddrizzatore e filtro del circuito di uscita VD8-С8-L-1;
circuiti di stabilizzazione della tensione di uscita VU1-VD5-R9-R10;
sensore di temperatura RT1.

(clicca per ingrandire)

Il generatore con duty cycle regolabile degli impulsi è realizzato sul timer integrato DA1. Per far funzionare il circuito in modalità oscillatore, i pin 6 e 2 sono interconnessi e collegati al condensatore C1.

La carica del condensatore C1 avviene lungo il circuito R1-VD1-R2-C1, la scarica - lungo il circuito DA1 (pin 7) - R3-VD2-R2-C1. Il tempo di carica può essere determinato dalla formula approssimativa t1=0,639(R1+R2)C1, il tempo di scarica - t2=0,639(R2+R3)C1.

Mentre il condensatore C1 si sta caricando (fino a una tensione di 2/3 Upit), l'uscita 3 di DA1 è alta, quindi il trigger interno del microcircuito si attiva e all'uscita 3 appare un livello basso. Il transistor interno aperto del microcircuito scarica il condensatore C1 (fino a una tensione di 1/3 Upit) e il ciclo di carica viene riacceso. Di conseguenza, all'uscita del timer, si ottiene una sequenza continua di impulsi rettangolari, che vengono alimentati attraverso il resistore R4 all'ingresso del follower di emettitore VT1. Dal suo carico R7, gli impulsi (nella stessa polarità) arrivano all'elettrodo di controllo del tiristore VS1 e lo aprono. Il tiristore è derivato con un circuito parallelo R11-C6-VD7, che consente di prolungare il tempo di accensione.

Il tiristore si chiude in assenza di corrente di controllo, quando la tensione ai capi del resistore R13 nel circuito del suo anodo diminuisce, il condensatore C9 viene scaricato per alimentare la corrente dell'avvolgimento del trasformatore T1 e la corrente VS1 diventa inferiore alla corrente di tenuta. Per ridurre l'effetto della corrente di controllo sull'elettrodo di controllo VS1, viene applicata una piccola tensione negativa dal resistore R8 nel circuito del catodo. Il diodo Zener VD4 limita l'impulso di tensione inversa.

L'alimentazione di rete dell'inverter è fornita dal ponte a diodi VD10. Il condensatore C10 esegue la preparazione della tensione operativa dell'inverter e filtra le possibili interferenze dal funzionamento del tiristore VS1. Il circuito di recupero energetico dell'impulso inverso dell'avvolgimento del trasformatore T1 è realizzato sulla catena VD6-R12-C7. Gli elementi di protezione e manovra sono realizzati sul fusibile FU1 e sull'interruttore generale SA1.

La stabilizzazione della tensione di uscita viene eseguita utilizzando un circuito di retroazione attraverso l'accoppiatore ottico VU1 all'ingresso di controllo (pin 5) DA1. Con un aumento della tensione di carico (ad esempio, a causa di un aumento della sua resistenza), il LED si accende e il fototransistor dell'optoaccoppiatore si apre. La soglia di apertura VU1 è impostata dal regolatore R10. Il fototransistor aperto devia l'ingresso di controllo DA5 attraverso il resistore R1, riducendo così la durata degli impulsi di uscita del microcircuito (senza modificare la durata delle pause), il tiristore si apre per un tempo più breve e la tensione di carico diminuisce. Quando la tensione di carico diminuisce, questi processi si verificano al contrario. Il sensore di temperatura RT1 nel circuito di retroazione consente, con un aumento della temperatura del radiatore a tiristori VS1, di ridurre la potenza nel carico.

Il chip del timer e il follower dell'emettitore sono alimentati da uno stabilizzatore analogico DA2. Il ponte a diodi VD9 è collegato alla rete tramite il condensatore di zavorra C11, la tensione ridotta dopo il livellamento del condensatore C5 viene fornita a DA2.

I componenti radio utilizzati nell'inverter a tiristori possono essere sostituiti con quelli simili indicati in tabella. Il trasformatore di impulsi di potenza nel circuito viene selezionato in base alla frequenza operativa dell'inverter e alla potenza del carico. La sua potenza complessiva dovrebbe superare leggermente la potenza del carico (tenendo conto delle perdite). È abbastanza difficile realizzare un trasformatore fatto in casa di buon livello, è più facile prenderne uno già pronto. I trasformatori di impulsi degli alimentatori per computer sono adatti. Per l'analisi, uno dei trasformatori disponibili è stato smontato. Si è scoperto che il suo avvolgimento primario contiene 42 giri di filo di tipo PEL da 0,63 mm disposti in due strati. L'avvolgimento di bassa tensione è composto da 2 fili 00,8 mm e contiene 6 + 6 spire (con una potenza media). In questo dispositivo, puoi anche utilizzare trasformatori di alimentatori TV importati.

Regolazione. Dopo aver assemblato il circuito, viene eseguito un controllo approfondito dei circuiti di alimentazione per i cortocircuiti. Al posto del fusibile FU1 viene temporaneamente accesa una lampadina da 220 V, 100 W e viene applicata la tensione di rete. Se la lampadina si accende quasi alla massima luminosità, allora c'è un malfunzionamento nel circuito. Quando la lampadina è accesa con un debole bagliore, è possibile collegare all'uscita una lampadina per auto da 12 V, 50 W anziché un carico. Il bagliore della lampadina indica il corretto funzionamento del circuito.

I regolatori del ciclo di lavoro R2 e il valore di retroazione R10 raggiungono la massima luminosità della lampadina nel circuito secondario (con controllo della tensione di uscita). Dopo aver regolato il circuito, il fusibile viene inserito. Dopo un breve periodo di tempo, il dispositivo viene spento e viene monitorata la temperatura degli elementi radio. In caso di surriscaldamento, aumentare le dimensioni dei radiatori o installare anche una ventola dal computer

Durante la ricarica, una batteria per auto da 4 volt con una capacità di 2 ... 12 Ah è collegata ai terminali di uscita nella polarità appropriata con un filo con una sezione trasversale di almeno 10 mm100. Con il regolatore di corrente di carica R2, una corrente di 0,02 C viene impostata dall'amperometro (C è la capacità della batteria). Il tempo di ricarica è di 5...6 ore.

Autori: V.Konovalov, A.Vanteev, Laboratorio creativo "Automazione e telemeccanica", Irkutsk Center "Energy Saving Technologies", Irkutsk

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Nell'apprendimento della ricompensa, la produzione di cAMP nello striato cerebrale è fondamentale per rafforzare le sinapsi. È la sua produzione e l'interazione dei neuroni attraverso le sinapsi che svolgono un ruolo importante nella formazione dei ricordi e nella capacità del sistema nervoso di apprendere e adattarsi a condizioni mutevoli.

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