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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Alimentazione a 120 volt su una rete a 220 volt. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori Probabilmente, molti hanno riscontrato una situazione del genere quando un elettrodomestico importato acquistato (ad esempio un telefono o una calcolatrice) si è rivelato dotato di un alimentatore remoto per una tensione di rete di 120 V. Questo caso, ovviamente, non può essere chiamato piacevole, ma un radioamatore è perfettamente in grado di "creare" l'unità. Funziona bene con la tensione di rete 220 V. Come modificare un alimentatore remoto a bassa potenza da 120 volt per collegarlo a una rete da 220 V? Questo può essere fatto in diversi modi. Osserviamoli brevemente. Di norma, l'intero "riempimento" del blocco è costituito da un trasformatore di rete, un raddrizzatore e un condensatore di livellamento. Pertanto il primo metodo è smontare il trasformatore, togliere tutti gli avvolgimenti dal telaio, ricalcolarli a 220 V, riavvolgere la bobina e montare il trasformatore. Calcolare un trasformatore non è difficile [1], ma l'avvolgimento richiederà molto impegno e, ovviamente, abilità. Un ostacolo insormontabile quando si utilizza questo metodo può essere il fatto che il circuito magnetico di un trasformatore importato è spesso reso non separabile: le piastre sono "strettamente" collegate con una saldatura stretta. In questo caso non possiamo che consigliare di buttare via il trasformatore e di sceglierne uno sostitutivo adeguato con un nucleo magnetico della stessa sezione (o leggermente più grande). Per coloro che ritengono inaccettabile il riavvolgimento del trasformatore, offriamo un altro modo ovvio: collegare un resistore di zavorra in serie con l'avvolgimento di rete del trasformatore, avendo precedentemente calcolato la sua resistenza (in ohm) utilizzando la formula: Rbal = 12000/RG, dove RG è la potenza complessiva del trasformatore in watt, solitamente indicata sulla custodia dell'unità. Il metodo è molto semplice, ma se calcoli la potenza che verrà rilasciata su questo resistore (e sarà approssimativamente uguale alla potenza del trasformatore!), diventerà chiaro che l'applicabilità del metodo è limitata. Invece di un resistore di zavorra, è possibile utilizzare un condensatore di zavorra [2]. Quindi non ci saranno problemi con la potenza termica rilasciata in esso: è vicina allo zero, ma sarà richiesto un condensatore di dimensioni impressionanti. Basti dire che la sua tensione nominale deve essere almeno di 520 V! Per collegare alla rete apparecchi elettrici a bassa potenza con consumo energetico costante, a volte viene utilizzato un altro metodo, basato sul fenomeno della risonanza di corrente. Può verificarsi in due rami paralleli di un circuito elettrico alimentato da tensione alternata se la natura della resistenza di un ramo è induttiva e l'altro è capacitiva (vedi schema). Qui Req e Leq sono, rispettivamente, la resistenza attiva equivalente e l'induttanza del trasformatore di alimentazione, ridotta al suo avvolgimento di rete, e gli elementi R1 e C1 vengono inoltre introdotti per implementare la risonanza di corrente.
È facile vedere che R1 è lo stesso resistore di zavorra, ma il condensatore C1 qui compensa la componente induttiva della corrente dell'avvolgimento primario, quindi la potenza assegnata al resistore di zavorra è inferiore del 30...50%. L'ampiezza della tensione sul condensatore C1, anche al momento dell'accensione, non supera i 200 V. Pertanto, è solo necessario determinare i valori degli elementi aggiuntivi e per questo è necessario conoscere Req e Leq. L'alimentatore solitamente indica la tensione nominale di ingresso dell'alimentatore UBX, la potenza complessiva Pr, la tensione di uscita UBx, la corrente di carico lH e talvolta la corrente consumata lBX. È necessario utilizzare un ohmmetro per misurare la resistenza degli avvolgimenti RI di rete e RII secondari del trasformatore. Il calcolo inizia con la determinazione della corrente consumata (se non specificata): lBX=Pr,/UBX. Successivamente, calcolare la potenza attiva consumata dall'alimentatore dalla rete: Pa=I2BX RI+I2H RII+IH Uout (si presuppone che il carico dell'unità sia puramente attivo e non si tengano conto delle perdite dovute alle correnti parassite e all'inversione della magnetizzazione del circuito magnetico) e potenza reattiva: Рх = √ Rg2 - RA2. In base ai valori di potenza attiva e reattiva, vengono calcolate la resistenza attiva equivalente e l'induttanza del trasformatore, ridotta al suo avvolgimento di rete: Richiesto=Pa/|2BX; Lequiv \u2d Px / ω I2BX, dove ω - XNUMXπ f; f - frequenza della tensione di rete - 50 Hz. La capacità del condensatore C1 è determinata dalla condizione che la conduttività reattiva del circuito formato dal collegamento parallelo del condensatore e del trasformatore sia uguale a zero: C1=Leq/A, dove A=ω2 L2eq + R2eq. La resistenza del resistore di zavorra R1 e la sua potenza PR1 sono calcolate utilizzando le formule: R1=A/Richiesta(UC/UBX-1); PR1=UBX-Req(UC-UBX)/A, dove UC=220 V. La metodologia proposta è stata utilizzata per affinare l'alimentazione remota del calcolatore, che aveva i seguenti parametri: UBX=120 V; Рг=3 В-A; Uuscitax=5,6 V; lH=0,2 A; resistenza dell'avvolgimento, misurata con un ohmmetro, RI=764 Ohm; RII=3Ohm. In base ai valori iniziali sono stati calcolati i parametri degli elementi: Req = 2748 Ohm; Leq=12,54H; C1=0,54 µF; R1 =6987 Ohm; PR1=1,48 W. Selezioniamo un condensatore MBGCh con una capacità di 0,5 μF per una tensione di 250 V e un resistore MLT-2 con una resistenza di 6,8 kOhm. I calcoli hanno dimostrato che quando è accesa, la tensione sul condensatore non supera il valore corrispondente allo stato stazionario (120 V) e quando è spenta lo supera solo del 4%. In conclusione, alcune raccomandazioni. Si consiglia di scegliere la capacità del condensatore C1 il più vicino possibile a quella calcolata. Ciò si ottiene collegando in parallelo il numero richiesto di condensatori (i valori di capacità vengono sommati). La tensione nominale di tutti i condensatori deve essere almeno di 200 V. Dovrebbero essere utilizzati condensatori di carta (MBGCh, MBGP, ecc.) Progettati per il funzionamento in un circuito a corrente alternata; Quando si sceglie il tipo e la tensione nominale, è necessario utilizzare un libro di consultazione sui condensatori elettrici. La potenza del resistore R1 viene scelta maggiore di quella calcolata. A volte è necessario regolare la resistenza del resistore, cosa che è meglio fare quando si collega l'alimentazione al carico nominale. Quando la tensione di uscita è bassa, la resistenza dovrebbe essere più bassa, mentre quando la tensione di uscita è alta, dovrebbe essere più alta. Il condensatore e il resistore possono essere posizionati all'interno dell'alimentatore se c'è spazio libero (non dimenticare di praticare dei fori di ventilazione nelle pareti dell'unità) o in una custodia separata realizzata sotto forma di adattatore. Letteratura
Autore: V. Chudnov, Ramenskoye, Regione di Mosca
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