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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Utilizzo di un trasformatore TV
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori Puoi creare un alimentatore di rete per vari progetti fatti in casa e testarli tu stesso sulle breadboard. Questo non è difficile, e allo stesso tempo estremamente utile per migliorare le proprie capacità, ampliare le proprie conoscenze e acquisire esperienza, che, di fatto, è ciò a cui mirano tutte le attività radioamatoriali. I radioamatori molto spesso richiedono due fonti di alimentazione: una - a bassa potenza, per tensione da 3 a 12 V e con una corrente di carico di decine, al massimo centinaia di milliampere; l'altro è potente, per una tensione di 13,8 V con una corrente massima di 5...10 A. Il primo serve per testare vari dispositivi su breadboard e in altri casi in cui il consumo di corrente è ridotto e “pilota” una sorgente potente per molto tempo semplicemente non ha senso. Il secondo è necessario per alimentare potenti amplificatori, apparecchiature CB, stazioni radioamatoriali, autoradio, ecc. Può essere utilizzato con successo anche per caricare le batterie delle automobili se dispone di un limitatore di corrente massima. La tensione di 13,8 V, già diventata standard, corrisponde esattamente alla tensione nella rete di bordo del veicolo quando il generatore è in funzione e la batteria è in carica. In qualsiasi TV usata a tubo o semiconduttore troverai trasformatori e altre parti per alimentatori sia a bassa che ad alta potenza. Un'unità a bassa potenza da 12 V può, ad esempio, essere assemblata utilizzando un trasformatore a scansione verticale (TVK) di uscita già pronto da un televisore a tubo. In alcuni casi, è adatto anche il trasformatore di uscita di un amplificatore audio a valvole (TVZ), ma la tensione effettiva (effettiva) sul suo avvolgimento secondario sarà di circa 6 V, mentre la tensione raddrizzata non supererà i 9 V. Come assemblare un alimentatore è stato più volte descritto nella letteratura radioamatoriale e non vale la pena ripeterlo in questa sede. Soffermiamoci solo su alcuni punti poco conosciuti ma importanti. Si applicano a qualsiasi dispositivo fatto in casa. Prima di tutto è necessario determinare l'idoneità del trasformatore per l'alimentazione elettrica e per questo è necessario misurare la corrente a vuoto dell'avvolgimento primario e la tensione sul secondario. Avrai bisogno di un avometro, di una lampada da tavolo da 220 V con una potenza di 25...40 W e di lampade per auto da 12 V con una potenza di 1...5 W per controllare la tensione di uscita sotto carico. Su un tavolo da lavoro pulito e con un buon rivestimento dielettrico (compensato asciutto, getinax, plastica), montare il circuito di una lampada da tavolo collegata in serie, un avometro impostato su un limite di misurazione della corrente alternata di almeno 0,5 A e l'avvolgimento primario di il trasformatore in prova. I terminali dell'avvolgimento secondario (o degli avvolgimenti) del trasformatore rimangono liberi. La lampada qui svolge una funzione protettiva: se hai commesso un grave errore collegando un avvolgimento secondario a bassa tensione invece del primario, se c'è un cortocircuito nell'avvolgimento (o negli avvolgimenti) del trasformatore, ecc., non succederà nulla di male accadere: quando accendi la lampada si accenderà e l'avometro mostrerà solo la corrente che consuma. Invece di una lampada, è possibile utilizzare un potente resistore (ad esempio a filo avvolto) con una resistenza di 1...1,5 kOhm. Se la corrente a vuoto risulta normale, non è necessario utilizzare la lampada o il resistore alla successiva accensione. Quando si lavora, è necessario seguire scrupolosamente le regole di sicurezza: effettuare tutti i collegamenti senza collegare il circuito alla rete, isolarli con tubi in PVC, dotare il circuito di un cavo di alimentazione con spina e solo allora, mettendo la mano sinistra dietro la schiena o in tasca e tenendo la spina con la mano destra, collegala alla presa, guarda le letture dell'avometro e spegni il circuito. La corrente a vuoto non dovrebbe essere superiore a 20...30 mA per un trasformatore a bassa potenza (potrebbe essere necessario impostare l'avometro su un limite inferiore scollegando il circuito precedentemente testato dalla rete) e non superiore a 100. ..150 mA per uno ad alta potenza. Una corrente più elevata indica che il numero di spire dell'avvolgimento primario è piccolo e, quindi, l'induzione magnetica nel circuito magnetico è troppo elevata. Tali trasformatori "rontano", si riscaldano e hanno un forte campo disperso, che crea interferenze elettromagnetiche con altre apparecchiature (vedere, ad esempio, l'articolo di V. Polyakov "Ridurre il campo disperso di un trasformatore" in Radio, 1983, n. 7, pagg. 28, 29). In alcuni casi, se è presente un avvolgimento secondario libero da una dozzina di volt a due dozzine, è possibile collegarlo in serie con il primario e ottenerne uno abbastanza decente da un trasformatore inutilizzabile: si scopre che il numero di i giri devono essere aumentati parecchio per ridurre significativamente la corrente a vuoto. La corrente a vuoto dipende anche dall'assemblaggio del circuito magnetico: più le sue parti o piastre sono adiacenti tra loro, meglio è. In uno degli esperimenti, la corrente a vuoto del trasformatore TVZ-1-9 era pari a 40 mA. Il suo circuito magnetico a forma di W è assemblato end-to-end con un piccolo spazio (in un amplificatore audio TV, una corrente anodica di polarizzazione costante della lampada passa attraverso l'avvolgimento primario, quindi lo spazio è necessario affinché il circuito magnetico non magnetizzati fino alla saturazione). Nei trasformatori che funzionano senza magnetizzazione, non è necessaria una fessura, quindi il circuito magnetico doveva essere smontato e rimontato “sopra il tetto” quando i contattori delle piastre a W si trovano su un lato o sull'altro. Di conseguenza, la corrente a vuoto è scesa a 25 mA e il "ronzio" del trasformatore è diventato quasi impercettibile. Dopo la modifica, questo trasformatore era perfetto per un alimentatore a bassa potenza da 6 V. Consideriamo ora le questioni legate alla produzione di potenti alimentatori. Per loro sono adatti trasformatori di rete per televisori a tubi e semiconduttori, ad esempio TC-270 o TC-180. La decodifica del tipo è semplice: un trasformatore di rete, il numero indica la potenza. Il suo design è molto comodo e facile da ripetere: due bobine sono poste ai lati di un circuito magnetico a forma di O, composto da due parti e fissate con fascette. L'avvolgimento primario (rete) ha due parti identiche su due bobine con tre terminali ciascuna. La sezione tra i pin 1-2 è progettata per 110 V e tra i pin 2-3 - per 17 V. Probabilmente non è necessario uno switch di rete, perché sono rimaste praticamente poche reti con una tensione di 127 V, ma la presenza di Gli avvolgimenti da 127 volt sono molto utili. Collegandoli in serie (Fig. 1), otteniamo un trasformatore funzionante in modalità luce, senza saturazione del circuito magnetico e con una corrente a vuoto di soli 50 mA circa. Un trasformatore del genere può funzionare per giorni. Se avete bisogno di forzare per qualche tempo staccate i pin 3 e 3' e collegate i pin 2 e 3' (3 e 2') o anche 2 e 2', perché in TV questa modalità è considerata normale! La tensione di uscita del raddrizzatore o la corrente di carica aumenteranno.
Tra gli avvolgimenti secondari di questi trasformatori ce ne sono diversi progettati per tensioni di 40...60 V e una corrente relativamente piccola. Sono inutili per un caricabatterie, ma sono adatti avvolgimenti di filamenti con una tensione di 6,3 V e una corrente di 4,7 A. Se il trasformatore ha tre di questi avvolgimenti, devono essere collegati in serie e collegati al raddrizzatore a ponte utilizzando potenti diodi a semiconduttore (dieci ampere) (Fig. 1). Una lampada per auto da 12 V con una potenza da 50 a 150 W può fungere con successo da limitatore di corrente di carica. Per ottenere la potenza richiesta, più lampade sono collegate in parallelo. Alla normale corrente di carica, le lampade si illuminano a malapena; il loro bagliore può essere utilizzato per valutare la corrente di carica e la caduta di tensione ai loro capi è piccola. Lo stesso limitatore protegge il dispositivo da un cortocircuito in uscita o dal collegamento della batteria con polarità inversa: in questo caso, le lampade si illuminano intensamente (e con polarità inversa, le batterie molto spesso si bruciano). Se installi lampade da 26 V e una potenza ancora maggiore, la "protezione dagli sciocchi" sarà completa: le lampade non si guasteranno anche quando la batteria viene ricollegata al dispositivo collegato alla rete. La situazione sarà leggermente peggiore quando ci sono solo due avvolgimenti del filamento per una tensione di 6,3 V e una corrente di 4,7 A, come ad esempio nel trasformatore TS-180-2. Collegandoli in serie otteniamo solo 13 V. Non c'è tempo per limitare la corrente di carica: è appena sufficiente anche con il collegamento diretto della batteria all'uscita del ponte raddrizzatore. Si consiglia di assemblare il ponte non su silicio, ma su diodi al germanio, ad esempio D305. Hanno una caduta di tensione diretta inferiore (0,3 V anziché 0,7 V), quindi la corrente di carica sarà maggiore. Può essere aumentato a 5 A forzando la modalità di avvolgimento primario durante la ricarica della batteria. Tuttavia, la potenza del trasformatore in questo caso viene utilizzata solo da un terzo. Per realizzare un caricabatterie con una corrente di 10...15 A su questo trasformatore (e tale corrente è abbastanza accettabile all'inizio della ricarica di batterie con una capacità di 40...50 Ah), è necessario avvolgere un nuovo secondario avvolgimento. Non è così difficile. Molti sono fermati dalla mancanza di un filo di grosso diametro per l'avvolgimento secondario. Infatti, per una grande corrente è necessario un filo spesso (vedi tabella).
Ma puoi arrangiarti con successo con quello che hai, avvolgendo più fili. Se si avvolge un avvolgimento push-pull per un raddrizzatore secondo lo schema di Fig. 2 in tre fili e collega due di questi avvolgimenti posti su due bobine del trasformatore in parallelo, il diametro del filo richiesto per un dispositivo da 15 A sarà di soli 0,8 mm. Per accelerare l'operazione, entrambe le metà dell'avvolgimento su ciascuna bobina devono essere avvolte in sei fili. Il numero di spire dell'avvolgimento secondario è 2x46.
La tecnologia qui è la seguente: dopo aver liberato le bobine da tutti gli avvolgimenti, tranne quello primario con il suo isolamento esterno, avvolgono un test di 46 giri per scoprire la lunghezza del filo e misurano sei pezzi della lunghezza richiesta. Dopo aver saldato i conduttori di tre fili ai petali del telaio, avvolgere l'avvolgimento, assicurandosi che i fili non si sovrappongano. Quando si passa al secondo strato, viene posato l'isolamento dalla carta per cavi. Le estremità dei fili, sempre in tre, vengono saldate agli altri due petali della cornice, poi si controlla con un ohmmetro per vedere se i fili sono scambiati. Se tutto è eseguito correttamente, la resistenza sarà bassa solo tra i pin 6 e 8, nonché tra 5 e 7. Dopo aver assemblato il trasformatore e collegato i terminali centrali degli avvolgimenti su due bobine al filo comune, è necessario determinare quali terminali estremi collegare insieme. Per fare ciò, collegare il trasformatore alla rete e utilizzare un voltmetro a corrente alternata (avometro) per misurare la tensione tra i terminali esterni degli avvolgimenti su bobine diverse. Quelli tra i quali la tensione è zero vengono collegati insieme e quindi collegati agli anodi dei diodi. Se la connessione non è corretta, si verificherà un cortocircuito. Seguire la numerazione dei pin in Fig. 2 deve essere fatto con cautela, perché non si sa in quale direzione si avvolgono le spire e da questo dipende la fase della tensione. In conclusione, qualche parola sulla lotta alle interferenze provenienti dalla rete. Quando il trasformatore è realizzato solo per un caricabatterie utilizzato in un garage, il problema del rumore non è un problema e le sottili schermature in lamina situate tra gli avvolgimenti primario e secondario possono essere rimosse. Se al dispositivo di comando è collegato un apparato ricevente radio è preferibile abbandonare gli schermi e collegare i loro terminali (4 e 4') al filo comune. Il condensatore C1 filtra le interferenze ad alta frequenza indotte dalla rete. Per una protezione aggiuntiva vengono utilizzati i condensatori C2 e C3 che shuntano l'avvolgimento secondario ad alta frequenza. La loro capacità può variare da 0,01 a 0,5 µF. I condensatori di carta non sono adatti qui a causa della notevole induttanza dei conduttori, è meglio usare quelli ceramici. Il caricabatterie descritto è adatto anche per alimentare una stazione radio a onde corte con una potenza di 100 W, consumando fino a 20 A con una tensione di 13,6 V. In questo caso la batteria dell'auto non viene scollegata, funge da batteria tampone. Lo schema di collegamento è mostrato in Fig. 3.
Non collegare in nessun caso la stazione radio e la batteria (GB1) al raddrizzatore del caricabatterie con fili separati, poiché l'ondulazione della tensione di alimentazione aumenterà a causa della resistenza finita dei fili. Con l'accensione consigliata non è nemmeno necessario un condensatore all'ossido di livellamento. Se vuoi comunque installarlo, devi accenderlo il più vicino possibile al connettore di alimentazione della stazione radio. Autore: V.Polyakov, Mosca
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