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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Convertitore di tensione - caricatore
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Convertitori di tensione, raddrizzatori, inverter Le interruzioni di corrente non sono rare in questi giorni. In una situazione del genere, è utile il dispositivo combinato descritto nell'articolo. In modalità convertitore, è alimentato da una batteria di avviamento per auto da 12 V e in modalità caricabatterie da una rete da 220 V. È possibile regolare la tensione di uscita in modo graduale e uniforme su un intervallo abbastanza ampio con il controllo della corrente consumata utilizzando l'amperometro incorporato. Ciò consente di risparmiare la carica della batteria quando si alimentano lampade elettriche in modalità luce notturna. Nella modalità caricabatterie, è possibile regolare gradualmente la corrente di carica e il suo controllo utilizzando lo stesso dispositivo. Il dispositivo, il cui schema è mostrato in Fig. 1 è un convertitore di tensione CC della batteria (12 V) a 220 V CA ed è progettato per alimentare lampade elettriche o apparecchi elettrici e radio domestici con una potenza fino a 100 W. Frequenza della tensione di uscita - 50 Hz, corrente a vuoto - 1 A, corrente massima consumata dalla batteria - 10 A. Efficienza alla massima tensione di uscita e carico di 100 W - 80%. In presenza di tensione nella rete, il dispositivo viene utilizzato per caricare la batteria.
Il convertitore contiene un oscillatore principale sugli elementi DD1.1, DD1.2, un trigger di conteggio DD2.1, un singolo vibratore DD2.2, un modellatore di impulsi di controllo sugli elementi DD1.3, DD1.4 e un amplificatore di potenza push-pull sui transistor VT1 - VT6. Il carico è collegato tramite un trasformatore elevatore T1. Ogni impulso dell'oscillatore principale cambia lo stato dei trigger del chip DD2. I segnali dalle uscite dirette e inverse DD2.1 e dall'uscita diretta DD2.2 vengono inviati agli ingressi degli elementi DD1.3, DD1.4 e gli impulsi di tensione appaiono alternativamente alle loro uscite, aprendo i transistor VT1 e VT2. Su DD2.2 è montato un unico vibratore che viene acceso all'ingresso C e genera un impulso di durata determinata dal circuito integratore R3R4C2. Ciò limita la durata dello stato aperto dei transistor VT1, VT2 e, di conseguenza, VT3, VT5 e VT4, VT6. Di conseguenza, viene creato un "gap" temporaneo, escludendo la presenza simultanea di transistor nello stato aperto, ad es. attraverso la corrente. Modificando questo "gap" da 0,4 a 3,2 ms con un resistore variabile R3, la tensione di uscita del convertitore viene regolata entro circa 40 V. Questo, ovviamente, cambia la forma della tensione di uscita e lo spettro di interferenza creato dal dispositivo. Attraverso i resistori limitatori di corrente R5, R6 e i condensatori boost C3, C4, gli impulsi dalle uscite degli elementi DD1.3, DD1.4 arrivano alle basi dei transistor VT1, VT2, che controllano il funzionamento dei transistor di uscita ad essi collegati secondo il circuito Shiklai. (Questa combinazione di transistor npn e pn-p si comporta come un singolo transistor npn con un elevato rapporto di trasferimento della corrente di base). I resistori R7, R8 servono ad aumentare la velocità di chiusura dei transistor. I diodi VD1, VD2 consentono di accendere il convertitore senza carico, proteggere il dispositivo se non viene rispettata la polarità del collegamento della batteria e funzionare come raddrizzatore durante la ricarica della batteria GB1. Il diodo VD3 svolge la funzione di disaccoppiamento dell'alimentazione dei microcircuiti e può essere sostituito da un resistore con una resistenza di 50 ... 100 ohm. Il trasformatore T1 aumenta la tensione in modalità convertitore e la abbassa in modalità caricabatterie. Il condensatore C8 serve a ridurre i picchi di tensione nel circuito di carica, C9 attenua i picchi durante il funzionamento in modalità convertitore. I LED HL1 e HL2 indicano le modalità operative del dispositivo. L'interruttore Q1 seleziona la modalità operativa del dispositivo, l'interruttore Q2 regola la tensione di uscita entro 225 ... 255 V (con un "gap" temporaneo minimo e inattivo) in modalità convertitore e corrente di carica fino a 6 A (con contatti chiusi dell'interruttore Q3). Microcircuiti, transistor VT1, VT2, resistori R1, R2, R4 - R6, condensatori C1 - C7 e un diodo VD3 sono montati su un circuito stampato in lamina di fibra di vetro, realizzato secondo il disegno di fig. 2 (le linee tratteggiate mostrano i ponticelli che collegano i conduttori stampati sul lato opposto della scheda). La parte di potenza è realizzata mediante montaggio a cerniera. I transistor VT3 - VT6 e i diodi VD1, VD2 sono installati su un comune dissipatore di calore con un'area di 600 cm2. Non ci sono requisiti speciali per questi elementi del dispositivo (in particolare, non è richiesta la selezione dei transistor in base a nessun parametro).
I condensatori C1 e C2 devono essere con un piccolo TKE (ad esempio, K73-17), il resto - di qualsiasi tipo. Amperometro RA1 - con limiti di misura di 10A e zero al centro scala (10A - 0 - 10A). Transformer T1 è realizzato sulla base di TS - 180 da una TV unificata. Tutti i suoi avvolgimenti secondari vengono rimossi e la rete viene utilizzata come uscita (in modalità convertitore). Vengono rimosse anche le sezioni 2 - 3 e 2' - 3' dell'avvolgimento di rete (designazioni sul trasformatore) e al loro posto vengono avvolti nuovi avvolgimenti 2 - 5 e 2' - 5' (51 spire di filo PEV-2 0,64 ciascuna), effettuando prese dalla 17a e 34a spira (3, 4 e 3', 4'). Al posto degli avvolgimenti secondari, due primari (9-10 e 9'-10') sono avvolti con 36 spire di filo PEV-1 1,8. Gli avvolgimenti sono avvolti in una direzione, dopodiché le loro estremità sono collegate (questo sarà il punto centrale). Per un migliore raffreddamento, non dovrebbe essere realizzato alcun isolamento esterno di questi avvolgimenti. Si consiglia di accendere il dispositivo per la prima volta senza carico e con un fusibile FU1 2 A. Se le parti sono in buone condizioni e non ci sono errori di installazione, inizia a funzionare immediatamente. La regolazione si riduce all'impostazione della frequenza dell'oscillatore master (selezionando la resistenza R2) pari a 100 Hz. Se il convertitore non verrà utilizzato per alimentare dispositivi contenenti motori CA (lettori, registratori a bobina, ecc.), si consiglia di selezionare una frequenza di conversione più elevata, ad esempio 80 Hz (frequenza dell'oscillatore principale - 160 Hz), che faciliterà il funzionamento dei trasformatori di potenza per i dispositivi collegati. Potrebbe essere necessario selezionare i resistori R5, R6 (l'autore non ne aveva bisogno) in modo che i transistor di uscita entrino in modo affidabile in saturazione. Per aumentare l'efficienza del dispositivo nello stadio di uscita dell'amplificatore di potenza (VT3-VT6), è possibile utilizzare transistor bipolari ad effetto di campo o al germanio. Autore: V.Grichko, Krasnodar
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