Alimentatore switching da 500W per amplificatore per auto. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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L'alimentatore switching considerato nell'articolo ha un'elevata efficienza e un'elevata potenza di uscita con un numero limitato di componenti radio economici e comuni utilizzati. L'uscita bipolare del dispositivo ha un isolamento galvanico dalla rete. Il diagramma schematico dell'alimentatore è mostrato nella figura:

(clicca per ingrandire)

Principali caratteristiche tecniche

• Tensione di alimentazione AC, V ........... 220 +10% -20%
• Tensione di uscita costante, V ............... 75 + 75
• Potenza massima in uscita, W ................... 750
• Frequenza di generazione automatica, kHz ................................... 8
• Massima efficienza del dispositivo, % ............................. 92

Il prototipo dell'apparato è il dispositivo descritto nell'articolo [1]. Il prezzo per l'estrema semplicità è la mancanza di stabilizzazione della tensione di uscita e protezione da sovracorrente, nonché una frequenza di conversione piuttosto bassa, che si trova nella gamma di frequenze udibili dall'orecchio umano. A causa di queste carenze, il nostro alimentatore è consigliato per applicazioni specifiche al di fuori delle aree residenziali, come in un garage.

La potenza che un alimentatore switching è in grado di fornire a un carico è approssimativamente pari a un cavallo vapore. In Bielorussia, Federazione Russa e altri paesi europei, la potenza è una tale potenza che ti consente di sollevare un corpo del peso di 1 kg per 75 metro in 1 secondo. Questa potenza, chiamata potenza metrica, è rigorosamente di 735,49875 watt. Negli Stati Uniti, la potenza è considerata 745,6999 watt. E la potenza elettrica significa 746 watt. A causa della definizione ambigua di potenza, il termine non viene spesso utilizzato.

Scopo ed eventuale sostituzione dei componenti

L'interruttore di alimentazione SA1 può essere utilizzato con una tastiera tipo B127B (250 V, 8 A), B127A (250 V, 16 A) o B1024, SWR74 (250 V, 16 A). Nella versione dell'autore è stato utilizzato un interruttore retroilluminato. Il termistore RK1 riduce l'ampiezza dell'impulso di corrente consumato dai condensatori C5, C6, C9 e CU durante la loro carica quando la fonte di alimentazione è collegata alla rete. La marca del termistore NTC è B57364-S 100-M (7,5 A, 10 Ohm). Il fusibile FU1 protegge l'alimentatore dal sovraccarico in caso di guasto dei componenti del dispositivo. La marca dell'inserto fusibile è VP2B-1 V, VPZB-1V, VPZT-2Sh o VPB6-40. Il varistore RU1 protegge i componenti di ingresso dell'alimentatore dalle sovratensioni. Marchio del varistore - CNR10D431, CNR14D431, CNR20D431, CNR10D471, CNR14D471, CNR20D471, TVR10431, TVR14431, TVR20431, TVR10471, TVR14471, TVR20471 o S14K275. Il condensatore C2 e l'induttore a due avvolgimenti L1 formano un filtro di rete a forma di L che impedisce la penetrazione di interferenze ad alta frequenza dal convertitore di impulsi nella rete.

La doppia strozzatura L1 è stata selezionata dal marchio B82725-A2602-N1 prodotto da Epcos. Questa bobina ha un'induttanza di 2x3,9 mH ed è progettata per funzionare a una tensione di 250 V a una corrente alternata fino a 6 A. consentendo il passaggio di corrente fino a 82725 A a una tensione alternata di 2103 V. l'induttore di avvolgimento L1 può essere realizzato in modo indipendente. Per fare ciò, su due circuiti magnetici semicircolari in MO-permalloy MP2 o MP1,8 con una dimensione standard di KP10x250x1, 250 mm di diametro, vengono posati fili di avvolgimento del marchio PELSHO con un diametro di 160 mm, fino a quando la finestra del nucleo non viene riempito. Prima della posa degli avvolgimenti, il circuito magnetico viene ricoperto con uno strato isolante, ad esempio tela verniciata o teflon. Questo viene fatto anche nella produzione di trasformatori di impulsi TV36 e TV25. È importante assicurarsi che il filo di avvolgimento non penetri o tagli lo strato isolante. Gli avvolgimenti sono posizionati contemporaneamente in due fili.

Il condensatore C2, progettato per funzionare a una tensione alternata fino a 300 V, può essere prelevato dai marchi B32923-A2474-M o B81131-C1474-M prodotti da Epcos. I resistori fissi R2, R3 e i transistor bipolari VT1, VT2 formano un analogo di un dinistor. Invece di un analogo di un dinistor, è possibile utilizzare un dinistor KH102A o DB3 di ST Microelectronics. Il condensatore C1 al momento della carica quando il dispositivo è acceso consuma una corrente che, scorrendo attraverso l'avvolgimento I del trasformatore di adattamento TV1, crea il segnale di controllo iniziale per i transistor chiave. Condensatore C1, così come condensatori C3 ... C6, puoi prendere il marchio K73-17. La corrente della carica del condensatore C1 limita il resistore costante R1.

Il gruppo diodi VD1 e i condensatori C5, C6, C9 e SU rappresentano un raddrizzatore di rete con un filtro capacitivo che forma un partitore di tensione. I resistori fissi R11 e R12 rimuovono le cariche rispettivamente dai condensatori C5, C9 e C6, SU. È possibile utilizzare condensatori elettrolitici C7 ... C10 marca K50-35 o simili. È consentito modificare il gruppo diodi VD1 in dispositivi СР1008, KVRS1008, KBU10К, BR1010, PBU1007, KBU10M, KBU1010, RS1007nnn KVRS1510.

Il trasformatore di adattamento TV1 è realizzato su un circuito magnetico toroidale con una dimensione K20x10x5 in ferrite M2000NM-17. Tutti e tre gli avvolgimenti, che vengono posati contemporaneamente sul nucleo magnetico, contengono 8 spire di filo PELSHO con un diametro di 0,5 mm.

I resistori fissi R4 e R5 limitano le correnti di base dei transistor bipolari VT3, VT5 e VT4, VT6, rispettivamente.

I potenti transistor bipolari VT3.. .VT6 fungono da componenti di commutazione del convertitore. I transistor del marchio 2T812A possono essere cambiati in KT812A, KT840A o, peggio, in KT828A. I transistor VT3 ... VT6 dovrebbero essere installati su quattro dispositivi di raffreddamento indipendenti con un'area utile di circa 140 cm2 ciascuno. I resistori fissi R6...R9 equalizzano le correnti di emettitore dei transistor bipolari VT3...VT6 e fungono da elementi dei circuiti di retroazione locali che accelerano la commutazione dei transistor. Senza questi resistori, i transistor chiave falliranno a causa del sovraccarico di corrente. I resistori R6 ... R9 devono avere la minima induttanza parassita possibile, altrimenti i transistor chiave saranno disabilitati.

Ciascuno dei resistori di equalizzazione indicati può essere costituito da dieci resistori MLT costanti collegati in parallelo con una resistenza di 1 ohm e una potenza di 0,25 watt. Diodi VD2...VD5 marca HER508 smorzamento. Possono essere modificati in 8ETX06S, BYC10-600, HFA04TB60, HFA08TB60 o diodi simili. Il resistore costante limitatore di corrente R10, l'avvolgimento I del trasformatore TV1 e l'avvolgimento I del trasformatore TV2 formano un circuito di feedback positivo, grazie al quale viene mantenuta l'autogenerazione nel convertitore. Il resistore R10 può essere composto da cinque resistori da 2 W, collegati in parallelo.

Il trasformatore di impulsi TV2 è realizzato su quattro nuclei magnetici ad anello ripiegati tra loro con una ferrite di dimensioni standard K45x28x8 da M2000NM-A o M2000NM-17. L'avvolgimento I è costituito da 10 spire di filo con un diametro di 0,5 mm, l'avvolgimento II da 103 spire da 1,00 mm di diametro e l'avvolgimento III da 51 + 51 spire da 1,6 mm di diametro. È consentito utilizzare fili di avvolgimento con gradi di isolamento smaltati PET-200-1, PET-200-2, PETD-180, PETV-1, PETV-2, PEE1-130-MEK, PEE2-130-MEK, PEEI1-200 , PEEI2-200 o PEF-155. L'avvolgimento e l'isolamento della copertura sono realizzati con nastri in tela verniciata. I diodi VD6 ... VD9 rettificano la tensione impulsiva che si verifica sull'avvolgimento III del trasformatore TV2 e i condensatori di livellamento C3, C4, C7 e C8 la filtrano dalla componente variabile. Questi diodi possono essere presi dai marchi 15ETH06, 15ETX06S o DSEI12-06A. I diodi devono essere montati su quattro dispositivi di raffreddamento separati con una superficie totale di circa 50 cm2 ciascuno.

registrazione

Prima di collegare il dispositivo alla rete, ricordare che alcuni componenti sono sotto tensione pericolosa per la vita. Seguire le norme di sicurezza.

Di solito, una fonte di alimentazione, se assemblata da parti riparabili ed esattamente secondo lo schema, non necessita di essere configurata e inizia a funzionare immediatamente, senza regolazione. Tuttavia, se l'autogenerazione non si verifica, dovresti provare a cambiare la fasatura dell'accensione dell'avvolgimento I del trasformatore TV2. Si può provare ad aumentare la frequenza di conversione a circa 25 kHz se si utilizza un nucleo toroidale di diametro inferiore in ferrite con elevata permeabilità magnetica (almeno 1 ... 2000) come nucleo magnetico del trasformatore di adattamento TV3000. Da questo, purtroppo, le perdite nei transistor chiave VT3 ... VT6 aumenteranno e l'efficienza dell'alimentatore diminuirà. Ciò accadrà a causa del fatto che gli impulsi sugli avvolgimenti II e III del trasformatore di adattamento TV1 avranno fronti più delicati.

Letteratura

1. Gaino E., Moskatov E. Potente alimentatore switching. - Radio, n. 9, 2004, p. 31,32.

Autore: E.Moskatov, Taganrog, moskatov.narod.ru

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