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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Alimentazione 220/13,8 volt 10 ampere. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori L'alimentatore proposto (Fig. 1) è progettato per funzionare con un potente carico a bassa tensione, ad esempio con stazioni radio VHF FM con una potenza di uscita di circa 50 W ("Alinco DR-130"). I suoi vantaggi sono una bassa caduta di tensione tra i diodi raddrizzatori e il transistor di controllo [1] e la presenza di protezione da cortocircuito [2, 3].
Tensione di rete attraverso contatti chiusi dell'interruttore SA1. il fusibile FU1 e il filtro di linea C5-L1-L2-C6 sono forniti all'avvolgimento I del trasformatore di potenza T1. Dall'avvolgimento secondario II T1, che viene prelevato dal centro, le tensioni a semionda positiva vengono fornite attraverso i diodi raddrizzatori VD2 e VD3 al condensatore del filtro di livellamento C9. Al filtro è collegato uno stabilizzatore lineare con un elemento di regolazione basato su un transistor ad effetto di campo (FET) VT2. Per controllare questo transistor è necessaria una tensione di 2,5...3 V, quindi non è necessario un raddrizzatore separato per alimentare i circuiti di controllo CC, come ad esempio in [4]. Per aumentare il coefficiente di stabilizzazione, lo stabilizzatore utilizza un "diodo zener regolabile" - il microcircuito DA1 TL431 (analogo domestico - KR142EN19). Il transistor VT1 è un transistor di adattamento, il diodo zener VD1 stabilizza la tensione nel suo circuito di base. La tensione di uscita dello stabilizzatore può essere calcolata utilizzando la formula approssimativa Lo stabilizzatore funziona come segue. Diciamo che quando è collegato un carico, la tensione di uscita diminuisce. Quindi la tensione nel punto medio del divisore R5-R6 diminuisce, il microcircuito DA1 (come stabilizzatore parallelo) consuma meno corrente e la caduta di tensione sul suo carico (resistore R2) diminuisce. Questo resistore si trova nel circuito di emettitore del transistor VT2 e, poiché la tensione alla sua base è stabilizzata dal diodo zener VD1. il transistor si apre più forte, fornendo un aumento della tensione al gate del transistor di regolazione VT2. Quest'ultimo si apre di più e compensa la caduta di tensione all'uscita dello stabilizzatore. Ciò garantisce la stabilizzazione della tensione di uscita. La tensione di uscita è impostata dal resistore R6. Diodo Zener VD6. collegato tra la sorgente e la porta di VT2. serve a proteggere il PT dal superamento della tensione gate-source consentita ed è un elemento obbligatorio negli stabilizzatori con una tensione di ingresso di 15 V e superiore. Questo alimentatore è una variante del dispositivo descritto in [3]. Qui viene utilizzato lo stesso stabilizzatore con protezione, ma sono esclusi l'avvio a due stadi dell'alimentatore e il circuito di protezione da sovratensione. L'alimentatore ha aggiunto un misuratore per la tensione di uscita e la corrente di carico su un dispositivo indicatore PA1 (testa microamperometrica M2001 con una deviazione di corrente totale di 100 μA), un resistore aggiuntivo R7, uno shunt RS1, un condensatore di soppressione delle interferenze C12 e un interruttore SA2 ("Tensione/corrente"). Poiché la temperatura operativa del PT in questo alimentatore è più bassa, un PT del tipo IRF2505 viene utilizzato in un alloggiamento TO-220, che ha una resistenza termica maggiore rispetto all'IRF2505S [3]. Il trasformatore TN-60 si trova in due modifiche: alimentato solo da una rete a 220 V e con una combinazione di avvolgimenti primari che consente di collegare il trasformatore a una rete con tensioni di 110.127. 220 e 237 V. Il collegamento degli avvolgimenti T1 in Fig. 1 è mostrato per una tensione di 237 V. Ciò è stato fatto per ridurre la corrente a vuoto T1, ridurre il campo disperso e il riscaldamento del trasformatore e aumentare l'efficienza. Nelle reti con tensione ridotta (rispetto a 220 V), i terminali 2 e 4 degli avvolgimenti primari sono collegati tra loro. Invece del trasformatore TN-60, puoi utilizzare il TN-61. Per ridurre la caduta di tensione sotto carico, viene utilizzato un circuito raddrizzatore del punto medio che utilizza diodi Schottky. l'inclusione degli avvolgimenti T1 è ottimizzata per distribuire uniformemente il carico su di essi. I circuiti di alimentazione sono installati utilizzando un cavo con una sezione del nucleo di almeno 1 mm2. I diodi Schottky vengono installati senza guarnizioni su un piccolo comune radiatore di un vecchio monitor di computer (piastra di alluminio), che, utilizzando i pin esistenti, viene saldato su una scheda su cui è posizionato un set di condensatori C9 (4 pezzi, 10000 μF x 25 V ciascuno). Lo shunt RS1 per la misura della corrente di carico è il filo “positivo” che collega il bus sul circuito stampato dai pin C9 al terminale di connessione del carico. Strutturalmente l'alimentazione è molto semplice (Fig. 2).
La sua parete posteriore è un radiatore, la parete anteriore (pannello) è un pezzo di duralluminio di 4 tAtA di spessore della stessa lunghezza e larghezza. Le pareti sono fissate tra loro con 4 montanti in acciaio da 07 mm. Hanno fori terminali con filettatura M4. Ai perni inferiori è avvitato un ripiano in duralluminio di spessore 4 mm in base alle dimensioni del trasformatore (con 4 viti M2). Allo stesso modo, è fissata una piastra di laminato in fibra di vetro su un lato con uno spessore di 1,5 mm. su cui sono montati i condensatori C9 e un radiatore con diodi VD2, VD3. Sul pannello frontale sono presenti due coppie di terminali di uscita (paralleli), testa di misura PA1. regolatore di tensione in uscita R6, interruttore corrente/tensione SA2. portafusibile FU1 e interruttore di alimentazione SA1. L'alloggiamento dell'alimentatore (staffa a U) può essere piegato in acciaio dolce o assemblato da pannelli separati. Il radiatore per PT (123x123x20 mm) è stato utilizzato già pronto, dall'alimentatore della vecchia stazione radio VHF "Kama-R". La lunghezza dei perni di fissaggio è di 260 mm. ma può essere ridotto a 200 mm con un'installazione più fitta. Dimensioni delle piastre: duralluminio per T1 - 117,5x90x2 mm, fibra di vetro - 117.5x80x1,5 mm. Bobine filtro di linea L1. L2 sono avvolti con un cavo di alimentazione piatto bifilare su un'asta di ferrite (400NN...600NN) dall'antenna magnetica del ricevitore radio (fino al riempimento). Lunghezza asta - 160...180 mm, diametro - 8...10 mm. Ai terminali delle bobine sono saldati condensatori del tipo K73-17, progettati per una tensione operativa di almeno 500 V. Il filtro assemblato è avvolto in materiale non igroscopico, ad esempio cartone elettrico, sopra il quale viene realizzato uno schermo continuo di banda stagnata. Le cuciture dello schermo sono saldate, i cavi passano attraverso manicotti isolanti. Uno stabilizzatore va bene per tutti, ma cosa succede se la corrente di carico supera il valore limite del transistor di controllo, ad esempio a causa di un cortocircuito nel carico? Obbedendo all'algoritmo di lavoro descritto. VT2 si aprirà completamente, si surriscalderà e fallirà rapidamente. Per la protezione, è possibile utilizzare un circuito fotoaccoppiatore [2]. In una forma leggermente modificata, questa protezione è presentata in Fig. 1. Lo stabilizzatore parametrico sul diodo zener VD4 fornisce una tensione di riferimento di -6,2 V, i picchi di tensione e il rumore sono bloccati dal condensatore SY. La tensione di uscita dello stabilizzatore viene confrontata con la tensione di riferimento attraverso la catena di fotoaccoppiatori LED VU1-VD5-R10. La tensione di uscita dello stabilizzatore è superiore alla tensione di riferimento, pertanto polarizza la giunzione del diodo VD5. rinchiudendolo. Nessuna corrente scorre attraverso il LED. Quando i terminali di uscita dello stabilizzatore sono cortocircuitati sul terminale destro R10 secondo lo schema, la tensione negativa scompare, la tensione di riferimento apre il diodo VD5. Il LED del fotoaccoppiatore si accende e il fototriac del fotoaccoppiatore viene attivato. che chiude il cancello e la sorgente del VT2. Il transistor di regolazione si chiude, cioè La corrente di uscita dello stabilizzatore è limitata. Per riportarlo in funzionamento dopo l'intervento della protezione, si toglie l'alimentazione tramite SA1, si elimina il cortocircuito e si riaccende. In questo caso, il circuito di protezione ritorna in modalità standby. L'uso di tali stabilizzatori con una bassa caduta di tensione attraverso la CC rende superflua la protezione dell'apparecchiatura alimentata dall'eccesso di tensione derivante dalla rottura del transistor di controllo. In questo caso, la tensione di uscita aumenta solo di 0.5...1 V, che di solito rientra negli standard di tolleranza per la maggior parte delle apparecchiature. La maggior parte degli elementi di alimentazione (cerchiati con linee tratteggiate in Fig. 1) sono posizionati su un circuito stampato di 52x55 mm. il cui disegno è mostrato in Fig. 3, e la posizione delle parti sulla scheda è mostrata in Fig. 4. Il pannello è realizzato in fibra di vetro a doppia faccia con uno spessore di 1...1.5 mm. La lamina sul lato inferiore della scheda è collegata al bus di uscita negativo dello stabilizzatore ("messa a terra" in Fig. 1) con un filo separato. I cavi liberi dell'accoppiatore ottico VU1 non devono essere saldati da nessuna parte. Sulla scheda sono presenti dei fori dove vengono saldate le parti, ma l'installazione può essere effettuata dall'alto, dal lato dei conduttori stampati, senza praticare fori. In questo caso il disegno della scheda corrisponde alla Fig. 4. Un disegno della scheda su cui si trova il dissipatore di calore con diodi e condensatori di filtro è mostrato in Fig. 5. Prima di assemblare l'alimentatore, assicurarsi di controllare le caratteristiche nominali di tutte le parti e la loro funzionalità. I collegamenti all'interno dell'alimentatore sono realizzati con fili spessi di lunghezza minima. Parallelamente a tutti i condensatori all'ossido, i condensatori ceramici con una capacità di 0.1...0.22 μF sono saldati direttamente ai loro terminali. Il misuratore di corrente può essere calibrato collegando un carico regolabile ai terminali di uscita dell'alimentatore in serie ad un amperometro per una corrente di 2...5 A. Avendo impostato la corrente sull'amperometro, ad esempio 2 A, selezioniamo una tale lunghezza di filo (shunt), torcendo un anello da esso in modo che la freccia devia PA1 sia di 20 divisioni (su una scala di 100). Spostiamo SA2 in un'altra posizione, colleghiamo un voltmetro di controllo all'uscita dell'alimentatore, selezioniamo la resistenza R7 (invece è possibile accendere un resistore di regolazione con una resistenza di almeno 220 kOhm), ci assicuriamo che le letture di PA1 coincidano con le letture del voltmetro. Quando si lavora con apparecchiature di trasmissione radio, è necessario evitare interferenze con le parti dello stabilizzatore e con i cavi in entrata e in uscita. A tale scopo, sui terminali di uscita dell'alimentatore (Fig. 1) deve essere inserito un filtro simile al filtro di rete, con l'unica differenza che le bobine devono essere avvolte su un anello di ferrite o un tubo di ferrite, utilizzato nei vecchi monitor e nei televisori di fabbricazione estera, contengono solo 2-3 giri di filo isolato di grande sezione e i condensatori possono essere presi con una tensione operativa inferiore. Letteratura
Autore: V.Besedin, Tyumen
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