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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Alimentatore di riserva, 12/220 volt 180 watt. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori Nella vita di tutti i giorni, soprattutto nelle zone rurali, si verificano spesso casi in cui l'alimentazione elettrica viene interrotta inaspettatamente. In una situazione del genere, l'alimentazione di emergenza può aiutare. La fonte primaria più accessibile è la batteria di avviamento per auto da 12 V. L'energia che è in grado di fornire è sufficiente per alimentare per diverse ore una TV, una lampada e altri elettrodomestici. Quando si sviluppa un convertitore di emergenza, di solito sorge il problema di ottenere una tensione sinusoidale alla sua uscita. Ma non tutti i consumatori di energia ne hanno bisogno. Pertanto, per le lampade a incandescenza e gli apparecchi di riscaldamento, la forma della tensione è completamente indifferente, è importante che il suo valore efficace sia uguale al valore nominale della rete. Negli alimentatori a commutazione di televisori e computer moderni, la tensione alternata è pre-rettifica, quindi è necessario che il suo valore di ampiezza sia lo stesso della rete: 1,4 volte più efficace. Gli alimentatori a trasformatore di molti UMZCH, radio e registratori, realizzati secondo circuiti tradizionali, sono in grado di funzionare anche con una forma d'onda di tensione non sinusoidale. Il dispositivo proposto genera impulsi rettangolari bipolari con un'ampiezza di circa 300 V con un ciclo di lavoro tale che la loro tensione effettiva è di 220 V. La frequenza di conversione viene scelta su 80 Hz, il che facilita in qualche modo il funzionamento dei trasformatori di potenza per la maggior parte dei consumatori. È vero, a questa frequenza, quei dispositivi dotati di motori elettrici CA - giradischi, registratori a bobina, ventilatori e alcuni altri - non funzioneranno normalmente a questa frequenza. A causa della tensione relativamente bassa della sorgente primaria (12 V), l'efficienza del convertitore è influenzata in modo significativo dalla caduta di tensione sulle chiavi elettroniche utilizzate al suo interno. La maggior parte dei transistor al silicio ha una tensione di saturazione superiore a 1 V; per i transistor al germanio è molto inferiore. I test hanno dimostrato che i migliori risultati si ottengono con un interruttore effettuato su un transistor al silicio con una tensione di saturazione ridotta - KT863A e un transistor al germanio - 1T813V. Con una corrente di 10 A, la caduta di tensione ai suoi capi non supera 0,6 V. Lo schema elettrico di un convertitore di emergenza per alimentare apparecchiature domestiche da una batteria per auto è mostrato in Fig. 4.50.
Principali caratteristiche tecniche:
Il chip DD1 contiene un oscillatore principale. Dopo l'accensione della tensione di alimentazione, la durata degli impulsi da essa generati è molto breve. Quando il condensatore C2 viene caricato attraverso il resistore R4, aumenta al livello operativo, garantendo un avvio regolare del convertitore. Ad ogni impulso dell'oscillatore principale, il trigger DD2.1 cambia stato. I segnali dalle sue uscite dirette e inverse aprono alternativamente i transistor VT3 e VT4, che controllano gli interruttori di alimentazione sui transistor VT5...VT8.Il trigger DD2.2 limita la durata dello stato aperto dei transistor. Il fronte dell'impulso all'uscita dell'elemento DD1.1 imposta questo trigger su uno stato corrispondente a un livello di alta tensione sull'uscita 13. Il circuito differenziatore C5, R7 genera un impulso che ripristina il trigger alla fine dell'impulso dell'oscillatore principale . Il livello di tensione all'uscita 13 diventa basso e, grazie ai diodi VD6 e VD7, uno dei transistor - VT3 o VT4, che era aperto, si chiude. Nella modalità operativa i segnali sul pin 13 di DD2 e sul pin 3 di DD1 sono identici. La tensione sull'avvolgimento 4-6 del trasformatore di corrente T1, caricato dal resistore R6, è proporzionale alla corrente che scorre attraverso gli interruttori di potenza. Se supera 1,2 V, uno dei transistor - VT1 o VT2 (a seconda della polarità) - si aprirà e ripristinerà il trigger DD2.2. Di conseguenza, entrambi gli interruttori di alimentazione verranno chiusi. Ciò fornisce protezione contro la sovracorrente. L'induttanza L1 limita la velocità di aumento della corrente attraverso gli interruttori di alimentazione. Quando sono chiusi, l'energia accumulata nel campo magnetico dell'induttore viene restituita attraverso il diodo VD8 alla fonte di alimentazione. I diodi VD11, VD12 e il circuito R16, C7 sopprimono i picchi di tensione sugli interruttori di alimentazione. I componenti del convertitore a bassa potenza sono montati su un circuito stampato su un solo lato in fibra di vetro. La posizione dei conduttori e degli elementi stampati sulla scheda è mostrata in Fig. 4.51.
La parte di potenza è montata e i transistor VT7 e VT8 sono dotati di dissipatori di calore con un'area di 160 cm2. I diodi VD9 e VD10 sono installati sugli stessi dissipatori di calore. La maggior parte delle parti non hanno requisiti rigorosi. Un condensatore ceramico, la cui capacità dipende fortemente dalla temperatura, non dovrebbe essere utilizzato come C1. I transistor VT3 e VT4 devono avere un coefficiente di trasferimento di corrente di almeno 60. In assenza di transistor 1T813V, vengono sostituiti con altri simili con un indice di lettere diverso. Come ultima risorsa, è possibile utilizzare GT806A o P210, tuttavia, la potenza di uscita del convertitore diminuirà a seguito di tale sostituzione. Sarà necessario modificare la soglia di protezione della corrente aumentando il valore del resistore R6 a 16 Ohm. Non è consigliabile sostituire i transistor KT863A con altri, in casi estremi è consentito utilizzare KT863B. L'uso di transistor con una tensione di saturazione più elevata influirà negativamente sull'efficienza del convertitore. I diodi KD2995A possono essere sostituiti con KD2997, KD2999, KD213A. Il trasformatore di corrente T1 è avvolto su un nucleo magnetico a forma di W in acciaio elettrico con una sezione trasversale di 0,56 cm2. L'avvolgimento 1-3 è costituito da due giri di nastro di rame della larghezza del telaio e uno spessore di 0,1 mm con un tocco dal centro, avvolgimento di 4-6 - 260 giri di filo PEV-1-0,3 mm, anche con un tocco da la metà. Il trasformatore T2 è realizzato sulla base del TS-180 della TV UNT-47/59. Il suo avvolgimento di rete funge da avvolgimento di uscita nel convertitore. Tutti gli avvolgimenti secondari sono stati rimossi e al loro posto sono stati avvolti due avvolgimenti primari da 35 spire di filo PEV-1 da 01,6 mm ciascuno. È adatto qualsiasi altro trasformatore di potenza adeguata, avente un avvolgimento di rete e due per una tensione di 8 V ciascuno. L'induttore L1 è avvolto su un nucleo magnetico in ferrite Ø16х20 con uno spazio non magnetico di 1,1 mm. Il suo avvolgimento 1-2 contiene nove giri di filo PEV-1 da 01,6 mm e 2-3 - 17 giri di filo PEV-1 da 01 mm. La configurazione del convertitore si riduce all'impostazione della frequenza degli impulsi dell'oscillatore principale. Dovrebbe essere pari a 160 Hz con un duty cycle pari a 2. Il generatore è predisposto senza fornire tensione agli interruttori di potenza. Per fare ciò è sufficiente interrompere il conduttore che collega il pin 2 dell'induttore L1 al polo positivo della batteria. La frequenza e il ciclo di lavoro degli impulsi sono controllati sul pin 3 del microcircuito DD1, ottenendo i valori desiderati selezionando i resistori R2 e R3. Dopodiché, dopo aver ripristinato il circuito di alimentazione dei tasti, è necessario assicurarsi che il valore effettivo della tensione di uscita sia 220 V (va misurato con un voltmetro del sistema elettromagnetico, poiché un normale avometro darà letture errate) . Modificando la resistenza del resistore R3, è possibile regolare la tensione di uscita entro limiti ridotti. Autore: Semian A.P.
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