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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Alimentazione su trasformatore unificato TH46-220-50. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori Il componente più laborioso di un classico alimentatore di rete è, come sapete, un trasformatore step-down. Per facilitare la ripetizione dell'alimentazione offerta all'attenzione dei lettori, utilizza un trasformatore unificato già pronto TN46-220-50 (trasformatore a incandescenza della 46a dimensione standard per una tensione di rete di 220 V, 50 Hz). La presenza di quattro avvolgimenti secondari ha permesso di ottenere lo stesso numero di valori fissi di tensione alternata e continua all'uscita dell'unità. L'unità è ben protetta dai sovraccarichi sia dalla rete che dal lato carico; è presente l'indicazione del collegamento alla rete, della presenza del carico e dello stato del fusibile autoripristinante. Per la riparazione e la regolazione di varie strutture, vengono solitamente utilizzati alimentatori da laboratorio (PSU) con tensione CC stabilizzata in uscita regolabile. Ma tali alimentatori creano condizioni operative "serra" per il dispositivo collegato alla loro uscita, mentre dopo l'installazione o la riparazione può essere utilizzato con un alimentatore la cui tensione di uscita non è stabilizzata. Per avvicinare i risultati del test alle condizioni operative reali, ad esempio di un UMZCH, uno stabilizzatore di tensione, un caricabatterie prodotto, è auspicabile poterne verificare le prestazioni da una fonte di alimentazione con una tensione di uscita non stabilizzata.
Lo schema schematico di un alimentatore a canale singolo per diverse tensioni di uscita fisse di corrente continua e alternata è mostrato in Fig. 1. La base del dispositivo è un trasformatore "a incandescenza" step-down unificato TN46-220-50 (T1), che ha quattro avvolgimenti secondari, ciascuno dei quali è progettato per una tensione di uscita di 6,3 V con una corrente di carico di 2,3 R. Questi avvolgimenti possono essere collegati in serie e in parallelo, in questo caso sono collegati in serie. La tensione di rete viene fornita all'avvolgimento primario (pin 1, 5) del trasformatore T1 attraverso i contatti chiusi dell'interruttore SB1, del fusibile FU1, del fusibile termico automatico FU2 e dell'induttore a due avvolgimenti L1. Il filtro LC C1L1C2 e il varistore RU1 riducono l'impatto negativo del rumore impulsivo, sia proveniente dalla rete che creato da questo alimentatore quando viene acceso/spento. In serie all'avvolgimento primario è collegato un gruppo indicatore presenza carico, realizzato sugli elementi VD1-VD8, R1, R2, HL1. Il LED HL1 brilla intensamente quando un carico che consuma più di 25 W è collegato all'uscita dell'alimentatore. La tensione di uscita dell'alimentatore è selezionata dall'interruttore SA2: 6,3; 7,6; 12,6; 18,9 e 25,2 V sono i valori della tensione alternata con una corrente di carico di circa 2,3 A e una tensione di rete di 220 V. L'interruttore SA1 può abbassarli di circa 1,3 V, il che è conveniente se a causa di sottocarico o aumento della tensione di rete, non ci sono aumenta la tensione sugli avvolgimenti secondari del trasformatore. Attraverso il fusibile polimerico autoripristinante FU3, la tensione alternata viene fornita alla presa XS1, alla quale è possibile collegare un carico predisposto per l'alimentazione alternata. Le prese XS2, XS3 e la spina XP2 vengono alimentate con tensione continua dall'uscita del ponte raddrizzatore VD9. I condensatori C7, C8 attenuano le increspature della tensione raddrizzata, C3-C6, i diodi shunt del ponte, sopprimono il cosiddetto sfondo moltiplicativo. Il LED HL3 è un indicatore di accensione, alimentato da una corrente relativamente stabile di circa 12...15 mA, che forma un nodo sui transistor VT1, VT2 e sui resistori R4-R6. Il condensatore C9 impedisce l'autoeccitazione dei transistor. La luminosità del LED HL4 dipende dalla tensione di uscita impostata. Oltre alle funzioni di visualizzazione, questi nodi sono necessari per scaricare rapidamente i condensatori C7, C8 dopo aver commutato SA2 su una tensione di uscita inferiore. Il led HL2 si accende quando interviene il fusibile autoripristinante FU3.
Il gruppo filtro di rete e segnalazione presenza carico è assemblato su una piastra di fissaggio di dimensioni 66x42 mm (Fig. 2). La scheda 74x59 mm (Fig. 3) contiene gli indicatori HL2-HL4 e un fusibile autoripristinante. La sezione dei fili di rame attraverso i quali scorre la corrente di carico deve essere di almeno 1,2 mm2. Tutte le parti del dispositivo sono alloggiate in una custodia metallica di dimensioni 107x128x128 mm; una vista della disposizione delle unità è mostrata in Fig. 4.
Al posto del trasformatore unificato TH46-220-50 è possibile utilizzare TH46-220-50K, TN-46-127/220-50. L'interruttore SA1 è un interruttore a levetta TP-1 o simile, entrambi i gruppi di contatti sono collegati in parallelo, SA2 è un interruttore a biscotto a cinque posizioni, anche i gruppi di contatti liberi sono collegati in parallelo a quelli utilizzati. Interruttore della tensione di rete SB1 - KV3, può essere sostituito con qualsiasi altro progettato per la commutazione della tensione di rete 250 V (ESB99902S, ESB76937S, KDC-A04, JPW-2104, PKN-41-1-2, ecc.). Il fusibile polimerico autoripristinante LP60-300 (FU3) può essere sostituito con MF-R300, LP30-300. La copia utilizzata dall'autore si attiva in circa due minuti con una corrente di carico di 2,8 A. La corrente di mantenimento è di circa 200 mA con una tensione di 12,6 V (a tensioni più elevate è inferiore). Non utilizzare un fusibile autoripristinante con una tensione operativa massima inferiore a 30 V. In mancanza di un fusibile autoripristinante idoneo, al posto di quello indicato nello schema, installare il fusibile FU1 con corrente di esercizio di 0,5 o 0,63 A. Fusibile termico (relè termico) DY-03G (FU2) - da un aspirapolvere difettoso, dove era incluso nel circuito che proteggeva il motore elettrico dal surriscaldamento (con attivazione manuale dopo l'attivazione). È fissato al nucleo magnetico del trasformatore in modo tale che la piastra bimetallica sia il più vicino possibile ad esso (durante l'installazione, assicurarsi che nulla ne ostacoli la libera circolazione). Un possibile sostituto di questa unità è TM-XD-3CQC, ECH-009, SW03175, T23A090ASR2-20, SW03183, T23B090ASR2-20 e altri simili, attivati ad una temperatura di circa +80 °C. Il ponte a diodi KBU8K è dotato di un dissipatore di calore in duralluminio con dimensioni di 62x50x4 mm, che è fissato a un coperchio dell'alloggiamento perforato a forma di U in acciaio (Fig. 4). Può essere sostituito da qualsiasi altro con una corrente raddrizzata media di 8 A (KBU8A-KBU8M, RS801-RS807, BR81-BR88, BR101-BR108, ecc.). La scelta di un ponte relativamente potente è determinata dalla necessità di sopportare il sovraccarico fino all'intervento del fusibile autoripristinante FU3. Possibile sostituzione dei diodi 1N4007 - uno qualsiasi di 1N4001 - 1 N4006, UF4001 - UF4007, EGP20A, 1N4933GP-1N4937GP, nonché serie domestiche KD208, KD209, KD243, KD247, diodi 1N4148 - 1 N914, 1 SS244 , KD510, KD521, KD103 . Invece del transistor KT646B, andrà bene qualsiasi serie KT646, KT645, KT3102, KT315, SS9014, 2SC9014, BC547. Il transistor KT815B può essere sostituito da qualsiasi serie KT815, KT817, KT961, KT683, 2SC2331, 2SC2383. Al posto del LED rosso-verde L-57EGW a doppio cristallo è possibile utilizzare qualsiasi serie L-937, L-117 e al posto dei LED L-1503CB/ID (colore rosso) e L-1503CB/YD ( giallo), è adatto qualsiasi uso generale della luce continua, ad esempio serie KIPD36, KIPD66. Resistori fissi - C2-23, C2-33, C1-4, C1-14, RPM o analoghi con adeguata dissipazione di potenza, varistore RU1 - INR14D471 o qualsiasi altro con una tensione costante di classificazione di 470 V (ad esempio, FNR-20K471, FNR-14K471, TVR20-471). Durante l'installazione viene inserito un tubo termoretraibile. Condensatore C1 - ceramico ad alta tensione con una tensione alternata nominale di almeno 250 V o costante 1000 V, C2 - film con valori nominali degli stessi tipi di tensione, rispettivamente, non inferiori a 250 e 630 V, C3-C6 - pellicola di piccole dimensioni (saldata ai terminali del ponte a diodi VD9), C9 - ceramica di piccole dimensioni. I condensatori C7, C8 sono condensatori all'ossido importati con una tensione nominale di almeno 50 V. Se la loro capacità totale e i condensatori di blocco sull'ingresso della potenza del carico è di circa 10000 μF o più, ciò potrebbe comportare una maggiore usura dei contatti di interruttori SA1 e SA2, quindi cercare di non modificare la tensione di uscita con il carico collegato. Induttore a doppio avvolgimento L1 - produzione industriale. Andrà bene qualsiasi simile con un'induttanza di 100 μH e una resistenza totale dell'avvolgimento fino a 6 Ohm. Poiché durante l'assemblaggio del dispositivo questa induttanza è finita vicino ai terminali dell'avvolgimento secondario del trasformatore T1, su di essa è stato inserito un tubo termoretraibile. L'aspetto del dispositivo assemblato è mostrato in Fig. 5. Le pareti anteriore, posteriore e inferiore dell'alloggiamento che le collega sono realizzate con fogli di polistirene spessi 3 mm e ulteriormente rinforzati con rinforzi. Durante l'incollaggio tenere presente che il polistirolo sciolto in acetone o dicloroetano può impiegare diversi mesi per indurirsi. Le pareti superiore e laterale del case sono formate da una staffa a forma di U in lamiera d'acciaio piegata (è stata utilizzata una parte con fori di ventilazione di una lavagna luminosa “scolastica”). Il peso dell'alimentatore è di circa 1,7 kg.
Il dispositivo, assemblato in modo impeccabile da parti riparabili, inizia a funzionare immediatamente dopo essersi connesso alla rete. Il resistore R2 è selezionato in modo tale che quando non c'è carico e la tensione di rete è 240 V, il LED HL1 si illumina in modo appena percettibile. Senza carico con una tensione di rete di 240 V l'alimentatore consuma solo circa 30 mA dalla rete, il che è molto buono per trasformatori di questo tipo. Durante il test del dispositivo, si è scoperto che quando l'interruttore SA2 è impostato sulla posizione “25,2 V” e una corrente di carico di 2,3 A (la potenza erogata al carico è di circa 58 W), dopo 2...3 ore di funzionamento continuo durante il funzionamento il trasformatore si scalda tanto da far intervenire il fusibile termico FU2. Ne consegue che la potenza effettiva a lungo termine del trasformatore è inferiore, quindi è auspicabile che durante il funzionamento a lungo termine la corrente di carico non superi 2 A. Per un breve periodo (pochi secondi in totale ogni 5 minuti) la corrente di carico può raggiungere 4 A. Insieme all'alimentatore descritto, è possibile utilizzare uno stabilizzatore di tensione di commutazione, descritto nell'articolo dell'autore "Stabilista di tensione a impulsi sul chip MC34165P" (Radio, 2014, n. 4, pp. 28- 30). Autore: A. Butov
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