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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Convertitore di tensione 5/9 volt per alimentazione radio. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Convertitori di tensione, raddrizzatori, inverter Le radio domestiche a transistor prodotte nella seconda metà del secolo scorso, di norma, erano progettate per essere alimentate con una tensione di 9 V da fonti di corrente chimica. Molti di loro sono rimasti operativi fino ad oggi, ma è costoso alimentarli con batterie galvaniche... Allo stesso tempo, oggi molte persone a casa hanno un personal computer, un laptop, un lettore DVD, una TV moderna o un caricabatterie con porta USB connettore con tensione 5 V CC. Il problema di alimentare i vecchi ricevitori a transistor in questo caso può essere risolto in modo abbastanza semplice: basta realizzare un convertitore di tensione step-up. Uno schema di una possibile versione di tale convertitore è mostrato in Fig. 1. È progettato per il collegamento al connettore USB dei dispositivi sopra menzionati e fornisce una tensione di uscita stabilizzata di 9 V con una corrente di carico fino a 500 mA. Le radio a transistor di piccole dimensioni al volume massimo di solito consumano corrente fino a 100.150-300.500 mA, radio portatili e registratori a nastro relativamente grandi - fino a XNUMX-XNUMX mA.
Una tensione di 5 V viene fornita all'ingresso del convertitore attraverso i filtri LC C1L1C2 e L2C3C4, che sopprimono il rumore che entra nel dispositivo dalla sorgente di corrente e nella direzione opposta. Il convertitore di tensione boost si basa sul popolare chip MC34063AP1 (DA1). La sua uscita è alimentata da un transistor bipolare VT1, che migliora le caratteristiche di carico dello stabilizzatore di tensione e aumenta significativamente l'affidabilità del dispositivo. La tensione di uscita dipende dal rapporto di resistenza dei resistori R5/R3. L'acceleratore L3 è cumulativo. Il resistore R1 imposta la corrente operativa della protezione da sovraccarico integrata nel chip. Con la resistenza indicata nello schema e una tensione di ingresso di 5 V, inizia a funzionare con una corrente di carico di circa 0,6...0,7 A. La tensione di uscita viene fornita al carico tramite i filtri di soppressione del rumore C7C8L4C9C10 e L5C11C12C13. Il LED HL1 si accende quando c'è tensione in uscita. Con una tensione di ingresso di 5 V e una corrente di carico di 500 mA, il dispositivo consuma una corrente di 1,4 A, la frequenza operativa del convertitore è di circa 43 kHz, l'ampiezza dell'ondulazione sui condensatori C7, C8 è di 200 mV e al uscita dello stabilizzatore è di soli 6 mV alla frequenza di conversione. Quando la corrente di carico diminuisce a 200 mA, la corrente consumata dal dispositivo diminuisce a 0,44 A e la frequenza di conversione diminuisce a 34 kHz. In assenza di carico il dispositivo consuma una corrente di 12 mA. Con una tensione di ingresso di 3 V fornisce una tensione di uscita di 9 V con una corrente di carico fino a 20 mA.
Tutte le parti, ad eccezione del LED, sono posizionate su una scheda di 80x50 mm (Fig. 2) del modulo UM1-4 APCHG (utilizzato nei televisori domestici UPIMTsT), dalla quale sono state precedentemente rimosse tutte le parti e i conduttori stampati. Installazione a parete. La scheda montata è inserita in uno schermo metallico di dimensioni 85x54x30 mm, per il quale viene utilizzato l'alloggiamento del modulo citato. È inoltre possibile utilizzare gli alloggiamenti degli schermi metallici del modulo televisivo UM1-2 UPCHZ, dei selettori di canale SKD-24, SK-D-30-3, SK-M-30-3, dell'unità BRK-1S o saldare una scatola dello stesso dimensione dalla latta, ad esempio, da una lattina di caffè solubile. Lo schermo è collegato alla scheda solo in un punto: al terminale negativo del condensatore C12. Questa è una condizione obbligatoria, altrimenti lo schermo non sopprimerà l'interferenza, ma la emetterà. Il dispositivo può utilizzare qualsiasi resistore di piccole dimensioni (C1-4, C1-14, MLT e simili). Il resistore R4 è saldato direttamente ai terminali del transistor VT1. Il condensatore C6 è un condensatore a film di piccole dimensioni, C4, C7, C10, C12 sono ossido di alluminio o tantalio, ad esempio K50-68, K53-19 o analoghi. I restanti condensatori sono condensatori ceramici multistrato a montaggio superficiale (SMD): C5 è saldato direttamente ai pin del microcircuito DA1, C3, C8, C9, C11 sono saldati ai pin dei corrispondenti condensatori all'ossido, C13 è installato nell'alimentatore XP2 tappo. Il pin 4 del microcircuito DA1, i pin dell'induttore L1, l'emettitore VT1, il condensatore C7 e il punto di connessione tra i pin del condensatore C6 e il resistore R3 sono collegati al terminale negativo del condensatore C4 con fili separati - anche questa è una condizione obbligatoria, il cui adempimento determina la qualità del lavoro e l'affidabilità della progettazione. Il fusibile FU1 è un fusibile polimerico autoriparante. Possibile sostituzione del chip MC34063AP1 - MC34063AP, MC33063AP1, MC33063AVP (resistente al calore), KA34063A, IP33063N, IP34063N. Il diodo Schottky 1 N5822 può essere sostituito con SR306, SR360, MBRS340T3, MBR340, 30BQ040, 30BQ060, 31DQ06. Al posto del LED rosso RL513-SR113 è possibile utilizzare qualsiasi altra luce continua, ad esempio le serie KIPD21, KIPD40, KIPD66. Tra i transistor di diverso tipo adatti ai parametri testati nel dispositivo, i risultati migliori sono stati mostrati da 2SC3747 (possibile sostituzione - 2SC3748, 2SC3746). È prodotto in un alloggiamento isolato TO-220ML. Il transistor è montato su un dissipatore di calore in duralluminio con una superficie di raffreddamento di circa 4 cm2. Se viene utilizzato un transistor con flangia del dissipatore di calore non isolata, deve essere isolato dal dissipatore di calore. La lunghezza dei fili di collegamento che vanno ai terminali del transistor dovrebbe essere la più breve possibile. Lo stesso requisito si applica al resistore R1. L'induttore a due avvolgimenti L1 viene utilizzato già pronto, dall'alimentatore del computer. Se lo fai da te, puoi avvolgerlo con filo PEV-2 con un diametro di almeno 0,65 mm (prima del riempimento) su un anello di ferrite (M2000NM) di dimensioni standard K16x10x5. Le induttanze L2 e L4 hanno lo stesso circuito magnetico, ciascuna contenente 15 spire di filo di montaggio a trefolo con un diametro di rame di 0,65 mm. L'avvolgimento dell'induttore L3 è costituito da 30 spire di un fascio di quattro pezzi di filo PEV-2 0,23 piegati insieme e attorcigliati, avvolti in uno strato su un anello di dimensioni standard K20x12x6 realizzato in ferrite M2000NM con un traferro non magnetico (per fare questo , viene segato, spezzato in due parti approssimativamente uguali, quindi incollato con colla BF o Quintol ed essiccato per due giorni a temperatura ambiente). Lo starter L5 è avvolto su un anello di ferrite (2000NM) di dimensioni standard K10x6x4,5 e contiene otto spire di filo di montaggio a doppia piega con un diametro (rame) di 0,5 mm. Prima dell'avvolgimento, gli anelli vengono avvolti con una striscia di tessuto verniciato o nastro isolante in PVC e l'avvolgimento dell'induttore finito è impregnato di tsaponlak. Per collegare il dispositivo al connettore USB, realizzare un cavo bifilare fatto in casa con una presa USB (i cavi USB già pronti disponibili in commercio non sono adatti per funzionare con il dispositivo descritto a causa della resistenza piuttosto elevata dei cavi di alimentazione). La sezione dei suoi nuclei deve essere di almeno 0,75 mm2, lunghezza - non più di 1 m Il carico è collegato al convertitore con un cavo a due fili con una sezione di 0,5 mm2 e una lunghezza di 1,5.. 2,5 m. Se il dispositivo è destinato a essere collegato a un computer desktop, se sulla scheda di sistema è presente un ponticello “+5V/+5VSB”, è consigliabile impostare quest'ultimo sulla posizione “+5V”. Un'opzione simile nello scopo (invece di un ponticello) potrebbe trovarsi nelle impostazioni del BIOS del computer. Nelle moderne schede madri, la commutazione delle porte esterne dall'alimentazione da +5VSB a +5V può avvenire automaticamente quando il computer passa dalla modalità standby alla modalità operativa. Dopo aver controllato la funzionalità e testato il convertitore di tensione, installare in posizione le coperture metalliche superiore e inferiore dell'alloggiamento, avvolgerlo in quattro strati di foglio di alluminio adesivo, quindi con lo stesso numero di strati di nastro adesivo e, infine, incollarlo con autoadesivo. -pellicola decorativa adesiva in PVC. L'apparecchio prodotto dall'autore non interferisce con la ricezione radio in nessun campo di trasmissione, anche se il ricevitore è installato direttamente sul suo corpo. Se il convertitore di tensione è collegato alla porta USB del computer e il ricevitore radio alimentato da esso deve essere collegato all'ingresso della scheda audio (ad esempio, per registrare trasmissioni radio), il segnale dall'uscita del ricevitore dovrebbe essere alimentato tramite un trasformatore di isolamento o un'unità di disaccoppiamento optoelettronico. Oltre ai ricevitori radio, il convertitore può alimentare qualsiasi altro dispositivo con una tensione di alimentazione nominale di 9 V con una corrente di carico fino a 0,5 A, ad esempio giocattoli per bambini, strumenti di misura, ecc. Poiché la corrente consumata dal convertitore supera la corrente di carico di 2,5...2,8 volte, quando si collega un carico con un consumo di corrente superiore a 200 mA, la linea di alimentazione della porta USB potrebbe essere sovraccarica. Pertanto, prima di collegare il convertitore, è necessario assicurarsi che la corrente che consuma per la linea di alimentazione della porta USB sia accettabile. Autore: A. Butov
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