Comutação da fonte de alimentação da rede. Esquema, descrição

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Comutação da fonte de alimentação da rede. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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A fonte de alimentação foi projetada para alimentar equipamentos portáteis de televisão e rádio. Sua potência de saída nominal é de 20 W e a eficiência na potência nominal é de pelo menos 85%. Frequência de conversão de trabalho - 68 kHz.

As características da unidade são otimizadas para uma carga dentro de 0,5...1 da potência nominal. Funciona de forma estável quando a tensão da rede muda na faixa de 170 a 240 V, suporta circuitos de saída de curto prazo (a corrente do circuito medida pelo avômetro V7-35 é de 6 A).

(clique para ampliar)

O diagrama esquemático do bloco é mostrado na fig. 1. O oscilador mestre do inversor é montado em um amplificador operacional DA1, coberto por um circuito de realimentação positiva. A carga do amplificador operacional é o enrolamento primário do transformador de pulso T1. O circuito diferenciador R7C6 cria uma frente de comutação forçada dos transistores VT2 e VT4.

O nó que acelera o processo de reabsorção de portadores de carga minoritários nesses transistores consiste nos elementos VT1, VT3, VD8, VD9, R8. R9, C7-C10 e enrolamentos adicionais III, IV do transformador T2. Considere a operação do nó no exemplo do braço superior do inversor meia-ponte de acordo com o esquema.

Deixe o transistor VT2 aberto e saturado. Neste caso, o transistor VT1 é fechado e uma tensão de cerca de 6 V é aplicada a ele do enrolamento III do transformador T2. O capacitor C9 está carregado.

No final do semiciclo de comutação, a polaridade da tensão na saída do oscilador mestre muda abruptamente e, portanto, em todos os enrolamentos do transformador T1; LI¦ - tensão no enrolamento primário do transformador T1. O transistor VT1 abre e, graças ao circuito diferenciador R8C7, esse processo é acelerado.

Sob a influência da tensão total dos enrolamentos III do transformador T2 e II do transformador T1, a absorção forçada de portadores de carga menores da base do transistor VT2 começa ao longo do circuito: enrolamento III do transformador T2, junção do coletor de o transistor VT1, enrolamento II do transformador T1, junção emissor do transistor VT2, diodo VD8. Após um tempo tpac, começa uma diminuição acentuada na corrente de coletor do transistor VT2. Neste caso, o transistor VT4 está no estágio de abertura.

A tensão nos enrolamentos do transformador T2 muda sua polaridade. A carga acumulada pelo capacitor C9 mantém a corrente de fechamento da base do transistor VT3 até seu fechamento total. A partir deste momento, a tensão reversa na junção do emissor VT2 diminui para um valor não superior a 1 V, o que tem um efeito positivo na confiabilidade do inversor.

Como transistores chaveadores, além dos indicados no diagrama, você pode usar os transistores KT704B, KT704V, bem como qualquer uma das séries KT809; outros transistores de baixa e média frequência de alta tensão também são adequados. É desejável instalá-los em dissipadores de calor com uma área de dissipação efetiva de cerca de 50 cm2. Transistores VT1, VT3 - qualquer silício com uma corrente de pulso de coletor máxima permitida de pelo menos 500 mA e uma frequência de corte de pelo menos 100 MHz.

Capacitores de óxido C1, SZ, C4 - K50-12. K50-27; C11, C12-K50-29, K53-25, K53-28; o resto - qualquer cerâmica, vidro ou vitrocerâmica. O capacitor C5 deve ser do grupo TKE PZZ, MZZ ou M47. Resistor R1 - C5-16, o resto - MLT.

O transformador T1 é enrolado em um circuito magnético anular de tamanho K10x6x4,5 feito de ferrite 2000NM. O enrolamento I é feito com fio PEV-2 0,1 e contém 52 espiras, enrolamentos II e III - 8 espiras do mesmo fio cada. O transformador T2 também é enrolado em um circuito magnético anular de tamanho K20x12x6 feito de ferrite 2000NM 1-A. O enrolamento I contém 120 espiras de fio PEV-2 0,25, enrolamento II - 2x12 espiras de fio PEV-2 0,8, enrolamentos III e IV - 5 espiras de fio PEV-2 0,25 cada. Choke L1 é feito no circuito magnético blindado Sh5x5 de ferrite de 700NM. O enrolamento contém 50 voltas de fio PEV-2 0,8. Entre as metades do circuito magnético do indutor, é necessário inserir uma junta de papel grosso com 0,3 mm de espessura.

A potência total do transformador T2 em uma frequência de conversão de 68 kHz é de 42 W, o que permite aumentar a potência de saída da fonte de alimentação para o valor especificado. Para isso, seus enrolamentos I, III, IV devem ser enrolados com fio PEV-2 0,41, enrolamento II, assim como o enrolamento indutor L1 - com fio PEV-2 1. capacitores C2, C4, C1 e a indutância do indutor L11 de acordo com as recomendações estabelecidas em [12]; a resistência do resistor R1 deve ser reduzida para 3 ohms, R7 - para 680 ohms.

Neste caso, pode ser necessário "alimentar" o amplificador operacional DA1 com um estágio adicional de amplificação de corrente do transistor, bem como aumentar a capacitância dos capacitores C2, Sat.

A estrutura montada deve ser colocada em uma caixa de blindagem. A versão do autor do desenho do bloco tem dimensões de 100x63x33 mm, o que corresponde a uma densidade de potência de cerca de 105 W/dm3. Com instalação sem erros e peças reparáveis, a fonte de ajuste não requer e começa a funcionar imediatamente.

Literatura

1. Biryukov S. Fonte de alimentação para "Radio-86RK". - Rádio, 1990, nº 7, p. 58-61.
2. Tsvetaev S. Fonte de alimentação poderosa. - Rádio, 1990. Nº 9,0.59-62.
3. Eranosyan S. A. Fontes de alimentação de rede com conversores de alta frequência. - L.: Energoatomizdat, 1991.

Autor: V. Dorozhinsky, Gelendzhik; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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