Fonte de alimentação comutada para REA doméstico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Para alimentar equipamentos eletrônicos domésticos com potência de 35...40 W, foi selecionado um conversor de tensão de ciclo único com chave unidirecional. Conversores deste tipo são atualmente mais difundidos em equipamentos domésticos e industriais.

(clique para ampliar)

Entre os conversores de tensão de ciclo único, o ciclo único com conexão “reversa” de um diodo retificador (Fig. 1) é extremamente simples, cujo princípio de funcionamento é o seguinte.

Quando o transistor VT1 está aberto, uma corrente crescente linearmente flui através da indutância do enrolamento primário 13-19 do transformador TV1. A energia é armazenada no circuito magnético do transformador na forma de fluxo magnético. No enrolamento III do transformador TV1, é induzida uma tensão de tal polaridade que o diodo VD11 fica em estado não condutor, e a tensão na carga é mantida apenas pela energia do capacitor C9, carregado no ciclo anterior.

Após o fechamento do transistor VT1, a corrente que flui pelo enrolamento I do transformador TV1 é interrompida. Como o fluxo magnético no núcleo magnético do transformador não pode desaparecer instantaneamente, um EMF de autoindução é induzido no enrolamento III do transformador, cuja polaridade é oposta à tensão que existia nele antes do desligamento do transistor.

O diodo VD11 abre e ao longo do circuito resultante: pino 14 do transformador TV1, diodo aberto VD11, capacitor C9, filtro de saída LL1, C10, carga da fonte de alimentação, pino 20 do transformador, fluxos de corrente.

Assim, inicia-se a segunda etapa - a transferência da energia armazenada na forma de campo magnético para a carga e carregamento do capacitor C9. Porém, parte do fluxo magnético é fechado através do ar, desviando do enrolamento secundário. Este fluxo é determinado pela indutância de fuga. A energia nele armazenada durante a fase de acumulação não é transferida para a carga e é compensada pelo circuito de amortecimento R11C6VD9.

Em um circuito de ciclo único, o circuito magnético do transformador opera no modo de um ciclo de magnetização privado. Se a corrente de magnetização for grande o suficiente, a indução magnética atinge um nível de saturação e a indutância do enrolamento primário do transformador cai drasticamente. Isso causa um aumento acentuado na corrente do transistor VT1. Para evitar a saturação, uma folga de até 2 mm é introduzida no circuito magnético. Assim, em um conversor de tensão single-ended é necessário ter muito cuidado na seleção do transistor VT1 e do transformador TV1.

O “coração” do conversor de tensão de terminação única “flyback” é o microcircuito DA1 - um controlador PWM.

Um diagrama de conexão típico e características do TDA4605 podem ser encontrados em [1-3]. Como transformador de pulso foi utilizado um transformador do módulo de potência MP-403: TPI-8-1, além de dois enrolamentos secundários 14-18 e 16-20, conectados em série. Cada enrolamento consiste em quatro condutores PEVTL-0,35 conectados em paralelo.

Com uma densidade de corrente de 5 A/mm2, a corrente do enrolamento secundário atinge 1,7 A. Ao ligar o transformador TV1 e uma potência de carga de 40 W conforme indicado no diagrama, a frequência de conversão é de 33 kHz. Caso a tensão no enrolamento secundário seja insuficiente para a fonte de pulso entrar no modo de operação, será ouvido um som característico (“clunking”), devido ao acionamento periódico do modo de partida. Para facilitar o modo de inicialização, é aconselhável incluir um botão com contatos normalmente fechados entre a saída da fonte de alimentação e a carga. Se for difícil para a unidade entrar no modo de operação, deve-se pressioná-la brevemente, facilitando assim o acionamento da fonte de alimentação.

Alguns circuitos integrados possuem tensão máxima de alimentação de 18 V. Ajustando o resistor R6 e, se necessário, R5, você pode definir a tensão desejada.

Pode ser usado como enrolamento secundário 11-7. Um filtro de supressão de ruído deve ser ligado na entrada da fonte pulsada. Você pode usar um padrão de um receptor de televisão, composto por um indutor DF110PTs e capacitores de 2200X630 V (2 unidades) e um de 0,1 μPFCh630 V.

Ao conectar-se à rede, você deve usar elementos de comutação confiáveis ​​​​(interruptores, interruptores). A unidade, juntamente com o filtro supressor de ruído, é conectada à rede através de um fusível de 1 A. Todos os elementos da fonte chaveada são montados em uma placa de circuito impresso feita de folha de fibra de vidro unilateral com dimensões de 100x80 mm e espessura de 1,5 mm (Fig. 2).

A fonte utiliza resistores do tipo MLT, um resistor variável R6 é importado, de pequeno porte. Capacitor eletrolítico C1 da SAMSUNG, os demais também são importados, C9 é preferencialmente para temperatura de operação de 105°C. Capacitores C2, C4, C8 tipo K73-9; C3, C7, C10 importados, de pequeno porte. Choke industrial LL1 tipo DM-2,4. Se houver aumento do nível de ondulação na saída da fonte, é necessário utilizar um indutor de alta indutância, calculado conforme método fornecido na literatura pertinente, ou conectar outro filtro LC à saída. Para reduzir perdas no retificador em altas frequências de conversão, um diodo de barreira Schottky é usado como diodo VD11. Com resultados piores, você pode usar o KD213.

O oscilograma no pino 14 do transformador em relação ao pino 20 é mostrado na Fig. 3.

O transistor VT1 e o diodo VD11 são colocados cada um em um dissipador de calor com aletas medindo 40x25 mm. Uma fonte de alimentação pulsada montada a partir de radioelementos em boas condições praticamente não requer configuração. Para reduzir a interferência da fonte de alimentação, é aconselhável colocá-la em uma caixa metálica com orifícios de ventilação para resfriamento. Deve-se ter em mente que a fonte chaveada está conectada galvanicamente à rede, funciona de forma totalmente silenciosa e, se manuseada de maneira descuidada, pode causar choque elétrico.

Literatura:

1. Chips para comutação de fontes de alimentação e sua aplicação: Ref. - M.: DODEKA, 1997.
2. Lukin N.V., Koryakin-Chernyak S.L. Unidades e módulos de TVs modernas. - K.: Ciência e tecnologia, 1995.
3. Kosenko V., Kosenko S., Fedorov V. Flyback pulsado IP // Rádio. - 1999 - Nº 12. - P. 40-41.

Autor: O. V. Belousov

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