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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Usando um transformador de TV
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de alimentação Você pode fazer uma fonte de alimentação de rede para vários designs caseiros e testá-los você mesmo em placas de ensaio. Isso não é difícil e ao mesmo tempo extremamente útil para aprimorar suas habilidades, ampliar seus conhecimentos e ganhar experiência, que, aliás, é o objetivo de todas as atividades do radioamadorismo. Os rádios amadores geralmente requerem duas fontes de energia: uma - de baixa potência, para tensões de 3 a 12 V e com corrente de carga de dezenas, no máximo centenas de miliamperes; o outro é potente, para tensão de 13,8 V com corrente máxima de 5...10 A. O primeiro é necessário para testar diversos dispositivos em protoboards e em outros casos quando o consumo de corrente é pequeno e “aciona” uma fonte potente por muito tempo simplesmente não faz sentido. O segundo é necessário para alimentar amplificadores potentes, equipamentos CB, estações de rádio amador, rádios de automóveis, etc. Também pode ser usado com sucesso para carregar baterias de automóveis se tiver uma unidade limitadora de corrente máxima. A tensão de 13,8 V, que já se tornou padrão, corresponde exatamente à tensão da rede de bordo do veículo quando o gerador está funcionando e a bateria está carregando. Em qualquer TV de tubo ou semicondutor de tubo usado, você encontrará transformadores e outras peças para fontes de alimentação de baixa e alta potência. Uma unidade de 12 V de baixa potência pode, por exemplo, ser montada usando um transformador de varredura vertical (TVK) de saída pronto para uso de uma TV de tubo. Em alguns casos, o transformador de saída de um amplificador de áudio valvulado (TVZ) também é adequado, mas a tensão efetiva (efetiva) em seu enrolamento secundário será de cerca de 6 V, enquanto a tensão retificada não excederá 9 V. Como montar uma fonte de alimentação foi descrito repetidamente na literatura de rádio amador e não vale a pena repetir aqui. Detenhamo-nos apenas em alguns pontos pouco conhecidos, mas importantes. Eles se aplicam a qualquer dispositivo caseiro. Em primeiro lugar, deve-se determinar a adequação do transformador para a fonte de alimentação, e para isso é necessário medir a corrente sem carga do enrolamento primário e a tensão no secundário. Você precisará de um avômetro, um abajur de mesa de 220 V com potência de 25...40 W e lâmpadas automotivas de 12 V com potência de 1...5 W para verificar a tensão de saída sob carga. Em uma mesa de trabalho limpa e com bom revestimento dielétrico (compensado seco, getinax, plástico), monte um circuito de um abajur conectado em série, um avômetro ajustado para um limite de medição de corrente alternada de pelo menos 0,5 A e o enrolamento primário de o transformador que está sendo testado. Os terminais do enrolamento secundário (ou enrolamentos) do transformador permanecem livres. A lâmpada aqui desempenha uma função de proteção: se você cometeu um erro grosseiro ao conectar um enrolamento secundário de baixa tensão em vez do primário, se houver um curto-circuito no enrolamento (ou enrolamentos) do transformador, etc., nada de ruim acontecerá acontecer - quando você ligar a lâmpada acenderá e o avômetro mostrará apenas a corrente que consome. Em vez de uma lâmpada, você pode usar um resistor poderoso (por exemplo, enrolado em fio) com uma resistência de 1...1,5 kOhm. Se a corrente sem carga estiver normal, não há necessidade de usar a lâmpada ou resistor na próxima vez que ligá-la. Ao trabalhar, deve-se seguir rigorosamente as normas de segurança: fazer todas as conexões sem conectar o circuito à rede, isolá-las com tubos de PVC, equipar o circuito com um cabo de alimentação com plugue e só então, colocando a mão esquerda atrás das costas ou no bolso e segurando o plugue com a mão direita, conecte-o na tomada, observe as leituras do avômetro e desligue o circuito. A corrente sem carga não deve ser superior a 20...30 mA para um transformador de baixa potência (pode ser necessário definir o avômetro para um limite inferior desconectando o circuito previamente testado da rede) e não superior a 100. ..150 mA para um de alta potência. Uma corrente mais elevada indica que o número de voltas do enrolamento primário é pequeno e, portanto, a indução magnética no circuito magnético é muito alta. Tais transformadores “zumbim”, aquecem e possuem um forte campo disperso, o que cria interferência eletromagnética em outros equipamentos (ver, por exemplo, o artigo de V. Polyakov “Reduzindo o campo disperso de um transformador” em Radio, 1983, No. 7, pp. 28, 29). Em vários casos, se houver um enrolamento secundário livre de uma e meia a duas dúzias de volts, você pode conectá-lo em série com o primário e obter um decente de um transformador inutilizável - acontece que o número de as voltas precisam ser aumentadas um pouco para reduzir significativamente a corrente sem carga. A corrente sem carga também depende da montagem do circuito magnético - quanto mais próximas suas partes ou placas estiverem, melhor. Em um dos experimentos, a corrente sem carga do transformador TVZ-1-9 foi igual a 40 mA. Seu circuito magnético em forma de W é montado ponta a ponta com uma pequena lacuna (em um amplificador de áudio de TV, uma corrente anódica de polarização constante da lâmpada passa pelo enrolamento primário, portanto a lacuna é necessária para que o circuito magnético não ficar magnetizado até a saturação). Nos transformadores operando sem magnetização, não é necessária folga, portanto o circuito magnético teve que ser desmontado e remontado “por cima do teto” quando os contatores das placas em forma de W estão localizados de um lado ou de outro. Como resultado, a corrente sem carga diminuiu para 25 mA e o “zumbido” do transformador tornou-se quase inaudível. Após a modificação, este transformador ficou perfeito para uma fonte de alimentação de 6 V de baixa potência. Consideremos agora as questões de fabricação de fontes de alimentação poderosas. Transformadores de rede para TVs de tubo e semicondutores de tubo, por exemplo, TC-270 ou TC-180, são adequados para eles. A decodificação do tipo é simples: um transformador de rede, o número indica potência. Seu design é muito prático e fácil de repetir: duas bobinas são colocadas nas laterais de um circuito magnético em forma de O, composto por duas partes e preso com amarras. O enrolamento primário (rede) possui duas partes idênticas em duas bobinas com três terminais cada. A seção entre os pinos 1-2 é projetada para 110 V, e entre os pinos 2-3 - para 17 V. Provavelmente não é necessário um switch de rede, porque restam praticamente poucas redes com tensão de 127 V, mas a presença de Enrolamentos de 127 volts são muito úteis. Ao conectá-los em série (Fig. 1), obtemos um transformador operando em modo leve, sem saturar o circuito magnético e com corrente sem carga de apenas cerca de 50 mA. Esse transformador pode funcionar por dias. Se precisar forçar por algum tempo, desconecte os pinos 3 e 3' e conecte os pinos 2 e 3' (3 e 2') ou até mesmo 2 e 2', pois na TV esse modo é considerado normal! A tensão de saída do retificador ou a corrente de carga aumentarão.
Entre os enrolamentos secundários destes transformadores existem vários projetados para tensões de 40...60 V e corrente relativamente pequena. Eles são inúteis para um carregador, mas enrolamentos de filamento com tensão de 6,3 V e corrente de 4,7 A são adequados. Se o transformador tiver três desses enrolamentos, eles devem ser conectados em série e conectados a uma ponte retificadora usando diodos semicondutores potentes (dez amperes) (Fig. 1). Uma lâmpada automotiva de 12 V com potência de 50 a 150 W pode servir com sucesso como limitador de corrente de carga. Para obter a potência necessária, várias lâmpadas são conectadas em paralelo. Na corrente de carga normal, as lâmpadas mal brilham; seu brilho pode ser usado para avaliar a corrente de carga, e a queda de tensão entre elas é pequena. O mesmo limitador protege o dispositivo de um curto-circuito na saída ou de conectar a bateria na polaridade reversa - neste caso, as lâmpadas brilham intensamente (e com a polaridade reversa, as baterias geralmente queimam). Se você instalar lâmpadas com 26 V e potência ainda maior, a “proteção contra tolos” será completa - as lâmpadas não falharão mesmo quando a bateria for reconectada ao dispositivo conectado à rede. A situação será um pouco pior quando houver apenas dois enrolamentos filamentares para uma tensão de 6,3 V e uma corrente de 4,7 A, como, por exemplo, no transformador TS-180-2. Quando conectados em série, obtemos apenas 13 V. Não há tempo para limitar a corrente de carga - ela mal chega mesmo com uma conexão direta da bateria à saída da ponte retificadora. É aconselhável montar a ponte não em silício, mas sim em diodos de germânio, por exemplo, D305. Eles têm uma queda de tensão direta menor (0,3 V em vez de 0,7 V), portanto a corrente de carga será maior. Pode ser aumentado para 5 A forçando o modo de enrolamento primário enquanto a bateria carrega. Mesmo assim, a potência do transformador, neste caso, é utilizada por apenas um terço. Para fazer um carregador com corrente de 10...15 A neste transformador (e tal corrente é bastante aceitável no início do carregamento de baterias com capacidade de 40...50 Ah), é necessário enrolar um novo secundário enrolamento. Não é tão difícil. Muitos ficam parados pela falta de um fio de grande diâmetro para o enrolamento secundário. Na verdade, para uma corrente grande você precisa de um fio grosso (ver tabela).
Mas você pode se contentar com o que tem, enrolando vários fios. Se você enrolar um enrolamento push-pull para um retificador de acordo com o diagrama da Fig. 2 em três fios e conectar dois enrolamentos colocados em duas bobinas do transformador em paralelo, o diâmetro do fio necessário para um dispositivo de 15 A será de apenas 0,8 mm. Para agilizar a operação, ambas as metades do enrolamento de cada bobina devem ser enroladas em seis fios. O número de voltas do enrolamento secundário é 2x46.
A tecnologia aqui é a seguinte: liberando as bobinas de todos os enrolamentos, exceto o primário com seu isolamento externo, eles enrolam 46 voltas de teste para descobrir o comprimento do fio e medem seis pedaços do comprimento necessário. Depois de soldar os fios dos três fios às pétalas da moldura, enrole o enrolamento, tomando cuidado para que os fios não se sobreponham. Ao passar para a segunda camada, é colocado isolamento de papel de cabo. As pontas dos fios, novamente em três, são soldadas às outras duas pétalas da moldura e depois verificadas com um ohmímetro para ver se os fios estão misturados. Se tudo for feito corretamente, haverá baixa resistência apenas entre os pinos 6 e 8, assim como 5 e 7. Depois de montar o transformador e conectar os terminais intermediários dos enrolamentos de duas bobinas ao fio comum, você precisa determinar quais terminais extremos conectar entre si. Para isso, conecte o transformador à rede e use um voltímetro de corrente alternada (avômetro) para medir a tensão entre os terminais externos dos enrolamentos das diferentes bobinas. Aqueles entre os quais a tensão é zero são conectados entre si e depois conectados aos ânodos dos diodos. Se a conexão estiver incorreta, ocorrerá um curto-circuito. Siga a numeração dos pinos na Fig. 2 deve ser feito com cautela, pois não se sabe em que direção você enrola as espiras, e a fase da tensão depende disso. Concluindo, algumas palavras sobre o combate às interferências provenientes da rede. Quando o transformador é feito apenas para um carregador usado em garagem, o problema de ruído não é uma preocupação e as finas blindagens localizadas entre os enrolamentos primário e secundário podem ser removidas. Se o equipamento receptor de rádio estiver conectado a um dispositivo em funcionamento, é melhor deixar as telas e conectar seus terminais (4 e 4') ao fio comum. O capacitor C1 filtra a interferência de alta frequência induzida pela rede. Para proteção adicional, são utilizados capacitores C2 e C3, que desviam o enrolamento secundário em alta frequência. Sua capacitância pode variar de 0,01 a 0,5 µF. Capacitores de papel não são adequados aqui devido à notável indutância dos terminais, é melhor usar capacitores de cerâmica. O carregador descrito é ainda adequado para alimentar uma estação de rádio de ondas curtas com potência de 100 W, consumindo até 20 A na tensão de 13,6 V. Neste caso, a bateria do carro não é desligada, ela atua como bateria tampão. O diagrama de conexão é mostrado na Fig. 3.
Em hipótese alguma deve-se conectar a estação de rádio e a bateria (GB1) ao retificador do carregador com fios separados, pois a ondulação da tensão de alimentação aumentará devido à resistência finita dos fios. Com a ligação recomendada, um capacitor de óxido de suavização nem é necessário. Se ainda quiser instalá-lo, é necessário ligá-lo o mais próximo possível do conector de alimentação da estação de rádio. Autor: V.Polyakov, Moscou
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Comentários sobre o artigo: Vyacheslav Obrigado, bom site. Haveria mais desses.
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