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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Conversor de voltagem de backup
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Conversores de tensão, retificadores, inversores Na vida cotidiana, muitas vezes há casos em que a fonte de alimentação é desligada inesperadamente. Em tal situação, a fonte de alimentação de emergência pode ajudar. A fonte primária mais acessível é uma bateria de partida de carro de 12 V. A energia que ela é capaz de fornecer é suficiente para alimentar uma TV, uma lâmpada e outros eletrodomésticos por várias horas. Ao desenvolver um conversor de emergência, geralmente surge o problema de obter uma tensão senoidal em sua saída. Mas nem todos os consumidores de energia precisam disso. Assim, para lâmpadas incandescentes e dispositivos de aquecimento, a forma de tensão é completamente indiferente, sendo importante que o seu valor efetivo seja igual ao valor nominal da rede. Nas fontes chaveadas de TVs e computadores modernos, a tensão alternada é pré-retificada, por isso é necessário que seu valor de amplitude seja o mesmo da rede - 1,4 vezes mais eficaz. As fontes de alimentação dos transformadores de muitos UMZCHs são feitas de acordo com circuitos tradicionais. rádios e gravadores também são capazes de operar com uma forma de onda de tensão não senoidal. O dispositivo proposto gera pulsos retangulares bipolares com amplitude de cerca de 300 V e um ciclo de trabalho tal que sua tensão efetiva é de 220 V. A frequência de conversão é escolhida como 80 Hz. o que simplifica um pouco a operação de transformadores de potência para a maioria dos consumidores. É verdade que nessa frequência os dispositivos que possuem motores elétricos CA - toca-discos, gravadores de bobina a bobina, ventiladores e alguns outros - não funcionarão normalmente. Devido à tensão relativamente baixa da fonte primária (12 V), a eficiência do conversor é significativamente afetada pela queda de tensão nas chaves eletrônicas nele utilizadas. A maioria dos transistores de silício tem uma tensão de saturação superior a 1 V; para os transistores de germânio é muito menor. Os testes mostraram que os melhores resultados são alcançados por uma chave feita em um transistor de silício com tensão de saturação reduzida - KT863A e um transistor de germânio - 1T813V. Com uma entrada de 10 A, a queda de tensão não excede 0,6 V. O circuito conversor de emergência para alimentar equipamentos domésticos a partir de uma bateria de carro é mostrado na Fig. 1.
Principais características técnicas
O chip DD1 contém um oscilador mestre. Depois que a tensão de alimentação é ligada, a duração dos pulsos gerados por ela é muito curta. À medida que o capacitor C2 é carregado através do resistor R4, ele aumenta para o nível operacional, o que garante uma partida suave do conversor. A cada pulso do oscilador mestre, o gatilho DD2.1 muda de estado. Os sinais de suas saídas direta e inversa abrem alternadamente os transistores VT3 e VT4, que controlam os interruptores de alimentação nos transistores VT5-VT8. O gatilho DD2.2 limita a duração do estado aberto dos transistores. A borda do pulso na saída do elemento DD1.1 coloca este gatilho em um estado correspondente a um nível de alta tensão na saída 13. O circuito diferenciador C5R7 gera um pulso que zera o gatilho no final do pulso do oscilador mestre. O nível de tensão na saída 13 torna-se baixo e, graças aos diodos VD6 e VD7, um dos transistores é VT3 ou VT4. que estava aberto fecha. No modo de operação, os sinais no pino 13 do DD2 e no pino 3 do DDI são idênticos. Tensão no enrolamento 4 -6 do transformador de corrente T1. carregado pelo resistor R6, proporcional à corrente que flui através dos interruptores de potência. Se ultrapassar 1.2 V. um dos transistores - VT1 ou VT2 (dependendo da polaridade) abrirá e zerará o gatilho DD2.2. Como resultado, ambos os interruptores serão fechados. Isso fornece proteção contra sobrecorrente. O indutor L1 limita a taxa de aumento da corrente através dos interruptores de alimentação. Quando estão fechados, a energia acumulada no campo magnético do indutor é devolvida através do diodo VD8 para a fonte de alimentação.Os diodos VD11, VD12 e o circuito R16C7 suprimem picos de tensão nas chaves de potência. Os componentes do conversor de baixa potência são montados em uma placa de circuito impresso de um lado feita de folha de fibra de vidro. A localização dos condutores e elementos impressos na placa é mostrada na Fig. 2. A parte de potência é montada e os transistores VT7 e VT8 são equipados com dissipadores de calor com área de 160 cm2. Os diodos VD9 e VD10 são instalados nos mesmos dissipadores de calor.
A maioria das peças não possui requisitos rígidos. Um capacitor cerâmico, cuja capacitância depende fortemente da temperatura, não deve ser usado como C1. Os transistores VT3 e VT4 devem ter um coeficiente de transferência de corrente de pelo menos 60. Na ausência dos transistores 1T813V, eles são substituídos por outros semelhantes com índice de letras diferente. Como último recurso, você pode usar GT806A ou P210. entretanto, a potência de saída do conversor será reduzida como resultado dessa substituição. Será necessário alterar o limite de proteção de corrente aumentando o valor do resistor R6 para 16 Ohms. Não é recomendado substituir os transistores KT863A por outros, em casos extremos é permitido usar KT863B. O uso de transistores com maior tensão de saturação afetará negativamente a eficiência do conversor. Os diodos KD2995A podem ser substituídos por KD2997. KD2999. KD213A. O transformador de corrente T1 é enrolado em um núcleo magnético em forma de W feito de aço elétrico com seção transversal de 0.56 cmg. Enrolamento 1 - 3 - duas voltas de fita de cobre com largura igual ao tamanho da moldura e espessura de 0.t. mm com uma torneira do meio, enrolando 4 -6 - 260 voltas de fio PZV-1 0,3 mm. também com um galho do meio. O transformador T2 é feito com base no TS-180 da TV UNT-47/59. Seu enrolamento de rede serve como enrolamento de saída no conversor. Todos os enrolamentos secundários foram removidos e, em seu lugar, foram enrolados dois enrolamentos primários de 35 voltas de fio PEV-1 de 1,6 mm cada. Qualquer outro transformador de potência adequada, com enrolamento de rede e dois para tensão de 8 V cada, é adequado. O indutor L1 é enrolado em um núcleo magnético de ferrite Ш 16x20 com uma folga não magnética de 1.1 mm. Seu enrolamento 1-2 contém nove voltas de fio PEV-1 de 1.6 mm. e 2-3 - 17 voltas de fio PEV-1 de 1 mm. A configuração do conversor se resume a definir a frequência de pulso do oscilador mestre. Deve ser igual a 160 Hz com ciclo de trabalho de 2. O gerador é configurado sem fornecer tensão aos interruptores de potência. Para isso, basta quebrar o condutor que conecta o pino 2 do indutor L1 ao pólo positivo da bateria. A frequência e o ciclo de trabalho dos pulsos são controlados no pino 3 do microcircuito DDI, atingindo os valores desejados selecionando os resistores R2 e R3. Depois disso, tendo restaurado o circuito de alimentação das chaves, deve-se certificar-se de que o valor efetivo da tensão de saída é de 220 V (deve ser medido com um voltímetro do sistema eletromagnético, pois um avômetro normal dará leituras incorretas) . Alterando a resistência do resistor R3. Você pode ajustar a tensão de saída dentro de pequenos limites. Autor: D. Bezik, vila de Skryabina, região de Bryansk.
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