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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Conversor de tensão - carregador
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Conversores de tensão, retificadores, inversores Quedas de energia não são incomuns hoje em dia. Em tal situação, o dispositivo combinado descrito no artigo será útil. No modo conversor, ele é alimentado por uma bateria de partida de carro de 12 V e no modo carregador - por uma rede de 220 V. É possível regular a tensão de saída gradual e suavemente em uma faixa bastante ampla com controle do consumo de corrente usando um integrado -em amperímetro. Isso permite economizar energia da bateria ao alimentar lâmpadas elétricas no modo de luz noturna. No modo carregador, é possível o ajuste gradual da corrente de carga e seu controle usando o mesmo dispositivo. O dispositivo cujo diagrama é mostrado na Fig. 1, é um conversor de tensão de bateria CC (12 V) para 220 V CA e é projetado para alimentar lâmpadas elétricas ou eletrodomésticos e aparelhos de rádio com potência de até 100 W. Frequência da tensão de saída - 50 Hz, corrente sem carga - 1 A, corrente máxima consumida da bateria - 10 A. Eficiência na tensão máxima de saída e carga de 100 W - 80%. Se houver tensão na rede, o dispositivo é utilizado para carregar a bateria.
O conversor contém um oscilador mestre nos elementos DD1.1, DD1.2, um gatilho de contagem DD2.1, um DD2.2 de disparo único, um modelador de pulso de controle nos elementos DD1.3, DD1.4 e uma potência push-pull amplificador em transistores VT1 - VT6. A carga é conectada através do transformador elevador T1. Cada pulso do oscilador mestre altera o estado dos gatilhos do chip DD2. Os sinais das saídas direta e inversa DD2.1 e da saída direta DD2.2 são fornecidos às entradas dos elementos DD1.3, DD1.4 e pulsos de tensão aparecem alternadamente em suas saídas, abrindo os transistores VT1 e VT2. DD2.2 contém um vibrador único que é ligado na entrada C e gera um pulso com duração determinada pelo circuito integrador R3R4C2. Isso limita a duração do estado aberto dos transistores VT1, VT2 e, consequentemente, VT3, VT5 e VT4, VT6. Como resultado, é criada uma “lacuna” temporária, que impede que os transistores fiquem no estado aberto ao mesmo tempo, ou seja, através da corrente. Ao alterar esse “gap” de 0,4 para 3,2 ms com um resistor variável R3, a tensão de saída do conversor é regulada dentro de aproximadamente 40 V. Neste caso, é claro, a forma da tensão de saída e o espectro de ruído criado por a mudança do dispositivo. Através dos resistores limitadores de corrente R5, R6 e dos capacitores forçados C3, C4, os pulsos das saídas dos elementos DD1.3, DD1.4 são fornecidos às bases dos transistores VT1, VT2, que controlam o funcionamento dos transistores de saída conectados a eles de acordo com o circuito Sziklai. (Esta combinação de transistores npn e pn-p se comporta como um transistor da estrutura n-pn com um grande coeficiente de transferência de corrente de base). Os resistores R7, R8 servem para aumentar a velocidade de fechamento dos transistores. Os diodos VD1, VD2 permitem ligar o conversor sem carga, proteger o dispositivo quando a polaridade da conexão da bateria não for observada e funcionar como retificador ao carregar a bateria GB1. O diodo VD3 desempenha a função de desacoplar a alimentação dos microcircuitos e pode ser substituído por um resistor com resistência de 50...100 Ohms. O transformador T1 aumenta a tensão no modo conversor e diminui no modo carregador. O capacitor C8 serve para reduzir surtos de tensão no circuito de carga, C9 suaviza surtos ao operar no modo conversor. Os LEDs HL1 e HL2 indicam os modos de operação do dispositivo. A chave Q1 seleciona o modo de operação do dispositivo, a chave Q2 regula a tensão de saída entre 225...255 V (com intervalo de tempo mínimo e inativo) no modo conversor e a corrente de carga até 6 A (com contatos fechados da chave Q3 ). Microcircuitos, transistores VT1, VT2, resistores R1, R2, R4 - R6, capacitores C1 - C7 e diodo VD3 são montados em uma placa de circuito impresso feita de folha de fibra de vidro, feita conforme desenho da Fig. 2 (as linhas tracejadas mostram os fios de ligação conectando os condutores do circuito impresso no lado oposto da placa). A parte de energia é montada montada. Os transistores VT3 - VT6 e os diodos VD1, VD2 são instalados em um dissipador de calor comum com área de 600 cm2. Não há requisitos especiais para esses elementos do dispositivo (em particular, não é necessária a seleção de transistores de acordo com qualquer parâmetro).
Os capacitores C1 e C2 devem estar com baixo TKE (por exemplo, K73-17), o restante - de qualquer tipo. Amperímetro RA1 - com limite de medição de 10A e zero no meio da escala (10A - 0 - 10A). O Transformer T1 é feito com base no TS-180 a partir de uma TV unificada. Todos os seus enrolamentos secundários são removidos e o enrolamento da rede é usado como enrolamento de saída (no modo conversor). As seções 2 - 3 e 2' - 3' do enrolamento da rede (designações no transformador) também são removidas e em seu lugar são enrolados novos enrolamentos 2 - 5 e 2' - 5' (51 voltas de fio PEV-2 0,64 ), fazendo curvas a partir da 17ª e 34ª voltas (3, 4 e 3', 4'). No lugar dos enrolamentos secundários, dois enrolamentos primários (9-10 e 9'-10') são enrolados com 36 voltas de fio PEV-1 1,8. Os enrolamentos são enrolados em uma direção, após o que suas extremidades são conectadas (este será o ponto médio). Para melhor resfriamento, nenhum isolamento externo desses enrolamentos deve ser feito. Recomenda-se ligar o aparelho pela primeira vez sem carga e com fusível FU1 2 A. Se as peças estiverem em bom estado de funcionamento e não houver erros na instalação, ele começa a funcionar imediatamente. A configuração se resume a definir a frequência do oscilador mestre (selecionando o resistor R2) para 100 Hz. Se o conversor não for utilizado para alimentar dispositivos contendo motores elétricos CA (players, gravadores bobina a bobina, etc.), é recomendado selecionar uma frequência de conversão mais alta, por exemplo, 80 Hz (frequência do oscilador mestre - 160 Hz), o que facilitará o funcionamento da alimentação dos transformadores dos dispositivos conectados. Pode ser necessário selecionar os resistores R5, R6 (o autor não precisava disso) para que os transistores de saída entrassem na saturação de maneira confiável. Para aumentar a eficiência do dispositivo, transistores bipolares de efeito de campo ou germânio podem ser usados no estágio de saída do amplificador de potência (VT3-VT6). Autor: V.Grichko, Krasnodar
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