Um UPS simples baseado em um transformador eletrônico

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O artigo descreve uma fonte de alimentação comutada muito simples. Sua simplicidade se deve ao uso de um "transformador eletrônico" - um produto serial projetado para alimentar lâmpadas halógenas.

Para alimentar dispositivos eletrônicos modernos, fontes de pulso são cada vez mais usadas, nas quais a tensão é convertida em alta frequência. Isso permite, como é sabido, reduzir significativamente o tamanho e o peso de tais fontes de alimentação em comparação com as lineares.

No entanto, para radioamadores novatos, ao fazer suas próprias fontes de alimentação comutadas, a maior dificuldade é o estabelecimento, durante o qual os caros transistores de alta tensão costumam falhar. E a tensão de alimentação nos circuitos primários, conectados galvanicamente à rede, é bastante alta - cerca de 300 V, o que, em primeiro lugar, impõe maiores requisitos ao isolamento do enrolamento do transformador do conversor e, em segundo lugar, torna inseguro o estabelecimento de tal unidade .

Simplesmente, esse problema pode ser resolvido se você usar um dispositivo pronto - um "transformador eletrônico". Dispositivos semelhantes apareceram à venda há vários anos em lojas especializadas que vendem equipamentos elétricos e comerciais profissionais.

Os "transformadores eletrônicos" são projetados para alimentar a iluminação de halogênio de 12 volts. Eles são alimentados por uma tensão de rede de 220 V, uma frequência de 50 Hz e, na saída, possuem pulsos de corrente alternada de alta frequência com amplitude de 12 V.

O dispositivo descrito usa um transformador de 105 W, mas existem modelos mais potentes. Dependendo do país de fabricação e da organização comercial, o preço deste produto varia de 250 a 350 rublos.

Na verdade, esse transformador é um conversor de tensão de comutação muito compacto. A frequência de conversão (dependendo do modelo) é de 50 a 80 kHz.

Para uso prático na fonte de alimentação, o "transformador eletrônico" não requer nenhuma modificação. É necessário apenas fabricar um protetor contra surtos, um transformador correspondente, um retificador e um filtro de saída.

A figura mostra um diagrama de fonte de alimentação baseado em um produto similar. Este dispositivo tem trabalhado em conjunto com um amplificador estéreo com uma potência de saída de 2x20 W por dois anos. Sua tensão de saída sob carga é de 100mA com uma tensão de alimentação nominal de 220 V - ±25 V. Se a corrente de carga for aumentada para 2,2 A, a tensão de saída é reduzida para ±20 V.

A tensão de alimentação através da chave SA1 e dos fusíveis FU1 e FU2 é fornecida ao filtro L1C1-C3, que protege a rede contra interferência do conversor de pulsos. O ponto médio de comutação dos capacitores C1 e C2 é conectado ao invólucro de blindagem da fonte de alimentação. Deve-se notar especialmente que o invólucro deve ser isolado do fio comum e do chassi metálico do dispositivo alimentado (carga).

Em seguida, a tensão da rede é alimentada na entrada do "transformador eletrônico" U1, a partir dos terminais de saída dos quais (com a inscrição 12 V) uma tensão reduzida é fornecida ao transformador correspondente T1. A tensão alternada do enrolamento secundário do transformador retifica a ponte de diodos VD1-VD4 e suaviza o filtro L2C4C5.

O indutor L1 usou DF90PTs prontos de TVs ZUSCT.

O transformador T1 é feito de forma independente. A tensão de saída da fonte de alimentação depende do número de voltas de seu enrolamento secundário. O transformador é feito em um circuito magnético de anel K30x18x7 feito de ferrita M2000NM. O enrolamento primário contém 10 voltas de fio PEV-2 1,2. O enrolamento secundário (para uma tensão de saída de ± 24 V) é enrolado com um fio PEV-2 0,8 dobrado ao meio. Ele contém 22 voltas. Ao conectar o final do primeiro meio enrolamento com o início do segundo, obtém-se o ponto médio do enrolamento secundário.

Choke L2 também é caseiro. É enrolado da mesma forma que o anel de ferrite do transformador K30x18x7 M2000NM com fio PEV-2 0,8. Ambos os enrolamentos contêm 20 voltas.

Os diodos retificadores devem ser colocados em um dissipador de calor com área de pelo menos 50 cm2. Além disso, os diodos, nos quais os ânodos estão conectados à saída negativa da ponte, devem ser isolados do dissipador de calor com espaçadores de mica, e o próprio dissipador de calor deve ser isolado da carcaça da fonte de alimentação.

Os capacitores de suavização C4 e C5 consistem em três K50-46 conectados em paralelo com uma capacidade de 2200 microfarads cada.

O invólucro de blindagem pode ser feito de latão de folha fina ou folha de estanho. Deve ser fornecido com furos para resfriamento.

As partes da fonte de alimentação são colocadas em uma placa feita de material isolante e conectadas por segmentos de um fio de montagem isolado. O projeto deve excluir totalmente a possibilidade de tocar nos condutores e partes do dispositivo conectadas à entrada do "transformador eletrônico", que estão sob tensão de rede.

Uma fonte de alimentação montada corretamente começa a funcionar imediatamente e não precisa ser ajustada. Durante o teste, resistores de 240 ohm com potência de dissipação de pelo menos 3 W devem ser conectados à saída de cada braço. Não é recomendado ligar a unidade sem carga.

Se o dispositivo alimentado contiver circuitos altamente sensíveis (por exemplo, amplificadores de microfone), é útil desviar os capacitores de suavização C4 e C5 com capacitores de cerâmica de 0,33 μF para uma tensão nominal de pelo menos 63 V (vários capacitores podem ser conectados em paralelo ).

Autor: A.Sharonov, Chita

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