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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Fonte de alimentação redundante, 12/220 volts 180 watts. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de alimentação Na vida cotidiana, especialmente nas áreas rurais, 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, rádios e gravadores, feitos de acordo com circuitos tradicionais, também são capazes de operar com forma de onda de tensão não senoidal. O dispositivo proposto gera pulsos retangulares bipolares com amplitude de cerca de 300 V com um ciclo de trabalho tal que sua tensão efetiva é de 220 V. A frequência de conversão é escolhida como 80 Hz, o que facilita um pouco a operação dos transformadores de potência para a maioria dos consumidores. É verdade que nesta frequência, aqueles dispositivos que possuem motores elétricos CA - toca-discos, gravadores bobina a bobina, ventiladores e alguns outros - não funcionarão normalmente nesta frequência. 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 corrente de 10 A, a queda de tensão não excede 0,6 V. O diagrama de circuito de um conversor de emergência para alimentar equipamentos domésticos a partir de uma bateria de carro é mostrado na Fig. 4.50.
Principais características técnicas:
O oscilador mestre é montado no chip DD1. 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 C5, R7 gera um pulso que zera o gatilho no final do pulso do oscilador mestre . O nível de tensão na saída 13 fica baixo e, graças aos diodos VD6 e VD7, um dos transistores - VT3 ou VT4, que estava aberto, fecha. No modo de operação, os sinais no pino 13 do DD2 e no pino 3 do DD1 são idênticos. A tensão nos enrolamentos 4-6 do transformador de corrente T1, carregado pelo resistor R6, é proporcional à corrente que flui através das chaves de potência. Caso ultrapasse 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 à fonte de alimentação. Os diodos VD11, VD12 e o circuito R16, C7 suprimem picos de tensão nos interruptores de energia. 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. 4.51.
A parte de potência é montada 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, porém, a potência de saída do conversor diminuirá 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 cm2. O enrolamento 1-3 consiste em duas voltas de fita de cobre com largura de moldura e espessura de 0,1 mm com uma torneira do meio, enrolando 4-6 - 260 voltas de fio PEV-1-0,3 mm, também com uma torneira de o 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 01,6 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 Ш16х20 com uma folga não magnética de 1,1 mm. Seu enrolamento 1-2 contém nove voltas de fio PEV-1 de 01,6 mm e 2-3 - 17 voltas de fio PEV-1 de 01 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 DD1, 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) . Ao alterar a resistência do resistor R3, você pode ajustar a tensão de saída dentro de pequenos limites. Autor: Semyan A.P.
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