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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Fonte de alimentação compacta sem transformador, 220/9 volts 0,2 ampères. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de alimentação A construção de fontes de energia secundárias usando conversores de tensão de rede retificados (sem transformador de rede) atrai a atenção dos desenvolvedores não apenas devido ao seu design compacto. Em alguns casos, esse bloco acaba sendo o mais racional em termos de garantir a compatibilidade eletromagnética dos nós em equipamentos portáteis. A fonte de alimentação descrita a seguir é de alto desempenho, o que a torna adequada para uso em equipamentos de alta qualidade.
Principais características técnicas:
A fonte de alimentação consiste em um conversor, um transformador de isolamento e um estabilizador de tensão bipolar de compensação. A tensão de rede retificada pela ponte de diodos VD2 é submetida a uma estabilização preliminar antes de ser fornecida ao conversor. O estabilizador é montado nos transistores VT1, VT2. A fonte exemplar VD3R2, incluída no circuito emissor do transistor VT2 do elemento de comparação e do amplificador de sinal de erro, é alimentada pelo enrolamento III do transformador T1 através de um retificador no diodo VD5. O conversor é construído em um circuito de meia ponte em um transformador T1 (enrolamentos I, II e IV), capacitores C3, C4 e transistores VT3, VT4. Circuitos RC R9C6, R10C8 - temporização. A junção do emissor dos transistores VT3 e VT4 é protegida por um diodo (VD4, VD6). A unidade de inicialização do conversor é um relaxante no transistor VT5, cujo modo de operação semelhante a avalanche e os parâmetros do pulso de disparo são definidos pelos elementos R6-R8, C5. Depois que a unidade é conectada à rede, o capacitor C5 é carregado através dos resistores R6, R7, um diodo zener VD1 e um transistor aberto VT1. Quando a tensão no coletor do transistor VT5 atinge 70 ... 90 V, ele abre como uma avalanche e o capacitor C5 é descarregado através do transistor VT5, da junção do emissor do transistor VT4 e do resistor R7. Como resultado, o transistor VT4 abre e o conversor começa a funcionar. O capacitor C5 é descarregado periodicamente através do transistor VT5, que é aberto por pulsos do enrolamento IV do transformador T1. Depois de iniciar o conversor, o estabilizador paramétrico no diodo zener VD3 entra em operação e o transistor VT1, junto com o transistor aberto VT2, entra no modo de estabilização de tensão. Quando a tensão da rede muda, por exemplo, quando aumenta, a tensão no enrolamento III aumenta, o que leva a um aumento da corrente no transistor VT2 e a uma diminuição da corrente de coletor do transistor VT1 e, conseqüentemente, a um diminuição da tensão de alimentação do conversor (tensão no capacitor C1). Quando a corrente de carga diminui, o processo de autorregulação ocorre de forma semelhante. Quando a tensão de rede muda em ±15% e a corrente de carga de 0 a 200 mA, a mudança de tensão na entrada dos estabilizadores secundários (na saída da ponte VD7) não excede ±1 V em uma tensão nominal de 12,5 V (definido pelo resistor R2). Nesse caso, a queda de tensão no elemento de controle do estabilizador de rede (entre os terminais positivos dos capacitores C1 e C2) varia de 15 a 80 V. A introdução de um estabilizador de rede permite garantir um modo de operação quase nominal de o amplificador operacional nos estabilizadores de saída e sobreviva com um pequeno dissipador de calor para o transistor de controle VT7 (cerca de 4 cm2; enquanto a área do dissipador de calor para o transistor VT1 é de aproximadamente 8 cm2). O regulador de compensação de saída contém um transistor regulador VT7, um seguidor de emissor em um transistor VT6, um amplificador DC em um amplificador operacional DA1, DA2 e um estabilizador paramétrico em um diodo zener VD8. Cada amplificador operacional é coberto por feedback negativo (através dos resistores R11, R12 e R14, R16), o que aumenta a velocidade do elemento de controle. O uso de um amplificador de corrente contínua de alta velocidade na malha de controle permite melhorar a resposta transitória do estabilizador e eliminar o capacitor de alta capacidade em sua saída. Para o bloco em questão, tal solução técnica usando um capacitor relativamente pequeno C11 é equivalente a ligar um capacitor de 1000 microfarad na saída do estabilizador. Deve-se notar que um op-amp pode ser dispensado com uma ligeira deterioração nas características do estabilizador, no entanto, a capacitância do capacitor C11 deve ser aumentada (o trabalho foi testado com um capacitor com capacidade de 68 microfarads). Com esta simplificação, a saída do op-amp DA2 é conectada diretamente à base do transistor VT6, e todos os elementos relacionados ao op-amp DA1 são excluídos. O dispositivo usa resistores fixos MLT; R2, R18 - SP3-27; capacitores C1, C2 - K50-7 para 300/345 V; C3, C4 - K73-17 para 250 V; C5, C6, C8, C12, C13 - KM-5a; C7, C9, C11 - KM-6; C10 - K53-1. Os transistores KT704A podem ser substituídos por KT940, KT605 com qualquer índice de letras, KT312V - por KT315B com uma diminuição na resistência do resistor R8 para 10 kOhm, KT646A - por KT602, KT503, GT404 com qualquer índice de letras. O transformador T1 é enrolado em um anel de tamanho K28x16x9 feito de ferrite 3000NN. Os enrolamentos I e IV contêm 12 voltas de fio PELSHO 0,15, enrolamento II - 240 voltas de fio PEV-2 0,25, enrolamento III - 15 voltas de fio PELSHO 0,15, enrolamentos V e VI - 34 voltas de fio PEV-2 0,35. Elementos relacionados ao próprio conversor devem ser blindados. Uma fonte montada corretamente geralmente começa a funcionar imediatamente. Caso o conversor não inicie, é necessário verificar a correta conexão dos enrolamentos e da unidade de partida, cujo funcionamento pode ser verificado monitorando na tela do osciloscópio (com entrada fechada) a forma do sinal no coletor do transistor VT5 - o sinal deve parecer uma sequência de pulsos dente de serra com frequência de várias centenas de hertz. O estabelecimento de um estabilizador de rede consiste (na tensão nominal da rede e na corrente de carga) em ajustar a queda de tensão entre os terminais positivos dos capacitores C2, C1 pelo resistor R2 para 40 ... 45 V, a tensão no coletor do O transistor VT5 deve ser de cerca de 12,5 V. A tensão 2x9 V é definida pelos resistores R18. Autor: V.Karlashchuk, S.Karlashchuk
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