Dispositivo de suministro de energía de emergencia de 200 vatios con una batería de 12 voltios. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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Recientemente, debido a la insatisfactoria situación económica del país, los cortes de energía se han vuelto más frecuentes. En las cooperativas de dachas, incluso en los mejores tiempos, a menudo se producían cierres de emergencia. El convertidor de voltaje, que se describe a continuación, le permite alimentar aparatos eléctricos con una batería de 12 V. La duración de la energía en modo de emergencia está determinada por la capacidad de la batería y puede alcanzar varias horas. La potencia total de los consumidores no debe exceder los 200 W. Forma de voltaje: pulsos rectangulares, frecuencia: 50 Hz.

Consideremos el funcionamiento de un dispositivo de suministro de energía de emergencia, o convertidor de voltaje, de acuerdo con el diagrama de circuito que se muestra en la Fig. 146. Se fabrica un generador sobre los elementos lógicos DD1.1 - DD1.3 del microcircuito DD1, que genera pulsos rectangulares con una frecuencia de 100 Hz. A través del elemento buffer DD1.4, se suministran pulsos a la entrada de conteo C del flip-flop JK DD2. Para garantizar el modo de operación de conteo, se aplica voltaje lógico 1 a las entradas de información J y K del disparador, y voltaje lógico 0 se aplica a las entradas de configuración R y S. En las salidas directa e inversa del disparador, siguen pulsos con una frecuencia de 50 Hz, y las fases de los pulsos son opuestas (difieren en 180 °). La necesidad de utilizar un disparador se debe a que en sus salidas los pulsos tienen la forma de un meandro ideal, es decir. absolutamente simétrico (el factor de trabajo es 2).

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Desde las salidas del disparador, se suministran pulsos a los elementos lógicos de búfer DD1.5, DD1.6, que amplifican los pulsos de corriente y luego se alimentan a través de las resistencias R3, R6 a las bases de los transistores VT1, VT2. Los circuitos colectores de los transistores indicados incluyen mitades del devanado I del transformador T1. Desde los devanados II, III del transformador T1, llegan pulsos rectangulares a las bases de los transistores VT3, VT4. Estos transistores, que funcionan en modo de conmutación, suministran alternativamente la tensión de alimentación a las mitades del devanado I del transformador T1. Los semidevanados del transformador están incluidos en los circuitos emisores de los transistores y no en los circuitos colectores; Esto se hizo para que los transistores VT3, VT4 tipo P210Sh, en los que el colector está conectado a la carcasa, pudieran instalarse en un radiador sin aislamiento eléctrico de las carcasas de los transistores. Cabe señalar que en este caso los semidevanados del transformador T1 también podrían incluirse (desde el punto de vista del diseño del circuito) en los circuitos colectores de los transistores. Se elimina un voltaje de 2 V con una frecuencia de 220 Hz del devanado II del transformador T50, que se utiliza para alimentar aparatos eléctricos. La diferencia entre la forma de onda de voltaje y la sinusoidal prácticamente no tiene ningún efecto sobre el funcionamiento de los aparatos eléctricos. El coeficiente de transformación del transformador T2 (la relación entre el número de vueltas del devanado II y la mitad del devanado I) es 220/12 = 18,3.

El LED HL1 indica la presencia de alta tensión en el devanado secundario del transformador T2. El diodo VD2 protege al LED de verse afectado por el voltaje inverso. Los microcircuitos están alimentados por un estabilizador de voltaje paramétrico hecho de diodo Zener VD1 y resistencia R7. La estabilización del voltaje es necesaria para garantizar que la frecuencia del generador permanezca constante cuando cambia el voltaje de la batería. El condensador C3 suaviza las ondulaciones de tensión con una frecuencia de 50 Hz. El condensador C2 evita el ruido aleatorio de alta frecuencia.

Sobre los detalles del dispositivo. En lugar de microcircuitos de la serie K561, puede utilizar microcircuitos de la serie 564, KR1561. Los transistores VT1, VT2 pueden ser cualquiera de las series KT815, KT817, KT630; VT3, VT4 - P210 con cualquier letra, así como 1T806, GT806, 1T813 con cualquier índice de letras. El uso de transistores de silicio como VT3, VT4 no es deseable, ya que se caracterizan por una mayor caída de voltaje en las transiciones en el estado de saturación que los transistores de germanio, lo que conduce a pérdidas térmicas significativas y reduce la eficiencia del dispositivo. Podemos sustituir el diodo zener VD1 por un D814B, pero su estabilidad de temperatura de voltaje es algo menor. El diodo VD2 puede ser absolutamente cualquier cosa.

El condensador C1 debe tener un coeficiente de temperatura de capacitancia pequeño, ya que de ello depende la estabilidad de la frecuencia del generador. Esta condición la cumplen los condensadores de los tipos K73-17, K73-24. Condensador C2 - tipo KLS, K10-7V, KM-5, KM-6. Condensador de óxido C3 - K50-16, K50-24, K50-35. Resistencia recortadora R2 - tipo SP5-2, SPZ-14; las resistencias restantes son C1-12, C2-23 o MLT. El interruptor Q1 es un interruptor de palanca tipo TV 1-4 con cuatro grupos de contactos normalmente abiertos; Para aumentar la corriente de conmutación, los cuatro grupos se conectan en paralelo. Enchufe XS1 - tipo RD1. El transformador T1 está fabricado sobre una tira de núcleo magnético ШЛ 12x20. El devanado I contiene 500 vueltas de cable PEV-2 0,21 con un grifo en el medio; devanados II y III - 30 vueltas de cable PEV-2 0,4. Se deben marcar los mismos terminales de los devanados II y III (que se muestran como puntos en el diagrama). El transformador T2 está fabricado sobre un núcleo magnético ШЛ32х32. Su devanado I contiene 96 vueltas de cable PEV-2 2,5 con un grifo en el medio; devanado II - 920 vueltas de alambre PEV-2 0,56

Como batería GB1 se puede utilizar una batería de arranque de coche de 12 V, p. ej. 6ST60. El tiempo de funcionamiento continuo del convertidor sobre la carga depende de la capacidad de esta batería.

El diseño del dispositivo es arbitrario. Los transistores VT3, VT4 deben instalarse en un disipador de calor con un área de aproximadamente 200 cm^2. Los circuitos que conectan la batería, los potentes transistores y el transformador T2 deben realizarse con cables con una sección transversal de al menos 4 mm ^ 2. La configuración del dispositivo consiste en ajustar la frecuencia del generador a 2 Hz mediante una resistencia R100 ajustada.

Publicación: cxem.net

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