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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Rediseño de adaptadores de red en el estándar SUP. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación Los productos que se fabrican bajo la marca "adaptador de corriente" son una fuente de alimentación de transformador de bajo voltaje en forma de un enchufe de alimentación agrandado con una salida de CC al conector a través de un cable flexible. Vienen con tensión de salida estabilizada o sin estabilización (son más sencillas y económicas), con o sin elementos para cargar la batería, con una tensión de salida o varias, y también se diferencian en potencia, peso y diseño. Los adaptadores de red están equipados con muchos dispositivos electrónicos de pequeño peso, pero con autonomía limitada (es decir, con un importante consumo de corriente procedente de pilas o acumuladores, por ejemplo, calculadoras y grabadoras de voz, receptores y cámaras de vídeo, etc.). Esta configuración incrementa el precio del producto, las dimensiones y el peso. Por lo tanto, los dispositivos electrónicos de bajo coste no están equipados con adaptadores de red y los adaptadores se venden en el mercado como productos separados. Propongo una simple alteración del adaptador de red universal. Es deseable que tenga buena capacidad de carga (hasta 1 A de corriente), conectores multiestándar y un interruptor de polaridad. Estos deseos se satisfacen perfectamente con el adaptador universal del tipo FIRST (fabricación austriaca) con una potencia de 18 W y una corriente de carga máxima de hasta 1 A. Tiene las seis tensiones de red más "populares" en el rango de 1,5. .12 V y está equipado con un conector CC multiestándar (una cruz de cuatro enchufes concéntricos y un conector "Corona"), así como un interruptor de polaridad de voltaje de salida incorporado en los electrodos de los enchufes. Este sistema requiere especial atención al conectar dispositivos con alimentación, pero es generalmente aceptado. La Figura 1 muestra un diagrama esquemático de un adaptador típico (las líneas finas indican el circuito original).
La modificación es la siguiente: se introduce un canal conmutado según el circuito de conmutación del transistor. Cuando el conector X2 se cierra con un enchufe, la salida X1 activa el voltaje. El interruptor SA1 puede cambiar la polaridad del voltaje de salida (igual que el interruptor SA2 en el circuito adaptador). Estructuralmente, los interruptores SA1 y SA2 se instalan uno al lado del otro en una placa de circuito impreso estándar (con rotación de SA2 y reorganización de la sección de la placa: retire el LED de la placa, taladre agujeros para ambos interruptores en el área libre y conecte sus terminales con cables flexibles). Los LED (uno estándar, el otro para un interruptor adicional) junto con resistencias limitadoras de corriente de 1 kOhm se transfieren al volumen encima del transformador. Los cables de X1 y X3 salen del adaptador desde las paredes laterales de abajo (asumimos que el adaptador está enchufado al tomacorriente con el panel de interruptores hacia abajo). La toma de entrada X2 del tipo GK-2 se fija en la pared inferior del volumen del transformador. El transistor VT1 es un potente componente integrado del tipo KT825 (para corrientes de hasta 1 A con una corriente de control de 20 mA, un transistor es suficiente). El transistor en la caja TO220 debe instalarse en un radiador pequeño (50 cm2) y colocarse en el volumen de la caja cerca del transformador. Si el transistor está en una caja de metal, se puede instalar sin radiador en la pared superior del compartimiento del transformador (afuera). En este caso, los terminales de 4 mm de la base y el emisor ingresan a la carcasa, sobre la cual se suelda la resistencia R2, y dos tornillos M4 (se coloca un lóbulo colector debajo de una de las tuercas). La resistencia R1 se coloca en un tubo de PVC ("basta") en un cable desde la base VT1 al pin 1 del zócalo X2. Es aconsejable seleccionar el condensador C1 por motivos de supresión de posibles sobretensiones y ondulaciones, interferencias e interferencias amplificadas por el transistor VT1. Se puede colocar en la placa principal cerca del rectificador, con los cables del interruptor SA1 conectados directamente al condensador C1. También es necesario aumentar la capacidad del condensador estándar C2 al menos a 4000 µF. El transistor KT825 se puede reemplazar por dos, por ejemplo, un potente KT818 o KT837 y un KT502 o KT209 de baja potencia, conectados según un circuito de transistor compuesto. Si el volumen permite instalar un portafusibles de bajo voltaje para una corriente de 1-2 A, entonces es recomendable instalarlo. No vale la pena introducir un estabilizador de voltaje en el adaptador, ya que es mejor estabilizar el voltaje directamente en el dispositivo alimentado (esto es mejor para eliminar interferencias e interferencias). En el conector X2, utilice un enchufe conductor SUP-zh (ver "RA" 2/99) para encender el canal con una llave sin control externo. Es posible introducir un canal conmutado para suministrar energía CC con control remoto cerrando la entrada a un cable común a muchas otras fuentes de energía. Si el dispositivo que necesita encenderse de forma remota tiene una fuente de alimentación incorporada, entonces se puede integrar la misma llave directamente en el dispositivo y, para controlarlo, instalar una toma de entrada tipo GK-2 en el cuerpo del dispositivo. Al mismo tiempo, será posible la gestión interna. El canal no conmutado en la modificación del adaptador descrita anteriormente se deja para alimentar algunos dispositivos de control con autonomía limitada. En el uso práctico de un interruptor de este tipo (basado en un adaptador de red) como parte de un complejo de automatización discreto integrado en el estándar SUP (por ejemplo, cuando se implementa un despertador con la inclusión de una radio o grabadora) utilizando un "Bright " (ver "RA" 3/99, p.24), se encenderá cuando suene la alarma durante 1 minuto. Para encender el dispositivo controlado utilizando el adaptador propuesto durante un tiempo prolongado cuando suena el despertador, debe utilizar un mando a distancia con pestillo (ver "RA" 5/99, p. 38). Para implementar un modo de apagado (temporizador de apagado, por ejemplo), se debe conectar un inversor de transistor de efecto de campo entre el control remoto con pestillo y los interruptores de entrada y salida de la fuente de alimentación (ver "PA" 5/99, p. 40). De esta forma, es posible construir sistemas y dispositivos de automatización muy complejos, sometiendo los productos originales a una mínima alteración. Sin embargo, la conmutación mediante alimentación de CC no siempre es aplicable (especialmente si el dispositivo controlado tiene un circuito de alimentación complejo con múltiples voltajes). Por lo tanto, se necesita un interruptor de red con tensión de red alterna, que también se implementa sobre la base de un adaptador de red como base de diseño conveniente. Sometemos el segundo adaptador a una modificación más compleja asociada a un cambio en la función del producto original. Del adaptador “Electronics D2-11” (parte del kit de microcalculadora “Electronics MK-60”) obtenemos un interruptor triac de red universal para corriente alterna (Fig. 2).
Una característica distintiva del producto resultante es el completo aislamiento galvánico de la red de corriente alterna y un diseño original (pequeñas dimensiones y peso, conexión al dispositivo de control mediante un enchufe SYUP-v en el cable sin instalar una toma GK-2). A este interruptor lo llamé interruptor porque la tensión de red aparece en la salida X3 (enchufe Rн) solo durante un cortocircuito de control en la entrada X1. Al rehacer, utilizamos en la medida de lo posible los elementos y partes del adaptador original (resaltados en líneas finas en la Fig. 2), a saber: una carcasa con un enchufe, un rectificador (diodos y condensador) y un transformador. En su forma original, el adaptador de red "Electronics D2-11" tiene un uso limitado, tiene un voltaje de salida de 3 V a una corriente de hasta 50 mA (puede alimentar un receptor VHF, pero el reproductor ya no "tira" ). Entonces, abramos el adaptador y comencemos a reelaborarlo. La carcasa del adaptador de red es un enchufe de red agrandado en el extremo con unas dimensiones de 75x48x36 mm (sin clavijas) y consta de dos mitades, sujetas con un tornillo autorroscante, apretando las mitades de la carcasa en la zona de las clavijas. En el otro extremo hay ganchos de interconexión. Las mitades del cuerpo tienen el mismo volumen y se diferencian en las partes correspondientes (hombros, pasadores de empuje, casquillos, etc.). A la pieza en la que se atornilla el tornillo autorroscante la llamaremos parte inferior o base de montaje, y en ella realizaremos toda la instalación del interruptor (Fig. 3a). La otra mitad, en la que se ve la cabeza del tornillo, la llamaremos tapa y la someteremos a una mínima modificación (básicamente, seleccionaremos un semicírculo para fijar el LED HL1 en la zona de unión de las mitades perforando conjuntamente el cuerpo ensamblado). con un taladro de 5,2 mm de diámetro para LED del tipo AL307, AL336).
A continuación, desenrosque el tornillo autorroscante y retire la tapa de la carcasa, mientras que el transformador debe permanecer en la base con los terminales hacia arriba y la placa de circuito impreso del rectificador está soldada a los terminales del devanado secundario (Fig. 3b). Ahora es necesario retirar la placa de circuito impreso de los terminales del transformador con un soldador con succión de soldadura o una aguja médica con un corte afilado, y limpiar los orificios para que durante el montaje la placa se pueda colocar fácilmente en los terminales del transformador. La placa de circuito impreso estándar sufre una ligera modificación: movemos uno de los diodos puente que había a lo largo de la placa y colocamos dos o dos diodos en paralelo para acercar el condensador C1 al transformador y liberar espacio para instalar el Triac VS1. En el esquema de instalación también utilizamos un cable estándar, cuyo enchufe estándar se reemplaza por un enchufe SYUP-v (ver "RA" 2/99, pág. 22). Es necesario aislar el condensador C1 (envuelva la carcasa con cinta adhesiva en varias capas o utilice uno importado con aislamiento de carcasa y dimensiones más pequeñas). Ahora retiremos las piezas innecesarias: un diodo zener KS136A y una resistencia de 1,5 kOhm y limpiemos los agujeros. La tercera pieza extra es la cartulina en forma de U que venía incluida en la sujeción del cordón. Para sujetar de forma más segura el cable, instale el LED HL1 y el triac VS1 (en el estuche TO-220), es necesario realizar una placa de circuito impreso adicional de 25x40 mm (la placa principal tiene el mismo tamaño). Esta placa se muestra en la Fig. 3a (vista trasera). Para mejorar la calidad, le aconsejo que taladre los orificios en la siguiente secuencia: orificio para el LED (mencionado anteriormente), orificios de montaje para la placa con un diámetro de 2,5 mm, primero use un taladro delgado en la carcasa y luego taladre la pieza de trabajo al diámetro especificado. Montamos el tablero adicional con la carcasa mediante tornillos de 8 mm de largo, y entre el tablero y la carcasa es necesario instalar arandelas espaciadoras de 1,3 mm de espesor (debe haber un espacio entre la carcasa y la placa). Realizamos agujeros para los cables del LED (1,2 mm de diámetro) y un agujero para pasar el cable (4 mm de diámetro) en el eje de la articulación (Fig. 3a vista posterior). Taladramos el orificio para montar el triac VS1 (3,2 mm de diámetro) al final y seleccionamos para ello un tornillo M3 de cabeza baja (este tornillo debe quedar oculto debajo de la tapa de la carcasa). Durante los procedimientos descritos, no olvide comprobar la posición del extremo superior del tablero adicional y, si es necesario, limarlo de modo que al instalar el tablero estándar, su unión quede paralela a la junta de la carrocería. Sobre el tablero adicional con pintura nitro aplicamos: 1) en el centro un rectángulo para un triac de 14 mm de ancho en toda la altura del tablero (al instalar el triac soldamos un pequeño radiador de cobre de 0,5 mm de espesor y 25x25 mm de tamaño con una curva en ambos lados); 2) alrededor de los orificios de montaje de la placa de la almohadilla de 6x6 mm, sobre los cuales debe soldar tuercas M2,5; 3) un poco más arriba, pero no en el borde superior, dos almohadillas para los cables del LED (las almohadillas están espaciadas 5 mm de los orificios de los cables para evitar el sobrecalentamiento del LED al soldar); 4) a lo largo de los bordes de la placa (a una distancia de 3 mm desde el borde superior) hay 4 almohadillas de contacto de 3x3 mm para montar elementos del circuito. Después de esto, se puede grabar el tablero. Instalamos el fusible FU1 en el compartimento de la zona de las clavijas del enchufe (Fig. 3). Instalamos un inserto cerámico de 15 mm de largo en un soporte casero, soldado a una placa de 10x20 mm con almohadillas de contacto a lo largo de los bordes (la placa se puede grabar junto con una adicional). Seleccionamos un enchufe para la salida X3. Se trata de un enchufe para electrodomésticos de dos enchufes con una distancia entre los enchufes de 19 mm y un orificio de montaje en el medio. Instalé el tomacorriente dentro del gabinete, pero no todos los tipos de tomacorrientes permiten esta instalación. Además, es recomendable elaborar un diagrama antes de instalar el enchufe para asegurarse de que encaje en la ubicación especificada. Pasemos al diagrama de la Fig. 2. El interruptor triac consta de cuatro componentes principales: 1) se ensambla un conjunto de llave con estabilización de la corriente del LED del optoacoplador en el transistor VT1 y las resistencias R1 y R2, al que se agrega un indicador de encendido en el LED HL1 (el mismo conjunto incluye un cable de alimentación de control con enchufe X1); 2) un conjunto rectificador de baja tensión ensamblado sobre elementos adaptadores: diodos VD1...VD4, condensador C1 y transformador T1; 3) unidad de conmutación de potencia en el tiristor VS1 (incluye enchufe de alimentación X2, fusible FU1, toma X3, resistencia R3); 4) Conjunto interruptor AC con aislamiento galvánico sobre optoacoplador U1 tipo AOU-160. Las designaciones de los terminales del optoacoplador A, B, C, D están diseñadas para ofrecer opciones de diseño para reemplazar esta unidad (si no fuera posible obtener el optoacoplador). En la primera versión, reemplazamos el optoacoplador triac con dos optoacopladores de tiristores populares del tipo AOU-103V, mientras conectamos los LED en serie y los tiristores en modo paralelo espalda con espalda (Fig. 4a).
En la segunda opción, usamos un optoacoplador con salida de transistor, agregamos un amplificador de corriente al transistor VT1, la resistencia R1 y el puente de diodos VD1-VD4 (Fig. 4b). Si, en general, no se pueden obtener optoacopladores, entonces esta unidad se puede implementar en un relé electromagnético, lo mejor de todo en un interruptor de láminas tipo RES-55 (Fig. 4, c). Puede utilizar un interruptor de láminas del tipo KEM-2A enrollando un devanado con una resistencia de al menos 4 ohmios en un marco con una longitud igual a la longitud del interruptor de láminas y una altura de mordaza de 500 mm. En lugar de un optoacoplador con triac, puede utilizar un optoacoplador de potencia moderno de la serie 5P19. El uso de estas opciones requerirá un aumento de volumen, mientras que será necesario retirar el zócalo X3 de la carcasa y rehacer la placa estándar. Como resultado del trabajo realizado se obtiene un interruptor de alimentación de CA universal, muy cómodo y seguro. En conclusión, unas palabras sobre seguridad. El circuito y el diseño proporcionan una serie de medidas para garantizar la protección contra descargas eléctricas (doble aislamiento galvánico completo) y la seguridad contra incendios durante sobrecargas (fusible de 2 A). Sin embargo, la instalación se realizó de forma limitada y, por lo tanto, se debe prestar especial cuidado y atención a las cuestiones de aislamiento y a la elección de materiales y elementos estructurales (los optoacopladores solo deben usarse con una tensión de aislamiento superior a 500 V). . Si hay dudas sobre la calidad de los productos (por ejemplo, un transformador), entonces se deben verificar en un laboratorio eléctrico con un voltaje de prueba de 1500 V. Se debe hacer lo mismo con la estructura terminada (verificar el aislamiento entre los bajos -piezas de tensión y alta tensión). ¡Recuerda que tu vida depende de ello! Autor: Yu.P.Sarazh
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