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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Cargador de pulsos. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Cargadores, baterías, celdas galvánicas El dispositivo se basa en un convertidor de pulso de medio puente push-pull (inversor) en potentes transistores VT4 y VT5, controlado por un controlador de ancho de pulso DA1 en el lado de bajo voltaje. Dichos convertidores, que son resistentes a un aumento en el voltaje de suministro y un cambio en la resistencia de carga, han demostrado su eficacia en las fuentes de alimentación de las computadoras modernas. Dado que el controlador K1114EU4 SHI contiene dos amplificadores de error, no se requieren microcircuitos adicionales para controlar la corriente de carga y el voltaje de salida.
Los diodos de alta velocidad VD14, VD15 protegen la unión del colector de los transistores VT4, VT5 del voltaje inverso en el devanado I del transformador T2 y desvían la energía de emisión de regreso a la fuente de alimentación. Los diodos deben tener un tiempo mínimo de encendido. El termistor R9 limita la corriente de carga de los condensadores C7, C8 cuando el dispositivo está conectado a la red. El filtro de red C1, C2, C5, L1 se utiliza para suprimir las interferencias del convertidor. Los circuitos R19, R21, C12, VD9 y R20, R22, C13, VD10 sirven para acelerar el proceso de cierre de los transistores de conmutación aplicando voltaje negativo a su circuito base. Esto reduce las pérdidas de conmutación y aumenta la eficiencia del convertidor. El condensador C9 evita la magnetización del circuito magnético del transformador T2 debido a la capacidad desigual de los condensadores C7 y C8. El circuito R17, C11 ayuda a reducir la amplitud de las sobretensiones en el devanado I del transformador T2. El transformador T1 desacopla galvánicamente los circuitos secundarios de la red y transmite pulsos de control al circuito base de los transistores de conmutación. Winding III proporciona control de corriente proporcional. El uso del aislamiento del transformador hizo posible que la operación del dispositivo fuera segura. El rectificador de corriente de carga está hecho con diodos KD2997A (VD11, VD12), capaces de operar a una frecuencia de operación relativamente alta del convertidor. La resistencia R26 actúa como un sensor de corriente. El voltaje de esta resistencia aplicado a la entrada no inversora del primer amplificador de error del controlador DAI se compara con el voltaje en su entrada inversora, establecido por la resistencia R1 "CARGA DE CORRIENTE". Cuando cambia la señal de error, cambia el ciclo de trabajo de los pulsos de control, el tiempo de apertura de los transistores de conmutación del inversor y, por lo tanto, la potencia transferida a la carga. El voltaje del divisor R23, R24, proporcional al voltaje de la batería que se está cargando, se alimenta a la entrada inversora del segundo amplificador de error y se compara con el voltaje a través de la resistencia R4 aplicada a la entrada inversora de este amplificador. Por lo tanto, el voltaje de salida está regulado. Esto evita la ebullición intensa del electrolito al final de la carga al reducir la corriente de carga. SHI: el controlador tiene una fuente de voltaje estable incorporada de 5 V, que alimenta todos los divisores de voltaje que establecen los valores requeridos del voltaje en la salida del dispositivo y la corriente de carga. Dado que se suministra energía al chip DA1 desde la salida del dispositivo, es inaceptable reducir el voltaje de salida del dispositivo a 8 V; en este caso, la estabilización de la corriente de carga se detiene y puede exceder el valor máximo permitido. Tales situaciones están excluidas por un nodo ensamblado en un transistor VT3 y un diodo zener VD13: bloquea el encendido del cargador si está cargado con una batería defectuosa o muy descargada (con un EMF de menos de 9 V). El diodo zener y, por lo tanto, el transistor de nodo, permanecen cerrados y la entrada DTC (pin 4) del chip DA1 se conecta a través de la resistencia R6 a la salida Uref de la fuente de voltaje de referencia incorporada (pin 14) (el voltaje en la entrada DTC es de al menos 3 V y la generación de impulsos está prohibida. Cuando se conecta una batería saludable a la salida del dispositivo, se abre el diodo zener VD13, seguido por el transistor VT3, cerrando la entrada DTC del controlador a un cable común y permitiendo así la formación de pulsos en los pines 8 y 11 (salidas C1, C2 - colector abierto). La frecuencia de repetición del pulso es de unos 60 kHz. Después de la amplificación de corriente por los transistores VT1, VT2, se transmiten a través del transformador T1 a la base de los transistores de conmutación VT4 y VT5. La tasa de repetición de pulsos está determinada por los elementos R10 y C6. Se calcula mediante la fórmula: F=1,1/R10-C6 Configuración del dispositivo Para establecer el convertidor será necesario. LATR, un osciloscopio, una batería en funcionamiento y dos medidores: un voltímetro y un amperímetro (hasta 20 A). Si el radioaficionado tiene un transformador de aislamiento de 220 V x 220 V con una potencia de al menos 300 W, el dispositivo debe encenderse a través de él; será más seguro trabajar. Primero, a través de una resistencia limitadora de corriente temporal con una resistencia de 1 ohmio con una potencia de al menos 75 W (o una lámpara de automóvil con una potencia de 40-60 W), se conecta una batería a la salida del dispositivo y se hace asegúrese de que hay un voltaje positivo de 5 V en la salida Uref (pin 14) del controlador SHI. Se conecta un osciloscopio a los terminales 8 y 11 (salidas C1 y C2) del controlador y se observan los pulsos de control. El motor de la resistencia R1 se establece en la posición más baja según el esquema (corriente de carga mínima) y se suministra un voltaje de 36 ... 48 V desde LATR a la entrada de red del dispositivo. Los transistores VT4 y VT5 no deberían calentarse mucho. El osciloscopio controla el voltaje entre el emisor y el colector de estos transistores. Si hay sobretensiones en la parte delantera de los pulsos, debe usar diodos más rápidos VD14, VD15 o seleccionar con mayor precisión los elementos R17 y. Circuito de amortiguación SP. Hay que tener en cuenta que no todos los osciloscopios permiten realizar medidas en circuitos conectados galvánicamente a la red. Además, recuerde que algunos de los elementos del dispositivo están bajo tensión de red, ¡esto no es seguro! Si todo está en orden, el voltaje en la entrada de la red se aumenta gradualmente. LATRom hasta 220 V y controla el funcionamiento de los transistores VT4, VT5 en un osciloscopio. En este caso, la corriente de salida no debe exceder los 3 A. Al girar el control deslizante de la resistencia RI, asegúrese de que la corriente en la salida del dispositivo cambie sin problemas. A continuación, se retira una resistencia (o lámpara) limitadora de corriente temporal del circuito de salida y la batería se conecta directamente a la salida del dispositivo. Las resistencias R2, R5 se seleccionan de modo que los límites para cambiar la corriente de carga por parte del regulador R2 sean 0,5 y 25 A. Establezca la tensión de salida máxima en 15 V seleccionando la resistencia R4. La perilla del regulador R2 está provista de una escala calibrada en valores de corriente de carga. Puede equipar el dispositivo con un amperímetro. La caja y todas las partes metálicas del cargador que no conducen corriente deben estar conectadas a tierra de manera confiable durante su funcionamiento. No se recomienda dejar un cargador en funcionamiento desatendido durante mucho tiempo. Detalles Los diodos KD257B se pueden reemplazar con RL205 y KD2997A, con otros, incluidos los diodos Schottky con un voltaje inverso de más de 50 V y una corriente rectificada de más de 20 A, FR155, con diodos de pulso de alta velocidad FR205, FR305 y UF400S . Los diodos VD11, VD12 también proporcionan un disipador de calor total con una superficie de al menos 200 cm2. El controlador K1114EU4 SHI tiene muchos análogos extranjeros: TL494IN, DBL494, mPC494, IR2M02, KA7500. En lugar de KT886A-1, son adecuados los transistores KT858A, KT858B o KT886B-1. Los transistores VT4 y VT5 se instalan en disipadores de calor con un área de al menos 100 cm2. Las paredes de la caja del dispositivo como disipador de calor, así como el disipador de calor común para diodos y transistores, no deben usarse por motivos de seguridad en el funcionamiento del cargador. Los disipadores de calor se pueden reducir drásticamente en tamaño enfriándolos a la fuerza con un ventilador. Los transformadores son los elementos más críticos y laboriosos de cualquier convertidor de impulsos. No solo las características del dispositivo, sino también su rendimiento general dependen de la calidad de su fabricación. El transformador T1 está enrollado en un circuito magnético anular de tamaño K20x 12x6 hecho de ferrita M2000NM. El devanado I está enrollado con alambre PEV-2 0,4 uniformemente sobre todo el anillo y contiene 2x28 vueltas. Devanados II y IV - 9 vueltas de cable PEV-2 0,5 cada uno. Devanado III: dos vueltas de cable. MGTF-0,8. Los devanados están aislados entre sí y del circuito magnético por dos capas de cinta delgada de PTFE. El transformador T2 está enrollado en un circuito magnético blindado. SH10x10 de ferrita M2000HM (o, mejor aún, M2500NMS), también es adecuado un circuito magnético anular de la misma sección transversal. El devanado I contiene 35 vueltas de cable PEV-2 0,8. Devanado II: 2x4 vueltas de un paquete con una sección transversal de al menos 4 mm1 de varios cables PEV-2 o PEL. Si se fuerza el enfriamiento del transformador, se puede reducir la sección transversal del haz. Cabe señalar que no solo la confiabilidad del dispositivo, sino también la seguridad de su funcionamiento depende de la calidad del aislamiento entre devanados de los transformadores, ya que es este aislamiento el que aísla los circuitos secundarios de la tensión de red. Por lo tanto, no debe hacerlo con materiales improvisados - papel de regalo, cinta adhesiva, etc. - y menos aún descuidarlo, como a veces hacen los radioaficionados sin experiencia. Lo mejor es usar cinta delgada de fluoroplástico o papel de condensador de condensadores de alto voltaje, colocándolo en 2-3 capas. Autor: Shelestov I.P.
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Comentarios sobre el artículo: Alejandro, shurik_eryoma@rambler.ru Un circuito muy interesante, pero ¿se puede convertir a 2 voltajes de salida de 12 y 24 V? No puedo encontrar un circuito de memoria de pulso para 2 voltajes de 12 y 24 V. Tal vez el autor conozca uno. espero tu ayuda
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