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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Convertidor de voltaje de respaldo
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Convertidores de tensión, rectificadores, inversores En la vida cotidiana, hay casos en que la fuente de alimentación se apaga inesperadamente. En tal situación, una fuente de alimentación de emergencia puede ayudar. Como fuente principal para ello, la más accesible es una batería de arranque de automóvil de 12 V. La energía que es capaz de dar es suficiente para alimentar un televisor, una lámpara de iluminación y otros electrodomésticos durante varias horas. A la hora de desarrollar un convertidor de emergencia, suele surgir el problema de obtener una tensión sinusoidal en su salida. Pero no todos los consumidores de energía lo necesitan. Por lo tanto, la forma de voltaje es completamente indiferente a las lámparas incandescentes y los dispositivos de calefacción, es importante que su valor efectivo sea igual al valor nominal de la red. En las fuentes de alimentación conmutadas de televisores y computadoras modernos, el voltaje alterno se rectifica previamente, por lo que es necesario que su valor de amplitud sea el mismo que en la red, 1,4 veces más efectivo. Fuentes de alimentación de transformadores de muchos UMZCH fabricados según esquemas tradicionales. las radios y las grabadoras también pueden operar con una forma de onda de voltaje no sinusoidal. El dispositivo propuesto genera pulsos rectangulares bipolares con una amplitud de aproximadamente 300 V con un ciclo de trabajo tal que su voltaje efectivo es de 220 V. La frecuencia de conversión se elige para que sea de 80 Hz. lo que facilita un poco el funcionamiento de los transformadores de potencia para la mayoría de los consumidores. Es cierto que a tal frecuencia, aquellos dispositivos en los que hay motores eléctricos de corriente alterna (tocadiscos, grabadoras de carrete a carrete, ventiladores y algunos otros) no funcionarán normalmente. Debido al voltaje relativamente bajo de la fuente primaria (12 V), la eficiencia del convertidor se ve significativamente afectada por la caída de voltaje en las llaves electrónicas utilizadas en él. Para la mayoría de los transistores de silicio, es característico un voltaje de saturación de más de 1 V, para el germanio es mucho menor. Las pruebas han demostrado que los mejores resultados tienen una clave hecha en un transistor de silicio con un voltaje de saturación reducido: KT863A y germanio: 1T813V. Una entrada de 10 A de caída de tensión no supera los 0,6 V. El diagrama de un convertidor de emergencia para alimentar equipos domésticos desde una batería de automóvil se muestra en la fig. 1.
Principales características técnicas
Un oscilador maestro está ensamblado en el chip DD1. Después de encender la tensión de alimentación, la duración de los pulsos generados por ella es muy pequeña. A medida que el condensador C2 se carga a través de la resistencia R4, aumenta al trabajo, lo que garantiza un arranque suave del convertidor. Con cada pulso del disparador del oscilador maestro, DD2.1 cambia de estado. Las señales de sus salidas directa e inversa abren alternativamente los transistores VT3 y VT4, que controlan los interruptores de potencia en los transistores VT5-VT8. Trigger DD2.2 limita la duración del estado abierto de los transistores. El borde del pulso en la salida del elemento DD1.1 establece este disparador en un estado correspondiente a un nivel de alto voltaje en la salida 13. El circuito diferenciador C5R7 genera un pulso que reinicia el disparador al final del pulso del oscilador maestro. El nivel de voltaje en la salida 13 se vuelve bajo y, gracias a los diodos VD6 y VD7, uno de los transistores es VT3 o VT4. lo que estaba abierto está cerrado. En modo operativo, las señales en el pin 13 DD2 y el pin 3 DDI son idénticas. El voltaje en el devanado 4 -6 del transformador de corriente T1. cargado con la resistencia R6, proporcional a la corriente que fluye a través de los interruptores de potencia. Si excede 1.2 V. uno de los transistores - VT1 o VT2 (dependiendo de la polaridad) se abrirá y restablecerá el disparador DD2.2. Como resultado, ambas teclas de encendido se cerrarán. Por lo tanto, se proporciona protección contra sobrecorriente. El inductor L1 limita la tasa de aumento de corriente a través de los interruptores de alimentación. Cuando están cerrados, la energía acumulada en el campo magnético del inductor se devuelve a través del diodo VD8 a la fuente de alimentación.Los diodos VD11, VD12 y el circuito R16C7 amortiguan las sobretensiones en los interruptores de alimentación. Las unidades convertidoras de baja potencia están montadas en una placa de circuito impreso de un solo lado hecha de fibra de vidrio recubierta con papel aluminio. La ubicación de los conductores y elementos impresos en el tablero se muestra en la fig. 2. La parte de potencia está hecha por montaje en superficie, y los transistores VT7 y VT8 están equipados con disipadores de calor con un área de 160 cm2. Los diodos VD9 y VD10 están instalados en los mismos disipadores de calor.
La mayoría de los detalles no están sujetos a requisitos estrictos. Como C1, no se debe usar un capacitor cerámico, cuya capacitancia depende en gran medida de la temperatura. Los transistores VT3 y VT4 deben tener un coeficiente de transferencia de corriente de al menos 60. En ausencia de transistores 1T813V, se reemplazan por otros similares con un índice de letra diferente. En casos extremos, se puede utilizar GT806A o P210. sin embargo, la potencia de salida del convertidor se reducirá como resultado de dicho reemplazo. Será necesario cambiar el umbral de protección actual aumentando el valor de la resistencia R6 a 16 ohmios. No se recomienda reemplazar los transistores KT863A por otros; en casos extremos, está permitido usar KT863B. El uso de transistores con un voltaje de saturación más alto afectará negativamente la eficiencia del convertidor. Los diodos KD2995A se pueden reemplazar por KD2997. KD2999. KD213A. El transformador de corriente T1 está enrollado en un núcleo magnético en forma de W hecho de acero eléctrico con una sección transversal de 0.56 cmg. Devanado 1-3: dos vueltas de cinta de cobre con un ancho de acuerdo con el tamaño del marco y un grosor de 0, t. mm con un toque desde el medio, enrollando 4 -6 - 260 vueltas de alambre PZV-1 0,3 mm. también con un toque desde el medio. El transformador T2 está hecho sobre la base del TS-180 del televisor UNT-47/59. Su devanado de red sirve como convertidor de salida. Se quitaron todos los devanados secundarios, en su lugar se enrollaron dos devanados primarios de 35 vueltas de cable PEV-1 de 1,6 mm cada uno. Es adecuado cualquier otro transformador de potencia adecuada, que tenga un devanado de red y dos para una tensión de 8 V cada uno. El inductor L1 está enrollado en un núcleo magnético de ferrita W 16x20 con un espacio no magnético de 1.1 mm. Su devanado 1-2 contiene nueve vueltas de cable PEV-1 de 1.6 mm. y 2-3 - 17 vueltas de cable PEV-1 de 1 mm. Configurar el convertidor se reduce a configurar la frecuencia de pulso del oscilador maestro. Debe ser igual a 160 Hz con un ciclo de trabajo de 2. El generador se sintoniza sin suministrar voltaje a los interruptores de potencia. Para hacer esto, basta con romper el conductor que conecta el terminal 2 del inductor L1 con el polo positivo de la batería. La frecuencia y el ciclo de trabajo de los pulsos se controlan en el pin 3 del chip DDI, logrando los valores deseados al seleccionar las resistencias R2 y R3. Después de eso, después de haber restablecido el circuito de alimentación de las teclas, debe asegurarse de que el valor efectivo del voltaje de salida sea de 220 V (debe medirse con un voltímetro del sistema electromagnético, ya que un avómetro convencional dará lecturas incorrectas) . Al cambiar la resistencia de la resistencia R3. el voltaje de salida se puede ajustar dentro de un rango pequeño. Autor: D. Bezik, pueblo de Skryabina, región de Bryansk.
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