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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Potente fuente de alimentación conmutada, 220/2x50 voltios 800 vatios. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación Las fuentes de alimentación conmutadas se utilizan ampliamente en equipos electrónicos modernos. Se invita a la atención de los lectores a una fuente de alimentación conmutada con una potencia de 800 W. Se diferencia de los descritos anteriormente por el uso de transistores de efecto de campo y un transformador con un devanado primario con una salida promedio en el convertidor. El primero proporciona una mayor eficiencia y reduce la interferencia de alta frecuencia, y el segundo, la mitad de la corriente a través de los transistores clave y elimina la necesidad de un transformador de aislamiento en sus circuitos de compuerta. La desventaja de una solución de circuito de este tipo es el alto voltaje en las mitades del devanado primario, lo que requiere el uso de transistores con el voltaje permitido apropiado. Es cierto que, a diferencia de un convertidor de puente, en este caso, dos transistores son suficientes en lugar de cuatro, lo que simplifica ligeramente el diseño y aumenta la eficiencia del dispositivo. En el UPS propuesto, se utiliza un convertidor push-pull con un transformador, cuyo devanado primario tiene una salida promedio. Tiene alta eficiencia, baja ondulación e irradia débilmente interferencias en el espacio circundante. El autor lo usa para alimentar una versión de dos canales del UMZCH. Tensión de entrada del SAI - 180...240 V, tensión nominal de salida (con entrada 220 V) - 2x50 V, potencia máxima de carga - 800 W, frecuencia de funcionamiento del convertidor - 90 kHz. El diagrama esquemático del SAI se muestra en la fig. 4.47. Como puede ver, este es un convertidor con excitación externa sin estabilización de voltaje de salida. En la entrada del dispositivo, se incluye un filtro de alta frecuencia C1, L1, C2, que evita la entrada de interferencias en la red. Después de pasarlo, el puente de diodos VD1 ... VD4 rectifica la tensión de la red, el condensador C3 suaviza las ondas. El voltaje de CC rectificado (alrededor de 310 V) se utiliza para alimentar el convertidor de alta frecuencia.
El dispositivo de control del convertidor está hecho en microcircuitos DD1 ... DD3. Está alimentado por una fuente estabilizada separada, que consta de un transformador reductor T1, un rectificador VD5 y un regulador de voltaje en los transistores VT1, VT2 y un diodo zener VD6. Sobre los elementos DD1.1, DD1.2 se monta un oscilador maestro que genera pulsos con una frecuencia de repetición de unos 360 kHz. A esto le sigue un divisor de frecuencia por 4, realizado en los disparadores del chip DD2. Con la ayuda de los elementos DD3.1, DD3.2 se crean pausas adicionales entre pulsos. Una pausa no es más que un nivel lógico 0 en las salidas de estos elementos, que aparece cuando hay un nivel lógico 1 en las salidas del elemento DD1.2 y dispara DD2.1 y DD2.2. El voltaje de bajo nivel en la salida de DD3.1 (DD3.2) bloquea DD1.3 (DD1.4) en el estado "cerrado" (en la salida - nivel lógico 1). La duración de la pausa es igual a 1/3 de la duración del pulso de voltaje en los pines 1 DD3.1 y 13 DD3.2, que es suficiente para cerrar el transistor clave. Desde las salidas de los elementos DD1.3 y DD1.4, los pulsos finalmente generados se alimentan a los interruptores de transistor (VT5, VT6), que, a través de las resistencias R10, R11, controlan las puertas de los potentes transistores de efecto de campo VT9, VT10 ( véase la figura 4.48). Los pulsos de las salidas directa e inversa del disparador DD2.2 se alimentan a las entradas de un dispositivo hecho en los transistores VT3, VT4, VT7, VT8. Abriendo a su vez, VT3 y VT7, VT4 y VT8 crean condiciones para la descarga rápida de las capacidades de entrada de los transistores clave VT9, VT10, es decir. su rápido cierre. Las resistencias de resistencia relativamente alta R9 y R10 están incluidas en el circuito de puerta de los transistores VT10 y VT11. Junto con la capacitancia de las puertas, forman filtros de paso bajo que reducen el nivel de armónicos cuando se abren las teclas. Con el mismo propósito, se introdujeron los elementos VD9 ... VD12, R16, R17, C12, C13. El devanado primario del transformador T9 está incluido en los circuitos de drenaje de los transistores VT10, VT2. Los rectificadores de voltaje de salida están hechos en un circuito de puente con diodos VD13...VD20, lo que reduce ligeramente la eficiencia del dispositivo, pero reduce significativamente (más de cinco veces) el nivel de ondulación en la salida del UPS. Es importante tener en cuenta que la forma de las oscilaciones, casi rectangular a la carga máxima, se convierte suavemente en casi sinusoidal cuando la potencia se reduce a 10 ... 20 W, lo que tiene un efecto positivo en el nivel de ruido del UMZCH alimentado. de esta unidad a bajo volumen. La tensión rectificada del devanado IV del transformador T2 se utiliza para alimentar los ventiladores. El dispositivo utiliza condensadores K73-17 (C1, C2, C4), K50-17 (C3), MBM (C12, C13), K73-16 (C14 ... C21, C24, C25), K50-35 (C5. ..C7), KM (el resto). En lugar de los indicados en el diagrama, está permitido usar microcircuitos de la serie K176, K564. Los diodos D246 (VD1 ... VD4) son reemplazables con cualquier otro diseñado para una corriente directa de al menos 5 A y una tensión inversa de al menos 350 V (KD202K, KD202M, KD202R, KD206B, D247B), o un puente rectificador de diodos con los mismos parámetros, diodos KD2997A (VD13 ... VD20) - en KD2997B, KD2999B, diodo zener D8Yu (VD6) - en D814V. Como VT1, puede usar cualquier transistor de la serie KT817, KT819, como VT2 ... VT4 y VT5, VT6, respectivamente, cualquiera de las series KT315, KT503, KT3102 y KT361, KT502, KT3107, en lugar de VT9, VT10 -KP707V1, KP707E1. No se recomienda reemplazar los transistores KT3102Zh (VT7, VT8). Transformador T1 - TS-10-1 o cualquier otro con un voltaje secundario de 11 ... 13 V a una corriente de carga de al menos 150 mA. La bobina L1 del filtro de potencia está enrollada en un anillo de ferrita (M2000NM1) de tamaño K31x18,5x7 con cable PEV-1-1.0 (2x25 vueltas), el transformador T2 está enrollado en tres anillos de ferrita pegados entre sí de la misma marca, pero tamaño K45x28x12. El devanado I contiene 2x42 vueltas de cable PEV-2-1,0 (bobinado en dos hilos), los devanados II y III - 7 vueltas cada uno (en cinco hilos PEV-2-0,8), el devanado IV - 2 vueltas PEV-2- 0,8. Se colocan tres capas de aislamiento hechas de cinta de PTFE entre los devanados. Los circuitos magnéticos de los chokes L2, L3 son varillas de ferrita (1500NMZ) con un diámetro de 6 y una longitud de 25 mm (recortadores de núcleos de armadura B48). Los devanados contienen 12 vueltas de cable PEV-1-1,5. Los transistores VT9, VT10 se instalan en disipadores de calor con ventiladores que se utilizan para enfriar los microprocesadores Pentium (también son adecuados nodos similares de procesadores 486). Los diodos VD13...VD20 se montan en disipadores de calor con una superficie de unos 200 cm2. Al instalar el UPS, debe esforzarse por asegurarse de que todas las conexiones sean lo más cortas posible, y en la sección de potencia use un cable de la sección transversal más grande posible. Es deseable encerrar el SAI en una pantalla metálica y conectarlo al terminal de 0 V de la salida de la fuente, como se muestra en la fig. 4.49.
El cable común de la unidad de potencia no debe estar conectado a la pantalla. Dado que el SAI no está equipado con un dispositivo de protección contra cortocircuitos y sobrecargas, se deben incluir en el circuito de alimentación fusibles de 10 A. El SAI descrito prácticamente no necesita ser ajustado. Solo es importante sincronizar correctamente las mitades del devanado primario del transformador T2. Si las partes están en buenas condiciones y no hay errores en la instalación, la unidad comienza a funcionar inmediatamente después de conectarse a la red. Si es necesario, la frecuencia del convertidor se ajusta seleccionando la resistencia R3. Para aumentar la confiabilidad del UPS, es deseable operarlo con un UMZCH, que proporciona soplado por un ventilador. Autor: Semyan A.P.
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