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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Pulse PSU - desde el cargador. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación Los cargadores de conmutación disponibles comercialmente para equipos pequeños son una buena base para construir fuentes de alimentación que tengan más funciones que los dispositivos originales. En el artículo se describe cómo convertir dicho cargador en una fuente de alimentación. Para cargar baterías recargables y alimentar equipos compactos (teléfonos móviles, reproductores de MP-3, libros electrónicos), actualmente se utilizan ampliamente varios cargadores de pulsos. Desafortunadamente, su voltaje de salida (generalmente alrededor de 5 V a una corriente de carga de 0,2 ... 2 A) está mal filtrado, tiene un alto nivel de ondulación y ellos mismos son fuentes de interferencia de radio, lo que no permite su uso. para alimentar receptores de radio, amplificadores de sonido e instrumentos de medición. Sin embargo, todas estas deficiencias se eliminan con bastante facilidad y, después de un simple refinamiento, dichos "cargadores" también pueden alimentar los dispositivos mencionados. A modo de ejemplo, a continuación se describe la modificación del cargador modelo AC-15E (su circuito se muestra en la Fig. 1), que proporciona una tensión de salida estabilizada de 5,6 V a una corriente de carga de hasta 0,8 A. La tensión de red de 220 V se suministra al condensador de filtro de voltaje rectificado C5 a través de una resistencia protectora R1 y un diodo D1 (las designaciones de elementos de los elementos corresponden a las de la placa de circuito del dispositivo). El convertidor de voltaje de pulso está hecho en un transistor de alto voltaje Q1, un transformador T1 y elementos R5, C6. La resistencia R2 está diseñada para iniciar el convertidor, los elementos D6, R9, C2 forman un circuito de amortiguación.
El transistor Q2 tiene unidades de protección contra sobrecarga y estabilización de voltaje de salida. A medida que aumenta la corriente del emisor del transistor Q1, aumenta la caída de tensión en la resistencia R3 y, cuando supera los 0,6 V, se abre el transistor Q2, que pasa por alto la unión del emisor de Q1, después de lo cual la corriente del colector de este transistor disminuye. La unidad de estabilización de voltaje de salida funciona de la siguiente manera. Cuando el voltaje de salida aumenta por cualquier motivo, aumenta la corriente a través del diodo emisor del optoacoplador PC1, lo que hace que se encienda su fototransistor. Junto con él, se abre el transistor Q2, lo que conduce a una disminución de la corriente base de Q1 y una disminución del voltaje en la salida del dispositivo. Cuando el voltaje de salida se desvía del valor establecido en la dirección de disminución, el proceso avanza en la dirección opuesta. El capacitor C7 filtra el voltaje del devanado III del transformador T7 rectificado por el diodo Schottky D1. El voltaje de salida del dispositivo depende del voltaje de estabilización del diodo zener D8 (lo supera en aproximadamente 1,1 ... 1,2 V). El diagrama de la unidad de fuente de alimentación (PSU) ensamblada sobre la base de este cargador se muestra en la fig. 2 (las designaciones de posición de los nuevos elementos comienzan con el número 1). Se decidió fabricarlo para un voltaje de salida estabilizado de 3,3 V, para lo cual se reemplazó el diodo zener D8 por un dispositivo con un voltaje de estabilización de 2,4 V. Una fuente de alimentación con este voltaje de salida puede usarse para alimentar radios pequeñas, cámaras compactas , juguetes para niños y otros dispositivos diseñados para fuente de alimentación autónoma con un voltaje de 2,4 ... 3,7 V. Si lo desea, utilizando el diodo zener apropiado, puede obtener un voltaje de salida en el rango de 3,3 ... 6 V.
Para reducir las interferencias generadas por el convertidor de pulsos, se conecta a una red de 220 V a través de un filtro LC formado por los elementos 1L1, 1L2, 1L3, 1C1, 1C2. El estrangulador 1L3 se instala en lugar de la resistencia R1, y en lugar de esta última, se instala una resistencia protectora 1R1 de mayor resistencia. El capacitor de filtro C5 ha sido reemplazado por un capacitor más grande con una clasificación de voltaje más alta. El valor de la resistencia limitadora de corriente R5 (680 ohmios) se reduce a 470 ohmios, y la resistencia R3 (10 ohmios) se reduce a 5,1 ohmios (cuanto menor sea la resistencia de esta resistencia, mayor será la corriente de carga en la que la protección se dispara). Aumentó significativamente la capacitancia del condensador de filtro C7. En paralelo con el diodo emisor del optoacoplador, se conecta la resistencia R10, que anteriormente estaba ausente en la placa (cuanto menor sea su resistencia, mayor será el voltaje de salida de la fuente de alimentación). El voltaje a la carga se suministra a través de un filtro LC, que consta de los elementos 1L4, 1L5, 1L6, 1C5-1C9. El LED 1HL1 se enciende cuando hay tensión de salida. El dispositivo está diseñado para un funcionamiento continuo a largo plazo con una corriente de carga de hasta 0,5 A, pero también es capaz de alimentar brevemente una carga que consume una corriente de 1 A. El modo de funcionamiento en este caso es el siguiente: 1 minuto con una corriente de carga de 1 A, luego una pausa de 5 minutos con una corriente de carga inferior a 0,5 A, luego nuevamente 1 min con una corriente de 1 A, y así sucesivamente. La amplitud de la ondulación y el ruido con una corriente de carga de 0,5 A es de unos 50 mV, con 1 A es de unos 100 mV (en este caso, la tensión de salida cae a 3,1 V). Una corriente de salida de 0,5 A a un voltaje de 3,3 V es suficiente para alimentar una radio portátil que contiene un UMZCH relativamente potente, y una corriente de 1 A es suficiente para alimentar cámaras portátiles y la mayoría de los juguetes de los niños. Las partes de la fuente de alimentación están montadas en una caja de plástico con dimensiones de aproximadamente 95x80x26 mm desde el receptor para teclado y mouse de computadora inalámbricos (Fig. 3). Algunas partes adicionales están pegadas al cuerpo con pegamento caliente y pegamento polimérico "Kvintol".
Resistencia 1R1 - R1-7 no inflamable o importada discontinua, colocada dentro de un tubo aislante de silicona no inflamable. Condensadores 1C1, 1C2: cerámica de alto voltaje, 1C3, 1C6, 1C7, 1C9: multicapa cerámica (los tres primeros están soldados entre los terminales de los condensadores de óxido correspondientes, el cuarto está montado en el enchufe de alimentación XS1). Condensadores de óxido: análogos importados de K50-68. Inductores 1L1 - 1L3 - Producción industrial en miniatura con núcleos magnéticos de ferrita en forma de H y devanados con una resistencia de 3 ... hilos. Cuanto mayor sea la inductancia de estos choques y menor sea la resistencia de sus devanados, mejor. Al volver a trabajar o reparar un cargador defectuoso, en lugar del transistor MJE13001, puede usar (teniendo en cuenta el pinout) KF13001, MJE13002, MJE13003. Si es posible, es deseable elegir una instancia con la relación de transferencia de corriente de base estática más alta y la corriente inversa de colector más baja. En lugar del transistor 2SC845, cualquiera de las series 2SC1845, BC547, SS9014, KT645, KT3129, KT3130 servirá. El optoacoplador PS817C se puede reemplazar por cualquiera de los SFH617A-2, LTV817, PC817, EL817, PS2501-1, PC814, PC120, PC123 y el diodo FR107 se puede reemplazar por cualquiera de los UF4007, FR157, MUR160, 1N5398, KD247D , KD258G. Los mismos diodos pueden reemplazar 1N4007. En lugar de un diodo 1N4148, cualquiera de 1N914, 1SS244, KD521, KD522 es adecuado. Posible reemplazo del diodo Schottky 1N5819 - MBRS140TR, SB140, SB150 y el LED KIPD35E-Zh - cualquier brillo continuo sin resistencia incorporada. Si la PSU está configurada para un voltaje de salida más alto, entonces se debe aumentar la resistencia de la resistencia limitadora de corriente 1R3. La apariencia de la fuente de alimentación se muestra en la Fig. 4.
Para conectarse a la carga, se utiliza un cable de dos hilos con conductores de cobre con una sección transversal de 1 mm.2. Se colocan dos circuitos magnéticos tubulares de ferrita de 24 mm de largo: uno está cerca de la caja de la fuente de alimentación, el otro está cerca del enchufe de alimentación XS1. La carcasa del dispositivo no está blindada, por lo que las radios VHF más simples alimentadas por él (por ejemplo, ensambladas en microcircuitos K174XA34, K174XA34A, TDA7088T) son sensibles a las interferencias en condiciones de recepción de radio incierta si están a menos de 500 mm de distancia. (aproximadamente el mismo nivel de RF o superior interfiere con las lámparas fluorescentes compactas). Si lo desea, no es difícil proteger la fuente de alimentación pegando la carcasa desde el interior con papel de aluminio adhesivo, conectado eléctricamente a la placa negativa del condensador 1C8. Otros cargadores se pueden actualizar de manera similar, por ejemplo, los ensamblados de acuerdo con los esquemas [1, 2]. Literatura
Autor: A. Butov
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