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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Convertidor de voltaje 5/9 voltios para alimentar radios. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Convertidores de tensión, rectificadores, inversores Las radios de transistores domésticas fabricadas en la segunda mitad del siglo pasado, por regla general, estaban diseñadas para funcionar con un voltaje de 9 V de fuentes de corriente química. Muchos de ellos han sobrevivido hasta el día de hoy, pero es costoso alimentarlos con baterías galvánicas ... Al mismo tiempo, hoy en día muchas personas tienen una computadora personal, una computadora portátil, un reproductor de DVD, un televisor moderno o un cargador con un conector USB en el que en casa hay tensión 5 VDC. El problema de alimentar los receptores de transistores antiguos en este caso se puede resolver de manera bastante simple: es suficiente para hacer un convertidor de voltaje elevador. Un diagrama de una posible variante de dicho convertidor se muestra en la fig. 1. Está diseñado para conectarse al conector USB de los dispositivos anteriores y proporciona un voltaje estabilizado de 9 V en la salida a una corriente de carga de hasta 500 mA. Las radios de transistores de tamaño pequeño al volumen máximo generalmente consumen corriente hasta 100.150 mA, radios portátiles y receptores de radio relativamente grandes, hasta 300.500 mA.
Se suministra un voltaje de 5 V a la entrada del convertidor a través de los filtros LC C1L1C2 y L2C3C4, que suprimen la interferencia que ingresa al dispositivo desde la fuente de corriente y en la dirección opuesta. El convertidor elevador de voltaje se ensambla en el popular chip MC34063AP1 (DA1). Su salida está alimentada por un transistor bipolar VT1, que mejora las características de carga del regulador de voltaje y aumenta significativamente la confiabilidad del dispositivo. El voltaje de salida depende de la relación de las resistencias de las resistencias R5/R3. Estrangulador L3 - almacenamiento. La resistencia R1 establece la corriente de operación de la protección de sobrecarga integrada en el microcircuito. Con su resistencia indicada en el diagrama y una tensión de entrada de 5 V, comienza a funcionar con una corriente de carga de unos 0,6...0,7 A. La tensión de salida se suministra a la carga a través de los filtros supresores de ruido C7C8L4C9C10 y L5C11C12C13. El LED HL1 se ilumina cuando hay tensión de salida. Con un voltaje de entrada de 5 V y una corriente de carga de 500 mA, el dispositivo consume una corriente de 1,4 A, la frecuencia de operación del convertidor es de aproximadamente 43 kHz, la amplitud de ondulación en los capacitores C7, C8 es de 200 mV y en la salida del estabilizador - solo 6 mV a la frecuencia de conversión. Con una disminución en la corriente de carga a 200 mA, la corriente consumida por el dispositivo disminuye a 0,44 A y la frecuencia de conversión se reduce a 34 kHz. En ausencia de carga, el dispositivo consume una corriente de 12 mA. Con una tensión de entrada de 3 V, proporciona una tensión de salida de 9 V con una corriente de carga de hasta 20 mA.
Todas las piezas, excepto el LED, se colocan sobre una placa de dimensiones 80x50 mm (Fig. 2) del módulo UM1-4 APCG (utilizado en los televisores domésticos UPIMCT), de la que previamente se retiraron todas las piezas y conductores impresos. Instalación colgante. El tablero montado se coloca en una pantalla metálica de 85x54x30 mm, que es el caso del módulo mencionado. También se pueden utilizar cajas de pantallas metálicas del módulo de televisión UM1-2 UPCHZ, selectores de canales SKD-24, SK-D-30-3, SK-M-30-3, bloque BRK-1S o soldar una caja de las mismas dimensiones de lata, por ejemplo, de una lata de café instantáneo. La pantalla está conectada a la placa en un solo punto, con el terminal negativo del condensador C12. Este es un requisito previo, de lo contrario, la pantalla no suprimirá la interferencia, sino que la irradiará. Cualquier resistencia de pequeño tamaño (C1-4, C1-14, MLT y similares) se puede utilizar en el dispositivo. La resistencia R4 está soldada directamente a los terminales del transistor VT1. Condensador C6: película de tamaño pequeño, C4, C7, C10, C12: óxido de aluminio o tantalio, por ejemplo, K50-68, K53-19 o análogos. Los condensadores restantes son de cerámica multicapa para montaje en superficie (SMD): C5 está soldado directamente a los pines del chip DA1, C3, C8, C9, C11 - a los pines de los condensadores de óxido correspondientes, C13 está instalado en el enchufe de alimentación XP2 . El pin 4 del microcircuito DA1, los pines del inductor L1, el emisor VT1, el capacitor C7 y el punto de conexión de los pines del capacitor C6 con la resistencia R3 están conectados al pin negativo del capacitor C4 con cables separados: este es también un requisito previo, del cual depende la calidad del trabajo y la confiabilidad del diseño. Fusible FU1 - polímero autorreparable. Chip de posible reemplazo MC34063AP1 - MC34063AP, MC33063AP1, MC33063AVP (resistente al calor), KA34063A, IP33063N, IP34063N. Diodo Schottky 1 N5822 reemplazar con SR306, SR360, MBRS340T3, MBR340, 30BQ040, 30BQ060, 31DQ06. En lugar del LED rojo RL513-SR113, puede usar cualquier otro brillo continuo, por ejemplo, la serie KIPD21, KIPD40, KIPD66. De los diferentes tipos de transistores probados en el dispositivo con parámetros adecuados, 2SC3747 mostró los mejores resultados (posible reemplazo - 2SC3748, 2SC3746). Se produce en una caja aislada TO-220ML. El transistor está montado sobre un disipador de calor de duraluminio con una superficie de refrigeración de unos 4 cm2. Si se utiliza un transistor con una brida de disipador de calor sin aislamiento, debe aislarse del disipador de calor. La longitud de los cables de conexión que van a los terminales del transistor debe ser lo más corta posible. El mismo requisito se aplica a la resistencia R1. El inductor L1 de dos devanados se usa listo para usar, desde una fuente de alimentación de computadora. Con producción propia, se puede enrollar con alambre PEV-2 con un diámetro de al menos 0,65 mm (antes del llenado) en un anillo de ferrita (M2000NM) de tamaño K16x10x5. Los choques L2, L4 tienen el mismo núcleo magnético y contienen 15 vueltas de cable de montaje trenzado con un diámetro de cobre de 0,65 mm. El devanado del inductor L3 consta de 30 vueltas de un haz de cuatro piezas de alambre PEV-2 0,23 plegadas y retorcidas, enrolladas en una capa en un anillo de tamaño K20x12x6 hecho de ferrita M2000NM con un espacio no magnético (para esto se lima, se parte en dos partes aproximadamente iguales, luego se pega con cola BF o Quintol y se seca durante dos días a temperatura ambiente). El inductor L5 está enrollado en un anillo de ferrita (2000 NM) de tamaño K10x6x4,5 y contiene ocho vueltas de un cable de montaje doblado por la mitad con un diámetro (para cobre) de 0,5 mm. Antes de enrollar, los anillos se envuelven con una tira de tela barnizada o cinta aislante de PVC, el bobinado del inductor terminado se impregna con zaponlak. Para conectar el dispositivo al conector USB, se fabrica un cable casero de dos hilos con un enchufe USB (los cables USB listos para usar disponibles comercialmente para trabajar con el dispositivo descrito no son adecuados debido a la resistencia bastante alta de los cables de alimentación ). La sección transversal de sus núcleos debe ser de al menos 0,75 mm2, longitud: no más de 1 m La carga está conectada al convertidor con un cable de dos hilos con una sección transversal de 0,5 mm2 y una longitud de 1,5 ... 2,5 metro. Si se supone que el dispositivo está conectado a una computadora de escritorio, entonces si hay un puente "+5V/+5VSB" en su placa base, es recomendable colocar este último en la posición "+5V". Se puede encontrar una opción de propósito similar (en lugar de un puente) en la configuración del BIOS de la computadora. En las placas base modernas, el cambio de los puertos externos de + 5VSB a la fuente de alimentación de + 5V puede ocurrir automáticamente cuando la computadora cambia del modo de espera al modo de trabajo. Después de verificar el funcionamiento y las pruebas del convertidor de voltaje, coloque las cubiertas metálicas superior e inferior de la caja, envuélvala en cuatro capas con papel de aluminio adhesivo, luego con la misma cantidad de capas de cinta adhesiva y, finalmente, péguela. con una película decorativa de PVC autoadhesiva. El dispositivo fabricado por el autor no interfiere con la recepción de radio en ningún rango de emisión, incluso si el receptor está instalado directamente en su cuerpo. Si el convertidor de voltaje está conectado al puerto USB de la computadora y el receptor de radio alimentado por él debe estar conectado a la entrada de la tarjeta de sonido (por ejemplo, para grabar transmisiones de radio), entonces la señal de la salida del receptor debe ser alimentado a través de un transformador de aislamiento o una unidad de desacoplamiento optoelectrónico. Además de los receptores de radio, el convertidor puede alimentar cualquier otro dispositivo con una tensión de alimentación nominal de 9 V a una corriente de carga de hasta 0,5 A, por ejemplo, juguetes para niños, instrumentos de medición, etc. Dado que la corriente consumida por el convertidor supera la corriente de carga en 2,5...2,8 veces, al conectar una carga con un consumo de corriente superior a 200 mA, la línea de alimentación del puerto USB puede sobrecargarse. Por lo tanto, antes de conectar el convertidor, debe asegurarse de que la corriente que consume para la línea de alimentación del puerto USB sea aceptable. Autor: A. Butov
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