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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Fuente de alimentación compacta sin transformador, 220/9 voltios 0,2 amperios. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación La construcción de fuentes de alimentación secundarias mediante convertidores de tensión de red rectificados (sin transformador de red) atrae la atención de los desarrolladores no sólo por su diseño compacto. En algunos casos, un bloque de este tipo resulta ser el más racional desde el punto de vista de garantizar la compatibilidad electromagnética de los componentes de los equipos portátiles. La fuente de alimentación que se describe a continuación tiene características de alto rendimiento, lo que permite su uso en equipos de alta calidad.
Principales características técnicas:
La fuente de alimentación consta de un convertidor, un transformador de aislamiento y un estabilizador de tensión bipolar compensador. La tensión de red rectificada por el puente de diodos VD2 se somete a una estabilización preliminar antes de ser suministrada al convertidor. El estabilizador está montado sobre transistores VT1, VT2. La fuente modelo VD3R2, incluida en el circuito emisor del transistor VT2 del elemento de comparación y el amplificador de señal de error, se alimenta desde el devanado III del transformador T1 a través de un rectificador en el diodo VD5. El convertidor se construye mediante un circuito de medio puente sobre el transformador T1 (devanados I, II y IV), los condensadores C3, C4 y los transistores VT3, VT4. Los circuitos RC R9C6, R10C8 son circuitos de sincronización. La unión del emisor de los transistores VT3 y VT4 está protegida por un diodo (VD4, VD6). La unidad de activación del convertidor es un relajante en el transistor VT5, cuyo modo de funcionamiento similar a una avalancha y los parámetros del pulso de activación se establecen mediante los elementos R6-R8, C5. Después de conectar la unidad a la red, el condensador C5 se carga a través de las resistencias R6, R7, el diodo Zener VD1 y el transistor abierto VT1. Cuando el voltaje en el colector del transistor VT5 alcanza 70...90 V, se abre como una avalancha y el condensador C5 se descarga a través del transistor VT5, la unión del emisor del transistor VT4 y la resistencia R7. Como resultado, el transistor VT4 se abre y el convertidor comienza a funcionar. El condensador C5 se descarga periódicamente a través del transistor VT5, que se abre mediante pulsos del devanado IV del transformador T1. Una vez iniciado el convertidor, el estabilizador paramétrico del diodo Zener VD3 entra en funcionamiento y el transistor VT1, junto con el transistor abierto VT2, entra en modo de estabilización de voltaje. Cuando el voltaje de la red cambia, por ejemplo cuando aumenta, el voltaje en el devanado III aumenta, lo que conduce a un aumento en la corriente a través del transistor VT2 y una disminución en la corriente del colector del transistor VT1 y, en consecuencia, a una disminución en el suministro. voltaje del convertidor (voltaje en el condensador C1). Cuando la corriente de carga disminuye, el proceso de autorregulación ocurre de manera similar. Cuando la tensión de red cambia en ±15% y la corriente de carga de 0 a 200 mA, el cambio de tensión en la entrada de los estabilizadores secundarios (en la salida del puente VD7) no supera ±1 V a una tensión nominal de 12,5 V (regulado por la resistencia R2). En este caso, la caída de tensión en el elemento regulador del estabilizador de red (entre los terminales positivos de los condensadores C1 y C2) varía de 15 a 80 V. La introducción de un estabilizador de red permite garantizar un modo de funcionamiento casi nominal del amplificador operacional en los estabilizadores de salida y prescinda de un pequeño disipador de calor para el transistor regulador VT7 (con un área de aproximadamente 4 cm2; en este caso, el área del disipador de calor para el transistor VT1 es de aproximadamente 8 cm2). El estabilizador de compensación de salida contiene un transistor regulador VT7, un seguidor de emisor en un transistor VT6, un amplificador de CC en un amplificador operacional DA1, DA2 y un estabilizador paramétrico en un diodo Zener VD8. Cada amplificador operacional está cubierto por retroalimentación negativa (a través de las resistencias R11, R12 y R14, R16), lo que aumenta la velocidad del elemento de control. El uso de un amplificador de CC de alta velocidad en el circuito de control permite mejorar la respuesta transitoria del estabilizador y eliminar el condensador grande en su salida. Para la unidad considerada, una solución técnica de este tipo que utiliza un condensador C11 de capacidad relativamente pequeña equivale a incluir un condensador con una capacidad de 1000 μF en la salida del estabilizador. Cabe señalar que puede arreglárselas con un amplificador operacional con un ligero deterioro en las características del estabilizador, sin embargo, es necesario aumentar la capacitancia del capacitor C11 (probamos el trabajo con un capacitor con una capacidad de 68 μF) . Con esta simplificación, la salida del amplificador operacional DA2 se conecta directamente a la base del transistor VT6 y se excluyen todos los elementos relacionados con el amplificador operacional DA1. El dispositivo utiliza resistencias MLT fijas; R2, R18 - SP3-27; condensadores C1, C2 - K50-7 a 300/345 V; C3, C4 - K73-17 a 250 V; C5, C6, C8, C12, C13 - KM-5a; S7, S9, S11 - KM-6; T10-K53-1. Los transistores KT704A se pueden reemplazar con KT940, KT605 con cualquier índice de letras, KT312V con KT315B con la resistencia de la resistencia R8 reducida a 10 kOhm, KT646A con KT602, KT503, GT404 con cualquier índice de letras. El transformador T1 está enrollado en un anillo de tamaño estándar K28x16x9 hecho de ferrita 3000NN. Los devanados I y IV contienen cada uno 12 vueltas de alambre PELSHO 0,15, el devanado II - 240 vueltas de alambre PEV-2 0,25, el devanado III - 15 vueltas de alambre PELSHO 0,15, los devanados V y VI - 34 vueltas de alambre PEV-2 cada uno 0,35 . Los elementos relacionados con el propio convertidor deben estar blindados. Una fuente correctamente instalada suele empezar a funcionar inmediatamente. En el caso de que el convertidor no arranque, es necesario verificar la correcta conexión de los devanados y la unidad de arranque, cuyo funcionamiento se puede verificar monitoreando en la pantalla del osciloscopio (con entrada cerrada) la forma de la señal en el colector de transistor VT5: la señal debe verse como una secuencia de pulsos en dientes de sierra con una frecuencia de varios cientos de hercios. La configuración de un estabilizador de red consiste (a la tensión nominal de la red y la corriente de carga) en configurar la resistencia R2, la caída de tensión entre los terminales positivos de los condensadores C1, C2 es igual a 40...45 V, la tensión en el colector del transistor VT5 debe ser aproximadamente 12,5 V. El voltaje de salida 2x9 V se ajusta con resistencias R18. Autor: V.Karlashchuk, S.Karlashchuk
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