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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Convertidor de voltaje estabilizado por pulsos, 3,5 vatios. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Convertidores de tensión, rectificadores, inversores Al desarrollar el dispositivo que se describe a continuación, la tarea era crear una fuente de energía de red de pequeño tamaño y alta eficiencia, capaz de entregar una potencia de 1...3,5 W a una carga no conectada galvánicamente a la red. Estos requisitos se cumplen plenamente mediante un convertidor de voltaje estabilizado por pulsos de ciclo único que transfiere energía al circuito secundario en pausas entre pulsos de corriente en el devanado primario del transformador de aislamiento. Las principales características técnicas del estabilizador:
El diagrama esquemático del convertidor de voltaje de pulso propuesto se muestra en la Fig. 1. El dispositivo incluye un rectificador de tensión de red (VD1) con un filtro suavizante (R4C3C4), un oscilador maestro (DD1.1-DD1.3) con un circuito de disparo (R17C7), un modelador de pulso rectangular (DD1.4-DD1.6 , VT2, VT4 ), interruptor electrónico (VT3), transformador de impulsos (T1), fuente de corriente regulable (VT5), dispositivo de protección contra cortocircuitos de carga (R10, VT1), tres rectificadores (VD2-VD4) y el mismo número de condensadores de filtro. (C9-C11). Los condensadores C1, C2 evitan que la interferencia de la frecuencia de conversión ingrese a la red. Cuando el dispositivo está conectado a la red, los condensadores C3, C4 y C7 comienzan a cargarse. Después de que el voltaje en el último de ellos alcanza aproximadamente 3 V, el oscilador maestro (DD1.1-DD1.3) se autoexcita. La frecuencia de repetición de sus pulsos (dependiendo de la constante de tiempo del circuito R7C5) es de aproximadamente 20 kHz, la forma se asemeja a un diente de sierra. El modelador (DD1.4-DD1.6, VT2, VT4) las convierte en ondas cuadradas. Dado que las secuencias de impulsos en las bases de los transistores VT2 y VT4 son antifase, se abren alternativamente, lo que garantiza un tiempo mínimo de apertura y cierre para el transistor VT3. a0deeacda98c645edcc15c90ca1020a5.gif Cuando este transistor está abierto, una corriente que aumenta linealmente fluye a través del devanado I y el transformador T1 acumula energía, y cuando está cerrado (no pasa corriente por el devanado primario), la energía acumulada por el transformador se convierte en corriente del secundario. devanados III-V. Después de varios ciclos de funcionamiento del generador, se establece una tensión de 7...8 V en el condensador C10. El voltaje de salida del convertidor se estabiliza mediante una fuente de corriente ajustable fabricada en transistores del conjunto VT5 (VT5.2 se utiliza como diodo Zener). Cuando el voltaje fluctúa en la red o en la carga, el voltaje en el devanado II cambia y la fuente de corriente ajustable, actuando sobre el controlador (cambiando la corriente de entrada del inversor DD1.4), cambia el ciclo de trabajo de los pulsos rectangulares según transistor VT3. Cuando la corriente de pulso a través de la resistencia R10 aumenta por encima de un cierto valor de umbral, el transistor VT1 se abre y descarga el condensador C6 (que sirve para evitar el funcionamiento falso del dispositivo de protección por sobretensiones de corriente cortas que ocurren cuando se enciende el convertidor, así como como durante la conmutación del transistor VT3). Como resultado, los pulsos del oscilador maestro dejan de llegar a la base del transistor VT3 y el convertidor deja de funcionar. Cuando se elimina la sobrecarga, el dispositivo comienza nuevamente en 0,8 ... 2 s después de que se cargan los capacitores C6 y C7. Los devanados del transformador de impulsos T1 están enrollados sobre un marco de poliestireno con alambre PEV-2 0,12 y colocados en un núcleo magnético blindado B30 hecho de ferrita de 2000NM. Los devanados I.1 y I.2 contienen 220 vueltas cada uno, los devanados II, III, IV y V: 19, 18, 9 y 33 vueltas, respectivamente. Primero se enrolla el devanado I.2, luego los devanados II, IV, III, V y finalmente el devanado I.1. Entre los devanados II y IV, V y I.1, se colocan pantallas electrostáticas en forma de una capa (aproximadamente 65 vueltas) de alambre PEV-2 0,12. Al montar el transformador se inserta una junta de tela barnizada de 0,1 mm de espesor entre los extremos de la parte central de las copas de ferrita. El transformador también se puede fabricar a partir de un núcleo magnético blindado de ferrita (de la misma marca) B22. En este caso, se utiliza un cable PEV-2 0,09 y el número de vueltas de los devanados I.1 e I.2 aumenta a 230. El transistor KT859A se puede reemplazar con KT826A, KT838A, KT846A. Configurar el dispositivo es fácil. Al colocar el control deslizante de la resistencia de recorte R15 en la posición superior (según el diagrama), encienda el convertidor a la red y configure los valores de voltaje de salida requeridos con esta resistencia. Para reducir la interferencia en circuitos secundarios con frecuencia de conversión (20 kHz), es necesario seleccionar experimentalmente el punto de conexión de las pantallas electrostáticas con uno de los cables del circuito primario, así como el punto de conexión del condensador C8. Para ello, basta con conectar uno de los terminales de cualquier devanado secundario a través de un miliamperímetro de corriente alterna al circuito primario y determinar los puntos nombrados en base a las lecturas mínimas del dispositivo. Cabe señalar que el condensador C8 reduce el nivel de interferencia con la frecuencia de conversión solo en circuitos alimentados por el devanado V. Para lograr el mismo objetivo en circuitos conectados a los devanados III y IV, puede conectar el pin "Común". con el terminal negativo de un rectificador con un voltaje de salida de 20 V, o (si el primero es inaceptable) conecte otro condensador entre el terminal "Común". y el punto de conexión para el terminal inferior (según el diagrama) del condensador C8. Se probó un convertidor ensamblado según el circuito descrito para alimentar una carga que consume 10 W de potencia. En esta versión, el número de vueltas de los devanados I.1 y I.2 se redujo a 120 (con núcleo magnético B30), los condensadores C3, C4 se sustituyeron por uno de óxido de capacitancia de 10 μF (tensión nominal 450 V), la resistencia La resistencia R10 se redujo a 2,7 ohmios y la resistencia R18 a 330 ohmios. Si es necesario tener voltajes de salida distintos a los indicados en las especificaciones técnicas, se debe cambiar en consecuencia el número de vueltas de los devanados III-V, filtrar capacitores con voltajes nominales apropiados y diodos rectificadores con un voltaje inverso de pulso permitido de al menos 3,5. veces el voltaje debe usarse en carga.
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