Über die Stromversorgung von Haushaltsgeräten mit geringem Stromverbrauch. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile

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BatteriebetriebenV. Unser Markt ist überfüllt mit Produkten aus dem Ausland. Kleine Empfänger sind sehr praktisch, allerdings „schrumpfen“ die galvanischen Elemente sehr schnell.

Beispielsweise verbraucht der IB-202-Empfänger Strom über 50 mA. Ein Satz AA-Batterien reicht im Betrieb nur für wenige Tage. Batterien ähnlicher Größe haben eine unzureichende Spannung und sind so teuer, dass Sie für dieses Geld den Funkempfänger selbst kaufen können. Wesentlich günstiger ist die Anschaffung von drei Scheibenbatterien vom Typ D0,26D, D-0,55 oder ähnlich. Durch die Reihenschaltung dieser Akkus erhalten wir eine Spannung von 4,2 V (nach dem Laden).

Um eine lange Lebensdauer dieser Batterien zu gewährleisten, sollte der Entladestrom 0,1-0,3 C nicht überschreiten, wobei C die Nennkapazität der Batterie (Ah) ist. Bei D-0,26D - 0,26 Ah sollte der Entladestrom daher 70 mA nicht überschreiten.

Um Probleme mit schlechten Kontakten zu vermeiden, müssen die Batterien mit Drähten verbunden und verlötet werden. Sie müssen schnell mit niedrigschmelzendem Lot und einem Lötkolben mit einer Leistung von 60...100 W löten. In diesem Fall genügen 1...2 s für die Lötverbindung.

Im Standard-Batteriefach kann nur eine Kopie des D-0,26D frei platziert werden. Durch Entfernen der Federn (die sich sehr leicht entfernen lassen) können Sie zwei Batterien unterbringen. Die dritte Batterie kann platziert werden, indem mit einer Stichsäge ein D25-mm-Loch in die hintere Abdeckung des Empfängers geschnitten wird. Nachdem Sie die Batterie in dieses Loch eingebaut haben, können Sie es außen mit Klebeband abdichten.

Der Preis der D-0,26D-Batterie ist vergleichbar mit dem Preis guter AA-Batterien. Bei sorgfältiger Verwendung dieser Akkus können problemlos mehrere hundert Lade-Entlade-Zyklen erreicht werden.

Wenn keine strengen Anforderungen an die geringe Größe gestellt werden, können Drei-Volt-Geräte an die Taschenlampe eines Bergmanns angeschlossen werden. Ich habe 3ShNK-10-05 verwendet. Seine Kapazität ist solide - 10 Ah. Sie müssen lediglich einen lösbaren Stecker installieren, dafür ist in der Taschenlampe ausreichend Platz. Es empfiehlt sich, den Elektrolyt einer Taschenlampenbatterie alle sechs Monate zu wechseln. Dieser Akku reicht aus, um den oben genannten Empfänger bei täglichem 8-Stunden-Betrieb fast einen ganzen Monat lang zu betreiben. Es sind keine Schaltkreise zur Spannungsreduzierung erforderlich, da die Spannung dieser Batterie im Bereich von 3,5...4,2 V liegt.

Netzbetrieben. Kaufen Sie keine asiatischen Adapter: Werfen Sie Ihr Geld weg. In diesem Fall müssen Sie die Erwärmung des Netzwerktransformators überwachen. Normalerweise ist es heiß und funktioniert längere Zeit nicht, da die Primärwicklung nicht gewickelt ist. Es gibt zwei Möglichkeiten: Die Primärwicklung wickeln oder einen Ballastwiderstand in Reihe schalten. Die erste Option ist arbeitsintensiv und es ist nicht immer Platz zum Aufwickeln zusätzlicher Windungen vorhanden.

Der Widerstandswert des Widerstandsvorschaltgeräts muss je nach Adaptertyp experimentell ausgewählt werden. Dies geschieht am besten mit einem Labor-Spartransformator (LATR) mit einem Milliamperemeter im Lastkreis. Der Wert des Ballastwiderstands wird so gewählt, dass der Leerlaufstrom 5-10 mA nicht überschreitet (je niedriger dieser Strom, desto länger hält der Transformator).

Ein Widerstand ist als Vorschaltgerät viel besser geeignet als ein Kondensator. Erstens gibt es keine Stromstöße, die die Lebensdauer des Kondensators verkürzen. Fällt der Kondensator aus, fällt auch der Transformator aus. Und im Falle eines Durchbrennens verhält sich der Widerstand wie eine Sicherung. Zweitens bildet der Kondensator mit der Primärwicklung des Transformators einen LC-Kreis. Nähert sich seine Resonanzfrequenz 50 Hz, ist der Transformator ernsthaft gefährdet.

Die Designs asiatischer Adapter sind extrem vereinfacht: ein Transformator, vier Dioden (Brücke) und ein oder zwei Kondensatoren. Die Ausgangsspannung wird durch Schalten von Anzapfungen an der Sekundärwicklung des Transformators geändert. Seien Sie nicht überrascht, wenn Ihr Receiver viel brummt und pfeift und der Ton verzerrt ist. Der einfachste Weg, diesen Nachteil zu beseitigen, besteht darin, die Kapazität des Filterkondensators zu erhöhen. Typischerweise wird ein 1000-µF-Kondensator parallel zum Standard-4000-µF-Kondensator geschaltet. Jetzt ist das Brummen im Lautsprecher praktisch nicht mehr hörbar. Zusätzliche Kondensatoren können sowohl im Adapter als auch im Empfänger selbst platziert werden.

Um sich nicht mit der Suche nach kleinen Kondensatoren herumschlagen zu müssen, können Sie einen Transistor-Ripple-Filter verwenden. Abbildung 1 zeigt Optionen für einen solchen Filter.

Der Typ der Transistoren und die Nennwerte der Elemente R1, C1 hängen von den elektrischen Modi ab. Für Empfänger mit geringem Stromverbrauch wie IB-200 gilt R1 = 2...10 kOhm und C1 = 50...500 µF. Der Filter ist parallel zum Gleichrichterkondensator geschaltet und der Empfänger ist an den Ausgang der Schaltung angeschlossen (Abb. 1). Parallel zum Ausgang ist ein Kondensator mit einer Kapazität von 20...200 μF geschaltet (im Diagramm nicht dargestellt). Die drei Filterteile lassen sich problemlos in fast jeden Adapter einbauen.

Die in Abb. 1, b und Abb. 1, c dargestellten Schaltungen weisen eine noch stärkere Welligkeitsunterdrückung auf als die Schaltung in Abb. 1, a. Dabei wird die Eigenschaft eines Feld-Zweipolnetzes genutzt, die in einem großen Unterschied in der Leitfähigkeit von Gleich- und Wechselströmen besteht. Diese Systeme sind viel profitabler als das in Abb. 1, a. Darüber hinaus haben diese Schaltkreise die Eigenschaft, den maximalen Strom in der Last zu begrenzen, dessen Wert IVT2 h21EVT1 nicht überschreiten darf, wobei IVT2 der Strom durch das Zweipolnetzwerk VT2 ist (in Nachschlagewerken als anfänglicher Drain-Strom verfügbar).

Die Reduzierung des Laststroms in diesen Stromkreisen ist sehr einfach. Dazu wird ein Widerstand an den Source-Kreis des Transistors VT2 angeschlossen. Sein Widerstand wird experimentell gewählt; je höher er ist, desto geringer ist der Strom in der Last. Diese Schaltungen ermöglichen es, die Kapazität des Filterkondensators zu reduzieren. Die Schaltungen sind auch bei hohen Lastströmen betriebsbereit. Dazu wird als VT1 ein Verbundtransistor vom Typ KT827A mit großem h21E-Wert verbaut.

Wenn der Empfänger eine stabile Spannung benötigt, ist die Verwendung von Mikroschaltungs-Spannungsstabilisatoren (SV), zum Beispiel KR142EN5A, am einfachsten. Es ist auch einfach, die Spannung dieses Stabilisators (Abb. 2) zu reduzieren, indem die Dioden VD1, VD2 in Reihe geschaltet werden. Für den IB-202-Empfänger können Sie die Dioden D220, D223 verwenden. Kondensator C3 ist erforderlich.

Wenn die Eingangsspannung des Gleichrichters mehr als 15 V beträgt, wird CH KR142EN8 verwendet und dann anstelle von Dioden eine Zenerdiode eingeschaltet, beispielsweise D815A (Kathode an Pin 2 CH). Der Betriebsstrombereich leistungsstarker D815-Zenerdioden ist viel breiter als in den Nachschlagewerken angegeben. Der maximale Strom von 1,4 A ist mehr als ausreichend, um mit CH KR142EN8 zusammenzuarbeiten.

In den Schaltungen (Abb. 1) kann eine Zenerdiode parallel zum Kondensator C1 geschaltet werden mit der Berechnung Uout = Ustab - UbeVT1, d.h. Die Ausgangsspannung liegt 0,6...0,7 V unter der Stabilisierungsspannung der Zenerdiode. Es ist zu berücksichtigen, dass die Zenerdiode einen Teil des VT2-Stroms abführt, daher müssen in solchen SNs Transistoren der KP302-Serie eingebaut werden.

Unser Stromnetz ist mit den unterschiedlichsten Störungen gefüllt. Aus diesem Grund kann es unmöglich sein, den Receiver zu hören, insbesondere auf den DV- und SV-Bändern. Daher würde es nicht schaden, auf der Primärwicklungsseite des Netztransformators einen Tiefpassfilter zu installieren.

Die Ströme der Primärwicklung sind gering und in den Unterbrechungen des Netzwerkkabels können Widerstände eingebaut werden. Beispielsweise tritt bei einem Leerlaufstrom von 10 mA ein Spannungsabfall von nur 100 V an einem 1-Ohm-Widerstand auf. Daher können Sie durch Kondensatoren überbrückte Widerstandsgruppen sicher installieren, wie in Abb. 3 dargestellt.

Kondensatoren müssen von hoher Qualität sein (mit niedrigem tgδ, siehe [1]), zum Beispiel K73-17 für eine Betriebsspannung von 630 V (0,1–0,47 µF). Noch besser ist es, K782-Polypropylenkondensatoren zu installieren, die äußerst zuverlässig sind.

Solche Filter werden nicht nur bei der Stromversorgung von Receivern verwendet, sondern beispielsweise auch bei der Stromversorgung eines CD-Player-Verstärkers [2]. Bei hohen Strömen in der Transformatorwicklung werden Widerstände durch Induktivitäten von 100...200 μH ersetzt. Der Pegel der HF-Störungen wird durch den in der Sekundärwicklung eingebauten Kondensator C3 weiter reduziert. Seine Kapazität sollte eine Größenordnung größer sein als C1 und C2.

Oft gibt es Adapter, die für ein Netz von 100...110 V ausgelegt sind. Sie können nicht direkt an ein 220-V-Netz angeschlossen werden, Überspannungen können jedoch durch an den Primärwicklungskreis angeschlossene Zenerdioden gelöscht werden (Abb. 4). In der Schaltung von Abb. 4, a sind die Zenerdioden parallel geschaltet und in der Schaltung von Abb. 4, b - in Reihe. Der angegebene Zenerdiodentyp (KS620A) ermöglicht eine Änderung des durch ihn fließenden Stroms im Bereich von 5...42 mA [3, 4].

Dies ist durchaus für Geräte mit geringem Stromverbrauch geeignet. Die Primärwicklung dient als Strombegrenzer (Vorschaltgerät). Zenerdioden müssen paarweise entsprechend der minimalen Stabilisierungsspannungsspreizung ausgewählt werden, da sie eine Spreizung von ±15 % haben [4]. Die Verlustleistung ist als P = UstI1 definiert und bei Strömen unter 10 mA ist kein Kühlkörper erforderlich. Auf ähnliche Weise können Sie die Spannung an der Sekundärwicklung reduzieren.

Die betrachteten Optionen erschöpfen nicht die Vielfalt der Tricks mit Stromversorgungsgeräten. Beispielsweise ist es vorteilhaft, Glühlampen anstelle von Vorschaltwiderständen einzuschalten [5].

Литература:

1. Verzeichnis. Elektrische Kondensatoren und Kondensatoranlagen/Hrsg. G.S. Kutschinski. - M.: Energoatomizdat, 1987.
2. Zyzyuk A.G. Pufferverstärker für CD-Player „Technics SL-PG670A“ //Radioamator. - 2001. - Nr. 9, 10.
3. Verzeichnis. Halbleiterbauelemente. Dioden, Thyristoren, optoelektronische Geräte/Ed. N.N. Goryunova. - M.: Energoatomizdat, 1984.
4. Verzeichnis. Halbleiterbauelemente. Gleichrichterdioden. Zener-Dioden. Thyristoren/Ed. A. V. Golomedova. - M.: Radio und Kommunikation, 1989.
5. Zyzyuk A.G. Reparatur von Netzteilen für importierte Geräte//Radioamator. - 2000. - Nr. 12.

Autor: A.G. Zyzyuk

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