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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Redundante Stromversorgung, 12/220 Volt 180 Watt. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile Im Alltag, insbesondere in ländlichen Gebieten, kommt es häufig vor, dass die Stromversorgung unerwartet abgeschaltet wird. In einer solchen Situation kann eine Notstromversorgung Abhilfe schaffen. Die am besten zugängliche Primärquelle dafür ist eine 12-V-Auto-Starterbatterie. Die Energie, die sie liefern kann, reicht völlig aus, um einen Fernseher, eine Lampe und andere Haushaltsgeräte mehrere Stunden lang mit Strom zu versorgen. Bei der Entwicklung eines Notstromrichters stellt sich meist das Problem, an dessen Ausgang eine sinusförmige Spannung zu erhalten. Aber nicht alle Energieverbraucher brauchen es. Bei Glühlampen und Heizgeräten ist die Spannungsform daher völlig gleichgültig; es ist wichtig, dass ihr Effektivwert dem Nennwert des Netzes entspricht. In Schaltnetzteilen moderner Fernseher und Computer wird die Wechselspannung vorab gleichgerichtet, daher ist es notwendig, dass ihr Amplitudenwert mit dem im Netzwerk übereinstimmt – 1,4-mal effektiver. Die nach traditionellen Schaltkreisen hergestellten Transformator-Netzteile vieler UMZCHs, Radios und Tonbandgeräte sind auch in der Lage, mit einer nicht-sinusförmigen Spannungswellenform zu arbeiten. Das vorgeschlagene Gerät erzeugt bipolare Rechteckimpulse mit einer Amplitude von etwa 300 V und einem solchen Tastverhältnis, dass ihre effektive Spannung 220 V beträgt. Die Wandlungsfrequenz wird mit 80 Hz gewählt, was den Betrieb von Leistungstransformatoren für die meisten Verbraucher etwas erleichtert. Bei dieser Frequenz funktionieren zwar Geräte mit Wechselstrom-Elektromotoren – Plattenspieler, Tonbandgeräte, Ventilatoren und einige andere – bei dieser Frequenz nicht normal. Aufgrund der relativ niedrigen Spannung der Primärquelle (12 V) wird die Effizienz des Konverters erheblich durch den Spannungsabfall an den darin verwendeten elektronischen Schlüsseln beeinflusst. Die meisten Siliziumtransistoren haben eine Sättigungsspannung von mehr als 1 V, bei Germaniumtransistoren ist sie deutlich geringer. Tests haben gezeigt, dass die besten Ergebnisse mit einem Schalter erzielt werden, der auf einem Siliziumtransistor mit reduzierter Sättigungsspannung – KT863A – und einem Germaniumtransistor – 1T813V – basiert. Bei einem Strom von 10 A überschreitet der Spannungsabfall daran nicht mehr als 0,6 V. Der Schaltplan eines Notstromrichters zur Stromversorgung von Haushaltsgeräten aus einer Autobatterie ist in Abb. dargestellt. 4.50.
Wichtigste technische Merkmale:
Der DD1-Chip enthält einen Master-Oszillator. Nach dem Einschalten der Versorgungsspannung ist die Dauer der von ihr erzeugten Impulse sehr kurz. Wenn der Kondensator C2 über den Widerstand R4 aufgeladen wird, steigt er auf den Betriebspegel an, was einen reibungslosen Start des Wandlers gewährleistet. Mit jedem Impuls des Master-Oszillators ändert der Trigger DD2.1 seinen Zustand. Signale von seinen direkten und inversen Ausgängen öffnen abwechselnd die Transistoren VT3 und VT4, die die Leistungsschalter an den Transistoren VT5...VT8 steuern. Der Trigger DD2.2 begrenzt die Dauer des offenen Zustands der Transistoren. Die Impulsflanke am Ausgang des Elements DD1.1 versetzt diesen Trigger in einen Zustand, der einem hohen Spannungspegel am Ausgang 13 entspricht. Die Differenzierschaltung C5, R7 erzeugt einen Impuls, der den Trigger am Ende des Master-Oszillatorimpulses zurücksetzt . Der Spannungspegel am Ausgang 13 wird niedrig und dank der Dioden VD6 und VD7 schließt einer der Transistoren – VT3 oder VT4, der offen war. Im Betriebsmodus sind die Signale an Pin 13 von DD2 und Pin 3 von DD1 identisch. Die Spannung an der Wicklung 4-6 des Stromtransformators T1, belastet durch den Widerstand R6, ist proportional zum Strom, der durch die Leistungsschalter fließt. Wenn es 1,2 V überschreitet, öffnet einer der Transistoren – VT1 oder VT2 (je nach Polarität) – und setzt den Trigger DD2.2 zurück. Dadurch werden beide Leistungsschalter geschlossen. Dies bietet Schutz vor Überstrom. Die Drossel L1 begrenzt die Anstiegsgeschwindigkeit des Stroms durch die Leistungsschalter. Wenn sie geschlossen sind, wird die im Magnetfeld des Induktors angesammelte Energie über die VD8-Diode an die Stromquelle zurückgegeben. Die Dioden VD11, VD12 und die Schaltung R16, C7 unterdrücken Spannungsstöße an Leistungsschaltern. Die Komponenten des Low-Power-Wandlers sind auf einer einseitigen Leiterplatte aus Folienfiberglas montiert. Die Position der gedruckten Leiter und Elemente auf der Platine ist in Abb. dargestellt. 4.51.
Der Leistungsteil ist montiert montiert und die Transistoren VT7 und VT8 sind mit Kühlkörpern mit einer Fläche von 160 cm2 ausgestattet. Die Dioden VD9 und VD10 sind auf denselben Kühlkörpern installiert. Für die meisten Teile gelten keine strengen Anforderungen. Als C1 sollte kein Keramikkondensator verwendet werden, dessen Kapazität stark von der Temperatur abhängt. Die Transistoren VT3 und VT4 müssen einen Stromübertragungskoeffizienten von mindestens 60 haben. Wenn keine 1T813V-Transistoren vorhanden sind, werden sie durch ähnliche mit einem anderen Buchstabenindex ersetzt. Als letzten Ausweg können Sie GT806A oder P210 verwenden, allerdings verringert sich durch einen solchen Austausch die Ausgangsleistung des Konverters. Es ist erforderlich, die Stromschutzschwelle zu ändern, indem der Wert des Widerstands R6 auf 16 Ohm erhöht wird. Es wird nicht empfohlen, KT863A-Transistoren durch andere zu ersetzen; in extremen Fällen ist die Verwendung von KT863B zulässig. Die Verwendung von Transistoren mit einer höheren Sättigungsspannung wirkt sich negativ auf den Wirkungsgrad des Wandlers aus. Die Dioden KD2995A können durch KD2997, KD2999, KD213A ersetzt werden. Der Stromwandler T1 ist auf einen W-förmigen Magnetkern aus Elektroband mit einem Querschnitt von 0,56 cm2 gewickelt. Wicklung 1-3 besteht aus zwei Windungen Kupferband in der Breite des Rahmens und einer Dicke von 0,1 mm mit einem Abgriff in der Mitte, Wicklung 4-6 - 260 Windungen PEV-1-0,3 mm-Draht, ebenfalls mit Abgriff von die Mitte. Der T2-Transformator basiert auf dem TS-180 des UNT-47/59-Fernsehers. Seine Netzwicklung dient im Umrichter als Ausgangswicklung. Alle Sekundärwicklungen wurden entfernt und an ihrer Stelle wurden zwei Primärwicklungen mit je 35 Windungen PEV-1-Draht 01,6 mm gewickelt. Geeignet ist jeder andere Transformator mit geeigneter Leistung, der über eine Netzwicklung und zwei für jeweils 8 V Spannung verfügt. Der Induktor L1 ist auf einen magnetischen Ferritkern Ø16x20 mit einem nichtmagnetischen Spalt von 1,1 mm gewickelt. Seine Wicklung 1-2 enthält neun Windungen PEV-1 01,6 mm Draht und 2-3 - 17 Windungen PEV-1 01 mm Draht. Beim Einrichten des Konverters kommt es darauf an, die Pulsfrequenz des Master-Oszillators einzustellen. Sie sollte 160 Hz bei einem Arbeitszyklus von 2 betragen. Der Generator wird ohne Spannungsversorgung der Leistungsschalter eingerichtet. Dazu reicht es aus, den Leiter zu unterbrechen, der Pin 2 der Induktivität L1 mit dem Pluspol der Batterie verbindet. Die Frequenz und das Tastverhältnis der Impulse werden an Pin 3 der DD1-Mikroschaltung gesteuert, wobei durch Auswahl der Widerstände R2 und R3 die gewünschten Werte erreicht werden. Nachdem Sie den Stromversorgungskreis der Tasten wiederhergestellt haben, sollten Sie sicherstellen, dass der effektive Wert der Ausgangsspannung 220 V beträgt (dies sollte mit einem Voltmeter des elektromagnetischen Systems gemessen werden, da ein normales Avometer falsche Messwerte liefert). . Durch Ändern des Widerstandswerts von Widerstand R3 können Sie die Ausgangsspannung in kleinen Grenzen anpassen. Autor: Semjan A.P.
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