Magazine électronique pratique Datagor. Alimentation : avec et sans régulation, laboratoire, pulsé, appareil, réparation Quelques idées de fabrication

Tous les techniciens en réparation électronique connaissent l'importance d'avoir une alimentation de laboratoire, qui peut être utilisée pour obtenir diverses valeurs de tension et de courant pour une utilisation dans les appareils de charge, l'alimentation, les circuits de test, etc. Il existe de nombreuses variétés de ces appareils sur vente, mais les radioamateurs expérimentés sont tout à fait capables de fabriquer de leurs propres mains une alimentation de laboratoire. Pour cela, vous pouvez utiliser des pièces et des boîtiers usagés, en les complétant par de nouveaux éléments.

Appareil simple

L'alimentation électrique la plus simple se compose de quelques éléments seulement. Les radioamateurs débutants trouveront facile de concevoir et d’assembler ces circuits légers. Le principe principal est de créer un circuit redresseur pour produire du courant continu. Dans ce cas, le niveau de tension de sortie ne changera pas ; cela dépend du rapport de transformation.

Composants de base pour un circuit d'alimentation simple :

1. Un transformateur abaisseur ;
2. Diodes de redressement. Vous pouvez les connecter à l'aide d'un circuit en pont et obtenir un redressement pleine onde, ou utiliser un dispositif demi-onde avec une diode ;
3. Condensateur pour lisser les ondulations. Le type électrolytique d'une capacité de 470 à 1 000 μF est sélectionné ;
4. Conducteurs pour le montage du circuit. Leur section transversale est déterminée par l'amplitude du courant de charge.

Pour concevoir une alimentation de 12 volts, vous avez besoin d'un transformateur qui abaisserait la tension de 220 à 16 V, car après le redresseur, la tension diminue légèrement. De tels transformateurs peuvent être trouvés dans les alimentations d’ordinateurs usagées ou achetées neuves. Vous pouvez trouver vous-même des recommandations concernant le rembobinage des transformateurs, mais au début, il vaut mieux s'en passer.

Les diodes au silicium conviennent. Pour les appareils de petite puissance, des ponts prêts à l'emploi sont disponibles à la vente. Il est important de les connecter correctement.

Il s’agit de la partie principale du circuit, qui n’est pas encore tout à fait prête à l’emploi. Il est nécessaire d'installer une diode Zener supplémentaire après le pont de diodes pour obtenir un meilleur signal de sortie.

Le dispositif résultant est une alimentation standard sans fonctions supplémentaires et est capable de supporter de faibles courants de charge, jusqu'à 1 A. Cependant, une augmentation du courant peut endommager les composants du circuit.

Pour obtenir une alimentation puissante, il suffit d'installer un ou plusieurs étages d'amplification basés sur des éléments de transistor TIP2955 de même conception.

Important! Pour assurer le régime de température du circuit sur des transistors puissants, il est nécessaire de prévoir un refroidissement : radiateur ou ventilation.

Alimentation réglable

Les alimentations régulées en tension peuvent aider à résoudre des problèmes plus complexes. Les appareils disponibles dans le commerce diffèrent par leurs paramètres de contrôle, leurs puissances nominales, etc. et sont sélectionnés en tenant compte de l'utilisation prévue.

Une simple alimentation réglable est assemblée selon le schéma approximatif présenté sur la figure.

La première partie du circuit avec transformateur, pont de diodes et condensateur de lissage est similaire au circuit d'une alimentation conventionnelle sans régulation. Vous pouvez également utiliser un appareil issu d'une ancienne alimentation comme transformateur, l'essentiel est qu'il corresponde aux paramètres de tension sélectionnés. Cet indicateur pour l'enroulement secondaire limite la limite de contrôle.

Comment fonctionne le système :

1. La tension redressée va à la diode Zener, qui détermine la valeur maximale de U (peut être prise à 15 V). Les paramètres de courant limités de ces pièces nécessitent l'installation d'un étage amplificateur à transistor dans le circuit ;
2. La résistance R2 est variable. En modifiant sa résistance, vous pouvez obtenir différentes valeurs de tension de sortie ;
3. Si vous régulez également le courant, la deuxième résistance est installée après l'étage du transistor. Ce n'est pas dans ce diagramme.

Si une plage de régulation différente est requise, il est nécessaire d'installer un transformateur avec les caractéristiques appropriées, ce qui nécessitera également l'inclusion d'une autre diode Zener, etc. Le transistor nécessite un refroidissement par radiateur.

Tous les instruments de mesure pour l'alimentation régulée la plus simple conviennent : analogiques et numériques.

Après avoir construit de vos propres mains une alimentation réglable, vous pouvez l'utiliser pour des appareils conçus pour différentes tensions de fonctionnement et de charge.

Alimentation bipolaire

La conception d’une alimentation bipolaire est plus complexe. Des ingénieurs électroniciens expérimentés peuvent le concevoir. Contrairement aux alimentations unipolaires, ces alimentations en sortie fournissent une tension avec un signe plus et moins, ce qui est nécessaire pour alimenter les amplificateurs.

Bien que le circuit représenté sur la figure soit simple, sa mise en œuvre nécessitera certaines compétences et connaissances :

1. Vous aurez besoin d'un transformateur avec un enroulement secondaire divisé en deux moitiés ;
2. L'un des principaux éléments sont des stabilisateurs de transistor intégrés : KR142EN12A - pour tension continue ; KR142EN18A – pour le contraire ;
3. Un pont de diodes permet de redresser la tension, il peut être assemblé à l'aide d'éléments séparés ou à l'aide d'un assemblage prêt à l'emploi ;
4. Les résistances variables sont impliquées dans la régulation de tension ;
5. Pour les éléments à transistors, il est impératif d'installer des radiateurs de refroidissement.

Une alimentation bipolaire de laboratoire nécessitera également l’installation de dispositifs de surveillance. Le boîtier est assemblé en fonction des dimensions de l'appareil.

Protection de l'alimentation

La méthode la plus simple pour protéger une alimentation électrique consiste à installer des fusibles avec des cartouches fusibles. Il existe des fusibles à récupération automatique qui ne nécessitent pas de remplacement après avoir grillé (leur durée de vie est limitée). Mais ils n’offrent pas une garantie totale. Souvent, le transistor est endommagé avant que le fusible ne saute. Les radioamateurs ont développé divers circuits utilisant des thyristors et des triacs. Les options peuvent être trouvées en ligne.

Pour réaliser un boîtier d'appareil, chaque artisan utilise les méthodes dont il dispose. Avec assez de chance, vous pouvez trouver un conteneur prêt à l'emploi pour l'appareil, mais vous devrez toujours modifier la conception de la paroi avant afin d'y placer des dispositifs de commande et des boutons de réglage.

Quelques idées de réalisation :

1. Mesurez les dimensions de tous les composants et découpez les murs dans des feuilles d'aluminium. Appliquer des marquages ​​sur la surface avant et faire les trous nécessaires ;
2. Fixez la structure avec un coin ;
3. La base inférieure du bloc d'alimentation avec transformateurs puissants doit être renforcée ;
4. Pour le traitement externe, apprêter la surface, peindre et sceller avec du vernis ;
5. Les composants du circuit sont isolés de manière fiable des parois externes pour éviter toute tension sur le boîtier en cas de panne. Pour ce faire, il est possible de coller les murs par l'intérieur avec un matériau isolant : carton épais, plastique, etc.

De nombreux appareils, notamment les plus gros, nécessitent l'installation d'un ventilateur de refroidissement. Il peut être amené à fonctionner en mode constant, ou un circuit peut être configuré pour s'allumer et s'éteindre automatiquement lorsque les paramètres spécifiés sont atteints.

Le circuit est mis en œuvre en installant un capteur de température et un microcircuit qui assure le contrôle. Pour que le refroidissement soit efficace, un libre accès à l’air est nécessaire. Cela signifie que le panneau arrière, près duquel le refroidisseur et les radiateurs sont montés, doit comporter des trous.

Important! Lors du montage et de la réparation d'appareils électriques, vous devez garder à l'esprit le risque de choc électrique. Les condensateurs sous tension doivent être déchargés.

Il est possible d'assembler de vos propres mains une alimentation de laboratoire fiable et de haute qualité si vous utilisez des composants réparables, calculez clairement leurs paramètres, utilisez des circuits éprouvés et les appareils nécessaires.

Vidéo

J'avais besoin d'une alimentation de haute qualité pour tester les amplificateurs, dont je suis un grand fan d'assemblage. Les amplificateurs sont différents, l'alimentation est différente. Sortie : vous devez réaliser une alimentation de laboratoire avec une tension de sortie réglable de 0 à 30 Volts.
Et pour expérimenter en toute sécurité, pour la santé et pour le matériel (les transistors puissants ne sont pas bon marché), le courant de charge de l'alimentation doit également être régulé.
Alors, ce que je voulais de mon bloc d'alimentation :
1. Protection contre les courts-circuits
2. Limitation de courant selon la limite fixée
3. Tension de sortie réglable en douceur
4. Bipolarité (0-30 V ; 0,002-3 A)

Il arrive souvent que des soudeurs se tournent vers des circuits à fréquence ultrasonore de classe « A » afin d'obtenir « ce son génial », qu'il s'agisse des amplificateurs classiques de John Linsley-Hood, de Nelson Pass ou de nombreuses options du Web, comme le nôtre.
Malheureusement, tous les bricoleurs ne tiennent pas compte du fait que les amplificateurs de classe « A » nécessitent l’utilisation d’une source d’alimentation avec un niveau d’ondulation très faible. Et cela conduit à un passé invincible et à une déception ultérieure.

L’arrière-plan est quelque chose de désagréable, presque métaphysique. Il y a trop de raisons et de mécanismes d'apparition. De nombreuses méthodes de lutte sont également décrites : du routage correct des fils au changement de circuits.
Aujourd'hui, je souhaite aborder le sujet du « conditionnement » de l'alimentation électrique des ultrasons. Écrasons les pulsations !

Cependant, les stocker complètement chargés ou complètement déchargés (comme c'est généralement le cas après avoir vérifié leur capacité) est irrationnel - les paramètres des batteries, en particulier celles utilisées, « flottent » rapidement et irrévocablement pendant le stockage.

Lors des travaux d'installation électrique, on utilise généralement des fers à souder alimentés par un courant alternatif et une tension ne dépassant pas 42 V. L'utilisation constante de fers à souder électriques de 220 V est autorisée s'ils sont alimentés par un transformateur d'isolement.

Après avoir lu l'article « Dimmer (dimmer) » d'igRoman, dans lequel le contrôle d'un analogue d'un transistor unijonction a été implémenté sur un transistor à effet de champ, l'idée est née d'appliquer le principe de contrôle décrit dans cet article pour créer un stabilisateur de tension. pour un fer à souder basse tension basé sur un circuit de transformateur électronique.

Il existe dans la nature de petites cartes qui permettent d'alimenter entièrement les cartes mères d'ordinateurs à partir d'une source d'alimentation +12V, on les appelle PicoPSU. Dans cet article, je partagerai mon expérience dans la création d'un tel dispositif pour une carte mère. HP Z220CMT 1155.

Les dimensions de ma planche se sont avérées légèrement plus grandes que celles de Pico, j'ai donc appelé mon idée NanoPSU.

Salutations à tous et amateurs d'électronique !
Aujourd'hui, je veux vous montrer un appareil issu d'un article d'Alexandre (koan51). Après avoir tout lu de haut en bas, j'ai décidé de « finir » un peu l'appareil et de le « peaufiner » à mon goût.

Eh bien, amis soldats, prenons l’article, quelques morceaux de fer, un fer à souder et c’est parti !:au revoir:

Qui n'a pas rencontré dans sa pratique le besoin de charger une batterie et, déçu par l'absence d'un chargeur avec les paramètres nécessaires, a été contraint d'acheter un nouveau chargeur en magasin, ou de remonter le circuit nécessaire ?
J'ai donc dû à plusieurs reprises résoudre le problème du chargement de diverses batteries alors qu'il n'y avait pas de chargeur approprié à portée de main. J'ai dû assembler rapidement quelque chose de simple, par rapport à une batterie spécifique.

Fabriquer une alimentation électrique de vos propres mains n'a pas de sens seulement pour les radioamateurs enthousiastes. Un bloc d'alimentation (PSU) fait maison créera de la commodité et permettra d'économiser une somme considérable dans les cas suivants :

• Pour alimenter des outils électriques basse tension, pour sauver la vie d’une batterie rechargeable coûteuse ;
• Pour l'électrification de locaux particulièrement dangereux en termes de degré de choc électrique : caves, garages, remises, etc. Lorsqu'il est alimenté par du courant alternatif, une grande quantité de celui-ci dans le câblage basse tension peut créer des interférences avec les appareils électroménagers et électroniques ;
• Dans le design et la créativité pour une découpe précise, sûre et sans déchets de mousse plastique, de caoutchouc mousse, de plastiques à bas point de fusion avec du nichrome chauffé ;
• Dans la conception de l'éclairage, l'utilisation d'alimentations spéciales prolongera la durée de vie de la bande LED et obtiendra des effets d'éclairage stables. L'alimentation des éclairages sous-marins, etc. à partir d'un réseau électrique domestique est généralement inacceptable ;
• Pour charger des téléphones, des smartphones, des tablettes et des ordinateurs portables loin des sources d'alimentation stables ;
• Pour l'électroacupuncture ;
• Et bien d’autres fins non directement liées à l’électronique.

Des simplifications acceptables

Les alimentations professionnelles sont conçues pour alimenter tout type de charge, y compris. réactif. Les consommateurs possibles incluent les équipements de précision. Le pro-BP doit maintenir la tension spécifiée avec la plus grande précision pendant une durée indéfinie, et sa conception, sa protection et son automatisation doivent permettre son fonctionnement par du personnel non qualifié dans des conditions difficiles, par exemple. biologistes pour alimenter leurs instruments dans une serre ou en expédition.

Une alimentation de laboratoire amateur est exempte de ces limitations et peut donc être considérablement simplifiée tout en conservant des indicateurs de qualité suffisants pour un usage personnel. De plus, grâce à des améliorations également simples, il est possible d'en obtenir une alimentation électrique à usage spécial. Qu'allons-nous faire maintenant?

Abréviations

1. KZ – court-circuit.
2. XX – régime de ralenti, c'est-à-dire déconnexion brutale de la charge (consommateur) ou rupture de son circuit.
3. VS – coefficient de stabilisation de tension. Il est égal au rapport entre la variation de la tension d'entrée (en % ou en fois) et la même tension de sortie à consommation de courant constante. Par exemple. La tension du réseau a complètement chuté, passant de 245 à 185V. Par rapport à la norme 220V, ce sera 27%. Si le VS de l'alimentation est de 100, la tension de sortie changera de 0,27%, ce qui, avec sa valeur de 12V, donnera une dérive de 0,033V. Plus qu'acceptable pour une pratique amateur.
4. L'IPN est une source de tension primaire non stabilisée. Il peut s'agir d'un transformateur en fer avec un redresseur ou d'un onduleur de tension de réseau pulsé (VIN).
5. IIN - fonctionnent à une fréquence plus élevée (8-100 kHz), ce qui permet l'utilisation de transformateurs en ferrite compacts et légers avec des enroulements de plusieurs à plusieurs dizaines de tours, mais ils ne sont pas sans inconvénients, voir ci-dessous.
6. RE – élément régulateur du stabilisateur de tension (SV). Maintient la sortie à sa valeur spécifiée.
7. ION – source de tension de référence. Définit sa valeur de référence, selon laquelle, avec les signaux de retour du système d'exploitation, le dispositif de contrôle de l'unité de contrôle influence le RE.
8. SNN – stabilisateur de tension continue ; simplement « analogique ».
9. ISN – stabilisateur de tension d'impulsion.
10. UPS est une alimentation à découpage.

Note: SNN et ISN peuvent fonctionner à la fois à partir d'une alimentation à fréquence industrielle avec un transformateur sur fer et à partir d'une alimentation électrique.

À propos des alimentations de l'ordinateur

Les UPS sont compacts et économiques. Et dans le garde-manger, de nombreuses personnes disposent d'une alimentation électrique provenant d'un vieil ordinateur qui traîne, obsolète, mais tout à fait utilisable. Alors, est-il possible d'adapter une alimentation à découpage depuis un ordinateur à des fins amateurs/professionnelles ? Malheureusement, un ordinateur UPS est un appareil plutôt hautement spécialisé et les possibilités d'utilisation à la maison/au travail sont très limitées :

Il est peut-être conseillé à l'amateur moyen d'utiliser un onduleur converti à partir d'un ordinateur uniquement pour alimenter des outils électriques ; à ce sujet, voir ci-dessous. Le deuxième cas est celui où un amateur s'occupe de la réparation de PC et/ou de la création de circuits logiques. Mais alors il sait déjà comment adapter l'alimentation d'un ordinateur pour cela :

1. Chargez les canaux principaux +5V et +12V (fils rouge et jaune) avec des spirales nichrome à 10-15% de la charge nominale ;
2. Le fil vert de démarrage progressif (bouton basse tension sur le panneau avant de l'unité centrale) sur le PC est court-circuité au commun, c'est-à-dire sur l'un des fils noirs ;
3. L'allumage/extinction s'effectue mécaniquement, à l'aide d'un interrupteur à bascule situé sur le panneau arrière du bloc d'alimentation ;
4. Avec E/S mécaniques (fer) « en service », c'est-à-dire l'alimentation indépendante des ports USB +5V sera également désactivée.

Mettez-vous au travail !

En raison des défauts des UPS, ainsi que de leur complexité fondamentale et de leurs circuits, nous n'en examinerons que quelques-uns à la fin, mais simples et utiles, et parlerons de la méthode de réparation de l'IPS. La partie principale du matériel est consacrée aux SNN et IPN avec transformateurs de fréquence industriels. Ils permettent à une personne qui vient de récupérer un fer à souder de se constituer une alimentation de très haute qualité. Et en l’ayant à la ferme, il sera plus facile de maîtriser les techniques « fines ».

IPN

Tout d’abord, regardons l’IPN. Nous laisserons les impulsions plus en détail jusqu'à la section sur les réparations, mais elles ont quelque chose en commun avec les « en fer » : un transformateur de puissance, un redresseur et un filtre anti-ondulation. Ensemble, ils peuvent être mis en œuvre de différentes manières en fonction de l'objectif de l'alimentation électrique.

Pos. 1 sur la fig. 1 – redresseur demi-onde (1P). La chute de tension aux bornes de la diode est la plus petite, env. 2B. Mais la pulsation de la tension redressée a une fréquence de 50 Hz et est « irrégulière », c'est-à-dire avec des intervalles entre les impulsions, de sorte que le condensateur du filtre de pulsation Sf doit avoir une capacité 4 à 6 fois plus grande que dans les autres circuits. L'utilisation du transformateur de puissance Tr pour l'alimentation est de 50 %, car Seule 1 demi-onde est redressée. Pour la même raison, un déséquilibre de flux magnétique se produit dans le circuit magnétique Tr et le réseau le « voit » non pas comme une charge active, mais comme une inductance. Par conséquent, les redresseurs 1P ne sont utilisés que pour les faibles puissances et là où il n'y a pas d'autre moyen, par exemple. en IIN sur les générateurs bloquants et avec une diode d'amortissement, voir ci-dessous.

Note: pourquoi 2V, et non 0,7V, auquel s'ouvre la jonction p-n dans le silicium ? La raison est le courant, qui est discuté ci-dessous.

Pos. 2 – 2 demi-ondes avec point médian (2PS). Les pertes des diodes sont les mêmes qu’auparavant. cas. L'ondulation est continue à 100 Hz, donc le Sf le plus petit possible est nécessaire. Utilisation de Tr – 100% Inconvénient – ​​double consommation de cuivre sur l'enroulement secondaire. A l'époque où l'on fabriquait des redresseurs à l'aide de lampes kénotron, cela n'avait pas d'importance, mais aujourd'hui c'est décisif. Par conséquent, les 2PS sont utilisés dans les redresseurs basse tension, principalement à des fréquences plus élevées avec des diodes Schottky dans les UPS, mais les 2PS n'ont aucune limitation fondamentale en matière de puissance.

Pos. Pont 3 – 2 demi-ondes, 2RM. Les pertes sur les diodes sont doublées par rapport à la pos. 1 et 2. Le reste est le même que celui du 2PS, mais le cuivre secondaire est presque deux fois moins nécessaire. Presque - car il faut enrouler plusieurs tours pour compenser les pertes sur une paire de diodes "supplémentaires". Le circuit le plus couramment utilisé concerne les tensions à partir de 12 V.

Pos. 3 – bipolaire. Le « pont » est représenté de manière conventionnelle, comme c'est l'habitude dans les schémas de circuit (habituez-y !), et tourne de 90 degrés dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, mais en fait il s'agit d'une paire de 2PS connectés dans des polarités opposées, comme on peut le voir clairement plus loin dans Figue. 6. La consommation de cuivre est la même que celle du 2PS, les pertes de diodes sont les mêmes que celle du 2PM, le reste est le même que celui des deux. Il est conçu principalement pour alimenter des appareils analogiques nécessitant une symétrie de tension : Hi-Fi UMZCH, DAC/ADC, etc.

Pos. 4 – bipolaire selon le schéma de doublement parallèle. Fournit une symétrie de tension accrue sans mesures supplémentaires, car l'asymétrie de l'enroulement secondaire est exclue. En utilisant Tr 100%, ondule à 100 Hz, mais déchiré, donc Sf a besoin d'une double capacité. Les pertes sur les diodes sont d'environ 2,7 V en raison de l'échange mutuel de courants traversants, voir ci-dessous, et à une puissance supérieure à 15-20 W, elles augmentent fortement. Ils sont construits principalement comme auxiliaires de faible puissance pour l'alimentation indépendante des amplificateurs opérationnels (amplis opérationnels) et d'autres composants analogiques de faible puissance, mais exigeants en termes de qualité d'alimentation.

Comment choisir un transformateur ?

Dans un onduleur, l'ensemble du circuit est le plus souvent clairement lié à la taille standard (plus précisément au volume et à la section transversale Sc) du ou des transformateurs, car l'utilisation de procédés fins en ferrite permet de simplifier le circuit tout en le rendant plus fiable. Ici, « d’une manière ou d’une autre à votre manière » se résume au strict respect des recommandations du développeur.

Le transformateur à base de fer est choisi en tenant compte des caractéristiques du SNN, ou est pris en compte lors de son calcul. La chute de tension aux bornes du RE Ure ne doit pas être inférieure à 3 V, sinon le VS chutera fortement. À mesure que Ure augmente, le VS augmente légèrement, mais la puissance RE dissipée augmente beaucoup plus rapidement. Par conséquent, Ure est pris à 4-6 V. On y ajoute 2(4) V de pertes sur les diodes et la chute de tension sur l'enroulement secondaire Tr U2 ; pour une plage de puissance de 30-100 W et des tensions de 12-60 V, nous la portons à 2,5 V. U2 ne provient pas principalement de la résistance ohmique de l'enroulement (elle est généralement négligeable dans les transformateurs puissants), mais des pertes dues à l'inversion de la magnétisation du noyau et à la création d'un champ parasite. Simplement, une partie de l'énergie du réseau, « pompée » par l'enroulement primaire dans le circuit magnétique, s'évapore dans l'espace, ce qui est pris en compte par la valeur de U2.

Ainsi, nous avons calculé, par exemple, pour un pont redresseur, 4 + 4 + 2,5 = 10,5 V supplémentaires. Nous l'ajoutons à la tension de sortie requise du bloc d'alimentation ; que ce soit 12V, et divisons par 1,414, nous obtenons 22,5/1,414 = 15,9 ou 16V, ce sera la tension la plus basse autorisée de l'enroulement secondaire. Si le TP est fabriqué en usine, nous prenons 18 V dans la gamme standard.

Maintenant, le courant secondaire entre en jeu, qui est naturellement égal au courant de charge maximum. Disons que nous avons besoin de 3A ; multipliez par 18V, ce sera 54W. On a obtenu la puissance globale Tr, Pg, et on trouvera la puissance nominale P en divisant Pg par le rendement Tr η, qui dépend de Pg :

• jusqu'à 10W, η = 0,6.
• 10-20 W, η = 0,7.
• 20-40 W, η = 0,75.
• 40-60 W, η = 0,8.
• 60-80 W, η = 0,85.
• 80-120 W, η = 0,9.
• à partir de 120 W, η = 0,95.

Dans notre cas, il y aura P = 54/0,8 = 67,5 W, mais une telle valeur standard n'existe pas, vous devrez donc prendre 80 W. Afin d'obtenir 12Vx3A = 36W en sortie. Une locomotive à vapeur, et c'est tout. Il est temps d’apprendre à calculer et à remonter vous-même les « transes ». De plus, en URSS, des méthodes de calcul des transformateurs sur fer ont été développées, permettant, sans perte de fiabilité, d'extraire 600 W d'un noyau qui, calculé selon les ouvrages de référence de la radio amateur, n'est capable de produire que 250 W. W. "Iron Trance" n'est pas aussi stupide qu'il y paraît.

SNN

La tension redressée doit être stabilisée et, le plus souvent, régulée. Si la charge est supérieure à 30-40 W, une protection contre les courts-circuits est également nécessaire, sinon un dysfonctionnement de l'alimentation électrique peut provoquer une panne de réseau. SNN fait tout cela ensemble.

Référence simple

Il est préférable pour un débutant de ne pas passer immédiatement à une puissance élevée, mais de fabriquer un ELV 12 V simple et très stable pour le tester selon le circuit de la Fig. 2. Il peut ensuite être utilisé comme source de tension de référence (sa valeur exacte est définie par R5), pour vérifier les appareils ou comme ELV ION de haute qualité. Le courant de charge maximum de ce circuit n'est que de 40 mA, mais le VSC sur le GT403 antédiluvien et le tout aussi ancien K140UD1 est supérieur à 1000, et lors du remplacement de VT1 par un silicium de puissance moyenne et de DA1 sur l'un des amplificateurs opérationnels modernes, il dépassera 2000 et même 2500. Le courant de charge augmentera également jusqu'à 150 -200 mA, ce qui est déjà utile.

0-30

L'étape suivante est une alimentation avec régulation de tension. Le précédent a été réalisé selon ce qu'on appelle. circuit de comparaison compensatoire, mais il est difficile d'en convertir un en un courant élevé. Nous allons créer un nouveau SNN basé sur un émetteur suiveur (EF), dans lequel le RE et le CU sont combinés dans un seul transistor. Le KSN se situera autour de 80-150, mais ce sera suffisant pour un amateur. Mais le SNN sur l'ED permet, sans astuce particulière, d'obtenir un courant de sortie allant jusqu'à 10A ou plus, autant que le Tr donnera et que le RE résistera.

Le circuit d'une simple alimentation 0-30V est représenté en pos. 1 fig. 3. IPN car il s'agit d'un transformateur prêt à l'emploi tel que TPP ou TS pour 40-60 W avec un enroulement secondaire pour 2x24V. Redresseur de type 2PS avec diodes évaluées à 3-5A ou plus (KD202, KD213, D242, etc.). VT1 est installé sur un radiateur d'une superficie de 50 mètres carrés ou plus. cm; Un vieux processeur PC fonctionnera très bien. Dans de telles conditions, ce ELV n'a pas peur d'un court-circuit, seuls VT1 et Tr chaufferont, donc un fusible de 0,5 A dans le circuit de l'enroulement primaire de Tr suffit pour la protection.

Pos. La figure 2 montre à quel point une alimentation sur alimentation électrique est pratique pour un amateur : il existe un circuit d'alimentation 5A avec réglage de 12 à 36 V. Cette alimentation peut fournir 10A à la charge s'il y a une alimentation 400W 36V . Sa première caractéristique est que le SNN K142EN8 intégré (de préférence avec l'indice B) joue un rôle inhabituel d'unité de contrôle : à sa propre sortie 12V s'ajoute, partiellement ou totalement, tous les 24V, la tension de l'ION à R1, R2, VD5. , VD6. Les condensateurs C2 et C3 empêchent l'excitation sur HF DA1 de fonctionner dans un mode inhabituel.

Le point suivant est le dispositif de protection contre les courts-circuits (PD) sur R3, VT2, R4. Si la chute de tension aux bornes de R4 dépasse environ 0,7 V, VT2 s'ouvrira, fermera le circuit de base de VT1 au fil commun, il se fermera et déconnectera la charge de la tension. R3 est nécessaire pour que le courant supplémentaire n'endommage pas DA1 lorsque les ultrasons sont déclenchés. Il n'est pas nécessaire d'augmenter sa dénomination, car lorsque l'échographie est déclenchée, vous devez verrouiller solidement le VT1.

Et la dernière chose est la capacité apparemment excessive du condensateur du filtre de sortie C4. Dans ce cas, c'est sûr, car Le courant collecteur maximum du VT1 de 25A assure sa charge à l'allumage. Mais cette ELV peut fournir un courant allant jusqu'à 30 A à la charge en 50 à 70 ms, cette alimentation simple est donc adaptée pour alimenter des outils électriques basse tension : son courant de démarrage ne dépasse pas cette valeur. Il vous suffit de fabriquer (au moins en plexiglas) un bloc-sabot de contact avec un câble, de mettre le talon de la poignée, de laisser "Akumych" se reposer et d'économiser des ressources avant de partir.

À propos du refroidissement

Disons que dans ce circuit la sortie est de 12 V avec un maximum de 5 A. Ce n'est que la puissance moyenne d'une scie sauteuse, mais contrairement à une perceuse ou un tournevis, elle en prend tout le temps. En C1, il reste à environ 45V, c'est à dire sur RE VT1, il reste quelque part autour de 33 V à un courant de 5 A. La dissipation de puissance est supérieure à 150 W, voire supérieure à 160, si l'on considère que le VD1-VD4 doit également être refroidi. Il en ressort clairement que toute alimentation réglable puissante doit être équipée d'un système de refroidissement très efficace.

Un radiateur à ailettes/aiguilles utilisant la convection naturelle ne résout pas le problème : les calculs montrent qu'il faut une surface dissipatrice de 2000 m². voir et l'épaisseur du corps du radiateur (la plaque à partir de laquelle s'étendent les ailettes ou les aiguilles) est de 16 mm. Posséder autant d'aluminium dans un produit façonné était et reste un rêve dans un château de cristal pour un amateur. Un refroidisseur de processeur avec flux d'air ne convient pas non plus : il est conçu pour moins de puissance.

L'une des options pour l'artisan à domicile est une plaque d'aluminium d'une épaisseur de 6 mm et de dimensions de 150x250 mm avec des trous de diamètre croissant percés le long des rayons à partir du site d'installation de l'élément refroidi en damier. Elle servira également de paroi arrière du boîtier d'alimentation, comme sur la Fig. 4.

Une condition indispensable à l'efficacité d'un tel refroidisseur est un flux d'air faible mais continu à travers les perforations de l'extérieur vers l'intérieur. Pour ce faire, installez un ventilateur d'extraction de faible puissance dans le boîtier (de préférence en haut). Un ordinateur d'un diamètre de 76 mm ou plus convient par exemple. ajouter. Refroidisseur de disque dur ou carte vidéo. Il est connecté aux broches 2 et 8 de DA1, il y a toujours du 12V.

Note: En fait, une manière radicale de résoudre ce problème consiste à utiliser un enroulement secondaire Tr avec des prises pour 18, 27 et 36 V. La tension primaire est commutée en fonction de l'outil utilisé.

Et pourtant l'UPS

L’alimentation électrique décrite pour l’atelier est bonne et très fiable, mais il est difficile de l’emporter avec soi en voyage. C’est là qu’interviendra une alimentation d’ordinateur : l’outil électroportatif est insensible à la plupart de ses défauts. Certaines modifications se résument le plus souvent à l'installation d'un condensateur électrolytique de sortie (le plus proche de la charge) de grande capacité dans le but décrit ci-dessus. Il existe de nombreuses recettes pour convertir des alimentations informatiques pour des outils électriques (principalement des tournevis, qui ne sont pas très puissants, mais très utiles) dans RuNet ; l'une des méthodes est présentée dans la vidéo ci-dessous, pour un outil 12V.

Vidéo : Alimentation 12V depuis un ordinateur

Avec les outils 18V, c’est encore plus simple : à puissance égale, ils consomment moins de courant. Un dispositif d'allumage (ballast) beaucoup plus abordable provenant d'une lampe à économie d'énergie de 40 W ou plus peut être utile ici ; il peut être complètement placé en cas de batterie défectueuse, et seul le câble avec la fiche d'alimentation restera à l'extérieur. Comment réaliser une alimentation pour un tournevis 18V à partir du ballast d'une femme de ménage brûlée, voir la vidéo suivante.

Vidéo : alimentation 18V pour un tournevis

Haute société

Mais revenons aux SNN sur ES ; leurs capacités sont loin d’être épuisées. En figue. 5 – alimentation bipolaire puissante avec régulation 0-30 V, adaptée aux équipements audio Hi-Fi et autres consommateurs exigeants. La tension de sortie est réglée à l'aide d'un bouton (R8) et la symétrie des canaux est maintenue automatiquement à n'importe quelle valeur de tension et n'importe quel courant de charge. Un pédant-formaliste peut devenir gris devant ses yeux lorsqu'il voit ce circuit, mais l'auteur dispose d'une telle alimentation qui fonctionne correctement depuis environ 30 ans.

La principale pierre d'achoppement lors de sa création était δr = δu/δi, où δu et δi sont respectivement de petits incréments instantanés de tension et de courant. Pour développer et mettre en place des équipements de haute qualité, il est nécessaire que δr ne dépasse pas 0,05-0,07 Ohm. Simplement, δr détermine la capacité de l’alimentation à répondre instantanément aux pics de consommation de courant.

Pour le SNN sur l'EP, δr est égal à celui du ION, c'est-à-dire diode Zener divisée par le coefficient de transfert de courant β RE. Mais pour les transistors puissants, β chute considérablement à un courant de collecteur important, et δr d'une diode Zener varie de quelques à plusieurs dizaines d'ohms. Ici, afin de compenser la chute de tension aux bornes du RE et de réduire la dérive en température de la tension de sortie, nous avons dû en assembler toute une chaîne en deux avec des diodes : VD8-VD10. Par conséquent, la tension de référence de l'ION est supprimée via un ED supplémentaire sur VT1, son β est multiplié par β RE.

La prochaine caractéristique de cette conception est la protection contre les courts-circuits. Le plus simple, décrit ci-dessus, ne rentre en aucun cas dans un circuit bipolaire, le problème de protection est donc résolu selon le principe « il n'y a pas de truc contre la ferraille » : il n'y a pas de module de protection en tant que tel, mais il y a une redondance dans les paramètres des éléments puissants - KT825 et KT827 à 25A et KD2997A à 30A. T2 n'est pas capable de fournir un tel courant, et pendant qu'il se réchauffe, FU1 et/ou FU2 auront le temps de griller.

Note: Il n'est pas nécessaire d'indiquer les fusibles grillés sur les lampes à incandescence miniatures. C’est juste qu’à cette époque, les LED étaient encore assez rares et qu’il y avait plusieurs poignées de SMOK dans la réserve.

Il reste à protéger le RE des courants de décharge supplémentaires du filtre à pulsations C3, C4 lors d'un court-circuit. Pour ce faire, ils sont connectés via des résistances de limitation à faible résistance. Dans ce cas, des pulsations peuvent apparaître dans le circuit avec une période égale à la constante de temps R(3,4)C(3,4). Ils sont empêchés par C5, C6 de plus petite capacité. Leurs courants supplémentaires ne sont plus dangereux pour RE : la charge s'écoule plus vite que les cristaux du puissant KT825/827 ne chauffent.

La symétrie de sortie est assurée par l'ampli opérationnel DA1. Le RE du canal négatif VT2 est ouvert par le courant passant par R6. Dès que le moins de la sortie dépasse le plus en valeur absolue, cela ouvrira légèrement VT3, ce qui fermera VT2 et les valeurs absolues des tensions de sortie seront égales. Le contrôle opérationnel de la symétrie de la sortie est effectué à l'aide d'un comparateur avec un zéro au milieu de l'échelle P1 (son aspect est indiqué en encadré), et le réglage, si nécessaire, est effectué par R11.

Le dernier point fort est le filtre de sortie C9-C12, L1, L2. Cette conception est nécessaire pour absorber les éventuelles interférences HF de la charge, afin de ne pas vous creuser la tête : le prototype est buggé ou l'alimentation est « bancale ». Avec des condensateurs électrolytiques seuls, shuntés par de la céramique, il n'y a pas ici de certitude totale : la grande auto-inductance des « électrolytes » interfère. Et les selfs L1, L2 divisent le « retour » de la charge sur tout le spectre, et chacun le sien.

Ce bloc d'alimentation, contrairement aux précédents, nécessite quelques réglages :

1. Connectez une charge de 1-2 A à 30 V ;
2. R8 est réglé au maximum, dans la position la plus haute selon le schéma ;
3. À l'aide d'un voltmètre de référence (n'importe quel multimètre numérique fera l'affaire maintenant) et de R11, les tensions des canaux sont réglées pour être égales en valeur absolue. Peut-être que si l'ampli-op n'a pas la capacité d'équilibrer, vous devrez sélectionner R10 ou R12 ;
4. Utilisez le trimmer R14 pour régler P1 exactement à zéro.

À propos de la réparation de l'alimentation électrique

Les blocs d'alimentation tombent en panne plus souvent que les autres appareils électroniques : ils subissent le premier coup des surtensions du réseau, et ils tirent également beaucoup de profit de la charge. Même si vous n'avez pas l'intention de fabriquer votre propre alimentation, un UPS peut être trouvé, en plus d'un ordinateur, dans un four à micro-ondes, une machine à laver et d'autres appareils électroménagers. La capacité de diagnostiquer une alimentation électrique et la connaissance des bases de la sécurité électrique permettront, sinon de réparer vous-même le défaut, du moins de négocier avec compétence le prix avec les réparateurs. Voyons donc comment une alimentation électrique est diagnostiquée et réparée, en particulier avec un IIN, car plus de 80 % des échecs sont leur part.

Saturation et brouillon

Tout d'abord, à propos de certains effets, sans comprendre lesquels il est impossible de travailler avec un UPS. Le premier d’entre eux est la saturation des ferromagnétiques. Ils ne sont pas capables d’absorber des énergies supérieures à une certaine valeur, dépendant des propriétés du matériau. Les amateurs rencontrent rarement une saturation sur le fer, celui-ci peut être magnétisé jusqu'à plusieurs Tesla (Tesla, unité de mesure de l'induction magnétique). Lors du calcul des transformateurs en fer, l'induction est considérée comme étant de 0,7 à 1,7 Tesla. Les ferrites ne peuvent supporter que 0,15-0,35 T, leur boucle d'hystérésis est « plus rectangulaire » et fonctionnent à des fréquences plus élevées, de sorte que leur probabilité de « sauter dans la saturation » est d'un ordre de grandeur plus élevée.

Si le circuit magnétique est saturé, l'induction n'y croît plus et la FEM des enroulements secondaires disparaît, même si le primaire a déjà fondu (vous vous souvenez de la physique scolaire ?). Coupez maintenant le courant primaire. Le champ magnétique dans les matériaux magnétiques doux (les matériaux magnétiques durs sont des aimants permanents) ne peut pas exister de manière stationnaire, comme une charge électrique ou de l’eau dans un réservoir. Il commencera à se dissiper, l'induction chutera et une CEM de polarité opposée par rapport à la polarité d'origine sera induite dans tous les enroulements. Cet effet est assez largement utilisé dans l'IIN.

Contrairement à la saturation, le courant traversant dans les dispositifs semi-conducteurs (simplement courant d'air) est un phénomène absolument nocif. Cela est dû à la formation/résorption de charges d’espace dans les régions p et n ; pour les transistors bipolaires - principalement dans la base. Les transistors à effet de champ et les diodes Schottky sont pratiquement exempts de courants d'air.

Par exemple, lorsque la tension est appliquée/supprimée à une diode, elle conduit le courant dans les deux sens jusqu'à ce que les charges soient collectées/dissoutes. C'est pourquoi la perte de tension sur les diodes des redresseurs est supérieure à 0,7 V : au moment de la commutation, une partie de la charge du condensateur de filtrage a le temps de traverser l'enroulement. Dans un redresseur doubleur parallèle, le courant d'air traverse les deux diodes à la fois.

Un projet de transistors provoque une surtension sur le collecteur, ce qui peut endommager l'appareil ou, si une charge est connectée, l'endommager par un courant supplémentaire. Mais même sans cela, un tirage de transistor augmente les pertes d'énergie dynamique, comme un tirage de diode, et réduit le rendement du dispositif. Les puissants transistors à effet de champ n'y sont presque pas sensibles, car n'accumulez pas de charge dans la base en raison de son absence, et passez donc très rapidement et en douceur. "Presque", car leurs circuits source-grille sont protégés des tensions inverses par des diodes Schottky, légèrement mais traversantes.

Types de NIF

UPS retrace ses origines au générateur de blocage, pos. 1 sur la fig. 6. Lorsqu'il est allumé, Uin VT1 est légèrement ouvert par le courant traversant Rb, le courant circule dans l'enroulement Wk. Il ne peut pas atteindre instantanément la limite (rappelez-vous encore la physique scolaire) ; une force électromotrice est induite dans la base Wb et dans l'enroulement de charge Wn. De Wb, en passant par Sb, il force le déverrouillage de VT1. Aucun courant ne traverse encore Wn et VD1 ne démarre pas.

Lorsque le circuit magnétique est saturé, les courants dans Wb et Wn s'arrêtent. Ensuite, en raison de la dissipation (résorption) de l'énergie, l'induction chute, une FEM de polarité opposée est induite dans les enroulements et la tension inverse Wb verrouille (bloque) instantanément VT1, le sauvant de la surchauffe et du claquage thermique. Par conséquent, un tel schéma est appelé générateur de blocage, ou simplement blocage. Rk et Sk coupent les interférences HF, dont le blocage produit plus que suffisant. Désormais, une certaine puissance utile peut être supprimée de Wn, mais uniquement via le redresseur 1P. Cette phase se poursuit jusqu'à ce que le Sat soit complètement rechargé ou jusqu'à ce que l'énergie magnétique stockée soit épuisée.

Cette puissance est cependant faible, jusqu'à 10W. Si vous essayez d'en prendre plus, le VT1 s'éteindra à cause d'un fort courant d'air avant de se verrouiller. Puisque Tp est saturé, l’efficacité du blocage n’est pas bonne : plus de la moitié de l’énergie stockée dans le circuit magnétique s’envole pour réchauffer d’autres mondes. Certes, en raison de la même saturation, le blocage stabilise dans une certaine mesure la durée et l'amplitude de ses impulsions, et son circuit est très simple. Par conséquent, les NIF basés sur le blocage sont souvent utilisés dans les chargeurs de téléphone bon marché.

Note: la valeur de Sb détermine en grande partie, mais pas complètement, comme ils l'écrivent dans les ouvrages de référence amateurs, la période de répétition des impulsions. La valeur de sa capacité doit être liée aux propriétés et dimensions du circuit magnétique et à la vitesse du transistor.

Le blocage a donné naissance à un moment donné aux téléviseurs à balayage linéaire avec tubes cathodiques (CRT), et il a donné naissance à un INN avec une diode amortisseuse, pos. 2. Ici, l'unité de commande, basée sur les signaux de Wb et du circuit de rétroaction DSP, ouvre/verrouille de force VT1 avant que Tr ne soit saturé. Lorsque VT1 est verrouillé, le courant inverse Wk est fermé via la même diode d'amortissement VD1. C'est la phase de travail : déjà plus importante qu'en blocage, une partie de l'énergie est évacuée dans la charge. C’est gros parce que lorsqu’il est complètement saturé, toute l’énergie supplémentaire s’envole, mais ici, il n’y en a pas assez. De cette manière, il est possible de supprimer de la puissance jusqu'à plusieurs dizaines de watts. Cependant, comme le dispositif de commande ne peut fonctionner que lorsque Tr approche de la saturation, le transistor transparaît encore fortement, les pertes dynamiques sont importantes et le rendement du circuit laisse beaucoup plus à désirer.

L'IIN avec amortisseur est toujours vivant dans les téléviseurs et les écrans CRT, car ils combinent l'IIN et la sortie de balayage horizontal : le transistor de puissance et Tr sont communs. Cela réduit considérablement les coûts de production. Mais, franchement, un IIN avec un amortisseur est fondamentalement rabougri : le transistor et le transformateur sont obligés de fonctionner tout le temps au bord de la panne. Les ingénieurs qui ont réussi à amener ce circuit à une fiabilité acceptable méritent le plus profond respect, mais il est fortement déconseillé d'y coller un fer à souder, sauf pour les professionnels ayant suivi une formation professionnelle et possédant l'expérience appropriée.

L'INN push-pull avec transformateur de rétroaction séparé est le plus largement utilisé, car a les meilleurs indicateurs de qualité et de fiabilité. Cependant, en termes d'interférences RF, cela pèche également terriblement par rapport aux alimentations « analogiques » (avec transformateurs sur le matériel et SNN). Actuellement, ce schéma existe sous de nombreuses modifications ; les puissants transistors bipolaires qu'il contient sont presque entièrement remplacés par des transistors à effet de champ contrôlés par des dispositifs spéciaux. IC, mais le principe de fonctionnement reste inchangé. Il est illustré par le schéma original, pos. 3.

Le dispositif limiteur (LD) limite le courant de charge des condensateurs du filtre d'entrée Sfvkh1(2). Leur grande taille est une condition indispensable au fonctionnement de l'appareil, car Au cours d'un cycle de fonctionnement, une petite fraction de l'énergie stockée leur est prélevée. En gros, ils jouent le rôle de réservoir d'eau ou de réservoir d'air. Lors d'une charge « courte », le courant de charge supplémentaire peut dépasser 100 A pendant une durée allant jusqu'à 100 ms. Rc1 et Rc2 avec une résistance de l'ordre de MOhm sont nécessaires pour équilibrer la tension du filtre, car le moindre déséquilibre de ses épaules est inacceptable.

Lorsque les Sfvkh1(2) sont chargés, le dispositif de déclenchement à ultrasons génère une impulsion de déclenchement qui ouvre l'un des bras (lequel n'a pas d'importance) de l'onduleur VT1 VT2. Un courant circule à travers l'enroulement Wk d'un grand transformateur de puissance Tr2 et l'énergie magnétique de son noyau à travers l'enroulement Wn est presque entièrement dépensée pour le redressement et la charge.

Une petite partie de l'énergie Tr2, déterminée par la valeur de Rogr, est retirée de l'enroulement Woc1 et fournie à l'enroulement Woc2 d'un petit transformateur de rétroaction de base Tr1. Il sature rapidement, le bras ouvert se ferme et, en raison de la dissipation dans Tr2, celui précédemment fermé s'ouvre, comme décrit pour le blocage, et le cycle se répète.

Essentiellement, un IIN push-pull est constitué de 2 bloqueurs qui se « poussent » mutuellement. Étant donné que le puissant Tr2 n'est pas saturé, le tirage VT1 VT2 est faible, "s'enfonce" complètement dans le circuit magnétique Tr2 et finit par entrer dans la charge. Par conséquent, un IPP à deux temps peut être construit avec une puissance allant jusqu'à plusieurs kW.

C'est pire s'il se retrouve en mode XX. Puis, durant l'alternance, Tr2 aura le temps de se saturer et un fort tirage brûlera à la fois VT1 et VT2. Cependant, il existe désormais des ferrites de puissance en vente pour une induction jusqu'à 0,6 Tesla, mais ils sont chers et se dégradent à cause d'une inversion accidentelle de la magnétisation. Des ferrites d'une capacité supérieure à 1 Tesla sont en cours de développement, mais pour que les IIN atteignent une fiabilité « de fer », il faut au moins 2,5 Tesla.

Technique diagnostique

Lors du dépannage d'une alimentation « analogique », si elle est « bêtement silencieuse », vérifiez d'abord les fusibles, puis les protections, RE et ION, si elle est équipée de transistors. Ils sonnent normalement - on avance élément par élément, comme décrit ci-dessous.

Dans l'IIN, s'il « démarre » et immédiatement « cale », ils vérifient d'abord l'unité de contrôle. Le courant qu'il contient est limité par une puissante résistance à faible résistance, puis shunté par un optothyristor. Si la « résistance » est apparemment grillée, remplacez-la ainsi que l'optocoupleur. D'autres éléments du dispositif de contrôle tombent en panne extrêmement rarement.

Si l'IIN est « silencieux, comme un poisson sur la glace », le diagnostic commence également par l'UO (peut-être que le « rezik » est complètement grillé). Puis - échographie. Les modèles bon marché utilisent des transistors en mode claquage par avalanche, ce qui est loin d'être très fiable.

La prochaine étape de toute alimentation électrique concerne les électrolytes. La rupture du boîtier et les fuites d'électrolyte ne sont pas aussi courantes qu'ils l'écrivent sur RuNet, mais la perte de capacité se produit beaucoup plus souvent que la défaillance des éléments actifs. Les condensateurs électrolytiques sont vérifiés avec un multimètre capable de mesurer la capacité. En dessous de la valeur nominale de 20 % ou plus - nous abaissons les « morts » dans les boues et en installons un nouveau et en bon état.

Ensuite, il y a les éléments actifs. Vous savez probablement comment composer des diodes et des transistors. Mais il y a 2 astuces ici. La première est que si une diode Schottky ou une diode Zener est appelée par un testeur avec une batterie 12V, alors l'appareil peut montrer une panne, bien que la diode soit plutôt bonne. Il est préférable d'appeler ces composants à l'aide d'un dispositif pointeur doté d'une batterie de 1,5 à 3 V.

Le second concerne les puissants travailleurs de terrain. Ci-dessus (vous avez remarqué ?) il est dit que leurs I-Z sont protégés par des diodes. Par conséquent, les puissants transistors à effet de champ semblent ressembler à des transistors bipolaires utilisables, même s'ils sont inutilisables si le canal n'est pas complètement « grillé » (dégradé).

Ici, le seul moyen disponible à la maison est de les remplacer par des bons connus, les deux à la fois. S'il en reste un brûlé dans le circuit, il en tirera immédiatement un nouveau qui fonctionne. Les ingénieurs en électronique plaisantent en disant que les puissants travailleurs de terrain ne peuvent pas vivre les uns sans les autres. Un autre prof. blague – « couple gay de remplacement ». Cela signifie que les transistors des bras IIN doivent être strictement du même type.

Enfin, les condensateurs à film et céramique. Ils se caractérisent par des ruptures internes (détectées par le même testeur qui vérifie les « climatiseurs ») et des fuites ou claquages ​​sous tension. Pour les « attraper », vous devez assembler un circuit simple selon la Fig. 7. Des tests étape par étape des condensateurs électriques pour détecter les pannes et les fuites sont effectués comme suit :

• Nous fixons sur le testeur, sans le connecter nulle part, la plus petite limite de mesure de tension continue (le plus souvent 0,2 V ou 200 mV), détectons et enregistrons l'erreur propre à l'appareil ;
• Nous activons la limite de mesure de 20V ;
• Nous connectons le condensateur suspect aux points 3-4, le testeur aux points 5-6 et à 1-2 nous appliquons une tension constante de 24-48 V ;
• Réduisez les limites de tension du multimètre au plus bas ;
• Si sur un testeur, il affiche autre chose que 0000,00 (au moins quelque chose d'autre que sa propre erreur), le condensateur testé n'est pas adapté.

C'est ici que se termine la partie méthodologique du diagnostic et que commence la partie créative, où toutes les instructions sont basées sur vos propres connaissances, expériences et considérations.

Quelques impulsions

Les UPS sont un article spécial en raison de leur complexité et de la diversité de leurs circuits. Ici, pour commencer, nous examinerons quelques échantillons utilisant la modulation de largeur d'impulsion (PWM), qui nous permet d'obtenir la meilleure qualité d'onduleur. Il existe de nombreux circuits PWM dans RuNet, mais le PWM n'est pas aussi effrayant qu'on le prétend...

Pour la conception d'éclairage

Vous pouvez simplement allumer la bande LED à partir de n'importe quelle alimentation décrite ci-dessus, à l'exception de celle de la Fig. 1, en réglant la tension requise. SNN avec pos. 1 fig. 3, il est facile d'en réaliser 3, pour les canaux R, G et B. Mais la durabilité et la stabilité de la lueur des LED ne dépendent pas de la tension qui leur est appliquée, mais du courant qui les traverse. Par conséquent, une bonne alimentation pour bande LED doit inclure un stabilisateur de courant de charge ; en termes techniques - une source de courant stable (IST).

L'un des schémas de stabilisation du courant de la bande lumineuse, qui peut être répété par les amateurs, est illustré à la Fig. 8. Il est monté sur une minuterie intégrée 555 (analogique domestique - K1006VI1). Fournit un courant de bande stable à partir d'une tension d'alimentation de 9 à 15 V. La quantité de courant stable est déterminée par la formule I = 1/(2R6) ; dans ce cas - 0,7A. Le puissant transistor VT3 est nécessairement un transistor à effet de champ : à partir d'un courant d'air, en raison de la charge de base, un PWM bipolaire ne se formera tout simplement pas. L'inducteur L1 est enroulé sur un anneau de ferrite 2000NM K20x4x6 avec un harnais 5xPE 0,2 mm. Nombre de tours – 50. Diodes VD1, VD2 – n'importe quel silicium RF (KD104, KD106); VT1 et VT2 – KT3107 ou analogues. Avec KT361, etc. Les plages de contrôle de la tension d’entrée et de la luminosité diminueront.

Le circuit fonctionne comme ceci : d'abord, la capacité de réglage du temps C1 est chargée via le circuit R1VD1 et déchargée via VD2R3VT2, ouverte, c'est-à-dire en mode saturation, via R1R5. La minuterie génère une séquence d'impulsions avec la fréquence maximale ; plus précisément - avec un cycle de service minimum. L'interrupteur sans inertie VT3 génère de puissantes impulsions et son faisceau VD3C4C3L1 les lisse en courant continu.

Note: Le rapport cyclique d'une série d'impulsions est le rapport entre leur période de répétition et la durée de l'impulsion. Si, par exemple, la durée des impulsions est de 10 μs et que l'intervalle entre elles est de 100 μs, alors le rapport cyclique sera de 11.

Le courant dans la charge augmente et la chute de tension aux bornes de R6 ouvre VT1, c'est-à-dire le transfère du mode coupure (verrouillage) au mode actif (renforcement). Cela crée un circuit de fuite pour la base du VT2 R2VT1+Upit et le VT2 passe également en mode actif. Le courant de décharge C1 diminue, le temps de décharge augmente, le rapport cyclique de la série augmente et la valeur moyenne du courant chute jusqu'à la norme spécifiée par R6. C'est l'essence du PWM. Au courant minimum, c'est-à-dire au cycle de service maximum, C1 est déchargé via le circuit de minuterie interne VD2-R4.

Dans la conception originale, la possibilité d'ajuster rapidement le courant et, par conséquent, la luminosité de la lueur n'est pas fournie ; Il n'y a pas de potentiomètres de 0,68 ohm. Le moyen le plus simple de régler la luminosité est de connecter, après réglage, un potentiomètre 3,3-10 kOhm R* dans l'espace entre R3 et l'émetteur VT2, surligné en marron. En déplaçant son moteur vers le bas du circuit, nous augmenterons le temps de décharge du C4, le rapport cyclique et réduirons le courant. Une autre méthode consiste à contourner la jonction de base du VT2 en allumant un potentiomètre d'environ 1 MOhm aux points a et b (surlignés en rouge), moins préférable, car l'ajustement sera plus profond, mais plus brutal et plus net.

Malheureusement, pour configurer cela, utile non seulement pour les bandes lumineuses IST, vous avez besoin d'un oscilloscope :

1. Le minimum +Upit est fourni au circuit.
2. En sélectionnant R1 (impulsion) et R3 (pause), nous obtenons un rapport cyclique de 2, c'est-à-dire La durée de l'impulsion doit être égale à la durée de la pause. Vous ne pouvez pas donner un rapport cyclique inférieur à 2 !
3. Servir au maximum +Upit.
4. En sélectionnant R4, la valeur nominale d'un courant stable est atteinte.

Pour charger

En figue. 9 – schéma de l'ISN le plus simple avec PWM, adapté pour charger un téléphone, un smartphone, une tablette (un ordinateur portable, malheureusement, ne fonctionnera pas) à partir d'une batterie solaire faite maison, d'une éolienne, d'une batterie de moto ou de voiture, d'une lampe de poche magnéto « bug » et autres alimentation à sources aléatoires instables de faible puissance Voir le schéma pour la plage de tension d'entrée, il n'y a aucune erreur là-bas. Cet ISN est en effet capable de produire une tension de sortie supérieure à l'entrée. Comme dans le précédent, il y a ici pour effet de changer la polarité de la sortie par rapport à l'entrée ; il s'agit généralement d'une caractéristique propriétaire des circuits PWM. Espérons qu'après avoir lu attentivement le précédent, vous comprendrez vous-même le travail de cette toute petite chose.

Au fait, à propos de la charge et de la charge

Le chargement des batteries est un processus physique et chimique très complexe et délicat, dont la violation réduit leur durée de vie plusieurs fois ou dizaines de fois, c'est-à-dire nombre de cycles de charge-décharge. Le chargeur doit, sur la base de très petits changements dans la tension de la batterie, calculer la quantité d'énergie reçue et réguler le courant de charge en conséquence selon une certaine loi. Par conséquent, le chargeur n'est en aucun cas une alimentation électrique, et seules les batteries des appareils dotés d'un contrôleur de charge intégré peuvent être chargées à partir d'alimentations ordinaires : téléphones, smartphones, tablettes et certains modèles d'appareils photo numériques. Et la charge, qui est un chargeur, fait l'objet d'une discussion distincte.

Question-remont.ru a dit :

Il y aura des étincelles provenant du redresseur, mais ce n'est probablement pas grave. Le point est ce qu'on appelle. impédance de sortie différentielle de l'alimentation. Pour les piles alcalines, c'est environ mOhm (milliohms), pour les piles acides, c'est encore moins. Une transe avec pont sans lissage a des dixièmes et des centièmes d'ohm, soit env. 100 à 10 fois plus. Et le courant de démarrage d'un moteur à courant continu à balais peut être 6 à 7, voire 20 fois supérieur au courant de fonctionnement. Le vôtre est probablement plus proche de ce dernier - les moteurs à accélération rapide sont plus compacts et plus économiques, et l'énorme capacité de surcharge de les batteries vous permettent de fournir au moteur autant de courant qu'il peut supporter pour l'accélération. Une transmission avec redresseur ne fournira pas autant de courant instantané, et le moteur accélère plus lentement que pour lequel il a été conçu, et avec un glissement important de l'induit. De là, du grand glissement, une étincelle naît, puis reste en fonctionnement grâce à l'auto-induction dans les enroulements.

Que puis-je recommander ici ? Premièrement : regardez de plus près : comment cela étincelle-t-il ? Il faut le surveiller en fonctionnement, sous charge, c'est-à-dire pendant le sciage.

Si des étincelles dansent à certains endroits sous les pinceaux, ce n’est pas grave. Ma puissante perceuse Konakovo scintille tellement depuis la naissance, et pour l'amour de Dieu. En 24 ans, j'ai changé les balais une fois, je les ai lavés avec de l'alcool et j'ai poli le collecteur - c'est tout. Si vous avez connecté un instrument 18 V à une sortie 24 V, de petites étincelles sont normales. Déroulez le bobinage ou éteignez l'excès de tension avec quelque chose comme un rhéostat de soudage (une résistance d'environ 0,2 Ohm pour une dissipation de puissance de 200 W ou plus), afin que le moteur fonctionne à la tension nominale et, très probablement, l'étincelle s'en ira. loin. Si vous l'avez connecté à 12 V, en espérant qu'après rectification, ce serait 18, alors en vain - la tension redressée chute considérablement sous charge. Et le moteur électrique à collecteur, d'ailleurs, ne se soucie pas de savoir s'il est alimenté en courant continu ou en courant alternatif.

Concrètement : prenez 3 à 5 m de fil d'acier d'un diamètre de 2,5 à 3 mm. Rouler en spirale d'un diamètre de 100 à 200 mm afin que les spires ne se touchent pas. Placer sur un tampon diélectrique ignifuge. Nettoyez les extrémités du fil jusqu'à ce qu'elles soient brillantes et pliez-les en « oreilles ». Il est préférable de lubrifier immédiatement avec du lubrifiant au graphite pour éviter l'oxydation. Ce rhéostat est relié à la rupture d'un des fils menant à l'instrument. Il va sans dire que les contacts doivent être des vis bien serrées avec des rondelles. Connectez l'ensemble du circuit à la sortie 24V sans rectification. L'étincelle a disparu, mais la puissance sur l'arbre a également chuté - le rhéostat doit être réduit, l'un des contacts doit être commuté 1 à 2 tours plus près de l'autre. Cela fait toujours des étincelles, mais moins - le rhéostat est trop petit, vous devez ajouter plus de tours. Il est préférable de rendre immédiatement le rhéostat évidemment grand pour ne pas visser de sections supplémentaires. C'est pire si le feu se propage sur toute la ligne de contact entre les balais et le collecteur ou si des queues d'étincelles traînent derrière eux. Ensuite, le redresseur a besoin d'un filtre anti-aliasing quelque part, selon vos données, à partir de 100 000 µF. Ce n'est pas un plaisir bon marché. Le « filtre » dans ce cas sera un dispositif de stockage d'énergie pour accélérer le moteur. Mais cela peut ne pas aider si la puissance globale du transformateur n'est pas suffisante. L'efficacité des moteurs à courant continu à balais est d'env. 0,55-0,65, c'est-à-dire trans est nécessaire de 800 à 900 W. Autrement dit, si le filtre est installé, mais qu'il y a toujours des étincelles de feu sous toute la brosse (sous les deux, bien sûr), alors le transformateur n'est pas à la hauteur. Oui, si vous installez un filtre, les diodes du pont doivent être conçues pour tripler le courant de fonctionnement, sinon elles risquent de s'envoler à cause de la surtension du courant de charge lorsqu'elles sont connectées au réseau. Et puis l'outil peut être lancé 5 à 10 secondes après avoir été connecté au réseau, afin que les « banques » aient le temps de « gonfler ».

Et le pire, c'est si les queues d'étincelles des balais atteignent ou atteignent presque la brosse opposée. C'est ce qu'on appelle le feu tous azimuts. Il brûle très rapidement le collecteur jusqu'à le rendre complètement inutilisable. Il peut y avoir plusieurs raisons à un feu circulaire. Dans votre cas, le plus probable est que le moteur ait été allumé en 12 V avec redressement. Alors, à un courant de 30 A, la puissance électrique dans le circuit est de 360 ​​W. L'ancre glisse de plus de 30 degrés par tour, et il s'agit nécessairement d'un feu continu et panoramique. Il est également possible que l'induit du moteur soit enroulé avec une onde simple (et non double). De tels moteurs électriques sont plus efficaces pour surmonter les surcharges instantanées, mais ils ont un courant de démarrage - maman, ne t'inquiète pas. Je ne peux pas en dire plus précisément par contumace, et cela ne sert à rien – il n’y a pratiquement rien que nous puissions réparer ici de nos propres mains. Il sera alors probablement moins cher et plus facile de trouver et d’acheter de nouvelles batteries. Mais d'abord, essayez d'allumer le moteur à une tension légèrement plus élevée via le rhéostat (voir ci-dessus). Presque toujours, il est ainsi possible d'abattre un tir continu et généralisé au prix d'une légère réduction (jusqu'à 10 à 15 %) de la puissance sur l'arbre.