Stabilisateur d'arc pulsé 01. Stabilisateurs de combustion d'arc. Fonctions spéciales des stabilisateurs de tension de commutation

Oscillateur- il s'agit d'un appareil qui convertit le courant de fréquence industrielle basse tension en courant haute fréquence (150-500 000 Hz) et haute tension(2000-6000 V), dont l'application sur la chaîne de soudage facilite l'excitation et stabilise l'arc pendant le soudage.

La principale application des oscillateurs est le soudage à l'arc sous argon avec courant alternatif avec une électrode non consommable de métaux minces et le soudage avec des électrodes à faibles propriétés ionisantes du revêtement. Le schéma électrique de l'oscillateur OSPZ-2M est illustré à la Fig. 1.

L'oscillateur se compose d'un circuit oscillant (le condensateur C5, l'enroulement mobile du transformateur haute fréquence et l'éclateur P sont utilisés comme bobine d'induction) et de deux bobines d'arrêt inductives Dr1 et Dr2, d'un transformateur élévateur PT et d'un haut -transformateur de fréquence transformateur haute fréquence.

Le circuit oscillant génère un courant haute fréquence et est connecté au circuit de soudage par induction via un transformateur haute fréquence dont les bornes des enroulements secondaires sont connectées : l'une à la borne de terre du panneau de sortie, l'autre via le condensateur C6 et fusible Pr2 à la deuxième borne. Pour protéger le soudeur des chocs électriques, un condensateur C6 est inclus dans le circuit, dont la résistance empêche le passage de courant haute tension et basse fréquence dans le circuit de soudage. En cas de panne du condensateur C6, le fusible Pr2 est inclus dans le circuit. L'oscillateur OSPZ-2M est conçu pour être connecté directement à un réseau biphasé ou monophasé avec une tension de 220 V.

Riz. 1. : ST - transformateur de soudage, Pr1, Pr2 - fusibles, Dr1, Dr2 - selfs, C1 - C6 - condensateurs, PT - transformateur élévateur, VChT - transformateur haute fréquence, R - parafoudre	Riz. 2. : Tr1 - transformateur de soudage, Dr - self, Tr2 - transformateur oscillateur élévateur, P - éclateur, C1 - condensateur de circuit, C2 - condensateur de protection de circuit, L1 - bobine d'auto-induction, L2 - bobine de communication

En fonctionnement normal, l'oscillateur crépite uniformément et, en raison de la haute tension, une panne de l'éclateur se produit. L'éclateur doit être de 1,5 à 2 mm, qui est ajusté en comprimant les électrodes avec une vis de réglage. La tension sur les éléments du circuit oscillateur atteint plusieurs milliers de volts, la régulation doit donc être effectuée avec l'oscillateur éteint.

L'oscillateur doit être enregistré auprès des autorités locales d'inspection des télécommunications ; pendant le fonctionnement, s'assurer qu'il est correctement connecté au circuit d'alimentation et de soudage, ainsi que que les contacts sont en bon état ; travailler avec le boîtier; retirer le boîtier uniquement lors d'une inspection ou d'une réparation et lorsque le réseau est déconnecté ; surveiller le bon état des surfaces de travail de l'éclateur, et si des dépôts de carbone apparaissent, nettoyer-les avec du papier de verre. Il n'est pas recommandé de connecter des oscillateurs avec une tension primaire de 65 V aux bornes secondaires des transformateurs de soudage tels que TS, STN, TSD, STAN, car dans ce cas la tension dans le circuit diminue pendant le soudage. Pour alimenter l'oscillateur, vous devez utiliser un transformateur de puissance avec une tension secondaire de 65-70 V.

Le schéma de connexion des oscillateurs M-3 et OS-1 à un transformateur de soudage de type STE est illustré à la Fig. 2. Caractéristiques les oscillateurs sont donnés dans le tableau.

Caractéristiques techniques des oscillateurs

Taper	Primaire tension, V	Tension secondaire régime de ralenti, V	Consommé Puissance, W	Dimensionnel dimensions, mm	Poids (kg
M-3 OS-1 OSCN TU-2 TU-7 TU-177 OSPZ-2M	40 - 65 65 200 65; 220 65; 220 65; 220 220	2500 2500 2300 3700 1500 2500 6000	150 130 400 225 1000 400 44	350 x 240 x 290 315 x 215 x 260 390 x 270 x 310 390 x 270 x 350 390 x 270 x 350 390 x 270 x 350 250x170x110	15 15 35 20 25 20 6,5

Excitateurs à arc pulsé

Il s'agit de dispositifs qui servent à fournir des impulsions synchronisées de tension accrue à l'arc de soudage AC au moment du changement de polarité. Grâce à cela, le réallumage de l'arc est grandement facilité, ce qui permet de réduire la tension à vide du transformateur à 40-50 V.

Les excitateurs d'impulsions sont utilisés uniquement pour le soudage à l'arc dans un environnement de gaz protégé avec une électrode non consommable. Les excitateurs du côté haut sont connectés en parallèle à l'alimentation du transformateur (380 V) et en sortie - parallèlement à l'arc.

De puissantes excitatrices en série sont utilisées pour le soudage à l’arc submergé.

Les excitateurs d'arc pulsé sont plus stables en fonctionnement que les oscillateurs, ils ne créent pas d'interférences radio, mais en raison d'une tension insuffisante (200-300 V), ils n'assurent pas l'allumage de l'arc sans contact de l'électrode avec le produit. Il existe également des cas possibles d'utilisation combinée d'un oscillateur pour l'allumage initial de l'arc et d'un excitateur d'impulsions pour maintenir sa combustion stable ultérieure.

Stabilisateur d'arc de soudage

Pour augmenter la productivité du soudage à l'arc manuel et l'utilisation économique de l'électricité, le stabilisateur d'arc de soudage SD-2 a été créé. Le stabilisateur maintient une combustion stable de l'arc de soudage lors du soudage en courant alternatif avec une électrode consommable en appliquant une impulsion de tension à l'arc au début de chaque période.

Le stabilisateur étend les capacités technologiques du transformateur de soudage et vous permet d'effectuer un soudage en courant alternatif avec des électrodes UONI, un soudage manuel à l'arc avec une électrode non consommable de produits en aciers alliés et alliages d'aluminium.

Schéma d'externe connections electriques le stabilisateur est montré sur la Fig. 3, a, oscillogramme de l'impulsion stabilisatrice - sur la Fig. 3, b.

Le soudage à l'aide d'un stabilisateur permet d'utiliser l'électricité de manière plus économique, d'étendre les capacités technologiques d'utilisation d'un transformateur de soudage, de réduire les coûts d'exploitation et d'éliminer le souffle magnétique.

Appareil de soudage "Décharge-250". Cet appareil est développé sur la base d'un transformateur de soudage TSM-250 et d'un stabilisateur d'arc de soudage qui produit des impulsions d'une fréquence de 100 Hz.

Le schéma fonctionnel de l'appareil de soudage et l'oscillogramme de la tension en circuit ouvert à la sortie de l'appareil sont présentés sur la Fig. 4, une, b.

Riz. 3. : a - schéma : 1 - stabilisant, 2 - transformateur de cuisson, 3 - électrode, 4 - produit ; b - oscillogramme : 1 - impulsion de stabilisation, 2 - tension sur l'enroulement secondaire du transformateur	Riz. 4. a - schéma de l'appareil ; b - oscillogramme de tension en circuit ouvert à la sortie de l'appareil

L'appareil « Discharge-250 » est destiné au soudage manuel à l'arc en courant alternatif utilisant des électrodes consommables de tout type, y compris celles destinées au soudage sur CC. L'appareil peut être utilisé lors du soudage avec des électrodes non consommables, par exemple lors du soudage de l'aluminium.

Une combustion stable de l'arc est assurée en fournissant à l'arc au début de chaque moitié de la période de tension alternative du transformateur de soudage une impulsion de tension de polarité directe, c'est-à-dire coïncidant avec la polarité de la tension spécifiée.

Un stabilisateur d'arc pulsé (ISGD) est un générateur d'impulsions de crête haute tension fournies à l'arc au moment où le courant passe par zéro. Cela garantit un réallumage fiable de l'arc, ce qui garantit une grande stabilité de l'arc AC.

Considérons le circuit du stabilisateur SD-3 (Figure 5.31). Ses parties principales sont le transformateur de puissance G, le condensateur de commutation AVEC et interrupteur à thyristors CONTRE 1, CONTRE 2 avec système de contrôle UN. Le stabilisateur alimente l'arc parallèlement à la source principale g- transformateur de soudage. Analysons d'abord son fonctionnement lorsque le transformateur de soudage est au ralenti. Au début de l'alternance, le thyristor s'ouvre CONTRE 1, en conséquence, une impulsion de courant traversera le circuit représenté par la ligne fine. En même temps, selon la FEM actuelle du transformateur T source g créez une charge sur le condensateur avec la polarité indiquée sur la figure. Le courant de charge du condensateur augmente jusqu'à ce que la tension à ses bornes soit égale à la tension totale du transformateur G et de la source. G. Après cela, le courant commence à diminuer, ce qui provoquera l'apparition d'une auto-induction dans le circuit EMF, tendant à maintenir le courant inchangé. Par conséquent, la charge du condensateur AVEC continuera jusqu'à ce que la tension aux bornes du condensateur atteigne le double de la tension d'alimentation. Tension de charge du condensateur appliquée à CONTRE 1 dans le sens inverse, le thyristor se fermera. Dans le deuxième demi-cycle, le thyristor s'ouvre CONTRE 2, et le courant d'impulsion ira dans la direction opposée. Dans ce cas, l'impulsion sera plus puissante, puisqu'elle est provoquée par l'action consonne de la FEM des transformateurs. T Et g, ainsi que la charge du condensateur AVEC. En conséquence, le condensateur sera rechargé à un niveau encore plus élevé. Ce caractère résonant de la recharge permet d'obtenir des impulsions de tension stabilisatrices d'une amplitude d'environ 200 V au niveau de l'espace interélectrodes à une tension de transformateur d'alimentation relativement faible d'environ 40 V (Figure 5.31, b). Fréquence de génération d'impulsions - 100 Hz. La tension de la source principale est également fournie à l'espace interélectrode (Figure 5.31, d). Lorsque cela est indiqué sur la figure. 5.31, aphasage des transformateurs T Et g Les polarités des tensions fournies à l'espace interélectrodes depuis la source principale (indiquée par la ligne pointillée) et depuis le stabilisateur (ligne fine) sont opposées. Cette inclusion du stabilisateur est appelée compteur. Au dessin. 5.31, c montre la tension à l'espace interélectrode sous l'action combinée du stabilisateur et de la source principale.

Dessin. 5.31 – Stabilisateur d'arc pulsé

Si vous modifiez le déphasage du transformateur principal g ou stabilisateur, alors la polarité des tensions sur l'arc provenant de la source principale et du stabilisateur coïncidera (Figure 5.31, a). Cette connexion s'appelle une consonne et est utilisée dans la conception d'autres stabilisateurs. Le réallumage se produit au moment de l'application d'une impulsion de stabilisation ; généralement le temps d'allumage ne dépasse pas 0,1 ms.

Lors d'une mise sous tension inverse, une impulsion stabilisatrice, bien que sa direction ne coïncide pas avec la tension du transformateur G, favorise également le réallumage (voir Figure 5.31, c). En même temps sur le dessin. 5.31, et il est clair qu'une partie du courant pulsé traversant l'enroulement secondaire g(trait fin), coïncide avec le courant propre de cet enroulement (ligne pointillée) et n'empêche donc pas l'augmentation rapide de son courant jusqu'à la valeur nécessaire au réallumage.

Le stabilisateur SD-3 peut être utilisé aussi bien pour le soudage manuel avec une électrode enrobée que pour le soudage de l'aluminium avec une électrode non consommable. Le système de contrôle démarre le stabilisateur uniquement après l'allumage de l'arc. Après la rupture de l'arc, il ne fonctionne pas plus d'une seconde, ce qui augmente la sécurité du travail.

Le stabilisateur autonome décrit peut être utilisé avec n'importe quel transformateur pour le soudage manuel avec une tension en circuit ouvert d'au moins 60 V, tandis que la stabilité de l'arc augmente tellement qu'il devient possible de souder en courant alternatif à l'aide d'électrodes recouvertes de fluorure de calcium. , dont les propriétés stabilisantes sont considérées comme faibles.

Il est plus efficace d'utiliser des stabilisateurs intégrés au boîtier source. Les transformateurs Razryad-160, Razryad-250 et TDK-315 sont produits avec des stabilisateurs intégrés, ils ont un enroulement réactif à trois sections. Le commutateur de plage, qui assure d'abord la consonne puis la contre-connexion de l'enroulement réactif avec le primaire, vous permet d'augmenter le courant en sept étapes. Grâce à l'utilisation d'un stabilisateur d'impulsions, il est devenu possible de réduire la tension à vide des transformateurs à 45 V. Et cela, à son tour, a considérablement réduit le courant consommé par le réseau et le poids des transformateurs. Contrairement aux stabilisateurs autonomes, le stabilisateur intégré est lancé à l'aide d'une double commande - non seulement grâce à retour en tension, mais aussi en courant. Cela augmente la fiabilité de son fonctionnement, en particulier cela évite les fausses alarmes dues à des courts-circuits par des gouttes de métal d'électrode. Les transformateurs TDM-402 à enroulements mobiles et TDM-201 à shunt magnétique sont produits avec un stabilisateur intégré.

Un stabilisateur d'arc est un élément d'équipement nécessaire pour le soudage à l'arc avec une électrode non consommable utilisant du courant alternatif à fréquence industrielle. Sa tâche est d'assurer la réexcitation de l'arc lorsque la polarité passe du direct à l'inverse. Le stabilisateur doit générer des impulsions d'énergie et de durée suffisantes pour assurer la réexcitation de l'arc. Généralement, l'amplitude de l'impulsion de tension du stabilisateur atteint 400-600V.

Les stabilisateurs sont appelés actifs, dans lesquels l'énergie d'impulsion est accumulée dans une sorte de dispositif de stockage (inductif ou capacitif) et est introduite dans le circuit d'arc sur commande du dispositif de contrôle. Dans les stabilisateurs passifs, l'impulsion est générée en raison de processus se produisant dans le circuit d'arc. Seuls les stabilisants de type actif ont gagné en popularité.

La partie la plus importante du stabilisateur est le circuit de contrôle du moment de génération d'impulsions. L'impulsion stabilisatrice doit être générée après avoir changé la polarité de la tension d'arc avec un certain retard déterminé par le temps de développement de la décharge luminescente. Il existe deux manières possibles de générer une impulsion : potentielle et différentielle. Dans le premier cas, l'impulsion est générée lorsque la tension de l'arc atteint un certain niveau, dans le second, lorsque la tension de l'arc change fortement. Si le retard du circuit est faible, pas plus de 1 à 2 µs, il est conseillé d'utiliser la méthode du potentiel. Il vous permet de sélectionner une impulsion lorsqu'elle est nécessaire, c'est-à-dire lorsqu'une décharge luminescente anormale se forme. Si le retard est important, le signal d'entrée du circuit de commande doit être alloué dès la phase initiale du processus de rétablissement de la tension. Ici, il est conseillé d'utiliser des circuits différentiels.

Les stabilisateurs font partie des unités de soudage AC et ne sont pas disponibles séparément. En figue. La figure 5.7 montre un diagramme schématique d'un stabilisateur de combustion d'arc.

Riz. 5.7. Schéma schématique d'un stabilisateur d'arc.

Le condensateur C est chargé à partir du transformateur élévateur 3T via la diode D. Au bon moment, lorsque la tension d'alimentation (transformateur de soudage CT) passe de la polarité directe à l'inverse, une impulsion de courant est fournie à l'électrode de commande du thyristor T. Le thyristor est déverrouillé et le condensateur C est déchargé dans l'entrefer de l'arc. Une impulsion de courant courte mais puissante se produit et l'arc est bien excité lorsque le courant de soudage passe par zéro.

Cycle de soudage

Le bloc cycle de soudage fournit :

Allumer le cycle sur commande de l’opérateur ;

Mise en marche de l'alimentation en gaz de protection ;

Interdiction d'ouvrir le courant de soudage jusqu'à ce que le gaz pénètre dans la zone de soudage et déplace l'air qui y est présent ;

Allumer le dispositif d'allumage de l'arc ;

Augmentation du courant au courant de fonctionnement ;

Désactivation du dispositif d'allumage de l'arc ;

Mise en marche du mouvement de la torche de soudage et de l'alimentation en fil d'apport ;

Sur commande de l’opérateur, réduire le courant de soudage pendant une durée fixée par l’opérateur ;

Couper la source d'énergie de soudage ;

couper l'alimentation en gaz pendant une durée déterminée et remettre le circuit dans son état d'origine.

L'invention concerne la production de soudage et peut être utilisée dans la production ou la modernisation de sources d'énergie de soudage. Le but de l'invention est d'augmenter la puissance et la stabilité des impulsions d'allumage d'arc en modifiant le circuit de la cascade de touches, ce qui permet d'améliorer les propriétés opérationnelles du stabilisateur et d'élargir la portée de son application. Le stabilisateur d'impulsions de l'arc de soudage contient deux transformateurs 1, 2, deux thyristors 7, 8, quatre diodes 10 13, un condensateur 9, une résistance 14. 1 ou.

L'invention concerne la production de soudage et peut être utilisée dans la production ou la modernisation de sources d'énergie de soudage. L'objectif de l'invention est de développer un dispositif qui fournit une puissance et une stabilité accrues des impulsions d'allumage d'arc en modifiant le circuit de la cascade de touches, ce qui permet d'améliorer les propriétés opérationnelles du stabilisateur et d'élargir la portée de son application. Pour stabiliser le processus de soudage à l'arc sur courant alternatif, au début de chaque demi-cycle de la tension de soudage, une impulsion de courant puissante à court terme est appliquée à l'arc, formée en rechargeant un condensateur connecté au circuit d'alimentation de l'arc à l'aide d'un thyristor. interrupteurs. Dans le circuit connu, le condensateur ne peut pas être rechargé aux valeurs d'amplitude des tensions qui l'alimentent, ce qui réduit la puissance de l'impulsion qui allume l'arc. Dans le même temps, la puissance de cette impulsion est affectée par le moment d'ouverture des thyristors par rapport au début de l'alternance de la tension alimentant l'arc. Cela est dû à la fermeture prématurée des thyristors, puisque le courant de charge du condensateur qui les traverse est déterminé par la réactance du condensateur. Ce courant peut maintenir le thyristor ouvert tant qu'il dépasse le courant de maintien du thyristor. La condition spécifiée est assurée (après l'arrivée de l'impulsion de déverrouillage sur l'électrode de commande du thyristor) pendant un temps très court, après quoi le thyristor se ferme. Le dessin montre le circuit électrique du stabilisateur. Les positions 1 et 2 indiquent respectivement les transformateurs supplémentaires et de soudage ; 3 et 4 points de connexion aux circuits de la cascade de thyristors à clé ; 5 et 6, respectivement, une électrode de soudage et un produit soudé ; Thyristors à 7 et 8 touches ; 9 condensateurs ; 10 et 11 diodes de puissance ; 12 et 13 diodes basse consommation ; 14 résistances. Le schéma ne montre pas le dispositif permettant de générer des impulsions de commande qui déverrouillent les thyristors. Les signaux de commande U y issus de ce dispositif sont fournis aux électrodes correspondantes des thyristors 7 et 8. Le dispositif fonctionne de la manière suivante. Lorsqu'une tension alternée positive apparaît sur l'arc et que le thyristor 8 est passant au début de ce demi-cycle, le condensateur 9 se chargera instantanément à travers lui et la diode 11. Mais le thyristor reste ouvert, car jusqu'à ce que la valeur de tension d'amplitude soit atteint sur l'enroulement secondaire du transformateur 1, le courant circule dans le thyristor selon deux circuits : thyristor 8 diode 11 condensateur 9 et thyristor 8 diode 13 résistance 14. Le courant circulant dans le premier circuit est très faible (pas suffisant pour maintenir le thyristor ouvert), et par le deuxième circuit il suffit de maintenir le thyristor ouvert. Lorsque la tension d'un demi-cycle donné augmente jusqu'à sa valeur d'amplitude, le condensateur est chargé à la somme de cette tension avec la tension sur l'arc. Ensuite, la tension sur l'enroulement secondaire du transformateur 1 commencera à diminuer et la tension du condensateur chargé 9 fermera la diode 13, ce qui entraînera le verrouillage du thyristor 8 et le condensateur 9 restera chargé à la valeur extrême. de la somme des tensions indiquées jusqu'à ce que la polarité de la tension sur l'arc change. Après avoir changé la polarité au début de l'alternance suivante, le thyristor 7 s'ouvrira avec une impulsion de commande et le condensateur se rechargera instantanément à la somme des tensions agissant à ce moment sur les enroulements secondaires des transformateurs 1 et 2. Diode 12 s'ouvre, gardant le thyristor 7 ouvert jusqu'à ce que la valeur d'amplitude de la tension sur l'enroulement secondaire du transformateur 1 soit atteinte. En conséquence, le condensateur 9 est rechargé à la somme de la valeur d'amplitude de la tension spécifiée et de la tension sur l'arc. L'introduction de ces éléments dans le circuit électrique du stabilisateur permet d'augmenter l'amplitude de l'impulsion de deux ou plusieurs fois et de la rendre (oscillation) indépendante du moment d'ouverture des thyristors par rapport au début de la demi- cycle de la tension sur l'arc. Dans le raisonnement ci-dessus, seule la valeur d'amplitude de la tension sur l'enroulement secondaire du transformateur 1 est mentionnée et rien n'est dit sur la nature du changement de tension sur l'arc. Le fait est que l'arc électrique a une capacité de stabilisation importante et que lors de sa combustion, la tension alternative qui y circule a une forme rectangulaire avec un sommet plat (méandre), c'est-à-dire la tension sur l'arc pendant l'alternance est pratiquement constante en amplitude (ne change pas en amplitude) et n'affecte pas la nature de la charge du condensateur 9. L'utilisation de l'invention a permis d'augmenter l'amplitude du impulsion d'allumage de l'arc de 1,8,2 fois, pour la stabiliser lorsque le moment d'ouverture change sur une large plage de thyristors par rapport au début de l'alternance de la tension alternative sur l'arc. En assurant les effets indiqués, il est possible de détruire intensément le film d'oxyde lors du soudage à l'arc sous argon de l'aluminium et de ses alliages, de stabiliser le processus de combustion à l'arc dans une large gamme de courants de soudage, notamment dans le sens de sa réduction. Noté haute qualité formation d'un cordon de soudure.

Réclamer

STABILISATEUR D'ARC DE SOUDAGE À IMPULSIONS, comprenant un enroulement secondaire connecté en série d'un transformateur de soudage, un circuit de thyristors connectés en parallèle dos à dos avec leur circuit de commande, un condensateur et un enroulement secondaire d'un transformateur supplémentaire, connectés selon l'enroulement secondaire du transformateur de soudage, qui est connecté aux électrodes de soudage, caractérisé en ce que deux diodes de puissance et deux diodes de faible puissance et une résistance sont introduites, et les diodes de puissance sont connectées en série selon les thyristors, le point de connexion d'un thyristor et la cathode de la première diode de puissance est connectée à la cathode de la première diode de faible puissance, et le point de connexion de la cathode de l'autre thyristor et de l'anode de la seconde diode de puissance est connecté à l'anode de la seconde diode de faible puissance. La diode de diode de puissance, l'anode et la cathode des première et seconde diodes de faible puissance, respectivement, sont connectées via une résistance à la plaque de condensateur connectée à l'enroulement secondaire d'un transformateur supplémentaire.

1.7.4. Circuit stabilisateur de commutation

Le circuit stabilisateur de commutation n'est pas beaucoup plus compliqué qu'un circuit conventionnel (Fig. 1.9), mais il est plus difficile à configurer. Par conséquent, pour les radioamateurs insuffisamment expérimentés qui ne connaissent pas les règles du travail à haute tension (en particulier, ne jamais travailler seul et ne jamais régler un appareil allumé avec les deux mains - une seule !), je ne recommande pas de répéter ce schéma.

En figue. La figure 1.9 montre le circuit électrique d'un stabilisateur de tension impulsionnelle pour charger les téléphones portables.

Le circuit est un oscillateur bloquant implémenté sur le transistor VT1 et le transformateur T1. Le pont de diodes VD1 redresse la tension alternative du secteur, la résistance R1 limite l'impulsion de courant à l'allumage et sert également de fusible. Le condensateur C1 est facultatif, mais grâce à lui, le générateur de blocage fonctionne de manière plus stable et l'échauffement du transistor VT1 est légèrement moindre (que sans C1).

Lors de la mise sous tension, le transistor VT1 s'ouvre légèrement à travers la résistance R2 et un petit courant commence à circuler dans l'enroulement I du transformateur T1. Grâce au couplage inductif, le courant commence également à circuler dans les enroulements restants. À la borne supérieure (selon le schéma) de l'enroulement II, il y a une petite tension positive, à travers le condensateur déchargé C2, il ouvre le transistor encore plus fortement, le courant dans les enroulements du transformateur augmente et, par conséquent, le transistor s'ouvre complètement, à un état de saturation.

Après un certain temps, le courant dans les enroulements cesse d'augmenter et commence à diminuer (le transistor VT1 est complètement ouvert pendant tout ce temps). La tension sur l'enroulement II diminue et, à travers le condensateur C2, la tension à la base du transistor VT1 diminue. Il commence à se fermer, l'amplitude de la tension dans les enroulements diminue encore plus et change de polarité en négative. Ensuite, le transistor s'éteint complètement. La tension sur son collecteur augmente et devient plusieurs fois supérieure à la tension d'alimentation (surtension inductive), cependant, grâce à la chaîne R5, C5, VD4, elle est limitée à un niveau de sécurité de 400...450 V. Grâce au la génération des éléments R5, C5 n'est pas complètement neutralisée et après un certain temps, la polarité de la tension dans les enroulements change à nouveau (selon le principe de fonctionnement d'un circuit oscillant typique). Le transistor recommence à s'ouvrir. Cela se poursuit indéfiniment sur un mode cyclique.

Les éléments restants de la partie haute tension du circuit assemblent un régulateur de tension et une unité de protection du transistor VT1 contre les surintensités. La résistance R4 dans le circuit considéré agit comme un capteur de courant. Dès que la chute de tension à ses bornes dépasse 1...1,5 V, le transistor VT2 ouvrira et fermera la base du transistor VT1 au fil commun (le fermera avec force). Le condensateur C3 accélère la réaction de VT2. La diode VD3 est nécessaire pour fonctionnement normal stabilisateur de tension.

Le stabilisateur de tension est assemblé sur une seule puce - une diode Zener réglable DA1.

Pour isoler galvaniquement la tension de sortie de la tension secteur, l'optocoupleur VO1 est utilisé. La tension de fonctionnement de la partie transistor de l'optocoupleur est prélevée sur l'enroulement II du transformateur T1 et lissée par le condensateur C4. Dès que la tension à la sortie de l'appareil devient supérieure à la tension nominale, le courant commencera à circuler à travers la diode Zener DA1, la LED de l'optocoupleur s'allumera, la résistance collecteur-émetteur du phototransistor VO 1.2 diminuera, la le transistor VT2 s'ouvrira légèrement et réduira l'amplitude de tension à la base de VT1. Il s'ouvrira plus faiblement et la tension sur les enroulements du transformateur diminuera. Si la tension de sortie, au contraire, devient inférieure à la tension nominale, alors le phototransistor sera complètement fermé et le transistor VT1 « oscillera » à pleine puissance. Pour protéger la diode Zener et la LED des surcharges de courant, il est conseillé de connecter en série avec elles une résistance d'une résistance de 100...330 Ohms.

Mise en place

Première étape: Il est recommandé de connecter l'appareil au réseau pour la première fois en utilisant une lampe de 25 W, 220 V et sans condensateur C1. Le curseur de la résistance R6 est réglé sur la position inférieure (selon le schéma). L'appareil est immédiatement allumé et éteint, après quoi les tensions sur les condensateurs C4 et C6 sont mesurées le plus rapidement possible. S'il y a une petite tension entre eux (selon la polarité !), alors le générateur a démarré, sinon, le générateur ne fonctionne pas, vous devez rechercher des erreurs sur la carte et l'installation. De plus, il est conseillé de vérifier le transistor VT1 et les résistances R1, R4.

Si tout est correct et qu'il n'y a pas d'erreur, mais que le générateur ne démarre pas, échangez les bornes de l'enroulement II (ou I, mais pas les deux à la fois !) et vérifiez à nouveau le fonctionnement.

Seconde phase: allumez l'appareil et contrôlez avec votre doigt (pas la pastille métallique du dissipateur thermique) la chauffe du transistor VT1, il ne doit pas chauffer, l'ampoule de 25 W ne doit pas s'allumer (la chute de tension à ses bornes ne doit pas dépasser quelques volts).

Connectez une petite lampe basse tension à la sortie de l'appareil, par exemple, conçue pour une tension de 13,5 V. Si elle ne s'allume pas, échangez les bornes de l'enroulement III.

Et à la toute fin, si tout fonctionne bien, vérifiez le fonctionnement du régulateur de tension en tournant le curseur de la résistance d'ajustement R6. Après cela, vous pouvez souder le condensateur C1 et allumer l'appareil sans lampe limiteur de courant.

La tension de sortie minimale est d'environ 3 V (la chute de tension minimale aux broches DA1 dépasse 1,25 V, aux broches LED - 1,5 V).

Si vous avez besoin d'une tension inférieure, remplacez la diode Zener DA1 par une résistance d'une résistance de 100...680 Ohms. L'étape de configuration suivante nécessite de régler la tension de sortie de l'appareil sur 3,9...4,0 V (pour une batterie au lithium). Cet appareil charge la batterie avec un courant décroissant de façon exponentielle (d'environ 0,5 A au début de la charge jusqu'à zéro à la fin (pour une batterie au lithium d'une capacité d'environ 1 A/h, cela est acceptable)). En quelques heures de mode de charge, la batterie gagne jusqu'à 80 % de sa capacité.

À propos des détails

Un élément de conception spécial est un transformateur.

Le transformateur de ce circuit ne peut être utilisé qu'avec un noyau de ferrite divisé. La fréquence de fonctionnement du convertisseur est assez élevée, seule la ferrite est donc nécessaire pour le fer du transformateur. Et le convertisseur lui-même est à cycle unique, avec une magnétisation constante, le noyau doit donc être divisé, avec un espace diélectrique (une ou deux couches de papier de transformateur fin sont posées entre ses moitiés).

Il est préférable de prendre un transformateur provenant d'un appareil similaire inutile ou défectueux. Dans les cas extrêmes, vous pouvez l'enrouler vous-même : section de noyau 3...5 mm 2, enroulement I - 450 tours avec un fil d'un diamètre de 0,1 mm, enroulement II - 20 tours avec le même fil, enroulement III - 15 tours avec un fil d'un diamètre de 0,6...0, 8 mm (pour tension de sortie 4…5 V). Lors du remontage, le strict respect du sens d'enroulement est requis, sinon l'appareil fonctionnera mal ou ne fonctionnera pas du tout (vous devrez faire des efforts lors de sa configuration - voir ci-dessus). Le début de chaque enroulement (dans le schéma) est en haut.

Transistor VT1 - toute puissance de 1 W ou plus, courant de collecteur d'au moins 0,1 A, tension d'au moins 400 V. Le gain de courant b 2 1 e doit être supérieur à 30. Transistors MJE13003, KSE13003 et tous les autres types 13003 de tout type sont des entreprises idéales. En dernier recours, des transistors domestiques KT940, KT969 sont utilisés. Malheureusement, ces transistors sont conçus pour une tension maximale de 300 V, et à la moindre augmentation de la tension secteur au-dessus de 220 V, ils éclateront. De plus, ils ont peur de la surchauffe, c'est-à-dire qu'ils doivent être installés sur un dissipateur thermique. Pour les transistors KSE13003 et MJE13003, aucun dissipateur thermique n'est nécessaire (dans la plupart des cas, le brochage est le même que celui des transistors domestiques KT817).

Le transistor VT2 peut être n'importe quel silicium de faible puissance, sa tension ne doit pas dépasser 3 V ; il en va de même pour les diodes VD2, VD3. Le condensateur C5 et la diode VD4 doivent être conçus pour une tension de 400...600 V, la diode VD5 doit être conçue pour le courant de charge maximum. Le pont de diodes VD1 doit être conçu pour un courant de 1 A, bien que le courant consommé par le circuit ne dépasse pas des centaines de milliampères - car lorsqu'il est allumé, une surtension assez puissante se produit et vous ne pouvez pas augmenter la résistance de la résistance Y1. pour limiter l'amplitude de cette surtension - elle va beaucoup chauffer.

Au lieu du pont VD1, vous pouvez installer 4 diodes de type 1N4004...4007 ou KD221 avec n'importe quelle lettre d'index. Le stabilisateur DA1 et la résistance R6 peuvent être remplacés par une diode Zener, la tension à la sortie du circuit sera supérieure de 1,5 V à la tension de stabilisation de la diode Zener.

Le fil « commun » est illustré dans le schéma à des fins graphiques uniquement et ne doit pas être mis à la terre et/ou connecté au châssis de l'appareil. La partie haute tension de l'appareil doit être bien isolée.

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