مصدر طاقة اقتصادي لمضخم الهوائي. المخطط والوصف

على مدى السنوات العشرين الماضية، ظهر عدد كبير من شركات التلفزيون التجارية الإقليمية، التي تبث عبر أجهزة إرسال ضعيفة للغاية ذات جودة مشكوك فيها. من أجل استقبال إشاراتهم بشكل مقبول، يجب استخدام هوائيات معقدة مع وجود إلزامي مضخم الهوائيوكابل محوري جيد. لهذا السبب، أصبح من الصعب الآن العثور على هوائي تلفزيون شخصي بدون مكبر للصوت. استجابت الصناعة الصينية والمحلية جزئيًا بسرعة كبيرة لاحتياجات السكان واكتسبتها جودة جيدةيمكنك بناء مضخم هوائي دون أي مشاكل بسعر رمزي، وأحيانًا أرخص من تكلفة ترانزستور ميكروويف واحد لمثل هذا المضخم. لسوء الحظ، غالبًا ما يتم تصنيع مصادر الطاقة المصاحبة لهوائيات التلفزيون مع مكبرات الصوت وفقًا للتقاليد الصينية الوطنية: الحد الأدنى من التكاليف والموثوقية كما اتضح. لذلك، غالبًا ما ترتفع درجة حرارة مصادر الطاقة هذه وتفشل حتى عند جهد التيار المتردد المقدر. لا يستهلك مصدر طاقة مضخم الهوائي الساخن باستمرار تيارًا زائدًا من الشبكة فحسب، بل يمكن أن يتسبب أيضًا في نشوب حريق، على سبيل المثال، عندما يكون جهد الشبكة مرتفعًا. مع الأخذ في الاعتبار أن مصدر طاقة الهوائي يعمل عادةً على مدار الساعة وغالبًا ما يتم تركه دون مراقبة، أ كتلة محلية الصنعمصدر الطاقة، الذي يتمتع بالموثوقية العالية والسلامة، واستهلاك منخفض للطاقة.

الجهاز عبارة عن تحديث لمصدر طاقة مضخم الهوائي الصناعي. تم إجراء التحديث لتحسين موثوقية الجهاز وكفاءته وسلامته. تم استخدام محول صناعي مستورد بتيار منخفض كمحول تنحي T1 حركة خاملة. يتم تصنيع المقوم ومثبت الجهد +12 فولت على أساس وحدة من مصدر طاقة مضخم هوائي قديم، حيث يحترق المحول المتدرج. الأجزاء المفقودة، التي عادة ما يعتبرها "الصينيون" غير ضرورية: المكثفات C1-C4 ومقاوم الأمان R2، تم تركيبها على لوحة الدوائر المطبوعة المصغرة لمصدر الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، تم تركيب المكثف C5 بهامش جهد التشغيل، وتمت زيادة سعة المكثف C6 من 0.01 ميكروفاراد إلى 1 ميكروفاراد. تم ضبط المقاوم R3 على 4.7 كيلو أوم بدلاً من 1.5 كيلو أوم. غالبًا ما تفشل شرائح مثبت الجهد من النوع 78L12، المصنوعة في حزمة TO-92 المصغرة، عند تشغيل مضخمات الهوائي. للقضاء على هذه الظاهرة، يتم لصق المشتت الحراري الصغير بقياس 15 × 10 مم على جسم الشريحة باستخدام غراء موصل للحرارة. لنفس الغرض، تم تثبيت المقاوم R2، مما يقلل من الطاقة التي تتبددها الدائرة الدقيقة. يعد تثبيت الإختناقات L1-L3 اختياريًا، لكن المؤلف، باستخدام مصدر الطاقة هذا جنبًا إلى جنب مع موالف تلفزيون داخلي للكمبيوتر وهوائي خارجي فردي، كان قادرًا على التخلص من تموج في النسيج الصغير عند استقبال الإشارات على قنوات التلفزيون العدادية. تم تركيب دواسة الوقود L1 لوحة الدوائر المطبوعةيوجد المثبت والاختناقات المصغرة L2 وL3 والمكثفات C7 وC8 في مبيت قابس الهوائي. يعمل مقاوم الكسر R1 على تقليل الجهد عند اللف الأولي لمحول التنحي ويعمل أيضًا كمصهر.

التفاصيل والتصميم.كمحول T1، استخدم المؤلف المحول الجاهز EASTAR 430-035 من وحدة إمداد الطاقة غير المنقطعة المعيبة. من السمات المميزة لهذا المحول انخفاض استهلاك التيار الخامل ، والذي لا يتجاوز 1.3 مللي أمبير عند جهد تيار متردد يبلغ 220 فولت ، وهو ما يتوافق مع استهلاك طاقة أقل من 0.3 واط. يمكن للمحول، دون ارتفاع درجة الحرارة، أن يتحمل زيادة طويلة المدى في جهد الشبكة تصل إلى 300 فولت وزيادة قصيرة المدى تصل إلى 380 فولت. مع مثل هذا المحول، يكون التيار الذي يستهلكه مصدر الطاقة عند إيقاف الحمل هو 1.8 مللي أمبير، بحمل 21...38 مللي أمبير، مما يعني أن مصدر الطاقة يستهلك طاقة من الشبكة لا تزيد عن 1 وات مع الحمل المتصل. للمقارنة، يستهلك مصدر الطاقة الصناعي المحلي IPS-5 لمضخم الهوائي تيارًا يبلغ حوالي 13 مللي أمبير من الشبكة عند العمل بنفس الحمل "الصيني" المماثل 20...40 مللي أمبير. إذا لم يكن لديك مثل هذه المحولات الاقتصادية، فيمكنك لف المحول الضروري بتيار منخفض بدون تحميل بنفسك. محول مصنوع على قلب مغناطيسي على شكل W بمساحة مركزية تبلغ 1.3 سم 2 يحتوي على: ملف أولي مكون من 12000 لفة بسلك PEL-1 بقطر 0.05 مم، ملف ثانوي بـ 1000 لفة من سلك اللف مع قطرها 0.16 ملم. إذا تم استخدام نواة مغناطيسية أكبر بمساحة مقطعية تبلغ 2.25 سم 2، فيجب أن يحتوي الملف الأولي على 7100 لفة من السلك بقطر 0.05...0.07 مم، ويجب أن يحتوي الملف الثانوي على 700 لفة من السلك بقطر 0.15...0.23 ملم. تم تصميم كلا خياري المحولات للتشغيل المستمر بجهد شبكة يصل إلى 320 فولت. كما تظهر الممارسة على المدى الطويل، فإن تزويد مستهلكي الكهرباء بجهد شبكة يبلغ 280...320 فولت بدلاً من 220 فولت يمكن أن يستمر لعدة ساعات، في حين أن الجهد الكهربائي من 380...420 فولت عادة ما يكون موجودا في شبكة التيار المتردد لمدة لا تزيد عن بضع دقائق. يستخدم المقاوم R1 مقاومًا متقطعًا مستوردًا، ويمكن استخدام المقاوم R1-7-2 المحلي. المقاومات المتبقية هي أنواع MLT، S1-4، S2-23. Capacitor C5 هو نظير مستورد لـ K50-35 ، والباقي عبارة عن سيراميك K10-17 أو K10-50 أو نظائرها المستوردة. يمكن لثنائيات المعدل بتيار تحميل يصل إلى 50 مللي أمبير استخدام أي من 1N4148، وKD521، وKD522، ومتى تيار أعلىتحميل أي من السلسلة 1N4000-1N4007، KD209، KD243. يتم تثبيت شريحة التثبيت منخفضة الطاقة 78L12 على مبدد حراري صغير لزيادة الموثوقية. يمكن استخدام المزيد رقائق قوية KR142EN5A، KR142EN5V، xxx-7805-x. في هذه الحالة، ستزداد موثوقية المثبت، لكن الكفاءة ستنخفض. يتكون Choke L1 من 7 لفات من سلك التثبيت المزدوج المطوي على أسطوانة من الفريت 400NN-1000NN من دائرة IF لراديو ترانزستور محلي قديم. يمكن استخدام ملفات الاختناق L1 وL2 مع الملفات الصناعية صغيرة الحجم ذات محاثة تبلغ 3...20 μH. يمكنك أيضًا استخدام ملفات SMD للتركيب على السطح. كما ذكرنا سابقًا، توجد L2 وL3 وC7 وC8 في قابس الهوائي. إن وجود هذه الاختناقات، بالإضافة إلى الحماية من التداخل العادي، له أيضًا تأثير إيجابي على مناعة الضوضاء لنظام الهوائي من الإشعاعات القوية الصادرة عن الهواتف المحمولة. منذ بعض الوقت، مارس المؤلف بنشاط تغذية مكبرات الصوت الهوائي مباشرة من أجهزة الاستقبال التلفزيونية والراديو. وكما تبين لاحقًا، فإن هذه الطريقة لا تخلو من عيوبها، حيث كان من الضروري إما تعديل كل جهاز متصل بالهوائيات، و/أو استخدام محولات خاصة، لذلك تبين أن استخدام مصدر طاقة منفصل لمضخم الهوائي أكثر أهمية عملي.

أ.ل. بوتوف، س. كوربا، منطقة ياروسلافل، Radioamator رقم 5، 2008.

كجهاز لتنعيم الإخراج الجيوب الأنفية، والقضاء على التداخل والادراج. الفكرة مأخوذة من إحدى المجلات الإلكترونية، ولكن النسخة الكاملةالمقالات والرسوم البيانية طلبت المال. لذلك، الآن فقط تم وضع هذه الفكرة موضع التنفيذ: أدى رفض الدفع إلى تطوير دائرتنا الخاصة وتجميعها العملي.

للتنفيذ تم اختيار محولين 430-2063D من APC BK 500EI UPS. الأساسي: أسلاك رفيعة بيضاء + سوداء - 220 فولت، ثانوي: أبيض + أحمر - 14.6 فولت، أبيض + أسود سميك - 7.1 فولت، أحمر + أسود - 7.1 فولت، أزرق + بني - 17.7 فولت.

قد تختلف المحولات حسب النموذج. يمكنك توصيل محولات بقدرة 430 وات و230 وات واستخدام أحمال تصل إلى 230 وات. لكن نفس خصائص الأداء تملي نفس أحجام المحولات، مما سيساعد عند تركيبها في السكن. إذا كان لديك ورقة بيانات للمحول، فهذا أمر رائع، وإلا فسيتعين عليك إخراج الحد الأقصى من التيارات بنفسك - وهو ما كان علينا القيام به.

كل UPS تكذب بشأن قوتها، وتعبر عنها في فيرجينيا. يضاف إلى ذلك اسم المحول، والذي في UPS بقدرة 500 فولت أمبير يحمل الرقم "430" في الاسم - مما يشير إلى 430 فولت أمبير. لكن المحول يتمتع بكفاءة تحويل الطاقة، لذا يجب تقليل هذا الرقم أكثر: لقد افترضت رقمًا يساوي 400 واط. وقمت بتجميع الجهاز وفقًا لهذا الشكل (باستخدام حيل مختلفة):

محولات UPS غير مصممة للتشغيل على المدى الطويل، فهي تحتاج بشدة إلى التبريد أثناء الحمل وفي وضع الخمول؛
- تم تصنيع العلبة منذ 1.5 عام كاحتياطي لمقاومة متغيرة RPA-01(RM)، ولكنها كانت مفيدة على وجه التحديد في هذا الجهاز. عدد كبير من الثقوب، القدرة على إذابة البلاستيك، قوة ومرونة البلاستيك، إمكانية تركيب غطاء في الأعلى، مقبض للحمل، سهولة حفر ثقوب إضافية، لا يحترق بدون مصدر نار (يذوب، هسهسة) ، الدمامل)، السعر - هذه هي مميزاته في الأماكن التي قد تكون درجة الحرارة فيها مرتفعة. يتم تثبيت العناصر مباشرة في الثقوب دون استخدام الغراء أو مانع التسرب (على الرغم من أنني ما زلت أسكبها خارج العادة) ؛ انكسر - تم استبداله بفصل أطراف التثبيت ؛
- قرص أبيض مستدير مع الأسلاك في الصورة الثالثة - فيوز حراري 2 أمبير مملوء بمادة مانعة للتسرب بدون التصاق في كوب بلاستيكي (عزل كامل 220 فولت). يمكن تمزق المادة المانعة للتسرب في حالة احتراقها، أو تغيير المصهر الموجود في المحطات الطرفية وإعادة تعبئته (أو قطع السلك ولحام سلك آخر). ومع ذلك، من المرجح أن يحترق المصهر بين المحولات؛ ويكون الدور 2A فقط في حالة حدوث ماس كهربائي في الملف الأولي في المحول الأول؛
- يتم تجعيد أطراف المحولات الزائدة بالانكماش الحراري: مطلوب - يمكنك قطع الانكماش الحراري بعناية باستخدام شفرة. ولكن، بطريقة ودية، كان لا بد من قطع هذه الأسلاك وعزلها بقطرات من مادة مانعة للتسرب؛
- استخدام الصمامات الحرارية إلزامي، لأن سوف تحترق تلك الأسطوانية خلال ذروة الزيادات الحالية. يمكنك استخدام السيارات عن طريق تخفيف جهات الاتصال بملف أسفل أطراف محولات UPS. يمكن ملاحظة ذلك في توصيل الأسلاك الحمراء - كوسيلة لتوصيل المحطات غير القياسية. في المحولات، لا توفر المحطات السميكة - محطات الاستجابة القياسية RPI-P 1.5-7-0.8 اتصالاً مناسبًا، ويمكن أن يتسبب تيار 33A في تسخين هذا الاتصال؛
- يمكن توصيل المروحة بمصدر منفصل 12 فولت، لكن لماذا؟ أول UPS مزود بجسر ديود ومكثف يعمل بشكل مثالي كمحول طاقة لمختلف جهود التيار المستمر: 10 فولت، 20 فولت، 25 فولت تيار مستمر (اعتمادًا على زوج الأسلاك). لذلك، باستخدام فرع 17.7 فولت ومقوم، تم إنشاء جهد 24.2 فولت، والذي تم توزيعه بين مروحة السلسلة (14.1 فولت) ولف التتابع (10.1 فولت). لكن الاتصال المتسلسل بملف التتابع ليس جيدًا: زيادة التسخين بسبب تيار يصل إلى 110 مللي أمبير تقريبًا. يتبادر إلى الذهن توصيل مراوح متطابقة على جانبي العلبة بالتتابع - وستحصل على 12.1 فولت على كل منها (ولحام مرحل بالتوازي مع أحدهما) ؛
- يعمل الخشب الرقائقي كعازل حراري ممتاز (كانت هناك تجربة: على جانب واحد 240 درجة من خلال مادة مانعة للتسرب، على الجانب الآخر 70)، لذلك يتم لصق المحولات عليه باستخدام مادة مانعة للتسرب ذات درجة حرارة عالية، ويتم لصق الخشب الرقائقي نفسه على العلبة البلاستيكية مع مانع التسرب العادي مع التصاق جيد. للتثبيت الزائد للمحولات، هناك 3 وصلات مسامير من الأسفل، ويمكن لصق لوحة معدنية في الجزء العلوي من المحولات. يتم حمل الجهاز على مقبض العلبة؛ لكنها ثقيلة، والأيدي تؤذي - يجب عليك على الأقل لف المقبض بشريط كهربائي؛
- "الأرضي" مطلوب للعزل الجلفاني، لذلك تم تقسيم سلك الإمداد إلى جزأين - ولكن مع الحفاظ على سلك "أرضي" غير قابل للكسر تقريبًا. تقريبًا - لأنه من الأسهل قطعه ولحامه بالانكماش الحراري بدلاً من الاهتمام بسلامته عند قطع سلك الإمداد؛
- شراء سلك تمديد مع التأريض: أنا أميل بشكل متزايد إلى الإصدار: من الأرخص والأكثر أمانًا والأكثر مثالية شراء كتلة مع تأريض لمقبس 1-2 ولحام سلك الطاقة من جهاز الكمبيوتر هناك. إذا ذهبت إلى أبعد من ذلك (القابس والسلك والمقبس بشكل منفصل) - فيمكنك إنشاء سلك تمديد للمعدات بأي طاقة. من الناحية العملية، لا يمكن لكابلات الطاقة IEC-320 "10A" 0.75 مم 2 أن تتحمل 8.4 أمبير لأكثر من دقيقة (يتم تشغيل الحماية)، لذا يلزم وجود "16A" (1 مم 2)، وهو ما يكفي لـ 10 أمبير مستمر؛
- يلزم وجود مفتاح للمحول الأول لمنع تسخينه واستهلاك الطاقة عندما يكون الجهاز خاملاً.

الآن يأتي الجزء الأفضل: الاختبار التدريبي. قمت بتشغيل مجفف شعر بقدرة 400 واط - انخفض الجهد إلى 146 فولت/1.4 أمبير. من الناحية التجريبية، مع تحمل ±10% من الجهد الاسمي 220 فولت، توصلت إلى نتيجة مفادها أن قوة هذا العزل الجلفاني تبلغ 120 واط فقط (198 فولت/0.6 أمبير). كيف ذلك؟! والأمر بسيط للغاية: المحولات الموجودة في APC BK 500EI UPS رخيصة الثمن - وهذا يوضح كل شيء. كلما زاد التيار الموفر، زاد انخفاض الجهد، وهنا يوجد محولان من هذا القبيل على التوالي. وتساءلت لماذا، عند انقطاع التيار الكهربائي، أصبح جهد الخرج APC BK 350EI 199 فولت. والسبب هو نفسه: طالما أن هناك شبكة، فإن 220 فولت يمر عبر المحول؛ وبمجرد إمداد الطاقة من البطارية، يمتص المحول 21 فولت عند تحويل الجهد.

خلاصة القول: القدرة المقدرة للعزل الجلفاني من المحولات 430-2063D هي 120 واط. الحد الأقصى للطاقة، مع انخفاض الجهد القوي وتسخين المحولات، هو 400 واط (ستعمل كـ 146 فولت · 1.4 أمبير = 200 واط - مما يعني أن الحد الأقصى للطاقة دون تقليلها لا يزال أقل في مكان ما). الطاقة المقدرة لمحول فردي واحد، باستخدام نفس طريقة الحساب، هي 240 واط.

نظرًا لأن دور العزل الجلفاني يكمن في تصفية جهد الإدخال، ولم يكن لدى المستهلكين (مثل راسمات الذبذبات) استهلاك عالي للطاقة، فقد تم إنشاء العزل الجلفاني بنجاح.

ومع ذلك، كان لا بد من تبسيط الدائرة نفسها إلى حد كبير (نظرًا لأن التيار على طول خط 14.6 فولت يبلغ الحد الأقصى 10 أمبير، مع بعض الانخفاض في الجهد):
- يمكن تركيب المصهر الحراري KSD-85LC مباشرة في السلك الأحمر، حسب الحاجة فتيللقد اختفى 40A.
- نتيجة لذلك، ليست هناك حاجة إلى مرحل وجسر ديود (المرحل لا يتحمل جهد النبض)؛
- يمكن تشغيل المروحة عن طريق الصمام الثنائي العادي، وتزويدها بالطاقة الجهد النبضي 17.7 فولت (اختبار ناجح لمروحة بمتغيرات 18 فولت من خلال الصمام الثنائي 2D203A لمدة 4 ساعات)؛
- مروحة واحدة تكفي (الجهاز يعمل لمدة 4 ساعات دون ارتفاع درجة الحرارة، حتى أصابعك لم تحرق). على الاطلاق، سؤال كبيرالحاجة إلى الصمامات الحرارية.
- قطع الأسلاك الزائدة ولحام العديد من الوصلات دون استخدام أطراف التوصيل؛
- يمكن ضبط مصهر الإدخال على 1A.