redes

Transformadores chopper

CHOPER, rectificador y oscilador de potencia de múltiple uso.
El circuito objeto de este documento, aunque de manera aislada no tenga muchas aplicaciones, puede ser la base para muchos proyectos de potencia. Se parte de la corriente de red, toma los 220 V 50 Hz, los rectifica, los filtra y después mediante un circuito de control y unos transistores de potencia losconvierte en +-160 V de onda cuadrada a frecuencias ajustables entre 10.000 y 300.000 c/s y con ciclo de trabajo ajustable.
Una importante característica de este circuito es que está conectado directamente a la red, es decir que no hay aislamiento galvánico y por lo todo el circuito está conectado a la red. Esto es así precisamente para ahorrar el alto coste y las dificultades que supone conseguirtransformadores de potencia. No obstante en la mayoría de las aplicaciones de este circuito el aislamiento galvánico se conseguirá en el transformador de alta frecuencia (TR4) que muy frecuentemente será atacado por el circuito.
Las aplicaciones de Chopper dependerán de los componentes comprendidos entre J4 y J5, que son TR4, D14 y C18. Esta parte del circuito se ha puesto solamente para explicarcómo funciona el circuito de realimentación.
Para que se puede emplear chopper?
Fuentes de alto voltaje. Supongamos que necesitamos una fuente de alimentación de 15.000 voltios 20 mA. Con chopper conseguimos 160 V 15 khz, y mediante un transformador con núcleo de ferrita con una relación 1:100 obtendremos los 16.000 V. Hay que tener en cuenta que este transformador gracias a su alta frecuenciade operación necesitara tan solo 20 espiras sobre un núcleo de ferrita de los empleados en MAT de TV. En el secundario por tanto tendrá 2000 espiras, algo no muy difícil de conseguir. Y como condensadores de filtro bastaran unos pocos nanofaradios a 15.000 V. Si tratásemos de conseguir esto a partir de la red por procedimientos clásicos el coste sería mucho más elevado. Este procedimiento tiene laventaja frente a las típicas fuentes de flyback de alta tensión en que estas están limitadas a unos 60 w de potencia, sin embargo chopper con los componentes adecuados puede manejar potencias de KW. Por supuesto que con la corriente de alta frecuencia generada con chopper podemos atacar circuitos multiplicadores de tensión para conseguir cientos de miles de voltios.
Bobinas tesla. Con chopperempleando frecuencias por encima de los 200 Khz podemos atacar el primero de las típicas bobinas tesla directamente.
Hornos de inducción.
Regulación.
Cuando se requiera un ajuste de la tensión o la potencia de salida mediante un mando externo se sustituiría RV3 del circuito por un potenciómetro exterior conectado mediante cables. Hay que tener en cuenta que el potenciómetro tiene que podersoportar 400 voltios de aislamiento. Lo mismo debe hacerse con el potenciómetro de 50 k si se quiere ajustar la frecuencia de oscilación.
Chopper puede trabajar en lazo abierto o en lazo cerrado.
Para trabajar en lazo cerrado, es necesaria una realimentación entre la señal de salida y el circuito controlador. Pero tal mismo tiempo es necesario conservar el aislamiento galvánico que nos proporciona eltransformador. Para ello La realimentación la realizamos a través de una foto acopladora. Como las fotos acopladoras pueden tener derivas térmicas se ha empleado uno doble de manera que se compensen las variaciones comunes. En este modo las resistencias R1 y Rojo no se deben colocar.
Cuando Chopper trabaja en lazo abierto, es decir no hay ninguna realimentación entre la entrada y la salida. Elnivel de salida, más bien el ciclo de conducción de los transistores es ajustable desde 0 al 49% (0 a 100% de potencia) con el potenciómetro RV3. En lazo abierto el CI del opto acoplador no es necesario, tampoco son necesarios R4, R5, R10, RV2 ni C19. Por contra no hay que olvidar de colocar los componentes R1 Y el Puente OJO.



Cambiar las frecuencias de trabajo. Los valores especificados en...