Bezpłatna biblioteka techniczna ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Prosty kluczowy regulator napięcia. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ochronniki przeciwprzepięciowe Urządzenia elektroniczne wykonane na mikroukładach cyfrowych nie stawiają zbyt wysokich wymagań co do stabilności i poziomu tętnienia napięcia zasilającego. Dlatego też najprostsze kluczowe stabilizatory napięcia mogą być z powodzeniem stosowane do zasilania takich urządzeń. Charakteryzują się wysoką wydajnością, mniejszymi wymiarami i wagą w porównaniu do stabilizatorów ciągłych. Prawidłowa konstrukcja stabilizatora klucza pozwala uniknąć przenikania zakłóceń o wysokiej częstotliwości do zasilanego urządzenia. Na ryc. 1 przedstawia schematyczny diagram prostego stabilizatora klucza. Dzięki wysokiej wydajności energetycznej jakość napięcia wyjściowego pozwala na podłączenie do stabilizatora urządzeń wykonanych na mikroukładach cyfrowych serii K130, K133, K134, K156, K156, K561 itp.
Główne cechy techniczne
Po przyłożeniu napięcia zasilania do wejścia urządzenia w obwodzie podstawowym kompozytowego tranzystora VT2, VT3 pojawia się prąd, w wyniku czego otwiera się. Obwód R3C2 zapewnia pulsacyjny charakter występowania tego prądu, co przyczynia się do wymuszonego otwarcia tranzystora kompozytowego. Po otwarciu przez dławik L1 zaczyna płynąć narastający prąd, ładując kondensatory magazynujące C3, C4. Gdy napięcie na tych kondensatorach osiągnie określony poziom U1, tranzystory VT4 i VT1 otwierają się. Ostatni z nich, nasycając, łączy kondensator C2 naładowany w biegunowości zamykającej ze złączem emitera tranzystora VT2. Przyczynia się to do szybkiego zamknięcia tranzystora kompozytowego. Prąd w cewce indukcyjnej L1 nie może zostać natychmiast przerwany, dlatego po zamknięciu tranzystorów VT2, VT3 otwiera się dioda VD1, która zamyka obwód prądowy przez cewkę indukcyjną L1. W tym czasie prąd w cewce indukcyjnej maleje, a od momentu, gdy jest równy prądowi obciążenia, napięcie na kondensatorach C3, C4 również zaczyna spadać. Przy określonej wartości U2 tranzystory VT4 i VT1 zamykają się, a VT2 i VT3 otwierają się, a prąd w cewce indukcyjnej L1 zaczyna ponownie rosnąć, dioda VD1 zamyka się. Napięcie na kondensatorach C3, C4 nadal spada do wartości Od, gdy prąd w cewce indukcyjnej L1 staje się równy prądowi obciążenia; stosunek wartości napięć na kondensatorach magazynujących jest następujący: U3 Na ryc. 2 przedstawia główne cechy urządzenia. Jak widać (ryc. 2, a), sprawność w pobliżu optymalnej wartości prądu obciążenia jest dość wysoka dla tak prostego stabilizatora. Warto zauważyć, że wraz ze wzrostem prądu obciążenia od minimum wydajność wzrasta. Wynika to z faktu, że prąd sterujący kompozytowego tranzystora VT2, VT3 pozostaje prawie stały. Moc rozpraszana przez tranzystor VT3 i diodę VD1 jest znikoma. Pozwala to uzyskać znaczny prąd obciążenia bez użycia radiatorów dla potężnych elementów. Jednak podczas długotrwałej pracy przy prądzie obciążenia większym niż 3,5 A konieczna staje się instalacja tych elementów na radiatorze.
Charakterystyka obciążenia (rys. 2, b) pokazuje możliwości stabilizacyjne urządzenia. Należy zauważyć, że spadek napięcia wyjściowego przy prądzie obciążenia większym niż 2 A występuje głównie z powodu spadku napięcia na aktywnej rezystancji cewki indukcyjnej L2. Na ryc. 3 pokazuje oscylogramy napięcia wyjściowego stabilizatora, gdy jest on testowany przez obciążenie impulsowe przy różnym prądzie obciążenia i pojemności kondensatora Sat. Procesowi przejściowemu towarzyszą skoki napięcia wyjściowego nieprzekraczające 0,4 V. Ta okoliczność nakłada pewne ograniczenia na zakres stabilizatora. Możliwe jest polepszenie rodzaju procesu przejściowego poprzez zwiększenie pojemności kondensatora C6 lub całkowite porzucenie filtra L2C6 i znaczne zwiększenie pojemności kondensatorów magazynujących C3, C4 (8 ... 10 razy). Druga opcja jest bardziej odpowiednia, ponieważ czas procesu przejścia również się skróci.
W urządzeniu zastosowano części standardowe, z wyjątkiem dławików L1 i L2. Są to własnoręcznie wykonane, nawinięte na plastikowe ramki umieszczone w zbrojonych obwodach magnetycznych B22 wykonanych z ferrytu M2000NM. Dławik L1 zawiera 18 zwojów wiązki 7 przewodów PEV-1 0,35. Pomiędzy miseczkami jego obwodu magnetycznego umieszczana jest uszczelka o grubości 0,8 mm. Aktywna rezystancja uzwojenia cewki indukcyjnej L1 wynosi 27 mΩ. Dławik L2 zawiera 9 zwojów wiązki 10 przewodów PEV-1 0,35. Szczelina między jej miseczkami wynosi 0,2 mm, rezystancja czynna uzwojenia to 13 mOhm. Uszczelki mogą być wykonane z twardego materiału żaroodpornego - tekstolitu, miki, kartonu elektrycznego. Śruba mocująca miseczki obwodu magnetycznego musi być wykonana z materiału niemagnetycznego, np. mosiądzu. Kondensatory C1, C3, C4 pracują w trybie dużych impulsów prądowych. W tym trybie najbardziej odpowiednie są kondensatory tlenkowe K52-1. Możesz spróbować wymienić je na K53-1a, K50-24, K50-16 na napięcie co najmniej 15 V (C3, C4) i 25 V (C1). Jednak właściwości częstotliwościowe tych kondensatorów są gorsze niż w przypadku K52-1, więc taką samą pojemność trzeba będzie uzyskać przez równoległe połączenie 4-5 kondensatorów o tej samej wartości znamionowej. Tranzystor VT2 można zastąpić KT644, KT626 z dowolnymi indeksami literowymi. Konstrukcyjnie stabilizator montowany jest na płytce drukowanej, którego rysunek i rozmieszczenie części na nim pokazano na ryc. 4. Podczas montażu stabilizatora zaleca się skręcić przewody dostarczające napięcie wejściowe w przewód, aby uniknąć dodatkowego szumu impulsowego o wysokiej częstotliwości z prądu wejściowego. Aby ustanowić stabilizator, do jego wyjścia podłączony jest rezystor obciążenia o rezystancji 5 ... 7 omów i mocy 10 W. Jeśli wszystkie części są w dobrym stanie, stabilizator natychmiast zaczyna działać. Najpierw, wybierając rezystor R7, ustawia się nominalne napięcie wyjściowe. Następnie prąd obciążenia zwiększa się do 3 A i wybierając kondensator C5, ustawia się taką częstotliwość generowania (około 18 ... 20 kHz), przy której skoki napięcia o wysokiej częstotliwości na kondensatorach C3, C4 są minimalne. W tym przypadku korektę uważa się za zakończoną. Stabilizator jest przeznaczony do pracy z napięciem wyjściowym 5 V, jednak można go również zwiększyć do 8...10 V zwiększając wartość rezystora R7 i wybierając nową wartość częstotliwości roboczej. Jednak w tym przypadku moc rozpraszana przez tranzystor VT3 również wzrośnie, co będzie wymagało ograniczenia prądu obciążenia lub zwiększenia rozmiaru radiatora. Starannie zmontowany i dostrojony stabilizator ma bardzo małe tętnienia napięcia wyjściowego o wysokiej częstotliwości, więc nie trzeba podejmować żadnych dodatkowych działań. Jeśli działa w szerokim zakresie temperatur, to ustawienie „liści” i pojawiają się skoki wysokiej częstotliwości o korzystnym, choć nieznacznym, napięciu. Jeśli na jakość napięcia wyjściowego zostaną nałożone zwiększone wymagania, konieczne jest zbocznikowanie kondensatorów C3, C4 kilkoma kondensatorami ceramicznymi KM-6b o łącznej pojemności 3 ... 5 μF. Ponadto pożądane jest zapewnienie tych samych kondensatorów bezpośrednio na wejściu zasilanego urządzenia, ale ich pojemność może być 10 ... 20 razy mniejsza. Jeśli konieczne jest uniknięcie rozprzestrzeniania się zakłóceń o wysokiej częstotliwości w obwodach wejściowych stabilizatora, należy go zasilać przez filtr LC w kształcie litery L. Cewka musi mieć indukcyjność 5 ... 10 μH i prąd nasycenia co najmniej 2 A (pożądane jest nawinięcie jej na zamkniętym obwodzie magnetycznym). Kondensator jest ceramiczny, o pojemności 1 ... 2,2 mikrofaradów (na przykład KM-6b). Ponieważ podczas pracy urządzenia niektóre elementy mogą nagrzewać się do temperatury 90 ... 100 ° C, zaleca się umieszczenie płytki w pionie i podjęcie działań przeciwko nagrzewaniu się diody Zenera VD2, w przeciwnym razie napięcie wyjściowe spadnie. Autor: A. Mironow, Lyubertsy, obwód moskiewski; Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru Zobacz inne artykuły Sekcja Ochronniki przeciwprzepięciowe. Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu. Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika: Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego
09.05.2024 Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5
09.05.2024 Energia z kosmosu dla Starship
08.05.2024
Inne ciekawe wiadomości: ▪ Węgiel wodny do systemów grzewczych ▪ Dżdżownice mogą zastąpić nawozy syntetyczne Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika
Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej: ▪ część witryny Uwaga dla ucznia. Wybór artykułu ▪ artykuł Tabela rang. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Z czego uszyto mundury żołnierzy niemieckich w I wojnie światowej? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Dyrektor redakcyjny programów telewizyjnych i radiowych. Opis pracy ▪ artykuł Wzmacniacz AF na cyfrowym mikroukładzie. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Zostaw swój komentarz do tego artykułu: Wszystkie języki tej strony Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn www.diagram.com.ua |