Ulepszenie impulsowego stabilizatora napięcia. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ochronniki przeciwprzepięciowe

 Komentarze do artykułu

W czasopiśmie „Radio” nr 8 z 1985 r. W artykule „Prosty kluczowy stabilizator napięcia” opisano przełączający regulator napięcia, który przy względnej prostocie rozwiązania technicznego ma wysoką wydajność energetyczną i jest całkiem odpowiedni do zasilanie urządzeń na mikroukładach TTL. Jednocześnie, wraz z dalszym udoskonalaniem stabilizatora, znacznie poprawiono takie cechy, jak sprawność, niestabilność napięcia wyjściowego, czas trwania i charakter procesu przejściowego pod wpływem obciążenia impulsowego.

Ustalono, że podczas działania stabilizatora przez tranzystor z kluczem kompozytowym występuje tak zwany prąd przelotowy. Prąd ten pojawia się w tych momentach, gdy na sygnał węzła porównania kluczowy tranzystor otwiera się, a dioda przełączająca nie zdążyła się jeszcze zamknąć. Obecność tego prądu powoduje dodatkowe straty na nagrzewanie tranzystora i diody oraz zmniejsza sprawność całego urządzenia.

Inną wadą jest znaczne tętnienie napięcia wyjściowego przy prądzie obciążenia bliskim wartości granicznej. Aby zwalczyć tętnienia, do stabilizatora wprowadzono dodatkowy wyjściowy filtr LC (L2C6). Możliwe jest zmniejszenie niestabilności napięcia wyjściowego ze zmiany prądu obciążenia tylko poprzez zmniejszenie czynnej rezystancji cewki indukcyjnej L2. Poprawa dynamiki procesu przejściowego (w szczególności skrócenie jego czasu trwania) wiąże się z koniecznością zmniejszenia indukcyjności cewki indukcyjnej, ale nieuchronnie zwiększy to tętnienie napięcia wyjściowego.

Rys.1 (kliknij, aby powiększyć)

Dlatego wskazane okazało się wyłączenie filtra L2C6 (ryc. 1) i zwiększenie całkowitej pojemności kondensatorów C3, C4 o 5 ... 10 razy, łącząc kilka kondensatorów równolegle z akumulatorem. Na ryc. 2 przedstawia widok procesu przejściowego w zmodyfikowanym stabilizatorze z obciążeniem pulsacyjnym. Porównanie z wykresem przedstawionym na ryc. 3a w powyższym artykule pokazuje znaczną poprawę stanu nieustalonego.

Ris.2

Charakterystyki obciążenia Uout=f(In) (patrz również rys. 2,b tego samego artykułu) dla różnych wartości napięcia wejściowego zmodyfikowanego stabilizatora pokazano na ryc. 3. Z porównania tych liczb widać, że niestabilność napięcia wyjściowego w zakresie prądu wyjściowego od 0,5 do 4 A przy napięciu wejściowym 15 ... 25 V zmniejszyła się 2 razy.

Ris.3

Obwód R3C2 w oryginalnym stabilizatorze praktycznie nie zmienia czasu trwania spadku prądu wyjściowego, więc można go usunąć (zamknąć rezystor R3), a rezystancję rezystora R4 można zwiększyć do 820 omów. Ale wtedy, wraz ze wzrostem napięcia wejściowego z 15 V do 25 V, prąd przepływający przez rezystor R4 (w oryginalnym urządzeniu) wzrośnie o 1,7 razy, a moc rozpraszania wzrośnie 3 razy (do 0,7 W ). Podłączając dolny rezystor R4 zgodnie z obwodem wyjściowym (jest to również R4 w obwodzie zmodyfikowanego stabilizatora) do dodatniego zacisku kondensatorów C3, C4, efekt ten można osłabić, ale jego rezystancję należy zmniejszyć do 620 omów .

Jednym ze skutecznych sposobów zwalczania prądu skrośnego jest zwiększenie czasu narastania prądu przez otwarty klucz tranzystorowy. Następnie, gdy tranzystor jest całkowicie otwarty, prąd płynący przez diodę VD1 zmniejszy się prawie do zera. Można to osiągnąć, jeśli kształt prądu przepływającego przez kluczowy tranzystor jest zbliżony do trójkąta. Jak wynika z obliczeń, aby uzyskać taką formę prądu, indukcyjność wzbudnika akumulacyjnego L1 nie powinna przekraczać 30 μH.

Innym sposobem jest użycie szybszej diody przełączającej (VD1), na przykład KD219B. Jest to tak zwana dioda barierowa Schottky'ego. Takie diody mają większą prędkość i mniejszy spadek napięcia przy tej samej wartości prądu w porównaniu z konwencjonalnym krzemem o wysokiej częstotliwości. Kondensatory C3-C7 - z serii K52-1.

Wszystkie powyższe zmiany nie prowadzą do znaczącej zmiany w schemacie obwodu i płytce drukowanej stabilizatora.

Poprawę parametrów urządzenia można również uzyskać poprzez zmianę trybu pracy kluczowego tranzystora. Cechą działania potężnego tranzystora VT3 w oryginalnych i ulepszonych stabilizatorach jest to, że działa on w trybie aktywnym, ale w trybie nienasyconym, a zatem ma wysoki współczynnik przenoszenia prądu i szybko się zamyka. Jednak ze względu na zwiększone napięcie na nim, gdy jest otwarty, rozpraszanie mocy jest 1,5 ... 2 razy większe niż minimalna osiągalna wartość.

Możesz obniżyć napięcie na kluczowym tranzystorze, przykładając dodatnie napięcie polaryzacji względem dodatniego przewodu zasilającego do emitera tranzystora VT2 (patrz rys. 1). Wartość napięcia polaryzacji jest wybierana podczas regulacji stabilizatora. Jeśli jest zasilany przez prostownik podłączony do transformatora sieciowego, można zapewnić oddzielne uzwojenie transformatora w celu uzyskania napięcia polaryzacji. Jednak w tym przypadku napięcie polaryzacji będzie się zmieniać wraz z napięciem sieciowym.

Aby uzyskać stabilizowane napięcie polaryzacji, należy zmodyfikować stabilizator (rys. 4), a cewkę indukcyjną należy przekształcić w transformator T1 poprzez uzwojenie dodatkowego uzwojenia II. Gdy tranzystor kluczowy jest zamknięty, a dioda VD1 jest otwarta, napięcie na uzwojeniu 1 jest określane z wyrażenia: U1==Uout+Uvd1. Ponieważ napięcie na wyjściu i na diodzie w tym czasie nieznacznie się zmienia, to niezależnie od wartości napięcia wejściowego na uzwojeniu II napięcie jest praktycznie ustabilizowane. Po wyprostowaniu jest podawany na emiter tranzystora VT2.

Rys.4 (kliknij, aby powiększyć)

Poprawę charakterystyki energetycznej drugiej wersji zmodyfikowanego stabilizatora ilustruje rys. 5, gdzie dla porównania podobne zależności pokazano dla pierwszego wariantu (porównaj także z rys. 2a we wspomnianym artykule). Jednocześnie straty ciepła zmniejszyły się w pierwszej wersji zmodyfikowanego stabilizatora o 14,7%, aw drugiej o 24,2%, co pozwala im pracować przy prądzie obciążenia do 4 A bez instalowania kluczowego tranzystora na radiator.

Ris.5

W stabilizatorze opcji 1 dławik L1 zawiera 11 zwojów nawiniętych wiązką ośmiu przewodów PEV-1 0,35. Uzwojenie umieszczone jest w zbrojonym obwodzie magnetycznym B22 wykonanym z ferrytu 2000NM. Między miseczkami należy ułożyć uszczelkę wykonaną z tekstolitu o grubości 0,25 mm. W stabilizatorze opcji 2 transformator T1 jest tworzony przez nawinięcie dwóch zwojów drutu PEV-1 1 na cewkę indukcyjną L0.35. Zamiast diody germanowej D310 można zastosować krzem, na przykład KD212A lub KD212B, przy czym liczbę zwojów uzwojenia II należy zwiększyć do trzech.

Autor: A. Mironow, Lyubertsy, obwód moskiewski; Publikacja: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

Zobacz inne artykuły Sekcja Ochronniki przeciwprzepięciowe.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Innowacyjny suplement dla astronautów 23.06.2022 Wykazano, że suplement firmy biotechnologicznej Amorphical przeciwdziała szkodliwemu wpływowi nieważkości na kości i mięśnie. Suplement węglanu wapnia opracowany przez izraelską firmę biotechnologiczną został przetestowany w kosmosie i udowodniono, że pomaga organizmowi budować włókna mięśniowe i wzmacnia kości w warunkach zerowej grawitacji. Amorphical zsyntetyzował i ustabilizował rzadką formę naturalnie występującego wapnia wytwarzanego przez raki niebieskie i wykorzystuje je do opracowania bioaktywnych preparatów, które nazywa amorficznym węglanem wapnia (ACC). Odkrycie skuteczności suplementów może mieć daleko idące konsekwencje dla astronautów cierpiących na osteoporozę w wyniku długich pobytów w kosmosie. W kwietniu Eitan Stibbe został drugim astronautą Izraela. Stibbe został wysłany w kosmos w ramach pierwszej prywatnej misji kosmicznej w imieniu Fundacji Ramona. Stibbe przeprowadził amorficzny eksperyment na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej i przetestował suplement na ludzkich komórkach macierzystych mięśni i kości oraz porównał wyniki z wynikami uzyskanymi przy użyciu standardowych suplementów wapnia. Półtora miesiąca temu Stibbe powrócił na ziemię ze swoim sprzętem. W laboratorium amorficznym w Ness Zion firma przeanalizowała wyniki i odkryła, że ​​komórki wystawione na wysoki poziom promieniowania w kosmosie rosły w sposób, jakiego można by oczekiwać na Ziemi. Komórki uzupełnione regularnym wapniem i komórki w grupie kontrolnej nie uległy poprawie i ledwo rosły. Założyciel i dyrektor generalny Amorphical Yossi Ben zauważył, że „sukces eksperymentu zmienia zasady gry, jeśli chodzi o długoterminowe podróże kosmiczne, choroby oraz problemy z kościami i mięśniami”.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Stacje robocze Lenovo ThinkStation PX, P7 i P5

▪ Pozłacane bakterie

▪ Aqua Computer Kryographics Next pełne pokrycie bloki wodne

▪ Ustanowić rekord prędkości

▪ Intel: przełom w fotonice

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Rzeczy szpiegowskie. Wybór artykułów

▪ artykuł Chemia organiczna. Kołyska

▪ artykuł Jak duży jest rekord wydajności testów jądrowych? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Paralotniarstwo dla początkujących. Transport osobisty

▪ artykuł Tanie zapachy. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Oświetlenie cyfrowe. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024