|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Stabilizator napięcia na chipie KR142EN19 z ochroną 27 woltów / 7-25 woltów 2 ampery. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ochronniki przeciwprzepięciowe W artykule opisano stabilizator napięcia z niezawodną ochroną przed udarami. Jeśli prąd wyjściowy stabilizatora przekroczy przez jakiś czas próg ochrony, stabilizator wyłącza się na kilka sekund, aby schłodzić tranzystor regulujący, a następnie włącza się i wyłącza ponownie, aż wypadek w obciążeniu zostanie wyeliminowany. Ponieważ tranzystor sterujący jest w tym trybie przez większość czasu zamknięty, średnia moc rozpraszana przez niego, nawet przy zwarciu wyjścia, jest nie większa niż w trybie normalnym. W proponowanym stabilizatorze zastosowano zabezpieczenie impulsowe na kontaktronie włączonym w obwód wysokoprądowy. Taki montaż zawiera niewiele dodatkowych części, prawie nie zmniejsza sprawności stabilizatora, a co najważniejsze prąd pracy ochronnika w bardzo małym stopniu zależy od temperatury. Współczynnik stabilizacji urządzenia przekracza 400. Minimalny spadek napięcia między wejściem a wyjściem wynosi 0,5 V. Obwód regulatora pokazano na ryc. 1.
Głównym elementem stabilizatora jest układ KR142EN19 (DA1). Jeżeli napięcie na wejściu sterującym (styk 1) mikroukładu w stosunku do katody (styk 2) przekroczy próg otwarcia (2,5 V), prąd anodowy wzrasta z nachyleniem około 2 mA / mV. Napięcie na anodzie otwartego mikroukładu, określone przez jego wewnętrzne urządzenie, wynosi co najmniej 2,5 V. Ten mikroukład ma cechę: jeśli napięcie wejściowe jest większe niż konieczne do jego pełnego otwarcia, może się wyłączyć. Jednocześnie przestaje kontrolować stabilizator, w wyniku czego na jego wyjściu może pojawić się napięcie wejściowe. Przeciążenie wejścia mikroukładu może wystąpić z powodu skoku napięcia wyjściowego, który występuje, gdy obciążenie jest odłączone od stabilizatora roboczego. W takim przypadku prąd dostarczany do obciążenia przed jego wyłączeniem zaczyna ładować kondensator zainstalowany na wyjściu stabilizatora. Prowadzi to do wzrostu napięcia wyjściowego do momentu zamknięcia tranzystora sterującego przez sygnał błędu przechodzący przez stabilizator. Oczywiście skok napięcia będzie tym mniejszy, im większa pojemność kondensatora na wyjściu urządzenia i tym szybciej sygnał błędu przechodzi przez stabilizator. Eksperymenty z odłączeniem obciążenia wykazały, że pojemność co najmniej 1000 mikrofaradów na każdy amper prądu wyjściowego wystarcza, aby zapobiec wyłączeniu mikroukładu w opisanym stabilizatorze. Powtarzając urządzenie, należy powstrzymać się od zmian prowadzących do spadku wydajności, na przykład od zastosowania tranzystorów niskiej częstotliwości. Szczególnie niebezpieczne jest sztuczne obniżanie wydajności poprzez dodawanie integrujących łączy RC do ścieżki sygnału błędu w celu zwalczania generowania. Ponieważ część napięcia wyjściowego jest dostarczana z suwaka rezystora regulacji napięcia wyjściowego R12 do wejścia sterującego mikroukładu, wzrost napięcia między zaciskami wyjściowymi stabilizatora prowadzi do wzrostu napięcia między wejściem sterującym układu mikroukład i jego katoda, co prowadzi do otwarcia mikroukładu. Jego sygnał wyjściowy zamyka tranzystor VT3, podłączony zgodnie ze wspólnym obwodem bramki, a następnie kompozytowy tranzystor regulujący VT2VT1, zawarty w przewodzie ujemnym stabilizatora, co prowadzi do zmniejszenia przez niego prądu. Jeśli mikroukład jest zamknięty, tranzystor VT3 musi być otwarty, prąd jego kanału musi mieścić się w granicach 4 ... 10 mA. Ten tryb jest uzyskiwany, gdy do bramki zostanie przyłożone napięcie około 5 V w stosunku do wspólnego przewodu dodatniego. Okazało się, że podanie na bramkę części napięcia wejściowego z tętnieniami prowadzi do pojawienia się tętnień na wyjściu stabilizatora o amplitudzie około 1 mV. Dlatego napięcie na bramce tranzystora VT3 jest stabilizowane w stosunku do wspólnego przewodu przez diodę Zenera VD1, a następnie filtrowane przez obwody R2C3, R5C4. Zastosowanie tranzystora polowego umożliwiło znaczne zmniejszenie prądu płynącego przez filtry, a co za tym idzie, ich wymiarów. Rezystor R7 zapobiega samowzbudzeniu. Bez tego stopień na tranzystorze VT3 może samowzbudzić się z częstotliwością około 20 MHz. Opisany stabilizator posiada trzy stopnie ochrony przed wypadkami zarówno w obciążeniu, jak iw samym stabilizatorze. Szybkie zabezpieczenie przed krótkotrwałymi przeciążeniami zapewnia rezystor R8. Przy znacznym, około dwukrotnym przekroczeniu prądu obciążenia danego maksimum 2 A, spadek napięcia na rezystorze R8 wzrasta do poziomu napięcia wejściowego, w wyniku czego tranzystor VT2 nasyca się i przestaje wzmacniać prąd, co prowadzi do ograniczenia prądu obciążenia. Stabilizator jest chroniony przed dłuższymi awariami zabezpieczeniem impulsowym na kontaktronie K1. Jeśli prąd obciążenia przekracza prąd zadziałania przekaźnika (2 A), kontaktron zamyka się i kondensator C3 szybko rozładowuje się przez rezystor R1. To również rozpoczyna rozładowanie kondensatora C4 przez rezystor R5. Ale ten proces jest znacznie wolniejszy ze względu na stosunkowo dużą rezystancję rezystora R5. Gdy spadek napięcia na kondensatorze C4 zmniejszy się do około 1 V, tranzystor VT3 zamknie się, wyłączając w ten sposób stabilizator. Opóźnienie wyłączenia stabilizatora przez obwód R5C4 jest wprowadzone tak, aby kondensator C3 miał czas na prawie całkowite rozładowanie przed otwarciem kontaktronu K1.1. Po otwarciu kontaktronu rozpoczyna się powolne ładowanie kondensatora C3 przez rezystor R2. Prowadzi to do stopniowego otwarcia tranzystora VT3 i uruchomienia stabilizatora. Podobnie stabilizator uruchamia się po włączeniu zasilania. Jeśli UMZCH jest zasilany z tego stabilizatora, po włączeniu nie będzie klikania w systemach akustycznych. Opisany stabilizator, jak każde urządzenie z głębokim sprzężeniem zwrotnym, może być podatny na generację. Podczas prototypowania urządzenia zaobserwowano generację w postaci impulsów na wyjściu stabilizatora o amplitudzie około 5 mV i częstotliwości około 100 kHz. Okazało się, że jakość kondensatora C5 przede wszystkim wpływa na skłonność stabilizatora do generowania. Aby zrozumieć, dlaczego tak się dzieje, pomocne jest następujące rozumowanie. Załóżmy, że napięcie na wyjściu stabilizatora przypadkowo zmieniło się o 1 mV. Układ scalony przekształca to napięcie w zmianę prądu wyjściowego o wartości 2mA. Tranzystory regulacyjne wzmocnią go około 500 razy, co spowoduje zmianę prądu płynącego przez stabilizator i kondensator C5 o 1 A. Ta zmiana prądu spowoduje spadek napięcia na równoważnej rezystancji szeregowej (ERS) kondensatora, co przejdzie przez pętlę sprzężenia zwrotnego „w drugim kręgu”. Jeśli ten spadek napięcia przekroczy 1 mV, mogą wystąpić oscylacje. Oczywiście stabilność stabilizatora może zapewnić kondensator C5 o ESR mniejszym niż 0,001 Ohm. W celu dokonania wyboru przeprowadzono pomiary ESR kondensatorów różnych serii. Przez rezystor do kondensatora przyłożono jednobiegunowe napięcie o częstotliwości 100 kHz i prąd o natężeniu 1 A. ESR obliczono na podstawie napięcia na kondensatorze zmierzonego oscyloskopem. Okazało się, że dla kondensatorów o pojemności większej niż 500 μF ESR przy częstotliwości 100 kHz zależy głównie od konstrukcji kondensatora i słabo zależy od jego pojemności i napięcia znamionowego. Zgodnie z wynikami pomiarów kondensator C5 składa się z dziesięciu kondensatorów serii K50-24 o pojemności 470 mikrofaradów połączonych równolegle, w wyniku czego samowzbudzenie jest tłumione bez użycia innych środków. Aby w pełni wykorzystać niską rezystancję baterii kondensatorów C5, konieczne jest, aby długość przewodów łączących od zacisków kondensatora C5 do prawego zacisku rezystora R13 zgodnie z obwodem wyjściowym i do miejsca podłączenia rezystorów R10 i R14 powinny być jak najkrótsze, jak pokazano na schemacie. Tendencja stabilizatora do generowania, jak wynika z powyższego, wzrasta wraz ze wzrostem maksymalnej możliwej amplitudy impulsu prądowego, który stabilizator może dostarczyć do kondensatora C5. Może to stanowić poważny problem przy próbie zwiększenia maksymalnego prądu wyjściowego. Stabilność stabilizatora można poprawić, wybierając rezystor R10, który wytwarza lokalne ujemne sprzężenie zwrotne w obwodzie katody mikroukładu. Przy zakładaniu stabilizatora rezystor ten zamykany jest zworką, następnie generowanie jest eliminowane poprzez zwiększenie ilości kondensatorów w baterii C5, po czym zworka jest usuwana. Stabilizator uzyskuje margines stabilności wystarczający do normalnej pracy nawet po częściowej utracie pojemności akumulatora C5. Kondensator C2 eliminuje wpływ indukcyjności uzwojenia kontaktronu na stabilność stabilizatora. Do stabilizatora można dodać kolejny stopień ochrony - przed przegrzaniem tranzystora regulacyjnego VT1. Aby to zrobić, wystarczy do korpusu tego tranzystora wcisnąć przekaźnik termiczny z płytką bimetaliczną, który pracuje w temperaturze 60 ... 70 ° C. Zamknięte styki przekaźnika termicznego są zawarte w otwartym obwodzie drenu tranzystora VT3. Przegrzanie tranzystora VT1 spowoduje otwarcie styków przekaźnika termicznego, w wyniku czego tranzystor VT1 zostanie zamknięty do czasu ostygnięcia. Zamienimy tranzystor KP507A (VT3) na bliskie parametry KP508A. Dozwolone jest zastąpienie mikroukładu KR142EN19 (DA1) KR142EN19A lub obcym analogiem TL431. Kondensatory C3, C4, stosowane w węźle ochronnym jako taktowanie, muszą mieć niski przeciek, na przykład z serii FT, K78, K71-4. Pojemność kondensatora C3 określa okres działania zabezpieczenia impulsowego, a także czas uruchomienia stabilizatora. Przy rezystancji rezystora R2 i pojemności kondensatora C3 wskazanej na schemacie okres ten wynosi w przybliżeniu 3 sekundy. Nie należy go znacznie zmniejszać przez zmniejszenie pojemności kondensatora C3, ponieważ jeśli rozruch jest zbyt szybki, prąd ładowania kondensatorów, które mogą być częścią obciążenia, może przekroczyć 2 A, co spowoduje zadziałanie zabezpieczenia. Kontaktron K1 - domowej roboty. Na kontaktronie KEM1 (lub innym podobnym) nawiniętych jest 15 zwojów drutu nawojowego o średnicy 0,4-0,7 mm. Następnie liczbę zwojów określa działanie kontaktronu przy prądzie obciążenia 2 A. Tranzystor VT1 należy zainstalować na radiatorze o powierzchni chłodzącej co najmniej 200 cm30. Podczas regulacji na wejście podawane jest napięcie z wyjścia laboratoryjnego źródła zasilania. Jego maksymalna wartość nie powinna przekraczać 1 V (napięcie graniczne anody-katody mikroukładu DA14). Wybierając rezystor R0,5, górny limit regulacji napięcia wyjściowego jest ustawiony na 1 ... 8 V mniej niż napięcie wejściowe. Rezystor R2 jest tak dobrany, aby spadek napięcia na nim przy prądzie obciążenia około XNUMX A był równy połowie napięcia wejściowego. Stabilizator należy stosować ostrożnie w źródłach bipolarnych ze względu na jego powolny rozruch. Ponieważ kontaktron zabezpieczający przed impulsem może się zamknąć z powodu silnego wstrząsu, nie zaleca się stosowania proponowanego stabilizatora w systemach pokładowych. Autor: S. Kanygin, Charków; Publikacja: cxem.net
Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024 Sterowanie obiektami za pomocą prądów powietrza
04.05.2024 Psy rasowe chorują nie częściej niż psy rasowe
03.05.2024
▪ Długotrwałe stosowanie ibuprofenu jest niebezpieczne dla mężczyzn ▪ Umiejętność koncentracji pomaga osiągnąć długoterminowe cele ▪ Feromony przeciw szkodnikom upraw ▪ Znaleziono międzygwiezdne żelazo ▪ Szybka komunikacja przez gniazdo
▪ sekcja serwisu Parametry, analogi, oznaczenie elementów radiowych. Wybór artykułu ▪ artykuł Technika ekobioprotekcyjna. Podstawy bezpiecznego życia ▪ Jak powstała medycyna? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Dekorator okien. Opis pracy
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony