|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Stabilizator przełączający, 12 woltów 4,5 ampera. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ochronniki przeciwprzepięciowe Przełączane stabilizatory napięcia (ISN) są bardzo popularne wśród radioamatorów. W ostatnich latach takie urządzenia zostały zbudowane w oparciu o specjalizowane mikroukłady, tranzystory polowe i diody Schottky'ego. Dzięki temu parametry techniczne ISN uległy znacznej poprawie, zwłaszcza sprawność, która sięga 90%, przy jednoczesnym uproszczeniu obwodów. Opisany stabilizator jest wynikiem poszukiwań kompromisu pomiędzy wskaźnikami jakościowymi, złożonością i ceną. Stabilizator jest zbudowany zgodnie ze schematem z samowzbudzeniem. Ma wystarczająco wysoką wydajność i niezawodność, posiada zabezpieczenie przed przeciążeniami i zwarciami wyjścia, a także przed pojawieniem się napięcia wejściowego na wyjściu w przypadku awaryjnej awarii tranzystora regulacyjnego. Schemat ideowy ISN pokazano na ryc. 5.21. Jego podstawą jest szeroko rozpowszechniona jednostka organizacyjna KR140UD608A.
Główne parametry techniczne ISN:
W przeciwieństwie do wielu urządzeń do tego celu, do monitorowania napięcia wyjściowego i prądu przeciążeniowego używany jest wspólny obwód OOS utworzony przez tranzystor VT4, a cewka indukcyjna L2 (aktywna składowa jej rezystancji) jest używana jako czujnik prądu, który jest również część filtra LC ( L2, C3), która zmniejsza tętnienia napięcia wyjściowego. Napięcie wyjściowe jest określone przez diodę Zenera VD2 i złącze emiterowe tranzystora VT4, a prąd przeciążenia jest znormalizowaną rezystancją czynną cewki indukcyjnej L2. Wszystko to pozwoliło nieco uprościć ISN, zmniejszyć tętnienia napięcia wyjściowego i zwiększyć wydajność, dzięki połączeniu czujnika prądu z filtrem LC. Wadą takiego rozwiązania układu jest nieco przeszacowana impedancja wyjściowa urządzenia. W przypadku zasilania ze stabilizowanego źródła prądu stałego urządzenie działa, gdy napięcie wejściowe spadnie prawie do stanu otwartego tranzystora VT3. Dalszy spadek napięcia wejściowego prowadzi do awarii generacji, ale VT3 pozostaje otwarty. Jeśli jednocześnie wystąpi przeciążenie lub zwarcie na wyjściu, generacja zostaje przywrócona, a stabilizator zaczyna działać w trybie ograniczenia prądu. Ta właściwość pozwala na użycie go jako bezpiecznika elektronicznego bez „zatrzasku”. Stabilizator działa w następujący sposób. Ze względu na inny stosunek rezystancji rezystorów dzielnika R6, R7 i R8, R9, napięcie na wejściu nieodwracającym wzmacniacza operacyjnego DA1 w momencie załączenia jest większe niż na wejściu odwracającym, więc na jego wyjściu ustawiony jest wysoki poziom. Tranzystory VT1 ... VT3 otwierają się i kondensatory C2, C3 zaczynają się ładować, a cewka L1 - gromadzi energię. Gdy napięcie na wyjściu stabilizatora osiągnie wartość odpowiadającą przebiciu diody Zenera VD2 i otwarciu tranzystora VT4, napięcie na nieodwracającym wejściu wzmacniacza operacyjnego OA1 staje się mniejsze niż na odwracającym (w wyniku zbocznikowania R9 z rezystorem R10), a jego wyjście jest ustawione w stan niski. W rezultacie tranzystory VT1.VT3 zamykają się, biegunowość napięcia na zaciskach cewki L1 gwałtownie zmienia się na przeciwną, dioda przełączająca VD1 otwiera się, a energia zmagazynowana w cewce L1 i kondensatorach C2, C3 jest przekazywana do obciążenia . W tym przypadku napięcie wyjściowe spada, dioda Zenera VD2 i tranzystor VT4 zamykają się, na wyjściu wzmacniacza operacyjnego pojawia się wysoki poziom, a tranzystor VT3 ponownie się otwiera, rozpoczynając w ten sposób nowy cykl pracy stabilizatora. Kiedy prąd obciążenia wzrasta powyżej wartości nominalnej, rosnący spadek napięcia na czynnej rezystancji cewki L2 zaczyna otwierać tranzystor VT4 w większym stopniu, sprzężenie zwrotne prądu staje się dominujące, a dioda Zenera VD2 zamyka się. Dzięki działaniu OOS prąd wyjściowy stabilizuje się, a napięcie wyjściowe i prąd wejściowy zmniejszają się, zapewniając w ten sposób bezpieczną pracę tranzystora VT3. Po wyeliminowaniu przeciążenia lub zwarcia urządzenie powraca do trybu stabilizacji napięcia. Jak widać na schemacie, tranzystory VT1 i VT3 tworzą tranzystor kompozytowy. Taka konstrukcja obwodu jest optymalna, gdy jest używana jako kluczowy element tranzystora bipolarnego, ponieważ w tym przypadku stosunkowo mały spadek napięcia na otwartym tranzystorze VT3 jest zapewniony przy stosunkowo niskich prądach sterujących. W tym przypadku tranzystor VT1 jest nasycony, zapewniając optymalne straty statyczne tranzystora kompozytowego, a VT3 nie jest nasycony, zapewniając optymalne straty dynamiczne. Jako czujnik prądu VT4 zastosowano mocny tranzystor serii KT817. Zasadniczo można tu zastosować tańszy tranzystor małej mocy, jednak dla mocnych przy niskich prądach roboczych (jak w tym przypadku) napięcie otwarcie złącza emiterowego to tylko około 0,4 V, podczas gdy dla małej mocy, np. KT3102, to około 0,55 V. Zatem przy tym samym prądzie zadziałania zabezpieczenia rezystancja rezystora pomiarowego w przypadku zastosowania mocnego tranzystora okazuje się mniejsza, zapewniając w ten sposób wzrost wydajności stabilizatora. W opisanym ISN, jak zauważono, zapewniona jest ochrona przed pojawieniem się napięcia wejściowego na wyjściu podczas awarii tranzystora regulacyjnego VT3.W tym przypadku napięcie na diodzie Zenera VD3 staje się większe niż 15 V, prąd w mocy obwód gwałtownie wzrasta i bezpiecznik FU1 przepala się. Zakłada się, że ta ostatnia przepali się wcześniej niż dioda Zenera (z powodu przeciążeń termicznych). Symulacja wypadku (zwarcie zacisków kolektora i emitera VT3) wykazała, że diody Zenera KS515A (w metalowej obudowie) doskonale zabezpieczają urządzenia zasilane z ISN: w przypadku przepalenia bezpiecznika diody Zenera w przypadku awarii pozostają w stanie głębokie” zwarcie (nie przerywaj). Te same wyniki uzyskano podczas testowania diod Zenera KS515G, a także podobnych importowanych (w plastikowych obudowach). Podobne diody Zenera w szklanych obudowach zachowywały się niezadowalająco - udało im się przepalić jednocześnie z bezpiecznikiem. W ISN można użyć dowolnych tranzystorów z serii wskazanej na schemacie (z wyjątkiem KT816A jako VT1). Kondensatory tlenkowe C2, C3 - marka SR produkcji zagranicznej (przybliżony odpowiednik K50-35). Najbardziej odpowiednim zamiennikiem KR140UD608 jest KR140UD708. Cewka magazynująca L1 jest umieszczona w opancerzonym obwodzie magnetycznym dwóch miseczek 422 wykonanych z ferrytu M2000NM ze szczeliną około 0,2 mm utworzoną przez dwie warstwy samoprzylepnego papieru. Cewka nawinięta jest drutem PEL-1,0. Aby cewka nie „piszczała” przy częstotliwości konwersji, kielich z uzwojeniem zanurza się na pewien czas w zbiorniku z nitro-lakierem, a następnie usuwa i pozwala lakierowi spłynąć. Następnie miskę nakładamy na wkręt dociskowy włożony wcześniej w odpowiedni otwór w płycie, zakładamy drugą miseczkę i tak otrzymany zespół dokręcamy śrubą z nakrętką i podkładką. Po wyschnięciu lakieru przewody cewki są dokładnie czyszczone, cynowane i lutowane do odpowiednich styków płytki. Następnie montowane są pozostałe części. Czujnik prądu cewki L2 jest umieszczony w rdzeniu magnetycznym złożonym z dwóch misek 414 wykonanych z ferrytu tego samego gatunku co cewka L1 i tej samej uszczelki dielektrycznej. Do nawijania stosuje się drut PEL-0,5 o długości 700 mm, nie jest konieczne impregnowanie go lakierem. Cewkę tę można również wykonać inaczej, nawijając drut o określonej średnicy i długości na standardowy dławik DPM-0,6, jednak skuteczność tłumienia impulsów przy częstotliwości przetwarzania nieznacznie spadnie w tym przypadku. Stabilizator jest montowany na płytce drukowanej wykonanej z jednostronnej folii z włókna szklanego, której rysunek pokazano na ryc. 5.22.
Jeśli ISN będzie używany przy maksymalnym prądzie obciążenia, tranzystor VT3 musi być zainstalowany na radiatorze w postaci aluminiowej płytki o powierzchni co najmniej 100 cm2 i grubości 1,5.2 mm. Na tym samym radiatorze dioda przełączająca VD1 jest również przymocowana przez uszczelkę izolacyjną (na przykład mikę). Przy prądach obciążenia mniejszych niż 1 A radiator dla tranzystora VT3 i diody VD1 nie jest wymagany, jednak w tym przypadku należy zmniejszyć prąd wyzwalający zabezpieczenia do 1,2 A poprzez wymianę cewki L2 na C5-16 rezystor o rezystancji 0,33 oma i mocy 1 W. Opisany numer ISN praktycznie nie wymaga korekty. Może być jednak konieczne doprecyzowanie prądu zadziałania zabezpieczenia, dla którego przewód cewki L2 powinien być początkowo pobrany z większej długości. Po wlutowaniu go do odpowiednich styków płytki, jest on stopniowo skracany, aż do uzyskania wymaganego prądu zadziałania zabezpieczenia, a następnie nawijana jest cewka L2. Nie używaj stabilizatora przy prądach obciążenia większych niż 4 A. Ograniczenie dotyczy głównie maksymalnego dopuszczalnego prądu kolektora impulsowego tranzystora serii KT805. Autor: Semyan A.P.
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
▪ Słuchanie muzyki podczas pracy zmniejsza zmęczenie ▪ Grafenowy generator elektryczny na wahania temperatury otoczenia ▪ Elastyczne paski LED Phanteks Neon
▪ część witryny internetowej Anteny. Wybór artykułów ▪ artykuł Kosiarka wiertnicza. Rysunek, opis ▪ artykuł Jak rozważano atom przed Rutherfordem? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Herbata nerkowa. Legendy, uprawa, metody aplikacji
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