Regulowany regulator napięcia z ograniczeniem prądu. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Regulowany regulator napięcia z ograniczeniem prądu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ochronniki przeciwprzepięciowe

Komentarze do artykułu

W artykule, na który zwrócono uwagę czytelników, opisano regulowany przełączalny regulator napięcia z ograniczeniem prądu. Urządzenie pozwala nie tylko zasilać różne sprzęty stabilnym napięciem od 2 do 25 V, ale także ładować różne akumulatory stabilnym prądem do 5 A.

Opisany zasilacz umożliwia regulację stabilizowanego napięcia wyjściowego oraz maksymalnego prądu w obciążeniu. Może służyć zarówno do zasilania i regulacji urządzeń radiowych, jak i do ładowania różnego rodzaju akumulatorów. Urządzenie pracuje w dwóch trybach: w przypadku zasilania urządzeń - jako stabilizator napięcia z zabezpieczeniem przeciążeniowym oraz podczas ładowania akumulatorów - jako stabilizator prądu z ograniczeniem napięcia. Zasilacz jest łatwy w obsłudze, nie boi się przeciążeń i zwarć wyjściowych, posiada świetlną sygnalizację trybu pracy oraz wysoką wydajność. Schemat urządzenia pokazano na ryc. 1.

Główne cechy techniczne

Napięcie wyjściowe, V......2...25
Prąd obciążenia, A......0...5

(kliknij, aby powiększyć)

Parametry takie jak niestabilność, tętnienie i wydajność są w dużej mierze zależne od trybu pracy i dlatego nie są pokazane. W razie potrzeby charakterystykę można zmienić bez znaczących zmian w urządzeniu. Na przykład, jeśli chcesz uzyskać większy prąd wyjściowy, powinieneś umieścić czujnik prądu - rezystor R14 o większej mocy, a także zwiększyć rezystancję rezystora zmiennego R5. Aby zmniejszyć tętnienia, zaleca się zainstalowanie filtra LC na wyjściu, ale doprowadzi to do spadku wydajności.

Zasilacz zawiera następujące elementy: wewnętrzny regulator napięcia „ujemnego” VT1VD1R1 z filtrem C4; wewnętrzny „dodatni” stabilizator napięcia VT2VD2R2 z filtrem C5; ogranicznik prądu DA1.1R3-R7R10R 14; ogranicznik napięcia DA1.2VD3R15-R18; kształtownik impulsów DD1.2DD1.3; wskaźniki stanu DD1.1HL1R12 i DD1.4HL2R13; tranzystor przełączający VT3; kondensatory filtrów wejściowych C1-C3, pośrednich C7, C8 i wyjściowych C6.

Rozważ działanie urządzenia w trybie stabilizacji napięcia. Po włączeniu na diodzie Zenera VD3 pojawia się napięcie, którego część jest dostarczana z silnika rezystora zmiennego R16 (który reguluje napięcie wyjściowe) do wejścia odwracającego wzmacniacza operacyjnego DA1.2. Ponieważ tranzystor przełączający VT3 jest zamknięty, kondensatory C6-C8 są rozładowywane, a napięcie na nieodwracającym wejściu wzmacniacza operacyjnego DA1.2, pobrane z silnika dostrojonego rezystora R18, jest bliskie + UBX. Na wyjściu wzmacniacza operacyjnego pojawia się wysoki poziom, co prowadzi do włączenia diody emitującej transoptor U1.4. W rezultacie fototranzystor transoptora U1.2 otworzy się i zgodnie z obwodem pojawi się wysoki poziom na dolnym wejściu elementu DD1.2. Dlatego wyjście elementu DD1.3 jest również wysokim poziomem, który otworzy tranzystor przełączający VT3.

Przez cewkę indukcyjną L1 zaczyna płynąć prąd obciążenia i ładowanie kondensatorów C6-C8. Napięcie na kondensatorach i rezystorze trymera R18 zaczyna rosnąć. W pewnym momencie napięcie na nieodwracającym wejściu wzmacniacza operacyjnego DA1.2 stanie się mniejsze niż na wejściu odwracającym. Wyjście wzmacniacza operacyjnego DA1.2 będzie miało niski poziom. Dioda emitująca U1.4 i fototranzystor U 1.2 transoptora zamkną się. Na dolnym obwodzie elementu DD1.2 i na wejściach elementu DD1.4 poziom wysoki zmieni się na niski. Tranzystor przełączający zamknie się, a zapalona dioda HL2 zasygnalizuje, że urządzenie pracuje w trybie stabilizacji napięcia. Gdy rozładowuje się do obciążenia, napięcie na kondensatorach C6-C8 i odpowiednio na rezystorze trymera R18 spadnie. A gdy tylko napięcie na wejściu nieodwracającym stanie się większe niż na wejściu odwracającym, proces się powtórzy.

Napięcie z czujnika prądu - rezystora R14 podawane jest na wejścia wzmacniacza operacyjnego DA1.1. Gdy tylko prąd obciążenia przekroczy ustawioną wartość, napięcie na nieodwracającym wejściu wzmacniacza operacyjnego DA1.1 będzie mniejsze niż na wejściu odwracającym. Na jego wyjściu pojawi się niski poziom, a załączona dioda nadawcza transoptora U1.3 zgaśnie. Fototranzystor transoptora U1.1 zamknie się. Na górnym wejściu elementu DD1.2 zgodnie ze schematem oraz na wejściach elementu DD1.1 stan wysoki zmieni się na poziom niski. W rezultacie tranzystor przełączający zostanie zamknięty, a zaświecona dioda HL1 zasygnalizuje pracę zasilacza w trybie stabilizacji prądu. Gdy kondensatory C7, C8 zostaną rozładowane, prąd płynący przez rezystor R14 zmniejszy się, co doprowadzi do wzrostu napięcia na nieodwracającym wejściu wzmacniacza operacyjnego DA1.1, a następnie do otwarcia tranzystora VT3 . Gdy prąd obciążenia ponownie wzrośnie, proces zostanie powtórzony. Prąd stabilizacji jest ustawiany przez zmienny rezystor R5.

Większość części zasilacza zmontowana jest na płytce wykonanej z jednostronnie foliowanego włókna szklanego, którego rysunek przedstawiono na rys. 2. Tranzystor przełączający VT3 i dioda VD4 są umieszczone na radiatorze o wymiarach 60x90x7 mm.

(kliknij, aby powiększyć)

Urządzenie może być zasilane z transformatora sieciowego o skutecznym napięciu na uzwojeniu wtórnym 20...25 V, co zapewni niezbędny prąd obciążenia. W wersji autorskiej w prostowniku zastosowano zespoły diodowe KD227GS.

Cewka L1 wykonana jest na bazie obwodu magnetycznego B36. Uzwojenie zawiera 20 zwojów drutu PEV 1,35. Gotowa cewka jest wypełniona żywicą epoksydową. Podczas montażu obwodu magnetycznego między miseczkami instalowana jest niemagnetyczna uszczelka 0,3 ... 0,5 mm.

Jeżeli napięcie zasilania urządzenia znacznie różni się od wskazanego na schemacie, należy zauważyć, że rezystancja rezystorów R1 i R2 jest obliczana na podstawie warunku, że prąd diod Zenera VD1 i VD2 mieści się w granicach 3 ... 10 mA. Przy znacznym wzroście napięcia zasilania możliwy jest znaczny wzrost mocy rozpraszanej przez tranzystory VT1 i VT2 - należy je montować na radiatorach. Jeżeli kondensatory filtrujące nie mogą być umieszczone na płytce (ze względu na duże wymiary), wskazane jest umieszczenie ich osobno, zwiększając całkowitą pojemność kondensatorów C1-C3 do 10000-15000 uF, a kondensatora C6 do 4700 uF.

Kondensator C7 - niob lub tantal (K52-9, K53-27) dla napięcia znamionowego co najmniej 32 V. Dopuszczalna jest wymiana tranzystora IRFZ44N na IRF540N, chociaż wymaga to intensywniejszego chłodzenia. Diody LED HL1 i HL2 - dowolne, które zapewniają niezbędne wskazanie. Pożądane jest, aby były w różnych kolorach.

Ustanowienie zasilania rozpoczyna się od wyłączenia tranzystora VT3. Najpierw na wejście podawane jest napięcie i sprawdzane jest działanie wewnętrznych stabilizatorów. Napięcie na kondensatorze C4 powinno mieścić się w granicach 15 ... 16 V, a na kondensatorze C5 - 8 ... 9 V. Drobne odchylenia nie będą miały zauważalnego wpływu na działanie urządzenia. Tranzystory VT1 i VT2 w dowolnym trybie nie powinny się bardzo nagrzewać.

Następnie ustanawiany jest węzeł ograniczający prąd. Silnik rezystora zmiennego R5 jest ustawiony w lewo zgodnie ze schematem, pozycja odpowiadająca minimalnemu prądowi. Następnie za pomocą rezystora trymera R3 wyrównuje się napięcia na wejściach wzmacniacza operacyjnego DA1.1: należy znaleźć pozycję, w której wraz z rozpoczęciem obracania suwaka rezystora R5 dioda HL1 zgasła i włączyła się w skrajnej lewej pozycji zgodnie ze schematem. Przy takim ustawieniu rezystor zmienny R5 może zmienić maksymalny prąd wyjściowy od 5 do 5 A. Jeśli nadal nie można uzyskać maksymalnego prądu 5 A, należy zwiększyć rezystancję rezystora RXNUMX i powtórzyć regulację.

Następnie podłączany jest tranzystor przełączający VT3 i ustawiana jest jednostka ograniczająca napięcie. Suwak rezystora zmiennego R5 jest ustawiony w pozycji, w której dioda HL1 jest wyłączona. Silnik rezystora strojenia R18 jest ustawiony na górę, a silnik rezystora zmiennego R16 jest ustawiony na środkową pozycję zgodnie ze schematem, odpowiadającą połowie maksymalnego napięcia. Rezystor dostrajający R18 ustawia połowę maksymalnego napięcia wyjściowego, jakie powinien zapewnić zasilacz. W takim przypadku do wyjścia należy podłączyć obciążenie, na przykład rezystor o rezystancji 100 omów i mocy 2 watów.

Należy pamiętać, że maksymalne napięcie wyjściowe nie powinno znacznie różnić się od efektywnego napięcia przemiennego na uzwojeniu wtórnym transformatora sieciowego.

Na koniec regulacji wskazane jest skalibrowanie rezystorów R5 i R16. Aby to zrobić, gdy zasilanie jest wyłączone, silnik rezystora R16 należy ustawić w środku, silnik rezystora R5 w skrajnej lewej pozycji, podłączyć amperomierz do wyjścia i przyłożyć napięcie zasilania. Następnie przesuwając suwak rezystora R5 zwiększ prąd w obwodzie do jakiejś wartości np. 1 A i ustaw odpowiednie ryzyko naprzeciw strzałki pokrętła rezystora itp. Następnie zastępując amperomierz woltomierzem skalibruj rezystor R16. Przy pewnych umiejętnościach, korzystając z uzyskanych skal i wskaźników HL1 i HL2, możliwe jest bez przyrządów pomiarowych dokładne ustawienie napięcia i prądu obciążenia, prądu ładowania akumulatorów oraz określenie napięcia na nich, ustawienie granicznych trybów pracy, ograniczenie prądu i napięcia w określonych odstępach czasu.

Podsumowując, chciałbym zauważyć, że maksymalne napięcie dren-źródło tranzystora polowego IRFZ44N (VT3) wynosi 55 V, maksymalny prąd drenu wynosi 49 A, a rezystancja otwartego kanału wynosi 0,022 oma. Tak więc w zasadzie opisany zasilacz ma możliwość „podkręcania”. Dodatkowo, uzupełniając urządzenie o RS-trigger, otrzymujemy automat, który wyłączy się w przypadku przeciążenia lub osiągnięcia wymaganego napięcia, gdy urządzenie jest używane jako ładowarka.

Autor: A.Antoshin, Riazań

Zobacz inne artykuły Sekcja Ochronniki przeciwprzepięciowe.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Klawiatura Primium Seneca 05.05.2024

Klawiatury są integralną częścią naszej codziennej pracy przy komputerze. Jednak jednym z głównych problemów, z jakimi borykają się użytkownicy, jest hałas, szczególnie w przypadku modeli premium. Ale dzięki nowej klawiaturze Seneca firmy Norbauer & Co może się to zmienić. Seneca to nie tylko klawiatura, to wynik pięciu lat prac rozwojowych nad stworzeniem idealnego urządzenia. Każdy aspekt tej klawiatury, od właściwości akustycznych po właściwości mechaniczne, został starannie przemyślany i wyważony. Jedną z kluczowych cech Seneki są ciche stabilizatory, które rozwiązują problem hałasu typowy dla wielu klawiatur. Ponadto klawiatura obsługuje różne szerokości klawiszy, dzięki czemu jest wygodna dla każdego użytkownika. Chociaż Seneca nie jest jeszcze dostępna w sprzedaży, jej premiera zaplanowana jest na późne lato. Seneca firmy Norbauer & Co reprezentuje nowe standardy w projektowaniu klawiatur. Jej ... >>

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Rozciągliwy wyświetlacz 08.06.2021

Oprócz smartfonów ze składanymi ekranami nowej generacji i zupełnie nowym formatem, gigant technologiczny Samsung podobno pracuje teraz nad jeszcze bardziej elastycznymi wyświetlaczami. Firma poinformowała, że w ramach swojego najnowszego odkrycia opracowała kolejny ekranowy wyświetlacz OLED z wbudowanym monitorem tętna, który z kolei można rozciągnąć do 30 procent. Według Samsunga, jego technologia, o której mówiła, jest wciąż na wczesnym etapie rozwoju i zapewnia znacznie dokładniejsze pomiary tętna niż jakiekolwiek urządzenie do noszenia na rynku.

Gigant elektroniczny jest przekonany, że próby tego naprawdę niezwykłego wyświetlacza w dłuższej perspektywie mogą utorować drogę do komercjalizacji rozciągliwych urządzeń z dużymi ekranami o wysokiej rozdzielczości, które prędzej czy później pojawią się we wszystkich rodzajach produktów medycznych.

Zespołowi naukowców z Samsung Advanced Institute of Technology, centrum badawczo-rozwojowego firmy, udało się stworzyć urządzenie do noszenia z elastycznym ekranem, które z kolei jest w stanie zapewnić stabilne pomiary tętna nawet po rozciągnięciu ekranu do 1000 razy jego normalna długość.

Zdecydowana większość wszystkich urządzeń o stałej formie ma tendencję do pękania lub rozpadania się nawet przy niewielkim fizycznym uderzeniu. Aby przezwyciężyć tę naprawdę ograniczającą przeszkodę techniczną, naukowcy postanowili zastąpić plastik stosowany w istniejących rozciągliwych wyświetlaczach elastomerem. W swojej istocie jest to zaawansowany materiał o wysokim poziomie elastyczności i sprężystości. Zaraz potem naukowcy firmy zmienili skład molekularny materiału, aby zwiększyć jego odporność na ciepło, a także zmniejszyć naprężenia spowodowane wydłużeniem.

Zespół wykorzystał również materiał elektrody rozciągającej, który jest odporny na odkształcenia w obszarze elastomeru, co według naukowca Yeonjun Lee „pozwoliło szczelinom i drutom elektrodowym znajdującym się między pikselami rozciągać się i kurczyć bez deformowania samych pikseli OLED”. Jeśli więc nie w smartfonach, to prędzej czy później taka technologia znajdzie zastosowanie w różnych urządzeniach medycznych.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Nowe sterowniki LED firmy RECOM

▪ Kamery JVC 4KCAM

▪ Elektroniczna koszulka dla piłkarza

▪ Udowodniono korzyści płynące z czterodniowego tygodnia pracy

▪ Tani świecący dozymetr

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny dla radioamatora-projektanta. Wybór artykułu

▪ artykuł Carla Frohlicha. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Kiedy powstały szkoły? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Instruktor instytucji kulturalno-oświatowej. Opis pracy

▪ artykuł Naśladowca niezwykłych dźwięków. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Ruch płyty gramofonowej. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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