Mocny zasilacz laboratoryjny o podwyższonej wydajności. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze

 Komentarze do artykułu

Regulowany zasilacz jest integralną częścią amatorskiego laboratorium radiowego. Magazyn „Radio” opisał wiele takich urządzeń, ale niektóre z nich mają niską wydajność. Faktem jest, że najczęściej zasilacze laboratoryjne są wykonywane w oparciu o stabilizatory liniowe, ponieważ często bardzo trudno jest wyeliminować główną wadę źródeł impulsowych - zwiększony poziom tętnienia. Z reguły konsekwencją takiego rozwiązania układowego są zwiększone straty mocy. Autor proponuje własne rozwiązanie tego problemu.

Możesz zwiększyć wydajność stabilizatora, czyniąc go dwustopniowym: pierwszy stopień to wstępny stabilizator impulsowy; drugi - zwykły liniowy. Oba stopnie objęte są sprzężeniem zwrotnym, dzięki czemu na stabilizatorze liniowym zachowany jest minimalny dopuszczalny spadek napięcia, a tym samym zapewniona jest wysoka sprawność.

Stabilizatory przełączające, montowane na nowoczesnej bazie elementowej [1, 2], zapewniają wysokie parametry pracy, w tym niskie straty. Urządzenia te przyjęto jako podstawę do opracowania proponowanego zasilacza laboratoryjnego.

Główne cechy techniczne

• Napięcie wejściowe, V......43
• Przedział napięcia wyjściowego, V......0...35
• Maksymalny prąd obciążenia, A ...... 7,5
• Częstotliwość konwersji stabilizatora przełączania, kHz......55

Schemat urządzenia pokazano na ryc. 1. Regulator przełączający pierwszego stopnia jest montowany na układzie kontrolera TL598 (DA4) SHI firmy Texas Instruments, który steruje tranzystorem przełączającym IRF9540 (VT3). Mikroukład TL598 różni się od zwykłego TL494 obecnością wzmacniacza przeciwsobnego na wyjściu (najbliższym domowym kontrolerem SHI pod względem właściwości jest KR1114EU4). Zastosowanie tego konkretnego układu wynika z jego wysokich parametrów technicznych: prądu wyjściowego do 0,2 A, częstotliwości taktowania do 300 kHz, a także niewielkiej ceny.

(kliknij, aby powiększyć)

Zastosowanie przełączającego tranzystora polowego IRF9540 (VT3) i diody Schottky'ego KD2998G (VD2) o niskim spadku napięcia i czasie powrotu pozwoliło zwiększyć wydajność regulatora przełączania do około 90%. Aby zwiększyć granice regulacji napięcia wyjściowego, wzmacniacz buforowy na zespole tranzystora VT2 jest zasilany przez pomocniczy stabilizator na chipie DA2. Parametryczny regulator napięcia oparty na tranzystorze polowym VT4 i diodzie Zenera VD9 poprawia współczynnik stabilizacji i umożliwia pracę przy wyższym napięciu wejściowym. Rezystor R9 w obwodzie kondensatora filtrującego C8 chroni układ DA2 przed przeciążeniem, gdy urządzenie jest włączone.

Z wyjścia regulatora przełączającego napięcie jest dostarczane do regulatora liniowego zmontowanego na chipie DA1 z niskim spadkiem napięcia. Przy tej konstrukcji obwodu charakterystyka wyjściowa jednostki laboratoryjnej jest określona przez parametry mikroukładu, który zapewnia dobre tłumienie tętnień, ochronę prądową i przegrzanie, a straty mocy na nim są w przybliżeniu równe 5%.

Aby wyregulować napięcie wyjściowe urządzenia od zera, napięcie -1 V jest dostarczane do obwodu wyjścia sterującego mikroukładu DA15 z oddzielnego źródła.

Tranzystorowy transoptor U1 utrzymuje spadek napięcia na regulatorze liniowym około 1,5 V. Jeśli spadek napięcia na chipie wzrośnie (na przykład z powodu wzrostu napięcia wejściowego), dioda emitująca transoptor i odpowiednio fototranzystor obraca się NA. Kontroler SHI wyłącza się poprzez zamknięcie tranzystora przełączającego. Napięcie na wejściu regulatora liniowego spadnie.

Aby poprawić stabilność, rezystor R3 jest umieszczony jak najbliżej układu stabilizującego DA1.

Cewki indukcyjne L1, L2 - kawałki rurek ferrytowych umieszczone na zaciskach bramek tranzystorów polowych VT1, VT3. Długość tych rur jest w przybliżeniu równa połowie długości wyjścia.

Cewka indukcyjna L3 jest uzwojona na dwóch pierścieniowych rdzeniach magnetycznych K36x25x7,5 złożonych razem z permalloyu MP140. Jego uzwojenie zawiera 45 zwojów, które są nawinięte na dwa druty PEV-2 o średnicy 1 mm, ułożone równomiernie wzdłuż obwodu obwodu magnetycznego.

Ponieważ przy prądzie obciążenia zbliżonym do maksymalnego, na stabilizatorze DA1 i tranzystorze VT3 uwalniana jest znaczna moc, należy je zainstalować na radiatorach o powierzchni co najmniej 30 cm2. Dopuszczalna jest wymiana tranzystora IRF9540 (VT3) na IRF4905, a tranzystora IRF1010N (VT1) na BUZ11, IRF540, KP727B.

Powierzchnia radiatorów obliczana jest zgodnie z metodą opisaną w [3].

Jeśli potrzebujesz jednostki o prądzie wyjściowym większym niż 7,5 A, musisz dodać kolejny regulator DA5 równolegle z DA1 (rys. 2). Wtedy maksymalny prąd obciążenia osiągnie 15 A. W tym przypadku cewka indukcyjna L3 jest uzwojona wiązką składającą się z czterech drutów PEV-2 o średnicy 1 mm, a pojemność kondensatorów C1-C3 jest w przybliżeniu podwojona. Rezystory R18, R19 są wybierane zgodnie z tym samym stopniem nagrzewania mikroukładów DA1, DA5. Kontroler SHI należy wymienić na inny, który umożliwia pracę na wyższej częstotliwości, np. KR1156EU2.

Jeśli nie ma potrzeby stosowania dużego prądu obciążenia, stabilizator KR142EN22A można zastąpić KR142EN22 (maksymalny prąd 5 A) lub KR142EN12A (1,5 A).

literatura

1. Mironov A. Przełączanie stabilizatora napięcia o zwiększonej wydajności. - Radio, 2000, nr 11, s. 44, 45.
2. Mironov A. Zastosowanie prostowników synchronicznych w impulsowych stabilizatorach napięcia. - Radio, 2001, nr 10, s. 38, 39.
3. Semenow B.Yu. Energoelektronika dla amatorów i profesjonalistów. - M.: Solon-R 2001, s. 115-121

Autor: S. Korenev, Krasnojarsk

Zobacz inne artykuły Sekcja Zasilacze.

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 Maskowanie termiczne dla elektroniki 11.04.2012 Grupa francuskich naukowców zaproponowała nowe podejście do tworzenia niewidzialności w zakresie podczerwieni. Maskowanie termiczne działa na takich samych zasadach jak maskowanie optyczne, a w przyszłości pozwoli na opracowanie nowych metod odprowadzania ciepła w elektronice, otwierając nowe możliwości w projektowaniu statków kosmicznych i sprzętu wojskowego. Najnowsze osiągnięcia w dziedzinie niewidzialności optycznej opierają się na metamateriałach, które zaginają światło i sprawiają, że obiekty stają się niewidzialne. Naukowcy z Uniwersytetu Aix-Marseille i Narodowego Centrum CRNS udowodnili, że to samo podejście można zastosować do kamuflażu termicznego. Chociaż nowa technologia wykorzystuje podstawowe teorie stosowane do niewidzialności optycznej, ma jedną kluczową różnicę. Jak dotąd badania nad maskowaniem koncentrowały się tylko na manipulowaniu trajektorią fal. Należą do nich fale elektromagnetyczne (światło), dźwiękowe, sejsmiczne i hydrodynamiczne. Z kolei francuscy naukowcy wykorzystują dyfuzję termiczną do maskowania termicznego (przenoszenie składników mieszanin gazowych lub roztworów pod wpływem gradientu temperatury). Ciepło nie jest falą i nie może podróżować na duże odległości. W dwuwymiarowym modelu naukowcy skierowali przepływy ciepła ze strefy gorącej obiektu do strefy chłodnej przez obszar między izotermami (koncentryczne pierścienie dyfuzyjne). Następnie naukowcy zmienili geometrię izoterm i zmusili przepływ ciepła do ominięcia okrągłego obszaru na prawo od źródła ciepła. Dzięki temu możliwe jest zabezpieczenie obiektu przed nagrzewaniem lub odwrotnie, skoncentrowanie dużej ilości ciepła w małej objętości. Możliwość ochrony określonego obszaru przed ciepłem jest bardzo atrakcyjna dla producentów elektroniki. Dzięki nowej technologii możliwe jest zapobieganie przegrzewaniu się urządzeń nanoelektronicznych i mikroelektronicznych, które bardzo trudno schłodzić konwencjonalnymi metodami. Obecnie francuscy naukowcy pracują nad stworzeniem prototypów maskowania termicznego dla mikroelektroniki, pierwsze próbki będą gotowe w ciągu najbliższych kilku miesięcy.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Rama z włókna węglowego 3D poprawi anody akumulatorów litowo-jonowych

▪ Karta przechwytywania wideo Area Ragno GRABBER 2

▪ Materiał do stworzenia sztucznego mózgu

▪ Pomidor produkuje witaminę D

▪ Inteligentne okulary Tobii Okulary 2

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Laboratorium naukowe dla dzieci. Wybór artykułu

▪ artykuł Agathy Christie. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Co ssaki widzą w ultrafiolecie? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Fotograf. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Lakiery matowe. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Laboratoryjny zasilacz impulsowy. 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