Ekonomiczny stabilizator napięcia przełączania

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ochronniki przeciwprzepięciowe

 Komentarze do artykułu

Charakterystyczną cechą opisanego tutaj regulatora przełączania jest mały prąd zużywany przez jego jednostkę sterującą. To w pewnym stopniu kompensuje spadek wydajności związany z takimi stabilizatorami przy niskich prądach obciążenia.

Na łamach czasopisma opisano wiele ekonomicznych stabilizatorów napięcia stałego, np. w [1, 2]. Zgodnie z zasadą działania urządzenia te są sekwencyjnymi stabilizatorami tranzystorowymi o ciągłej regulacji. Różnią się one od zwykłych tylko tym, że węzły generowania napięcia odniesienia i porównania są wykonane na elementach umożliwiających pracę w trybie mikroprądowym, dzięki czemu uzyskuje się pewne oszczędności energii. Jednak skuteczność takich stabilizatorów jest niska.

Inną klasą tych urządzeń są regulatory przełączające. Mają wyższą sprawność przy średnim i dużym prądzie obciążenia, jednak przy niskim prądzie ich sprawność spada.

Opisywane urządzenie jest pozbawione takiej wady. Pozwala to na zastosowanie go w niemal każdym sprzęcie: od różnych cyfrowych po odtwarzające dźwięk i odbiorniki radiowe.

Stabilizator zawiera (ryc. 1) przełączający tranzystor kompozytowy (VT1, VT2), diodę przełączającą (VD2) i dławik (L1). Jednostka sterująca zawiera źródło napięcia odniesienia (VТЗ) i komparator (DA1). Filtr tranzystorowy (VT4, VT5) jest włączony na wyjściu stabilizatora.

Технические характеристики

Zasada działania urządzenia odpowiada zwykłej regulacji pulsu. Zostało to szczegółowo opisane w [3]. Dlatego warto rozwodzić się tylko nad charakterystycznymi cechami jednostki sterującej i filtra tranzystorowego.

Podstawą jednostki sterującej jest komparator wykonany w systemie operacyjnym K140UD12. Przykładowe źródło napięcia mikromocy jest podłączone do jego wejścia odwracającego, wykonanego na spolaryzowanym zaporowo złączu emiterowym tranzystora VT3 [1]. Jego napięcie stabilizujące (7 ... 7,5 V) jest dostarczane przy prądzie 20 ... 30 μA.

Sygnał porównawczy z dzielnika rezystancyjnego R5-R7 jest podawany na nieodwracające wejście wzmacniacza operacyjnego. Rezystor trymera R6 reguluje napięcie wyjściowe.

Kondensator C3 zwiększa przesunięcie fazowe sygnału zwrotnego, co jest niezbędne ze względu na cykliczny charakter urządzenia. Decyduje również o częstotliwości cykli pracy oraz w dużym stopniu wpływa na zakres pulsacji.

Wyjście komparatora jest połączone z bazą tranzystora kompozytowego VT1, VT2 przez rezystor R3, który ustawia prąd sterujący, oraz diodę Zenera VD1, która zapewnia odcięcie prądu sterującego i niezawodne zamknięcie tranzystora przełączającego w całym zakresie zakres napięcia wejściowego. Kondensator C2 wygładza czoła impulsów, a tym samym tłumi szumy o wysokiej częstotliwości, które pojawiają się podczas pracy.

W przeciwieństwie do tradycyjnych regulatorów impulsowych, na wyjściu nie zastosowano filtra LC, lecz tranzystorowy. Faktem jest, że filtr LC gwałtownie pogarsza charakterystykę dynamiczną urządzenia: gdy zmienia się prąd obciążenia, występują skoki napięcia wyjściowego. Filtr tranzystorowy jest wolny od tej wady, nie wymaga nawijania produktów i skutecznie tłumi tętnienia o co najmniej 40 dB.

Ze względu na wysoki współczynnik przenoszenia tranzystora kompozytowego VT4, VT5 (co najmniej 1500) oraz tryb pracy tranzystora VT4 przy niskim napięciu kolektor-emiter, wydajność filtra jest bardzo wysoka i zmniejsza ogólną wydajność stabilizatora tylko o 6 ... 8%, co jest bardzo niską ceną za niski poziom pulsacji.

Filtr tranzystorowy ma jeszcze jedną zaletę - „miękkie” włączanie stabilizatora: napięcie wyjściowe stopniowo wzrasta w ciągu 2 ... 4 s w miarę ładowania kondensatora C6. W urządzeniach odtwarzających dźwięk eliminuje to charakterystyczne nieprzyjemne kliknięcia po włączeniu zasilania.

Urządzenie jest wykonane na płytce stykowej. Wykorzystuje importowane kompaktowe kondensatory tlenkowe firmy Samsung (C1, C5-C7), ceramiczne KM-6 (C2-C4), stałe rezystory - MLT-0,125. Dławik L1 zawiera 28 zwojów drutu PEV-2 0,56, nawiniętych na opancerzony rdzeń magnetyczny B14 wykonany z ferrytu 2000NM. Niemagnetyczna szczelina w rdzeniu magnetycznym jest zaopatrzona w papierową uszczelkę o grubości 0,2 mm.

Jednostka organizacyjna K140UD12 zostanie zastąpiona przez K140UD1208. Tranzystory VT1, VT4 muszą mieć niskie napięcie nasycenia, dopuszczalny prąd impulsu kolektora 400 ... 500 mA i współczynnik przenoszenia prądu co najmniej 50. Warunki te spełniają tranzystory serii KT209 lub KT501 o indeksach literowych D, E, K.

Współczynnik przenoszenia prądu tranzystorów VT2, VT5 musi wynosić co najmniej 300. Z zastrzeżeniem tego warunku, oprócz wskazanych na schemacie, zastosowanie mają tranzystory serii KT361 i KT315 z indeksami literowymi B, G, E.

Tranzystory VT1, VT4 przy prądzie znamionowym nie wymagają rozpraszania ciepła. Jeśli stabilizator ma działać przy maksymalnym prądzie obciążenia, tranzystor VT1 należy zainstalować na małym radiatorze o powierzchni 10 ... 15 cm 2. Dopuszczalne jest również stosowanie tranzystorów średniej mocy, na przykład serii KT639, KT644, przy czym prąd wyjściowy stabilizatora można zwiększyć do 0,5 A.

Prawidłowo zmontowane urządzenie od razu zaczyna działać. Jego założenie sprowadza się do ustawienia napięcia wyjściowego 6 V rezystorem trymerowym R9 przy prądzie obciążenia 1 mA (co odpowiada rezystancji obciążenia 9,1 kOhm - przy braku obciążenia napięcie wyjściowe wzrasta). Następnie, podłączając rezystor o rezystancji 91 omów i mocy co najmniej 1 W do wyjścia stabilizatora, sprawdzają iw razie potrzeby korygują spadek napięcia między emiterem a kolektorem tranzystora VT10 w granicach 4 . .. 0,9 V, wybierając rezystor R1,1. Następnie ostatecznie ustawili rezystor napięcia wyjściowego R6.

Stabilizator może również pracować przy innym napięciu wyjściowym (8...12 V), a wraz z jego wzrostem zwiększa się wydajność urządzenia.

Poziom tętnień jest sprawdzany za pomocą oscyloskopu podłączonego do wyjścia obciążonego stabilizatora. Jeżeli amplituda tętnień przy maksymalnym prądzie obciążenia przekracza 2 mV, wybierany jest kondensator C3 (w kierunku zmniejszania się pojemności), unikając jednak przebicia oscylacji.

Zaleca się wykonanie stabilizatora na wspólnej płytce wraz z prostownikiem w postaci jednego zespołu, a jego konstrukcja uzależniona jest od charakterystyki zasilanego urządzenia. Prostownik jest konwencjonalnym pełnofalowym (ryc. 2), kondensatory odpowiednio C1, C2 eliminują zakłócenia sieciowe i multiplikatywne tło podczas zasilania radia.

Należy zauważyć, że w zasilaczu impulsowym moc transformatora sieciowego T1 jest o 20 ... 30% mniejsza niż w zasilaczu ciągłym. W związku z tym proponowany blok może być bardzo mały i wbudowany na przykład w komorę baterii radia lub radia. Oczywiście może być również używany jako osobna karta sieciowa.

literatura

1. Nieczajew I. Stabilizator gospodarczy. - Radio, 1984, nr 12, s. 53.
2. Fedichkin S. Mikrostabilizatory napięcia. - Radio, 1988, nr 2, s. 56, 57.
3. Titze U., Shenk K. Obwody półprzewodnikowe. - M.: Mir, 1983.

Autor: A.Pakhomov, Zernograd, obwód rostowski

Zobacz inne artykuły Sekcja Ochronniki przeciwprzepięciowe.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

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. ... >>

Sterowanie obiektami za pomocą prądów powietrza 04.05.2024

Rozwój robotyki wciąż otwiera przed nami nowe perspektywy w zakresie automatyzacji i sterowania różnymi obiektami. Niedawno fińscy naukowcy zaprezentowali innowacyjne podejście do sterowania robotami humanoidalnymi za pomocą prądów powietrza. Metoda ta może zrewolucjonizować sposób manipulowania obiektami i otworzyć nowe horyzonty w dziedzinie robotyki. Pomysł sterowania obiektami za pomocą prądów powietrza nie jest nowy, jednak do niedawna realizacja takich koncepcji pozostawała wyzwaniem. Fińscy badacze opracowali innowacyjną metodę, która pozwala robotom manipulować obiektami za pomocą specjalnych strumieni powietrza, takich jak „palce powietrzne”. Algorytm kontroli przepływu powietrza, opracowany przez zespół specjalistów, opiera się na dokładnym badaniu ruchu obiektów w strumieniu powietrza. System sterowania strumieniem powietrza, realizowany za pomocą specjalnych silników, pozwala kierować obiektami bez uciekania się do siły fizycznej ... >>

Psy rasowe chorują nie częściej niż psy rasowe 03.05.2024

Dbanie o zdrowie naszych pupili to ważny aspekt życia każdego właściciela psa. Powszechnie uważa się jednak, że psy rasowe są bardziej podatne na choroby w porównaniu do psów mieszanych. Nowe badania prowadzone przez naukowców z Texas School of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences rzucają nową perspektywę na to pytanie. Badanie przeprowadzone w ramach projektu Dog Aging Project (DAP) na ponad 27 000 psów do towarzystwa wykazało, że psy rasowe i mieszane były na ogół jednakowo narażone na różne choroby. Chociaż niektóre rasy mogą być bardziej podatne na pewne choroby, ogólny wskaźnik rozpoznań jest praktycznie taki sam w obu grupach. Główny lekarz weterynarii projektu Dog Aging Project, dr Keith Creevy, zauważa, że ​​istnieje kilka dobrze znanych chorób, które występują częściej u niektórych ras psów, co potwierdza pogląd, że psy rasowe są bardziej podatne na choroby. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Precz z płatnymi telefonami 04.02.2001 Liczba posiadaczy telefonów komórkowych we Francji szybko rośnie: w 1997 r. było ich 9 mln, w 1999 r. dwa razy więcej, w połowie 2000 r. 26 mln. Populacja Francji (nie licząc terytoriów zamorskich) to 59 milionów ludzi, więc prawie połowa Francuzów ma telefon kieszonkowy. W związku z tym 240 12 automatów rozsianych po całym kraju stopniowo traci pracę: liczba połączeń z automatów rocznie spada o 15-XNUMX proc. Niedawno przyjęto plan przekształcenia budek telefonicznych w informacyjne punkty multimedialne. Za pomocą zwykłego telefonu lub karty bankomatowej będzie można uzyskać dostęp do Internetu w cenie telefonu miejskiego, użyć kamery wideo do przesyłania obrazu do sieci, skanera, faksu, kopiarka. Remont powinien rozpocząć się jeszcze w tym roku.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Największy magnes na świecie w budowie

▪ Szkoła się przeniosła

▪ Funkcja mózgu lidera pomaga przekonywać

▪ Podatność urządzeń USB

▪ SMS od Joulupukki

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część serwisu Transfer danych. Wybór artykułu

▪ artykuł Nierządnica Babilonu. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kto wynalazł znaczki? Szczegółowa odpowiedź

▪ Główny inżynier artykułu. Opis pracy

▪ artykuł Konwerter VHF. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Technologia GPRS (General Packet Radio Service). 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