Zasilacz laboratoryjny 5...100 V, 200 miliamperów

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze

 Komentarze do artykułu

W praktyce radioamatora od czasu do czasu pojawia się potrzeba stabilizowanego napięcia stałego, przekraczającego tradycyjne 5…15 V stosowane do zasilania sprzętu na mikroukładach. W takich przypadkach pomocne będzie opisane urządzenie.

Specyfikacje źródła

• Przedziały napięcia wyjściowego, V......5...55, 50...100
• Maksymalny prąd wyjściowy, mA......200
• Poziom ograniczenia prądu wyjściowego, mA......250
• Tętnienie napięcia wyjściowego, mV, nie więcej ...... 10
• Niestabilność napięcia wyjściowego przy zmianach napięcia sieciowego w zakresie 190 ... 240 V i prądzie wyjściowym 0 ... 200 mA,%, nie więcej ...... 0,1

Wysoką stabilność zapewnia zastosowanie układu KR142EN19A jako źródła przykładowego napięcia i wzmacniacza sygnału niedopasowania [1].

Obwód zasilania pokazano na ryc. 1. Prostownik jest montowany zgodnie ze schematem z podwojeniem napięcia na diodach VD1 i VD2, które są bocznikowane przez kondensatory C1 i C2 w celu zmniejszenia poziomu szumów przełączania. Aby zmniejszyć moc wydzielaną przez tranzystory stabilizatora, podczas pracy w zakresie 5 ... 55 V, część uzwojenia wtórnego transformatora T1 jest wyłączana przełącznikiem SA2.

Tranzystor VT2 służy jako generator prądu. Napięcie na bazie stabilizuje dioda HL1, wartość prądu kolektora (8...9 mA) ustawia się rezystorem R2. Poprzez dzielnik rezystorów R4-R8 część napięcia wyjściowego stabilizatora jest podawana na wejście sterujące mikroukładu DA1. Jeżeli napięcie tutaj jest mniejsze niż 2,5 V, prąd anodowy mikroukładu i prąd kolektora tranzystora VT1 nie przekraczają 0,4 mA. Dzięki temu tranzystorowi, połączonemu według wspólnego obwodu bazowego, napięcie na anodzie mikroukładu DA1 nie przekracza 3,3 V, a moc wydzielana przez niego nie przekracza wartości dopuszczalnej.

W tym trybie prawie cały prąd kolektora tranzystora VT2 wpływa do podstawy tranzystora VT4, otwierając ten ostatni. Rośnie napięcie na wyjściu stabilizatora i na wejściu sterującym układu DA1. Gdy ten ostatni osiągnie 2,5 V, prąd anodowy DA1, a wraz z nim prąd kolektora tranzystora VT1, gwałtownie wzrośnie, prąd bazowy tranzystora VT4 zmniejszy się, a napięcie na wyjściu źródła ustabilizuje się na określonym poziomie przez stosunek rezystancji rezystorów R4-R8. Napięcie wyjściowe jest płynnie regulowane za pomocą rezystora zmiennego R5, odstęp regulacji wybiera się za pomocą przełącznika SA2.

Tranzystor VT3 jest normalnie zamknięty. Ale wraz ze wzrostem prądu obciążenia i prądu kolektora tranzystora VT4 do około 250 mA spadek napięcia na rezystorze R10 osiąga wartość, przy której otwiera się tranzystor VT3, bocznikując diodę LED HL1. Prowadzi to do zmniejszenia prądów kolektora tranzystorów VT2 i VT4. W rezultacie prąd wyjściowy stabilizatora jest ograniczony do powyższej wartości. Działanie ogranicznika prądu można ocenić na podstawie zmniejszenia jasności diody LED.

Gdy w wyniku działania ogranicznika napięcie na wyjściu stabilizatora spadnie do około 2,7 V, prąd płynący przez obwód HL1R1 trafi do obciążenia przez rozwartą diodę VD4, nieznacznie zwiększając całkowity prąd płynący przez to. Gdyby nie było diody VD4, w wyniku zmiany polaryzacji przyłożonego napięcia złącze kolektora tranzystora VT1 rozwarłoby się, a prąd przepływający przez R1 trafiłby do bazy tranzystora VT4. W wyniku wzmocnienia przez tranzystor VT4 przyrost prądu obciążenia byłby znacznie większy.

Możliwe jest całkowite wyeliminowanie efektu wzrostu prądu za pomocą diody zawartej w obwodzie otwartym łączącym kolektor tranzystora VT1 z podstawą tranzystora VT4 i kolektorem tranzystora VT2. Ale w tym przypadku tranzystorów VT1 i VT2 nie można zainstalować na wspólnym radiatorze bez uszczelek izolacyjnych.

Powinieneś porozmawiać o przeznaczeniu diod VD5 i VD6. Załóżmy, że przełącznik SA2 znajduje się w pozycji „50…100 V”, a na wyjściu ustawione jest napięcie minimalne (suwak rezystora zmiennego R5 znajduje się w górnym położeniu zgodnie ze schematem). Po przełączeniu przełącznika SA2 w położenie „5…55 V” na rezystory R50-R7 przykładane jest napięcie 6 V, do którego ładowany jest kondensator C9, przy czym ponad połowa z niego (około 30 V) do wejścia sterującego mikroukładu DA1. Ten ostatni nie zawiedzie, ale przez wewnętrzne obwody mikroukładu napięcie to spadnie na jego anodę i emiter tranzystora VT1, zamykając go. W rezultacie cały prąd kolektora tranzystora VT2 wpłynie do podstawy tranzystora VT4, a na wyjściu stabilizatora pojawi się maksymalne możliwe napięcie. Niestety stan ten jest stabilny i stabilizator nie będzie w stanie samodzielnie się z niego wydostać.

Dioda VD5 służy wyeliminowaniu tak krytycznej sytuacji. Otwarcie ogranicza napięcie na wejściu układu DA1 do akceptowalnej wartości. Właściwy dobór napięcia stabilizacji diody Zenera VD3 oraz wartości rezystorów R7 i R8 gwarantuje, że w normalnym trybie pracy dioda VD5 pozostanie zamknięta i nie będzie miała wpływu na pracę stabilizatora.

Przy gwałtownej zmianie położenia elementów sterujących w kierunku zmniejszania napięcia wyjściowego możliwa jest sytuacja, gdy z powodu powolnego rozładowywania kondensatora C7 napięcie na emiterze tranzystora VT4 „nie nadąża” z napięciem u podstawy. Istnieje niebezpieczeństwo uszkodzenia złącza emitera tranzystora przez przyłożone do niego napięcie w przeciwnym kierunku. Dioda VD6 zapobiega temu odwracalnemu, ale niepożądanemu uszkodzeniu. Kondensator C7 jest rozładowywany przez obwód VD6, VT1, R3, DA1. Dzięki rezystorowi R3 prąd rozładowania nie przekracza 100 mA.

W zasilaczu zastosowano zunifikowany transformator TPP271-127/220-50 [2] o łącznej mocy 60 W. Takie transformatory o mniejszej mocy mają zbyt duże rezystancje czynne uzwojeń, aby mogły pracować w proponowanym urządzeniu. Aby zmniejszyć napięcie na uzwojeniach wtórnych transformatora, wyjścia jego uzwojeń pierwotnych łączy się w niestandardowy sposób. Wykonując transformator samodzielnie, należy kierować się tymi wskazanymi na ryc. 1 napięcie jałowe uzwojeń wtórnych. Sekcje drutów uzwojeniowych muszą być wystarczająco duże, aby rezystancja uzwojenia była w przybliżeniu taka sama jak w przypadku określonego transformatora: 1-9 - 56 omów, 13-16 -2,3 oma, 17-18 -1,3 oma.

Wszystkie stałe rezystory w urządzeniu to C2-23 lub MLT o odpowiedniej mocy, R5 to PPP-40. Kondensatory C1 i C2 są ceramiczne na napięcie co najmniej 160 V, na przykład KM-5 grupy TKE nie jest gorsze od M1500. C3, C4, C7 - importowane analogi K50-35, C6 - KM-5 lub KM-6, C5 i C8 - K73-17 na napięcie 250 V. Diody 1N4007 mają odpowiednik domowy - KD243Zh, możesz użyć dowolnego diody na napięcie co najmniej 200 V i prąd 300 mA. Zamiast KD509A można zainstalować dowolne diody o dopuszczalnym prądzie impulsowym co najmniej 300 mA.

Współczynniki przenoszenia prądu h21e dla wszystkich mocnych tranzystorów muszą wynosić co najmniej 30, a ten parametr tranzystora VT4 należy sprawdzić przy prądzie kolektora 200 mA. Zamienne tranzystory VT1, VT2 i VT4 należy wybrać przy maksymalnym napięciu kolektor-emiter wynoszącym co najmniej 160 V i dopuszczalnym prądzie kolektora co najmniej 100 mA (VT1 i VT2) i 1 A (VT4). Tranzystor VT3 - dowolna krzemowa struktura pnp małej mocy. LED HL1 - dowolna widoczna poświata. Aby utrzymać prąd kolektora tranzystora VT2 na niezmienionym poziomie, gdy dioda LED HL1 świeci na zielono lub żółto, może być konieczne nieznaczne zwiększenie wartości rezystora R2. Układ KR142EN19A można zastąpić importowanym analogowym TL431.

Główną część elementów zasilacza umieszczono na płytce drukowanej o wymiarach 50x75 mm wykonanej z włókna szklanego o grubości 1,5 mm (rys. 2, widok od strony drukowanych przewodów). Zawiera również wspólny żebrowany radiator dla tranzystorów VT1 i VT2 o wymiarach 20x24x38 mm. Tranzystor VT4 montowany jest na osobnym żebrowanym radiatorze o wymiarach 36x100x140 mm. Dioda VD6 jest przylutowana bezpośrednio do zacisków tego tranzystora.

Zmontowane urządzenie zaleca się za pierwszym razem podłączyć do sieci poprzez laboratoryjny regulowany autotransformator, na wyjściu którego wstępnie ustawione jest napięcie zerowe. Suwak rezystora zmiennego R5 musi znajdować się w pozycji minimalnej rezystancji, przełącznik SA2 - w pozycji „5…55 V”. Do wyjścia źródła podłączony jest woltomierz, który dba o to, aby w miarę obracania się rączki autotransformatora w kierunku rosnącego napięcia wskazania woltomierza rosły, ale po osiągnięciu około 5 V utrzymywały się na tym poziomie. Jeżeli tak to można doprowadzić napięcie wejściowe do nominalnego 220 V i sprawdzić napięcie na niektórych elementach urządzenia. Na katodzie diody Zenera VD3 powinno być bliskie jej napięcia stabilizacji (3,9 V), na górnym zacisku rezystora R7 zgodnie z obwodem powinno wynosić około 3,3 V. Spadek napięcia na rezystorze R2 powinien wynosić około 1,1 V, jeśli jest większa, należy zwiększyć wartość podanego rezystora, aby przepływający przez niego prąd mieścił się w granicach 8…9 mA.

Rezystory R4, R6, R8 wybiera się w następującej kolejności. Przy przełączniku SA2 w pozycji „5…55 V” maksymalne napięcie na wyjściu źródła ustawia się za pomocą rezystora zmiennego R5. Rezystor R8 dobiera się tak, aby wynosił nieco ponad 55 V. Suwak rezystora R5 przesuwa się w inne skrajne położenie i wybierając rezystor R6 napięcie wyjściowe jest nieco mniejsze niż 5 V. Następnie ustawia się przełącznik SA2 do pozycji „50 ... 100 V” i wybierz rezystor R4, osiągając określone limity regulacji napięcia wyjściowego za pomocą rezystora R5.

Koniecznie sprawdź działanie zasilacza przy maksymalnym obciążeniu. Jeżeli w jakimkolwiek zakresie przy maksymalnym napięciu wyjściowym wzrost prądu obciążenia prowadzi do spadku tego napięcia, wówczas mamy do czynienia z niewystarczającym napięciem na odpowiednim uzwojeniu wtórnym lub zbyt dużą rezystancją uzwojeń.

Miliamperomierz do kontroli prądu wyjściowego można uwzględnić w przerwie w przewodzie prowadzącym od emitera tranzystora VT4 do innych elementów obwodu (z wyjątkiem diody VD6). Ponieważ w tym przypadku oprócz prądu obciążenia przez urządzenie będzie płynął także prąd dzielnika R4-R8, igłę miliamperomierza należy ustawić na zero za pomocą śruby regulacyjnej, gdy źródło jest włączone, ale działa bez obciążenia. Urządzenie można uzupełnić o wyłącznik poziomu ograniczenia prądu wyjściowego (rys. 3). Rezystancja wprowadzonej części obwodu rezystorów R10-R13 musi być taka, aby przy granicy prądu spadło na nią napięcie około 0,6 V.

Stabilizator napięcia można łatwo obliczyć zgodnie z powyższym schematem dla dowolnego przedziału regulacji napięcia wyjściowego z górną granicą 50 ... 500 V. Tranzystory (z wyjątkiem VT3) należy dobierać o napięciu około półtorakrotności margines w stosunku do maksymalnej produkcji. Generator prądu na tranzystorze VT1 powinien wytwarzać prąd w przybliżeniu 1,2 razy większy od maksymalnego prądu wyjściowego stabilizatora, podzielony przez współczynnik h21e tranzystora VT4. Przy znamionowym prądzie wyjściowym większym niż 1 A wymagany jest tranzystor kompozytowy jako VT4. Prąd płynący przez rezystor R1 i dzielnik R4-R8 można wybierać w zakresie 4...10 mA. Jeżeli stabilizator jest zaprojektowany na stałe lub wąsko regulowane napięcie wyjściowe, diody VD4 i VD6 można pominąć.

literatura

1. Yanushenko E. Chip KR142EN19. - Radio, 1994, nr 4, s. 45, 46.
2. Sidorov I. N., Mukoseev V. V., Khristinin A. A. Transformatory i dławiki małych rozmiarów. Informator. - M.: Radio i komunikacja, 1985, 416 s.

Autor: S. Biryukov, Moskwa

Zobacz inne artykuły Sekcja Zasilacze.

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 Kasowanie wspomnień 29.07.2020 Fantastyczne wątki filmów i powieści stają się rzeczywistością. Na przykład często wspomina się w nich o „usuwaniu pamięci”. Sukces w tym kierunku odnieśli badacze z Włoch. Opanowali technikę usuwania nieprzyjemnych wspomnień z pamięci osoby. Zakłada się, że może stać się podstawą do tworzenia podejść do skutecznego leczenia zaburzeń psychicznych i zespołu pourazowego. Wymazywanie pamięci opiera się na wpływie na mózg za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej. Oddziałując na mózg polem magnetycznym i kierując go na określone strefy, można zmienić ich aktywność elektryczną. Robiąc to w uporządkowany sposób, naukowcy nauczyli się osiągać potrzebne wyniki. Na przykład TMS może być stosowany w leczeniu choroby Alzheimera, poprawianiu umiejętności matematycznych i zmniejszaniu głodu palenia i innych złych nawyków. Naukowcy szczegółowo odkryli, jak w mózgu powstają wspomnienia. Zwrócili uwagę na obecność takiego zjawiska, jak rekonsolidacja pamięci. Termin ten odnosi się do okresowego przywoływania wspomnień z pamięci długotrwałej, wzmacniając je. Charakteryzuje się tak zwanym „oknem zmienności”, w którym można wpływać i korygować pamięć. Wiedząc o tym i przykładając pole magnetyczne do obszarów kory przedczołowej mózgu, można usunąć nieprzyjemne wspomnienia związane ze stresem. Aby potwierdzić tę teorię, przeprowadzono eksperyment demonstracyjny z udziałem 100 ochotników, którzy zgłosili się do służby nauce. Poproszono ich o obejrzenie wybranych fotografii o neutralnym motywie. Podczas oglądania zostali porażeni prądem, zadając nieprzyjemne porażenia prądem. To spowodowało skojarzenie zdjęcia z bólem. Następnego dnia poproszono ich o przypomnienie sobie swoich doświadczeń i odbyli sesję TMS. Następnie ponownie sprawdzono ich wspomnienia. Okazało się, że zostali uwolnieni od strachu przed porażeniem prądem, choć nie zapomnieli, co się z nimi stało kilka dni temu.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Notatnik Eurocom Pantera 5

▪ Napęd optyczny 3,3 TB firmy Sony

▪ Materiały wybuchowe poprawią bezpieczeństwo samochodów elektrycznych

▪ Ziemniak i elektrony

▪ Akcelerator plazmowy dla roślin

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część witryny Uwaga dla ucznia. Wybór artykułu

▪ artykuł Jest gorzki chleb wygnania. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jak pozyskuje się wosk? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Chrzan zwyczajny. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Czy komary boją się ultradźwięków? Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Pierścień zeskakuje z liny. Sekret ostrości

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