|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Zasilacz impulsowy laboratoryjny
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze Cechą zasilacza bipolarnego, na który zwrócono uwagę czytelników, jest obecność impulsowych i liniowych stopni sterujących w każdym ramieniu, co umożliwiło zmniejszenie spadku napięcia i mocy na tranzystorze sterującym, a tym samym zmniejszenie wielkości radiator. Urządzenie, które autor z powodzeniem eksploatuje od ponad pięciu lat, okazało się być może nie do końca optymalne, ale mamy nadzieję, że radioamatorzy będą mogli je dopracować, korzystając z dostępnej bazy elementów, do swoich zadań . Głównym problemem, jaki pojawia się przy produkcji zasilacza pracującego w szerokim zakresie napięć wyjściowych i przy dużym prądzie obciążenia, jest zapewnienie jak najmniejszej straty mocy na elemencie regulacyjnym, a co za tym idzie, uzyskanie maksymalnej sprawności urządzenia jako cały. Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest zastosowanie transformatora z uzwojeniem wielosekcyjnym [1]. Główne wady to konieczność manipulowania przełącznikiem, co jest bardzo niewygodne, oraz złożoność wykonania transformatora. Najbardziej udanym rozwiązaniem jest pulsacyjne źródło regulowane z późniejszym filtrowaniem tętnień przez stabilizator kompensacyjny. Złożoność urządzenia jest równoważona przez mały rozmiar radiatorów, ponieważ spadek napięcia, a tym samym moc uwalniana na tranzystorze sterującym stabilizatora liniowego, może być minimalna i niezależna od napięcia obciążenia. Za podstawę przyjęto zasilacz laboratoryjny opisany w [2]. Jego główną wadą jest bardzo nieporęczny dławik, który drastycznie zwiększa wagę i gabaryty urządzenia. W proponowanej wersji źródła regulacja napięcia pierwotnego odbywa się z wysoką częstotliwością (15...50 kHz), więc cewka indukcyjna jest wykonana na ferrytowym obwodzie magnetycznym, co znacznie zmniejszyło wymiary i wagę urządzenia Główne cechy techniczne
Obwód zasilania pokazano na ryc. 1. Linia przerywana oznacza te same węzły na obu ramionach. Rozważ działanie urządzenia na przykładzie dodatniego źródła napięcia.
Napięcie przemienne uzwojenia wtórnego transformatora sieciowego T prostuje mostek diodowy VD1-VD4 i filtruje kondensator Sat. Następnie stałe napięcie jest dostarczane do tranzystora przełączającego VT4 regulatora przełączającego i do wyzwalacza Schmitta, zmontowanego na tranzystorach VT5, VT6, których napięcie zasilania jest stabilizowane przez parametryczny stabilizator R13VD18. W początkowej chwili po włączeniu zasilania czujnik napięcia - tranzystor VT7 jest zamknięty, tranzystor VT5 wyzwalacza Schmitta jest otwarty, a tranzystory VT1 i VT2 są zamknięte. Tranzystor VT3 to otwarty prąd płynący przez jego złącze emiterowe i rezystory R6 R7. Dlatego tranzystor przełączający VT4 jest również otwarty. Kondensator C8 zaczyna się ładować. Napięcie na nim wzrasta, aż zbliży się do ustawionej mocy wyjściowej. Dalszy wzrost napięcia na kondensatorze C8 otworzy czujnik napięcia VT7 i uruchomi wyzwalacz Schmitta. W rezultacie tranzystory VT1 i VT2 otworzą się, a tranzystory VT3 i VT4 zamkną się. Następnie załączany jest dławik L1 Napięcie samoindukcji otwiera diodę VD17, a energia zgromadzona w dławiku jest przekazywana do obciążenia. Po wyczerpaniu rezerwy energii w cewce indukcyjnej dioda VD17 zamyka się, a prąd przepływa do obciążenia z kondensatora C. Napięcie na nim zaczyna spadać, aw pewnym momencie czujnik napięcia VT8 zamyka się. Przerzutnik Schmitta zostanie przełączony (tranzystor VT7 zostanie zamknięty, a tranzystor VT6 otwarty), tranzystory VT5 i VT1 zostaną zamknięte, a tranzystory VT2 i VT3 otwarte. Kondensator C4 zacznie się ponownie ładować. Dioda VD16 chroni tranzystor przełączający VT4 w sytuacjach awaryjnych, na przykład w przypadku awarii diody VD17 lub utraty pojemności kondensatora C6. Stabilizator kompensacji na tranzystorach VT8, VT9, VT11 jest montowany zgodnie z prostym schematem i nie ma żadnych funkcji. Elementy R19, VD20, C10 służą do płynnego zwiększania napięcia wyjściowego po włączeniu zasilania i zapobiegania zadziałaniu zabezpieczenia pod znacznym obciążeniem pojemnościowym. W momencie włączenia kondensator C10 jest ładowany w dwóch obwodach: przez rezystor R19 i rezystor R21, dioda VD20. Napięcie na kondensatorze (i bazie tranzystora VT9) powoli wzrasta przez około 0,5 s. W związku z tym napięcie wyjściowe również wzrasta, dopóki stabilizator nie wejdzie w stan ustalony. Następnie dioda VD20 zamyka się, a kondensator C10 jest ładowany przez rezystor R19 i nie wpływa na działanie stabilizatora w przyszłości. Dioda VD19 jest potrzebna do szybkiego rozładowania kondensatora C10 po wyłączeniu zasilania i spadku napięcia wyjściowego. W tym przypadku napięcie na kondensatorze C8 spada szybciej niż na C10, dioda VD19 otwiera się, a napięcie na obu kondensatorach spada jednocześnie. Dodatkowo przekaźnik K1 służy do szybkiego obniżenia napięcia wyjściowego po wyłączeniu zasilania. Po podłączeniu urządzenia do sieci przekaźnik K1 jest zasilany przez rezystor R1 z prostownika diodowego VD7 VD8.Wyprostowane napięcie filtruje mały kondensator C3. Przekaźnik jest włączony, jego styki K1.1 są rozwarte i nie wpływają na działanie stabilizatora. Gdy urządzenie jest wyłączone, napięcie na kondensatorze C3 zanika szybciej niż na C6, więc przekaźnik K1 prawie natychmiast zwalnia styki K1.1 i kondensator C10 szybko się rozładowuje przez rezystor R20. W tym momencie dioda VD20 otwiera się, a napięcie na podstawie tranzystora VT9 spada prawie do zera. Napięcie na wyjściu stabilizatora znika. Obwód R26VD23 służy do przyspieszenia rozładowania kondensatora C13 i kondensatorów w obciążeniu, gdy ustawione są niższe wartości napięcia. W tym przypadku napięcie na kolektorze tranzystora VT11 staje się mniejsze niż napięcie na wyjściu jednostki, dioda VD23 otwiera się, a kondensator C13 jest rozładowywany przez obwód: rezystor R26, dioda VD23, sekcja kolektor-emiter tranzystora VT11 i diody VD21, VD22. W stanie ustalonym obwód R26VD23 nie wpływa na działanie urządzenia. Kondensator C12 zapobiega samowzbudzeniu stabilizatora. Kondensatory C14 i C23 są podłączone bezpośrednio do zacisków wyjściowych zasilacza w celu zmniejszenia tętnień o wysokiej częstotliwości. Obwód R6C7 jest potrzebny do skrócenia czasu zamykania tranzystorów VT3, VT4. Jeśli tranzystor VT3 jest otwarty, na rezystorze R6 powstaje spadek napięcia plus przykładany do podstawy tranzystora. Kondensator C7 jest ładowany w tej samej polaryzacji. Kiedy tranzystor VT2 otworzy się, poprzez jego sekcję kolektor-emiter, dolna płyta kondensatora zgodnie z obwodem zostanie podłączona do emitera tranzystora VT3. W ten sposób napięcie zamykające zostanie przyłożone do złącza emitera tranzystora VT3, co przyczynia się do jego wymuszonego zamknięcia, a tym samym zamknięcia tranzystora przełączającego VT4. Po uruchomieniu zabezpieczenia (podczas przeciążenia lub zwarcia w obciążeniu) podstawa tranzystora VT10 przez dzielnik R22R23 otrzymuje napięcie, które go otwiera. W rezultacie podstawa tranzystora VT9 jest połączona ze wspólnym przewodem przez sekcję kolektor-emiter otwartego tranzystora VT10. Napięcie na wyjściu bloku znika. Zwróć uwagę na cechy budowy kanału ujemnego zasilacza. Przełączanie stabilizatora i spust Schmitta pozostały niezmienione. Stabilizator kompensacji jest wykonany na tranzystorach o różnej przewodności, a element sterujący VT21 jest zawarty w obwodzie ujemnej linii energetycznej. Uprościło to połączenie stabilizatora kompensacyjnego z jednostką zabezpieczającą. Przerzutnik Schmitta (na tranzystorach VT17, VT18) jest podłączony bezpośrednio do tranzystora VT20. Funkcję czujnika napięcia pełni tranzystor VT18 wyzwalacza Schmitta. Aby po wyłączeniu zasilania napięcia wyjściowe zanikały synchronicznie w obu ramionach zastosowano wspólny przekaźnik K1 (styki K1.2). Węzeł ochronny jest zasilany z dwubiegunowego źródła napięcia. Dzięki temu bardzo łatwo można sterować obydwoma ramionami zasilacza [3]. Ujemne napięcie tworzy mnożnik na diodach VD5, VD6 i kondensatorach C1, C2 i na poziomie -5 V stabilizuje stabilizator parametryczny R2VD10. Schemat węzła ochrony pokazano na ryc. 2.
Gdy prąd obciążenia osiągnie ustawioną wartość, spadek napięcia na rezystorze R30 (patrz ryc. 1) będzie wystarczający do otwarcia tranzystora VT12. Wejście S (pin 14) wyzwalacza DD1 otrzymuje stan wysoki i przechodzi w stan pojedynczy. Na wyjściu falownika DD2.1 pojawi się niski poziom, który poprzez diodę VD1 i rezystor R50 działa na tranzystor VT19 (patrz ryc. 1), co doprowadzi do otwarcia tego ostatniego i zamknięcia tranzystora kompozytowego VT20VT21. Napięcie na wyjściu źródła ujemnego zniknie. Na wyjściu falownika DD2.3 pojawi się pojedynczy sygnał, działający przez diodę VD5 i rezystor R22 (patrz ryc. 1) na tranzystorze VT10, co generalnie prowadzi do zamknięcia dodatniego ramienia. Dioda HL1 „+” sygnalizuje obecność przeciążenia w dodatnim ramieniu zasilacza. Podobnie jednostka zabezpieczająca działa w przypadku przeciążenia ujemnego źródła. Tym samym w przypadku wystąpienia przeciążenia oba ramiona stabilizatorów zostają wyłączone, a stan ten będzie utrzymywał się w nieskończoność do momentu naciśnięcia przycisku „Powrót” SB1. W tym przypadku stan wysoki wpływa na wejścia R (piny 3 i 15) i przełącza przerzutniki do stanu zerowego. Wydajność stabilizatorów zostanie przywrócona. Kondensator C3, bocznikujący styki przycisku SB1, jest potrzebny do ustawienia wyzwalaczy na zero w momencie podłączenia urządzenia do sieci. Rezystory R1, R2 służą do ustawienia poziomu czułości zabezpieczenia. Kondensatory C1, C2, bocznikujące wejścia S wyzwalaczy, zapobiegają fałszywemu zadziałaniu zabezpieczenia przed szumem impulsowym indukowanym w przewodach przyłączeniowych. Diody VD1-VD6 są potrzebne do odsprzęgnięcia wyjść mikroukładów. Możesz użyć dowolnego transformatora sieciowego w zasilaczu, który zapewnia niezbędną moc. W wersji autorskiej zastosowano gotowy transformator TS-180-2. Uzwojenie pierwotne pozostaje niezmienione. Zawiera 680 zwojów drutu PEV-1 0,69 Wszystkie uzwojenia wtórne są usuwane, a na ich miejsce nawijane są nowe uzwojenia II i III, zawierające po 105 zwojów drutu PEV-1 1,25 każdy. Transformator można wykonać samodzielnie w oparciu o obwód magnetyczny PL21 x45. Cewki indukcyjne L1 i L2 nawinięte są na opancerzonych rdzeniach magnetycznych B-30 wykonanych z ferrytu M2000NM. Uzwojenia zawierają 18 zwojów wiązki składającej się z dziewięciu drutów PEV-2 0,4. Odstęp między połówkami przewodnika magnetycznego wynosi 0,2 ... 0,5 mm. Diody KD202R (VD1-VD4, VD12-VD15), które są umieszczone na małych radiatorach, można zastąpić innymi zaprojektowanymi na prąd stały o natężeniu co najmniej 3 A i wymaganym napięciu wstecznym. Zamiast diod KD105B (VD5-VD9) i D223A (VD19-VD23, VD27-VD31) dopuszczalne jest stosowanie dowolnej serii KD208, KD209. Diody D9B (VD1-VD6, ryc. 2) można wymienić na dowolne z serii KD521, KD522. Przekaźnik K1 - RES48A wersja RS4 590 202 na napięcie robocze 12 V. Lepiej wybrać przekaźnik na wyższe napięcie, np. RES48A wersja RS4.590.207 na napięcie 27 V. W takim przypadku należy zastosować rezystor ograniczający prąd R1 o mniejszej rezystancji i mocy. Tranzystory KT644B (VT3, VT15) są zamienne z KT644A, KT626V, w skrajnych przypadkach z KT816V, KT816G lub KT814V, KT814G. Zamiast tranzystorów VT1, VT10, VT13 dopuszczalne jest stosowanie dowolnego krzemu o dopuszczalnym napięciu kolektor-emiter co najmniej 60 V. Zamiast tranzystorów MP26A (VT7, VT12, VT19, VT22 i VT1, ryc. 2), możesz użyć dowolnej z serii MP25, MP26; zamiast KT3102A (VT5, VT6, VT11, VT17, VT18) - KT315V-KT315E, KT3102B. Tranzystor KT827A (VT8) zastępujemy dowolnym z tego lub z serii KT829, a także tranzystorem KT908A, KT819G, tranzystorem KT825A (VT21) - dowolnym z tego lub z serii KT853, a także maksymalnym prądem kolektora KT818G. Tranzystor MP37B (VT23) należy wybrać zgodnie z maksymalnym napięciem kolektor-emiter, ponieważ działa on na granicy dopuszczalnej wartości. Tranzystory VT4, VT8, VT16, VT21 i diody VD17, VD25 są instalowane na małych radiatorach o wymiarach odpowiednio 50x50x5 i 40x30x3 mm. Mikroukłady serii 564 są wymienne z odpowiednimi analogami serii K561. Kondensatory tlenkowe C6 i C15 składają się z dwóch K50-24 po 1000 mikrofaradów każdy i dwóch K52-1B po 100 mikrofaradów każdy, wszystkie na napięcie 63 V, połączone równolegle. Kondensatory C1, C2, C10, C11, C19, C20 - K50-6, C3, C4, C5, C13, C22 - K50-16, C12, C14, C21, C23 - K73-17. Mikroamperomierze RA1, RA2 - M4205 dla prądu 100 μA. Wszystkie części urządzenia są wcześniej sprawdzane. W wersji autorskiej zasilacz jest montowany na kilku płytkach metodą montażu powierzchniowego. Podczas ustawiania bloku najlepiej jest użyć oscyloskopu. Jest podłączony do emitera tranzystora VT4. Silnik rezystora R28 jest ustawiony w pozycji środkowej, a rezystor R22 jest tymczasowo lutowany. Włącz zasilanie sieciowe. Na emiterze tranzystora VT4 powinny pojawić się prostokątne impulsy. Jeśli nie ma napięcia, przede wszystkim należy upewnić się, że zadziałał przekaźnik K1. W przeciwnym razie, wybierając rezystor R1, zapewniają, że przekaźnik działa przy minimalnym napięciu sieciowym (190 V). Następnie mierzone jest napięcie kolektor-emiter tranzystora VT8. Powinien mieścić się w granicach 1,5 ... 2 V i być utrzymywany, gdy zmienia się napięcie wyjściowe. Przełączanie regulatora przełączającego następuje, gdy napięcie bazy kolektora tranzystora VT9 jest w przybliżeniu równe 0,9 V. Jeśli trzeba go zwiększyć, jedną lub więcej diod w kierunku do przodu należy podłączyć do obwodu emitera tranzystora VT7. Częstotliwość przełączania zależy w niewielkim stopniu od rezystancji rezystorów R17 (wraz ze spadkiem częstotliwość maleje) i R15 (wraz ze wzrostem częstotliwość maleje). Rezystory R27 i R29 wybierają minimalną i maksymalną wartość napięcia wyjściowego (3 i 30 V). Teraz obciążenie (lub jego odpowiednik) o rezystancji około 3 omów i mocy co najmniej 27 W jest podłączone do wyjścia stabilizatora, po uprzednim ustawieniu napięcia na wyjściu na około 5 V. Stopniowo zwiększając moc wyjściową należy zwrócić uwagę, aby prąd w obciążeniu nie przekraczał 3 A. Dodatkowo należy kontrolować kształt impulsów. Jeśli czas trwania przerw między impulsami jest krótszy niż 1/5 okresu, oscylacje mogą utknąć. W takim przypadku konieczne jest zwiększenie indukcyjności wzbudnika poprzez zastosowanie dużego rdzenia magnetycznego lub poprzez zwiększenie liczby zwojów. Następnie mikroamperomierz jest kalibrowany do pomiaru prądu obciążenia. Aby zmierzyć napięcie na wyjściu zasilacza, można włączyć mikroamperomierz z dodatkowym rezystorem o rezystancji około 300 kOhm. Następnie przylutuj rezystor R22. Silnik rezystora R32 jest ustawiony w górnej (zgodnie ze schematem) pozycji, a rezystor R28 to napięcie minimalne. Rezystor 40 omów jest podłączony do wyjścia stabilizatora. Włącz zasilanie sieci i zwiększając napięcie wyjściowe, ustaw prąd obciążenia na 250 mA. Następnie za pomocą rezystora R1 (patrz ryc. 2) zapewniają działanie zabezpieczenia i zaświecenie diody HL1. Dla ujemnego źródła napięcia minimalny prąd zadziałania zabezpieczenia jest ustalany przez rezystor R2. Następnie suwak rezystora R32 przesuwa się do dolnej (zgodnie ze schematem) pozycji. Rezystancja obciążenia jest zmniejszona, a prąd ustawiony na 3 A. Przesuwając suwak rezystora R32 w górę (zgodnie ze schematem), zauważają moment zadziałania zabezpieczenia. Teraz powinieneś zmierzyć rezystancję części wyjściowej rezystora R32, umieścić rezystor o bliskiej wartości znamionowej i skalibrować go zgodnie z prądem wyzwalającym zabezpieczenie. W ten sam sposób reguluje się ujemne ramię napięcia. Podsumowując, napięcie tętnienia mierzy się oscyloskopem przy maksymalnym prądzie obciążenia. Jeżeli tętnienie przekracza 30 mV, należy zamontować dodatkowe kondensatory C11 i C20 (pokazane liniami przerywanymi na schemacie na rys. 1). Może się okazać, że przy szybkim przekręceniu silnika rezystora R28 (R56) napięcie wyjściowe wciąż się zmienia, mimo że silnik jest już nieruchomy.W takim przypadku górny zacisk rezystora R21 należy odlutować i podłączyć do kolektor tranzystora VT4 (pokazany linią przerywaną). Dolny zacisk rezystora R49 również należy odlutować i podłączyć do punktu połączenia elementów R2, C2, VD6 (patrz ryc. 1). Rezystancję rezystorów R21 i R49 należy zwiększyć do 20 kOhm. Skuteczność stabilizatora kompensacji można zwiększyć, stosując zamiast VT8 i VT21 tranzystory o niższym napięciu nasycenia kolektor-emiter, uwzględniając zalecenia [4]. Zamiast MP37B (VT23) lepiej jest użyć tranzystora germanowego o dużym dopuszczalnym napięciu kolektor-emiter, na przykład GT404V, GT404G. literatura
Autor: G. Balashov, Shadrinsk, region Kurgan.
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
▪ Nos fotonowy do monitorowania upraw ▪ 20 nm chipy LPDDR3 DRAM o gęstości 6 Gb
▪ sekcja serwisu Jednostki Sprzętu Krótkofalowego. Wybór artykułów ▪ artykuł Usuń przypadkowe cechy - a zobaczysz: świat jest piękny. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Przedrostek na gitarę elektryczną. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
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