Stabilizator napięcia na mocnym tranzystorze polowym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ochronniki przeciwprzepięciowe

 Komentarze do artykułu

W artykule opisano analogowy regulator napięcia do zasilacza dużej mocy. Autorowi udało się znacznie poprawić parametry stabilizatora, stosując jako element mocy mocny przełączający tranzystor polowy.

Podczas budowy wysokoprądowych stabilizatorów napięcia radioamatorzy zwykle używają wyspecjalizowanych mikroukładów serii 142 i podobnych, „wzmocnionych” przez jeden lub więcej połączonych równolegle tranzystorów bipolarnych. Jeśli do tych celów zostanie użyty potężny przełączający tranzystor polowy, możliwe będzie zmontowanie prostszego stabilizatora wysokoprądowego.

Schemat jednej z opcji takiego stabilizatora pokazano na ryc. 1. Wykorzystuje potężny tranzystor polowy IRLR2905 jako tranzystor mocy. Chociaż jest przeznaczony do pracy w trybie kluczowym (przełączanym), w tym stabilizatorze jest używany w trybie liniowym. Tranzystor w stanie otwartym ma bardzo niską rezystancję kanału (0,027 Ohm), dostarcza prąd do 30 A przy temperaturze obudowy do 100°C, ma dużą stromość i wymaga tylko 2,5...3 V do sterować napięciem bramki [1]. Moc rozpraszana przez tranzystor może osiągnąć 110 watów.

Tranzystor polowy jest sterowany przez równoległy układ regulatora napięcia KR142EN19 (TL431). Jego przeznaczenie, urządzenie oraz parametry zostały szczegółowo opisane w artykule [2]. Stabilizator działa (rys. 1) w następujący sposób. Gdy transformator sieciowy T1 jest podłączony do sieci, na jego uzwojeniu wtórnym pojawia się napięcie przemienne około 13 V (wartość skuteczna). Jest prostowany przez mostek diodowy VD1, a kondensator wygładzający o dużej pojemności (zwykle kilkadziesiąt tysięcy mikrofaradów) otrzymuje stałe napięcie około 16 V.

Wchodzi do drenażu potężnego tranzystora VT1 i przez rezystor R1 do bramki, otwierając tranzystor. Część napięcia wyjściowego przez dzielnik R2R3 jest podawana na wejście układu DA1, zamykając obwód OOS. Napięcie na wyjściu stabilizatora wzrasta, aż napięcie na wejściu sterującym vu mikroukładu DA1 osiągnie wartość progową około 2,5 V. W tym momencie mikroukład otwiera się, obniżając napięcie na bramce mocnego tranzystora, tj. częściowo zamykając go, a Urządzenie przechodzi w tryb stabilizacji. Kondensator C3 przyspiesza wyjście stabilizatora do trybu pracy. Wartość napięcia wyjściowego można ustawić w zakresie od 2,5 do 30 V dobierając rezystor R2, jego wartość może zmieniać się w szerokim zakresie. Kondensatory C1, C2 i C4 zapewniają stabilną pracę stabilizatora.

Dla opisanej wersji stabilizatora minimalny spadek napięcia na mocnym tranzystorze regulacyjnym VT1 wynosi 2,5 ... 3 V, chociaż ten tranzystor może potencjalnie działać przy napięciu dren-źródło bliskim zeru. Ta wada wynika z faktu, że napięcie sterujące do bramki pochodzi z obwodu drenu, dlatego przy niższym spadku napięcia na nim tranzystor nie otworzy się, ponieważ bramka otwartego tranzystora musi mieć napięcie dodatnie w stosunku do źródło.

Aby zmniejszyć spadek napięcia na tranzystorze regulacyjnym, zaleca się zasilanie jego obwodu bramki z oddzielnego prostownika o napięciu o 5 ... 7 V większym niż napięcie wyjściowe stabilizatora.

Jeśli nie ma możliwości wykonania dodatkowego prostownika, wówczas do urządzenia można wprowadzić dodatkową diodę i kondensator (ryc. 2).

Efekt takiego prostego dopracowania może być świetny. Faktem jest, że napięcie dostarczane do drenu tranzystora pulsuje, ma znaczną zmienną składową, która rośnie wraz ze wzrostem zużycia prądu. Dzięki diodzie VD2 i kondensatorowi C5 napięcie bramki będzie w przybliżeniu równe wartości szczytowej pulsującego, tj. może być o kilka woltów wyższa niż średnia lub minimalna. Dlatego stabilizator jest skuteczny przy niższym średnim napięciu dren-źródło.

Najlepsze wyniki można uzyskać, jeśli dioda VD2 jest podłączona do mostka prostowniczego (rys. 3).

W takim przypadku napięcie na kondensatorze C5 wzrośnie, ponieważ spadek napięcia na diodzie VD2 będzie mniejszy niż spadek napięcia na diodach mostkowych, zwłaszcza przy maksymalnym prądzie. Jeśli konieczne jest płynne dostosowanie napięcia wyjściowego, stały rezystor R2 należy zastąpić rezystorem zmiennym lub trymującym. Wartość napięcia wyjściowego można określić za pomocą wzoru Uout \u2,5d 1 (2 + R3 / R840). Dopuszczalne jest zastosowanie w urządzeniu odpowiedniego tranzystora z wykazu w powyższej karcie katalogowej, najlepiej zaznaczonego na żółto. Jeśli użyjesz na przykład IRF4,5, wówczas minimalna wartość napięcia sterującego na bramce wyniesie 5 ... 2 V. Kondensatory - mały tantal, rezystory - MLT, S33-1, P4-2. Dioda VD1 - prostownik z małym spadkiem napięcia (german, dioda Schottky'ego). Parametry transformatora, mostka diodowego i kondensatora CXNUMX dobierane są na podstawie wymaganego napięcia i prądu wyjściowego.

Chociaż tranzystor jest przeznaczony do dużych prądów i dużej mocy rozpraszania, aby w pełni wykorzystać jego potencjał, konieczne jest zapewnienie wydajnego odprowadzania ciepła. Zastosowany tranzystor przeznaczony jest do montażu na grzejniku metodą lutowania. W takim przypadku wskazane jest zastosowanie pośredniej płytki miedzianej o grubości kilku milimetrów, do której przylutowany jest tranzystor i na której można zamontować pozostałe części (rys. 4). Następnie, po zakończeniu instalacji, można umieścić płytkę na grzejniku. Lutowanie nie jest już wymagane, ponieważ płytka będzie miała dużą powierzchnię styku termicznego z radiatorem.

Rys.. 4

Jeśli używasz układu DA1 typu TL431C, rezystorów typu P1-12 i odpowiednich kondensatorów chipowych do montażu powierzchniowego, można je umieścić na płytce drukowanej (ryc. 5) wykonanej z jednostronnej folii z włókna szklanego. Płytka jest przylutowana do zacisków tranzystora i przyklejona klejem do wspomnianej płytki miedzianej. Jako taką płytkę możesz użyć na przykład obudowy z kołnierzem z uszkodzonego mocnego tranzystora bipolarnego, powiedzmy KT827, za pomocą uchwytu na zawiasach.

Założenie stabilizatora sprowadza się do ustawienia wymaganej wartości napięcia wyjściowego. Konieczne jest sprawdzenie urządzenia pod kątem braku samowzbudzenia w całym zakresie prądów roboczych. W tym celu napięcia w różnych punktach urządzenia są monitorowane za pomocą oscyloskopu. Jeżeli wystąpi samowzbudzenie, to równolegle z kondensatorami C1, C2 i C4 należy podłączyć kondensatory ceramiczne o pojemności 0,1 μF z przewodami o minimalnej długości. Kondensatory te są umieszczone jak najbliżej tranzystora VT1 i układu DA1.

literatura

1. Potężne tranzystory polowe firmy International Rectifier. - Radio, 2001, nr 5, s. 45.
2. I. Nieczajew. Nietypowe zastosowanie układu KR142EN19A. - Radio, 2003, nr 5, s. 53, 54.

Autor: I. Nieczajew, Kursk

Zobacz inne artykuły Sekcja Ochronniki przeciwprzepięciowe.

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 Minitranzystory z telluru 18.02.2020 Chipy komputerowe wykorzystują do przetwarzania informacji miliardy maleńkich przełączników zwanych tranzystorami. Im więcej tranzystorów na chipie, tym szybciej działa komputer. Naukowcy z Purdue University we współpracy z Michigan Technological University, Washington University w St. Louis i University of Texas w Dallas odkryli, że materiał w kształcie jednowymiarowej helisy DNA zamknięty w nanorurce z azotku boru może zbudować pole -tranzystor efektowy o średnicy dwóch nanometrów. Tranzystory dostępne na rynku są wykonane z masywniejszego krzemu i mają wielkość od 10 do 20 nanometrów. Jednym ze sposobów zmniejszenia rozmiaru FET, który występuje w większości urządzeń elektronicznych, jest stworzenie bramek otaczających cieńsze nanoprzewody. Te nanodruty znajdują się wewnątrz nanorurek. Naukowcy z powodzeniem zbudowali tranzystor z nanoprzewodem z telluru w nanorurce z azotku boru. Wysokiej jakości nanorurka azotku boru skutecznie izoluje tellur, co umożliwia zbudowanie tranzystora.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Zmierzono długość życia bozonu Higgsa

▪ przezroczysty tranzystor

▪ Robot z kopytami

▪ Procesor Qualcomm Snapdragon G3x Gen1

▪ 2-portowy adapter magistrali konwergentnej PCIe 3.0

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Twoje historie. Wybór artykułu

▪ artykuł W trumnie iw białych pantoflach. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kto stworzył fortepian? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Siostra kochanka. Opis pracy

▪ artykuł Instalacje energetyczne na energię słoneczną. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Laboratoryjne źródło stałego napięcia i prądu. 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