|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Dwubiegunowy regulator napięcia z chłodzeniem wodnym, 220/±41 V 4 A. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze Kompensacyjne stabilizatory napięcia pracy ciągłej typu szeregowego mają niską wydajność, ale duży współczynnik stabilizacji i niską impedancję wyjściową. Dlatego są nadal szeroko stosowane. Charakteryzują się jednak niską niezawodnością w przypadku przeciążenia lub zwarcia obciążenia. Jest to szczególnie niebezpieczne dla urządzeń tranzystorowych, dlatego konieczne jest wprowadzenie do stabilizatorów skomplikowanych jednostek zabezpieczających z czujnikami prądu. W potężnym bipolarnym regulatorze napięcia omawianym w tym artykule prąd wyjściowy jest ograniczony. Urządzenie nie boi się przeciążeń i może pracować na kondensatorach filtrujących o dużej pojemności. Analiza obwodów UMZCH pozwala stwierdzić, że do zasilania stopni wyjściowych rzadko stosuje się ciągłe stabilizatory napięcia. Powodem tego jest wysoki koszt takich stabilizatorów, duże straty energii podczas ich użytkowania i co najważniejsze, „da się”, bo działa bez stabilizatora. Gdy nie ma stabilizatora, napięcie zasilania wzmacniacza zmienia się w zależności od obciążenia w szerokim zakresie (w amplitunerze AV Pioneer-714 - 30 ... 50 V). Faktem jest, że średnie napięcie wyjściowe prostownika z filtrem pojemnościowym jest w dużym stopniu zależne od odpływu obciążenia. Ponadto kondensatory filtrujące ładowane są impulsami w każdym półokresie napięcia sieciowego. Proces może trwać kilka półcykli i jest to częściowo przenoszone na obciążenie UMZCH. W literaturze krótkofalarstwa wielokrotnie pojawiała się opinia o konieczności zasilania UMZCH ze stabilizowanego źródła, aby zapewnić bardziej naturalny dźwięk. Rzeczywiście, przy maksymalnej mocy wyjściowej wzmacniacza zakres tętnień napięcia niestabilizowanego źródła sięga kilkudziesięciu woltów. Jest to niezauważalne przy wartościach szczytowych składników o wysokiej częstotliwości sygnałów audio, ale wpływa na wzmocnienie ich składowych o niskiej częstotliwości na dużym poziomie, których szczyty mają długi czas trwania. W rezultacie kondensatory filtra mają czas na rozładowanie, spada napięcie zasilania, a co za tym idzie, szczytowa moc wyjściowa wzmacniacza. Jeżeli spadek napięcia zasilania będzie taki, że doprowadzi do zmniejszenia prądu spoczynkowego tranzystorów wyjściowych wzmacniacza, może to spowodować dodatkowe zniekształcenia nieliniowe. Podstawowym sposobem tłumienia tętnień i niestabilności napięcia zasilania jest jego stabilizacja. Stabilizator redukuje tętnienia napięcia na liniach zasilających o jeden lub dwa rzędy wielkości, co ułatwia uzyskanie maksymalnej amplitudy sygnału wyjściowego wzmacniacza. Oprócz zmniejszenia poziomu tła przy częstotliwości 50 (100) Hz, zmniejszone są również zniekształcenia nieliniowe i prawdopodobieństwo przesterowania sygnału przy szczytach głośności. Zwiększa się margines dla maksymalnych dopuszczalnych parametrów tranzystorów stopnia wyjściowego wzmacniacza. Zmniejsza prawdopodobieństwo przedostania się zakłóceń z sieci na wyjście wzmacniacza. Dodatkowo zastosowanie stabilizatora pozwala na uproszczenie wzmacniacza, co korzystnie wpływa na dźwięk. Kolejny plus - funkcję ochrony stopnia wyjściowego wzmacniacza przed przeciążeniem można również powierzyć stabilizatorowi. Z minusów - wdrożenie mocnego i niezawodnego stabilizatora napięcia o ciągłej pracy staje się poważnym problemem finansowym i trudnym technicznie zadaniem. Ponadto istnieje potrzeba usunięcia dużej ilości ciepła z tranzystorów mocy stabilizatora. Ogólna sprawność i rozpraszanie mocy wzmacniacza ze stabilizatorem jest znacznie gorsze niż bez niego. Aby poprawić jakość zasilania, pożądane jest zastosowanie transformatora sieciowego o zmniejszonej indukcji. Jak wiadomo, prąd rozruchowy transformatorów konwencjonalnych osiąga wartości znacznie wyższe niż prąd roboczy. Zmniejszenie o połowę amplitudy indukcji w obwodzie magnetycznym znacznie zwiększa niezawodność, zmniejsza strumień rozproszenia transformatora i zmniejsza jego prąd rozruchowy do wartości nie przekraczającej znamionowego prądu jałowego. Jednak mniejsza indukcja prowadzi do wzrostu wymaganej liczby zwojów uzwojeń, a w rezultacie do pogorszenia masy i wymiarów transformatora, jego kosztu oraz wzrostu strat energii na czynnym oporze uzwojeń . Ale mówimy o naprawdę wysokiej jakości reprodukcji dźwięku, prawda? A dźwięk wzmacniacza zasilanego napięciem stabilizowanym jest wyraźnie lepszy w porównaniu do brzmienia tego samego wzmacniacza bez stabilizatora. Do zasilania UMZCH przeznaczony jest bipolarny regulator napięcia, którego obwód pokazano na rysunku.
Główne parametry techniczne
Składa się z dwóch niezależnych regulatorów napięcia o polaryzacji dodatniej i ujemnej względem przewodu wspólnego. Górna część obwodu odnosi się do stabilizatora polaryzacji dodatniej, a dolna część odnosi się do polaryzacji ujemnej. Obwód regulatora o polaryzacji ujemnej jest zasadniczo lustrzanym odbiciem obwodu regulatora o polaryzacji dodatniej. Dlatego szczegółowo rozważymy tylko regulator napięcia o polaryzacji dodatniej. Napięcie przemienne pobierane z uzwojenia II transformatora T1 prostuje prostownik pełnookresowy na podwójnych diodach Schottky'ego VD3 i VD4 SR30100P, które mają izolowaną obudowę, dzięki czemu wygodnie jest je zamontować na wspólnym radiatorze. Przez cewkę tłumiącą szumy L1 wyprostowane napięcie jest dostarczane do kondensatorów wygładzających i tłumiących szumy C8-C16, a następnie do wyrównujących prądów emitera równolegle połączonych tranzystorów VT1-VT9, rezystorów R3-R11. Rezystory te mają dość wysoką rezystancję, co przyczynia się do skutecznej „izolacji” obwodów kolektora tranzystorów VT1 -VT9 od zakłóceń sieciowych. Razem z tranzystorem VT20, tranzystory VT1-VT9 tworzą mocny tranzystor kompozytowy o wysokim współczynniku wzmocnienia prądu. Prąd bazowy tranzystora VT20 wpływa do kolektora tranzystora VT22. Tranzystor VT22 steruje napięciem z wyjścia wzmacniacza operacyjnego DA3.1. Na wyjście stabilizatora podłączone są szeregowo diody Zenera VD13, VD14, których całkowite napięcie stabilizacyjne służy za przykład dla rozważanego stabilizatora. Zamiast diod Zenera można zamontować rezystor o takiej rezystancji, aby wraz z rezystorem R29 zapewniał zerowy potencjał w miejscu ich podłączenia przy znamionowym napięciu wyjściowym stabilizatora. Jednak w porównaniu z diodami Zenera jest to mniej wydajna opcja. Potencjał przesuwany przez diody Zenera lub rezystor w układzie stabilizacji jest sygnałem niedopasowania i jest podawany na wejście odwracające wzmacniacza operacyjnego DA3.1, którego wejście nieodwracające jest podłączone do przewodu „0”. Należy pamiętać, że przewody „O” i „Comm.” muszą być połączone ze sobą i ze wspólnym przewodem urządzenia (wzmacniacza) zasilanego przez stabilizator na płytce tego ostatniego. Zmniejsza to znacząco poziom zakłóceń i szumów w stabilizowanym napięciu. Rezystor R21 zapewnia pracę stabilizatora, gdy nie jest do niego podłączony żaden wzmacniacz. Podczas pracy wzmacniacz operacyjny w sposób ciągły porównuje potencjał na wejściu odwracającym z potencjałem zerowym na wejściu nieodwracającym. Ponadto steruje tranzystorem VT22 w taki sposób, a wraz z nim tranzystorem kompozytowym VT20, VT1-VT9, tak aby określone napięcie było utrzymywane na wyjściu stabilizatora. Załóżmy, że napięcie na wyjściu stabilizatora spadło z powodu wzrostu prądu obciążenia. Potencjał na wejściu odwracającym wzmacniacza operacyjnego DA3.1 stanie się ujemny w stosunku do nieodwracającego, a napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego wzrośnie. Zwiększy to prąd kolektora tranzystora VT22, a wraz z nim prąd bazy i emitera tranzystora VT20. W rezultacie całkowity prąd kolektora tranzystorów VT1-VT9 wzrośnie, kompensując wzrost prądu obciążenia. Napięcie wyjściowe powróci do poprzedniej wartości. Urządzenie miękkiego startu na tranzystorze VT19 i przekaźniku K1 zapewniają płynny wzrost napięcia na baterii kondensatorów C28-C30, C34-C63, gdy stabilizator (uzwojenie pierwotne transformatora T1) jest podłączony do sieci. W tym momencie przez rezystor R2 zaczyna płynąć prąd, ładując kondensator C27. Gdy po 30 ... 35 s napięcie przyłożone do diody Zenera VD9 osiągnie 36 V, otwiera się. Prowadzi to do otwarcia tranzystora VT19 i działania przekaźnika K1, który przełącza rezystory ograniczające prąd wyjściowy stabilizatora. Chociaż przekaźnik nie zadziałał, prąd ten jest ograniczony przez rezystor R32 do 450 ... 650 mA, co eliminuje udar prądu ładowania baterii kondensatorów C28-C3O, C34-C63 o łącznej pojemności ponad 100000 32 uF. Wyzwalany przekaźnik łączy rezystor R35 równolegle z rezystorem R4. Od tego momentu stabilizator może dostarczać do obciążenia prąd o natężeniu do XNUMX A. Jeśli wyjście stabilizatora zostanie przypadkowo zamknięte wspólnym przewodem, prąd również nie przekroczy 4 A, ale moc rozpraszana przez tranzystory Vt1-VT9 gwałtownie wzrośnie. Nie przekroczy ona jednak 25 watów na tranzystor. Wynika z tego, że regulator napięcia jest niezawodny i nie boi się zwarć w obciążeniu. Aby dokładnie ustawić poziomy ograniczenia prądu, należy tymczasowo wymienić rezystor R32 na rezystor zmienny o wartości około 500 kΩ, a rezystor R35 nie jest zainstalowany. Przesuń suwak rezystora zmiennego do pozycji maksymalnego oporu. Po zamknięciu wyjścia stabilizatora za pomocą amperomierza włącz stabilizator i stopniowo zmniejszaj rezystancję rezystora zmiennego, obserwując odczyty amperomierza. Po osiągnięciu wymaganego bezpiecznego prądu rozruchowego należy wyłączyć regulator, zmierzyć rezystancję wejściową rezystora zmiennego i zastąpić go rezystorem stałym o tej samej rezystancji. Następnie zamiast rezystora R35 podłącz rezystor zmienny o rezystancji 100 kOhm i maksymalnym obciążeniu do wyjścia stabilizatora przez amperomierz. Włącz stabilizator i poczekaj, aż zadziała przekaźnik. Następnie zacznij stopniowo zmniejszać rezystancję rezystora zmiennego. Po osiągnięciu znamionowego napięcia stabilizacji i określonego maksymalnego prądu obciążenia wyłącz stabilizator, zmierz rezystancję wejściową rezystora zmiennego i zastąp go stałym. Tę samą procedurę należy wykonać w przypadku ujemnego stabilizatora napięcia. Nie można po prostu zainstalować rezystorów R33 i R36 o tej samej rezystancji, co odpowiednio R32 i R35. Faktem jest, że współczynniki przenikania prądu tranzystorów zastosowanych w obu stabilizatorach znacznie się różnią. Przykładowo dla tranzystorów 2SA1943 jest to około 140, a dla 2SC5200 tylko 85. Transformatory T1 i T2 wykonywane są na zamówienie ze zmniejszoną indukcją i uzwojeniami wtórnymi na 2x54 V (ze średnimi przewodami) przy prądzie obciążenia 5 A. Każdy transformator montowany jest oddzielną stroną w najniższej części wymiennika ciepła (aquablock) układ chłodzenia wodą stabilizatora. Aquablock służy jako rodzaj podwozia, na którym znajdują się wszystkie węzły urządzenia. Przed zainstalowaniem transformatorów formuje się je za pomocą żywicy epoksydowej w idealnie płaskie lądowiska. Następnie za pomocą kołków z gwintem M12 transformatory dociska się do aquablocka. W trybie jałowym napięcie na wyjściach prostowników (wejścia samych stabilizatorów) wynosi 76 V. Po podłączeniu do wyjścia stabilizatora obciążenia o rezystancji 10 omów spada do 64 V. Jeśli pobierany jest większy prąd obciążenia potrzebne, na przykład 10 A, wówczas wartości rezystorów R3-R20 należy zmniejszyć do 10 omów. Diody tłumiące VD1 i VD2 służą do tłumienia przepięć podczas stanów nieustalonych towarzyszących włączeniu stabilizatora do sieci. Przy prawidłowym montażu i montażu stabilizator zaczyna działać bez żadnych problemów. Przy ciągłym obciążeniu 4 A tranzystory VT1-VT9 rozpraszają około 60 W mocy (6 W na każdy tranzystor). Na każdym z rezystorów R3-R11 - 4 waty. Łącznie dodatnie i ujemne regulatory napięcia rozpraszają około 180 watów. Dwie pary stabilizatorów do zasilania wzmacniaczy lewego i prawego kanału stereo, zamontowane na wspólnym aquablocku, rozpraszają 360 watów. Aquablock składa się z dwóch kawałków opony duralowej o przekroju 100x10 mm i długości 1000 mm, skręconych na obwodzie śrubami. Do uszczelnienia połączenia między oponami zastosowano uszczelniacz samochodowy. Na wewnętrznej powierzchni każdej opony wyfrezowane są dwa równoległe rowki o wymiarach 960x15x4 mm, przez które przepływa woda chłodząca. Całkowity przekrój kanału doprowadzającego wodę wynosi 15x8 mm, jego długość całkowita 1920 mm, przepływ wody 0,75 l/min, temperatura wody na wlocie aquablocku 24°C, a na wylocie 29°C . Woda pochodzi z sieci wodociągowej poprzez filtr jednostopniowy. Czteroletnie doświadczenie w eksploatacji takiego otwartego układu chłodzenia wodą wykazało stabilność jego parametrów cieplnych. Ale system można również zamknąć za pomocą wody destylowanej przepływającej przez aquablock i zewnętrzną chłodnicę samochodową. Tranzystory VT1-VT18 są montowane na płytce drukowanej z aluminiowym podłożem dociśniętym do aquablocka za pomocą pasty przewodzącej ciepło. Temperatura powierzchni płyty wynosi około 34°C. Tranzystory 2SA1943 i 2SC5200 nagrzewają się do temperatury około 50°C. Badania wykazały, że temperatura ta nie uległa zmianie w ciągu trzech godzin pracy. Opisany układ chłodzenia jest kompaktowy, wydajny i absolutnie cichy. Pozwala przekierować około kilowata mocy cieplnej. Jako urządzenie sygnalizujące awaryjny brak bieżącej wody w instalacji, na jej rurociągu zasilającym montowany jest czujnik ciśnienia DRD-40. Idealnie nadaje się do standardowych instalacji hydraulicznych. W przypadku awaryjnego odcięcia wody styki tego czujnika otwierają się i odłączają stabilizator od sieci elektrycznej. Ponadto konieczne jest zainstalowanie czujników temperatury na jednym lub kilku tranzystorach 2SA1943, które, jak pokazała praktyka, nagrzewają więcej niż tranzystory 2SC5200. Te same czujniki zaleca się instalować na transformatorach. Autor: W. Fiedosow
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Żywe sztuczne płuca stworzone po raz pierwszy ▪ Nowy zawód - górnik kosmiczny ▪ Ciekła woda znaleziona na Marsie
▪ sekcja serwisu Radio - dla początkujących. Wybór artykułu ▪ artykuł Vanka opiekun kluczy. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Jaka cecha chodu kotów pozwala im być bardziej skrytymi? Szczegółowa odpowiedź ▪ Artykuł Lotosu. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Mieszane (połączone) kremy do butów. Proste przepisy i porady ▪ artykuł Niesamowite zgadywanie kart. Sekret ostrości
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