|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Mocny zasilacz laboratoryjny z OU. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze Nie ma chyba radioamatora, który nie miał zasilacza laboratoryjnego jako jednej z pierwszych konstrukcji. Robiąc eksperymenty, wykonując pojedyncze urządzenia, każdy radioamator z pewnością stanie przed problemem zasilania. Zdarza się, że po wykonaniu zasilacza do dowolnej konstrukcji, poświęcając dużo czasu i pieniędzy na szukanie odpowiedniego układu i szczegółów w literaturze, początkujący konstruktor dochodzi do przekonania, że jego urządzenie nie współpracuje dobrze z tym urządzeniem. Często dzieje się tak z tymi radioamatorami, którzy bez źródła laboratoryjnego nie mogą poprawnie określić ani zakresu napięć zasilania, przy których ich urządzenia działają stabilnie, ani prądów, które praktycznie zużywają. Należy tego dokonać podczas regulacji urządzeń, zasilając je z zewnętrznego źródła, co zapewni szerokie granice regulacji napięcia wyjściowego oraz jego wysoką stabilność przy dużych zmianach prądu obciążenia. Ponadto takie źródło musi mieć szybkie zabezpieczenie przed przeciążeniem lub zwarciem wyjścia. Popularna radiotechniczna literatura stale podkreśla konstrukcję zasilaczy i wielokrotnie opisuje godne uwagi źródła laboratoryjne. Jednak niektóre z nich albo zapewniają niewystarczający prąd obciążenia przy innych doskonałych parametrach, albo zawierają szereg rzadkich części lub są trudne do skonfigurowania. Dlatego ich powtarzanie nie jest dostępne dla każdego radioamatora, zwłaszcza początkującego. Sprawność opisywanego zasilacza, podobnie jak większości podobnych urządzeń, nie przekracza 50%. Po powtórzeniu będziesz musiał ciężko pracować nad uzwojeniem transformatora mocy. Jednak względna prostota układu przy odpowiednio wysokich parametrach wyjściowych, wzmocnieniu strojenia, wadze i wymiarach daje pewne korzyści. Główne cechy zasilacza:
Zasilacz (ryc. 1) składa się z głównego stabilizatora kompensacji z szeregowym połączeniem elementu regulacyjnego (tranzystory VT2-VT4), wzmacniacza w obwodzie sprzężenia zwrotnego (mikroukład DA1, tranzystor VT1), pomocniczych stabilizatorów parametrycznych (diody Zenera VD11 -VD14, VD19) oraz zabezpieczenie przed przeciążeniem urządzenia (tranzystory VT5, VT6). W stabilizatorach kompensacyjnych napięcie wyjściowe jest różnicą między napięciem pochodzącym z prostownika a spadkiem napięcia na tranzystorze regulacyjnym.
Chęć zaprojektowania stabilizatora o płynnej zmianie napięcia wyjściowego w szerokim zakresie i znacznym prądzie obciążenia wiąże się z wydzielaniem dużej mocy cieplnej na tranzystorze regulacyjnym. Z tego powodu w bloku zastosowano skokową zmianę napięcia wyprostowanego. Aby to zrobić, główny prostownik, wykonany na diodach VD2-VD5, jest zasilany napięciem z dzielonego uzwojenia wtórnego III transformatora mocy za pomocą sekcji SA2.1 przełącznika SA2. W tym samym czasie przełącznik SA2 (sekcje SA2.2 i SA2.3) przełącza rezystory stopni sterujących stabilizatora. W takim przypadku napięcie wyjściowe można zmieniać w dziesięciu krokach co 3 V i płynnie za pomocą rezystora R41 w każdym kroku. W rezultacie przy maksymalnym prądzie obciążenia na głównym tranzystorze regulacyjnym VT2-VT4, podłączonym zgodnie ze wspólnym obwodem kolektora, moc jest rozpraszana nie więcej niż 20 watów. Tranzystory VT3 i VT4 są połączone równolegle i odpowiednio moc rozpraszana na każdym z nich nie przekracza 10 watów. Emitery tych tranzystorów zawierają rezystory R42 i R43, które służą do wyrównania ich prądów. Aby zmniejszyć gabaryty i wagę zasilacza, zwiększyć zwartość instalacji zastosowano radiator o mniejszej niż jest to konieczne powierzchni rozpraszania. Jednocześnie tranzystory nagrzewają się do 60 ... 70 ° C podczas długotrwałej pracy zasilacza przy maksymalnym prądzie obciążenia. Jeśli zasilacz ma pracować przez długi czas przy prądach obciążenia zbliżonych do maksymalnych, należy zastosować radiator o powierzchni rozpraszania 800…1000 cm2. Wzmacniacz sygnału sprzężenia zwrotnego jest montowany na wzmacniaczu operacyjnym (wzmacniaczu operacyjnym) DA1, który jest zasilany przez pomocniczy prostownik wykonany na diodach VD6-VD9. Napięcie zasilania wzmacniacza operacyjnego jest stabilizowane przez dwa parametryczne stabilizatory połączone szeregowo, z których pierwszy jest wykonany na diodach Zenera VD11, VD12 i rezystorze R3, a drugi na diodach Zenera VD13, VD14 i rezystorze R4. Napięcie stabilizowane diodą Zenera VD14 jest również wykorzystywane do zasilania źródła napięcia odniesienia, które jest wykonane na diodzie Zenera VD19, która ma niski współczynnik temperaturowy napięcia stabilizującego, oraz rezystorze R21. Zmieniając napięcie odniesienia dostarczane do wejścia odwracającego wzmacniacza operacyjnego za pomocą dzielnika R22-R41, można zmienić napięcie stabilizatora. Aby uzyskać napięcie wyjściowe zasilacza, które przekracza maksymalne napięcie wyjściowe wzmacniacza operacyjnego, stosuje się wzmacniacz na tranzystorze VT1. Rezystor R11 ogranicza prąd wyjściowy wzmacniacza operacyjnego. Przez dzielnik na rezystorach R19, R20 część napięcia wyjściowego urządzenia jest podawana na nieodwracające wejście wzmacniacza operacyjnego. Przy dowolnej losowej zmianie napięcia wyjściowego stabilizatora różnica między napięciami na wejściach wzmacniacza operacyjnego zmienia się i odpowiednio napięcie na kolektorze VT1, które zmienia stan tranzystora regulacyjnego w taki sposób, że napięcie wyjściowe urządzenia powraca do poprzedniej wartości. Kondensatory C5-C7, C9, C10 eliminują samowzbudzenie bloku przy wysokich częstotliwościach w całym zakresie napięcia wyjściowego i prądu obciążenia. Aby zapewnić napięcie wyjściowe zasilacza bliskie 0, podstawy tranzystorów VT3, VT4 są zasilane przez rezystor R8 z napięciem zamykającym utworzonym przez prąd dzielnika R6, R7 na rezystorze R7. W przypadku braku tego napięcia nie byłoby możliwe uzyskanie napięcia wyjściowego urządzenia mniejszego niż 1 ... 1,5 V. Powodem tego jest końcowa wartość prądu kolektora tranzystorów VT2-VT4 przy napięciu zerowym przy ich podstawy. Obwód VD17R14 służy do przyspieszenia rozładowania kondensatora C12 i obciążenia pojemnościowego podłączonego do urządzenia przy ustawieniu niższego poziomu napięcia wyjściowego urządzenia. W tym przypadku kondensator C12 jest rozładowywany do napięcia ustalonego na kolektorze tranzystora T1 wzdłuż obwodu: dodatni zacisk kondensatora C12, rezystor R12, złącze emiter-kolektor tranzystora VT1, dioda VD17, rezystor R14, ujemny zacisk kondensatora C12. Elektroniczne zabezpieczenie nadprądowe jest wykonane na tranzystorach VT5, VT6. Spadek napięcia wytworzony przez prąd obciążenia na rezystorze R12, w polaryzacji otwarcia, jest przykładany do złącza emiterowego tranzystora VT5. W tym samym czasie napięcie zamykające z rezystora R15, regulowane przez rezystor R17, jest dostarczane do tego samego przejścia. Gdy tylko prąd obciążenia przekroczy określony poziom, VT5 otwiera się nieznacznie, otwierając tranzystor VT6. Ten ostatni z kolei jeszcze bardziej otworzy VT5 – proces przebiega jak lawina. W rezultacie oba tranzystory są całkowicie otwarte, a sygnał o ujemnej polaryzacji jest dostarczany do wejścia 10 wzmacniacza operacyjnego przez diodę VD18 i rezystor R18, który przekracza wartość bezwzględną sygnału na wejściu 9. Generowane jest napięcie o ujemnej polaryzacji na wyjściu wzmacniacza operacyjnego, otwierając tranzystor VT1. W takim przypadku element regulacyjny (tranzystory VT2-VT4) zamyka się, a napięcie wyjściowe urządzenia zbliża się do 0. W tym samym czasie zapala się lampka sygnalizacyjna H2 „Przeciążenie”. Aby przywrócić blok do pierwotnego stanu, musisz go wyłączyć na kilka sekund i włączyć ponownie. Uzwojenie IV transformatora mocy, prostownik pomocniczy na diodzie VD1, kondensator C1 i dioda VD10 służą do wyeliminowania pojawienia się podwyższonego napięcia na wyjściu urządzenia z prostownika głównego, gdy zasilanie jest wyłączone. Jest to możliwe, ponieważ kondensator C2 rozładowuje się szybciej niż kondensator C3. W tym przypadku napięcie zasilania wzmacniacza operacyjnego znika szybciej, a zatem tranzystor VT1 jest zablokowany, a element sterujący zostaje odblokowany, zanim zniknie napięcie na kondensatorze C3. Dodatni zacisk kondensatora C3 przez złącze emiterowe tranzystora VT1 jest podłączony do anody diody VD10, ale dioda nie wpływa na jej działanie, gdy zasilanie jest włączone, ponieważ jest zamykane przez dodatnie napięcie utworzone przez różnica między napięciem na kondensatorze C3 a napięciem na kondensatorze C1. Ta ostatnia jest zawsze większa ze względu na ładowanie kondensatora C1 przez sumę napięć wyjściowych uzwojeń III i IV transformatora mocy. Aby zapewnić ten warunek, należy zwrócić uwagę na polaryzację włączenia uzwojeń III i IV, jak pokazano na schemacie. Po wyłączeniu zasilania kondensator C1 jest szybko rozładowywany przez rezystor R1, dioda VD10 jest otwierana przez napięcie na kondensatorze C3, a ten ostatni przez rezystor R1 wchodzi do podstawy tranzystora VT1. Tranzystor VT1 jest odblokowany, zamykając element sterujący. W tym przypadku napięcie obciążenia jest utrzymywane w pobliżu zera, aż kondensator C3 zostanie całkowicie rozładowany przez tranzystor VT1 i rezystor R9. Rezystor R2 przyspiesza rozładowanie kondensatora C2 i eliminuje skok napięcia wyjściowego urządzenia w momencie jego wyłączenia, podczas gdy kondensator C1 nie miał jeszcze czasu na rozładowanie, a diody VD10 i tranzystor VT1 nie otworzyły się. Pojawienie się skoku w tym momencie wiąże się z nierównomierną zmianą napięć na wejściach wzmacniacza operacyjnego i pojawieniem się dodatniego skoku na jego wyjściu. Kondensator C4, rezystor R5 i dioda VD16 służą do eliminacji skoku napięcia wyjściowego po włączeniu zasilania, a także do zapobiegania zadziałaniu zabezpieczenia przy znacznym obciążeniu pojemnościowym w momencie włączenia. W początkowej chwili po włączeniu kondensator C4 jest powoli ładowany w dwóch obwodach: przez rezystor R5 oraz przez rezystor R9 i diodę VD16. W tym przypadku napięcie na podstawie tranzystora VT2 jest równe sumie spadku napięcia na otwartej diodzie VD16 i napięcia na kondensatorze C4. Napięcie to, a co za tym idzie napięcie na wyjściu zasilacza, będzie rosło wraz z napięciem na kondensatorze C4, aż stabilizator wejdzie w stan ustalony. Następnie dioda VD16 zamyka się, a kondensator C4 jest ładowany tylko przez rezystor R5 do maksymalnego napięcia na kondensatorze filtrującym C3 i nie ma żadnego wpływu na dalszą pracę zasilacza. Dioda VD15 służy do przyspieszenia rozładowania kondensatora C4, gdy urządzenie jest wyłączone. Wszystkie elementy oprócz transformatora mocy, tranzystorów sterujących dużej mocy, przełączników SA1-SA3, podstawek bezpiecznikowych FU1, FU2, żarówek H1, H2, wskaźnikomierza, złączy wyjściowych oraz płynnego regulatora napięcia wyjściowego umieszczone są na płytkach drukowanych (rys. 2).
Rozmieszczenie elementów pokazano na ryc. 3., wygląd zasilacza - na ryc. 4.
Tranzystory P210A zamontowano na radiatorze w kształcie igły, montowanym z tyłu obudowy i posiadającym efektywną powierzchnię rozpraszania ok. 600 cm2. Otwory wentylacyjne o średnicy 8 mm wierci się w dolnej części obudowy w miejscu mocowania chłodnicy. Pokrywa obudowy jest zamocowana w taki sposób, aby między nią a chłodnicą została zachowana szczelina powietrzna o szerokości około 0,5 cm.Dla lepszego chłodzenia tranzystorów sterujących zaleca się wywiercenie otworów wentylacyjnych w pokrywie. Na środku obudowy zamocowany jest transformator zasilający, a obok niego, po prawej stronie, na duraluminiowej płytce o wymiarach 5x2,5 cm zamocowany jest tranzystor P214A. Płyta jest izolowana od korpusu za pomocą tulei izolacyjnych. Diody KD202V prostownika głównego są zamontowane na płytkach duraluminiowych przykręconych do płytki drukowanej. Płytka jest instalowana nad transformatorem mocy z częściami skierowanymi w dół. Transformator mocy wykonany jest na toroidalnym taśmowym obwodzie magnetycznym OL 50-80/50. Uzwojenie pierwotne zawiera 960 zwojów drutu PEV-2 0,51. Uzwojenia II i IV mają napięcia wyjściowe odpowiednio 32 i 6 V, przy napięciu na uzwojeniu pierwotnym 220 V. Zawierają 140 i 27 zwojów drutu PEV-2 0,31. Uzwojenie III jest nawinięte drutem PEV-2 1,2 i zawiera 10 sekcji: dolna (zgodnie ze schematem) - 60, a pozostałe po 11 zwojów. Napięcia wyjściowe sekcji są odpowiednio równe 14 i 2,5 V. Transformator mocy można również nawinąć na inny obwód magnetyczny, na przykład na pręcie z telewizorów UNT 47/59 i innych. Uzwojenie pierwotne takiego transformatora jest zachowane, a uzwojenia wtórne są przewijane, aby uzyskać powyższe napięcia. W zasilaczu zamiast tranzystorów P210A można zastosować tranzystory serii P216, P217, P4, GT806. Zamiast tranzystorów P214A dowolny z serii P213-P215. Tranzystory MP26B można wymienić na dowolne z serii MP25, MP26, a P307V na dowolne z serii P307 - P309, KT605. Diody D223A można zastąpić diodami D223B, KD103A, KD105; diody KD202V - dowolne mocne diody o dopuszczalnym prądzie co najmniej 2 A. Zamiast diody Zenera D818A można użyć dowolnej innej diody Zenera z tej serii. Wyłączniki SA2 - biszkoptowe małogabarytowe typu 11P3NPM. W drugim bloku styki dwóch sekcji tego przełącznika są połączone równolegle i służą do przełączania sekcji transformatora mocy. Przy włączonym zasilaniu należy zmienić położenie przełącznika SA2 przy prądach obciążenia nie przekraczających 0,2…wyłączając go. Rezystory zmienne do płynnej regulacji napięcia wyjściowego należy dobierać z zależnością rezystancji od kąta obrotu silnika typu „A” a najlepiej drutem. Żarówki miniaturowe HCM-0,3 V-1 mA stosowane są jako lampki sygnalizacyjne H2, H9. Dowolne urządzenie wskaźnikowe może być używane do prądu pełnego odchylenia wskaźnika do 1 mA i rozmiaru części przedniej nie większej niż 60 x 60 mm. W takim przypadku należy pamiętać, że włączenie bocznika do obwodu wyjściowego zasilacza zwiększa jego impedancję wyjściową. Im większy prąd całkowitego odchylenia strzałki urządzenia, tym większy opór bocznika (pod warunkiem, że rezystancje wewnętrzne urządzeń są tego samego rzędu). Aby zapobiec wpływowi urządzenia na impedancję wyjściową zasilacza, przełącznik SA3 podczas pracy powinien być ustawiony na pomiar napięcia (pozycja górna wg schematu). W takim przypadku bocznik urządzenia zamyka się i jest wyłączony z obwodu wyjściowego. Wykonanie zasilania sprowadza się do sprawdzenia poprawności instalacji, doboru rezystorów stopni sterujących w celu ustawienia napięcia wyjściowego w wymaganych granicach, ustawienia prądu zadziałania zabezpieczenia oraz doboru rezystancji rezystorów Rsh i Rd dla wskazówkowego miernika . Przed ustawieniem zasilacza zamiast bocznika lutowana jest krótka zworka. Podczas ustawiania urządzenia jest ono podłączone do sieci, przełącznik SA2 i suwak rezystora R41 (patrz ryc. 1) są ustawione w pozycji odpowiadającej maksymalnemu napięciu wyjściowemu (pozycja górna zgodnie ze schematem). Następnie, wybierając rezystor R22, ustawiamy napięcie na wyjściu zasilacza na 30 V. Rezystor zmienny R41 można również zastosować z inną wartością w zakresie 51 ... 120 omów. W tym przypadku rezystancja nominalna rezystorów R23-R40 jest wybierana o 5 ... 10% mniej niż rezystancja rezystora R41. Następnie skonfiguruj urządzenie zabezpieczające. Aby to zrobić, przylutuj jeden z zacisków diody VD18 i podłącz rezystor o rezystancji 5 ... 10 omów o mocy co najmniej 25 watów do wyjścia bloku. Następnie napięcie wyjściowe urządzenia ustawia się tak, aby prąd płynący przez rezystor sterowany przez urządzenie zewnętrzne wynosił 2,5 A. Regulując rezystor R17, ochrona jest aktywowana przy tym prądzie. Po zakończeniu konfiguracji przylutuj diodę VD18 na miejscu. Aby zapewnić niezawodne działanie zabezpieczenia przy minimalnym napięciu sieciowym, wybiera się rezystor R16. Od tego zależy proces lawinowy, prowadzący do odblokowania tranzystorów VT5 i VT6. Powtarzając zasilanie należy pamiętać, że przewód wychodzący z rezystora R24 do przewodu wspólnego musi być podłączony bezpośrednio do płytki drukowanej, a nie do zacisków bocznika Rsh lub miernika wskaźnika PA1 . W przeciwnym razie po podłączeniu obciążenia napięcie wyjściowe urządzenia może wzrosnąć. Wzrost ten może osiągnąć 0,3 ... 0,5 V przy maksymalnym prądzie obciążenia, w zależności od długości i średnicy drutu łączącego punkt połączenia rezystorów R12, R20 z punktem połączenia kondensatora C 12 i bocznika Rsh. Dzieje się tak, ponieważ spadek napięcia, który powstaje na przewodach z prądu obciążenia, jest przykładany szeregowo z napięciem odniesienia do wejścia odwracającego wzmacniacza operacyjnego. Kawałek drutu manganinowego lub konstantanowego o średnicy 1 mm służy jako bocznik. Podczas ustawiania bocznika przełącznik SA3 jest przełączany w pozycję „prądową”, a zasilanie włączane jest dopiero po przylutowaniu kawałka drutu manganowego zamiast wcześniej założonej zworki. W przeciwnym razie miernik wskaźnika PA1 może ulec awarii. W tym przypadku urządzenie zewnętrzne jest połączone szeregowo z obciążeniem, którym może być rezystor 5 ... 10 Ohm przeznaczony do rozpraszania mocy 10 ... 50 W. Zmieniając napięcie wyjściowe zasilacza, ustawia się prąd obciążenia na 2 ... 2,5 A, a zmniejszając lub zwiększając długość drutu manganowego uzyskuje się te same odczyty miernika PA1. Przed każdą operacją zmiany długości bocznika nie zapomnij wyłączyć zasilania.
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
▪ Tworzenie nowych roślin bez wstawiania DNA ▪ Globalne ocieplenie pomaga archeologom ▪ Miasto tonie pod ciężarem człowieka ▪ Smartfon Microsoft Lumia 430 ▪ Miniaturowy moduł pomiaru bezwładnościowego M-V340 firmy Epson
▪ sekcja strony Zastosowanie mikroukładów. Wybór artykułu ▪ artykuł studnia abisyńska. Wskazówki dla mistrza domu ▪ artykuł Ile powietrza potrzebujemy do oddychania? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Kolejny stróż telefoniczny. 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