Seksjon 6 Generelle DC-spenningsstabilisatorer
Spenningsstabilisatorkretser med kortslutningsbeskyttelse
Kretsene til to enkle og pålitelige spenningsstabilisatorer med kortslutningsbeskyttelse, i stand til å gi seng og negativ spenning ved utgangen, er vist i fig. 6.23 og 6.24.
Ris. 6.23. Positiv spenningsstabilisatorkrets med kortslutningsbeskyttelse
Ris. 6.24. Negativ spenningsstabilisatorkrets med kortslutningsbeskyttelse
Enhetens stabiliseringskoeffisient er omtrent 125. Utgangsimpedansen er ikke mer enn 0,035 Ohm. I den originale kilden for kretsen i fig. 6.23 ble følgende elementer brukt: transistor VT1 - P214, VT2 - MP38A, VD1 - D814V, VD2 - D7Zh, C1=C2=500 µF. Den andre kretsen (fig. 6.24) bruker transistorer: VT1 - P702, VT2 - MP40. Som moderne analoger av halvlederelementene til disse kretsene, kan ikke bare germanium, men også silisiumtransistorer av tilsvarende struktur brukes. For den første kretsen er det for eksempel tillatt å bruke transistorer som henholdsvis KT837 og KT315, zenerdiode KS133 - KS191, diode KD102. For den andre - henholdsvis KT805 og KT361.
Strømmen som beskyttelsen utløses ved er 1,1 A. Verdien settes ved å velge motstand R2 og diode VD2.
De mest brukte stabilisatorene er serietype. Mer sjelden brukes stabilisatorer der lasten er koblet parallelt med det regulerende (kontrollerte) elementet. Dette skyldes hovedsakelig det faktum at effektiviteten til stabilisatorer av parallell type er lav. Fordelen med slike stabilisatorer er at kortslutninger i lasten ikke er farlige for dem. I tillegg endres strømmen som forbrukes av enheten fra strømkilden litt når belastningsmotstanden endres.
For å jevne ut spenningsbølger og konstant strøm ved utgangen av strømforsyningen, brukes stabilisatorer. Som regel er stabilisatoren basert på en zenerdiode. En zenerdiode er en diode med lav indre motstand som praktisk talt ikke endres når strømmen endres. På grunn av denne egenskapen til zenerdioden endres spenningen på den, og derfor på belastningen, praktisk talt ikke. Figuren nedenfor viser et diagram av en enkel stabilisator.
Denne stabilisatoren er egnet for å drive enheter med lav effekt.
Prinsippet for drift av stabilisatoren på en zenerdiode
En kondensator er nødvendig for å jevne ut spenningsbølger, det kalles en filtreringskondensator. En motstand er nødvendig for å jevne ut strømbølger og kalles en dempemotstand. Zenerdioden stabiliserer spenningen over lasten. For normal drift av denne kretsen må forsyningsspenningen være større enn 40...50 %. Zenerdioden bør velges for spenningen og strømmen vi trenger.
Stabilisator på en transistor
For å drive en høyere effektbelastning legges en transistor til kretsen. Et eksempel på en krets er vist nedenfor.
Prinsippet for drift av en stabilisator på en enkelt transistor
Kjeden av R1 og VT1 er allerede kjent for oss fra den forrige kretsen, dette er den enkleste stabilisatoren den setter en stabilisert spenning basert på transistor VT2. Transistoren på sin side utfører funksjonen til en strømforsterker og er et kontrollelement i denne kretsen. For eksempel, når inngangsspenningen øker, vil utgangsspenningen ha en tendens til å øke. Dette fører til en reduksjon i spenningen ved emitterkrysset til transistoren VT2, noe som fører til lukkingen. I dette tilfellet øker spenningsfallet i emitter-kollektordelen så mye at spenningen på zenerdioden synker til det opprinnelige nivået. Når spenningen faller, reagerer stabilisatoren i motsatt rekkefølge.
Transistorstabilisator med kortslutningsbeskyttelse
I praksisen til en radioamatør oppstår det feil og det oppstår en kortslutning. For å redusere konsekvensene av en kortslutning, vurder en stabilisatorkrets for to faste spenninger og med kortslutningsbeskyttelse.
Som du kan se, er transistor V4, dioder V6 og V7 lagt til denne kretsen, og en parametrisk stabilisator bestående av motstand R1, dioder V2, V3 er utstyrt med bryter S2.
Driftsprinsipp for stabilisatorbeskyttelse
Denne kretsen er designet for en kortslutningsresponsstrøm på 250...300 mA så lenge den ikke overskrides, vil strømmen gå gjennom en spenningsdeler bestående av diode V7 og motstand R3. Ved å velge denne motstanden kan du justere beskyttelsesterskelen. Diode V6 vil bli stengt og vil ikke ha noen innvirkning på arbeidet. Når beskyttelsen utløses, vil diode V7 lukkes, og diode V6 vil åpne og omgå zenerdiodeforbindelsene, mens transistorene V4 og V5 lukkes. Laststrømmen vil falle til 20...30 mA. Transistor V5 bør installeres på kjøleribben.
Stabilisator med justerbar utgangsspenning
Ved reparasjon eller justering av elektroniske enheter er det nødvendig å ha en strømforsyning med justerbar utgangsspenning. Et skjematisk diagram av spenningsregulerte stabilisatorer er presentert nedenfor.
Prinsippet for drift av en stabilisator med spenningsregulering
En parametrisk stabilisator bestående av R2 og V2 stabiliserer spenningen over den variable motstanden R3. Spenningen fra denne motstanden tilføres kontrolltransistoren. Denne transistoren er koblet i henhold til emitterfølgerkretsen, hvis belastning er motstand R4. Spenningen fra motstand R4 leveres til kontrolltransistoren V4, hvis belastning allerede er vår drevne enhet. Spenningsregulering utføres av variabel motstand R3, hvis motstandsglideren er i minimumsposisjon i henhold til kretsen, er spenningen for å åpne transistorene V3 og V4 ikke nok, og utgangen vil ha en minimumsspenning. Når motoren roterer, begynner transistorene å åpne seg, noe som øker spenningen over lasten. Når belastningsstrømmen øker, begynner spenningsfallet over motstanden R1 og lampen H1 å lyse ved en strøm på 250 mA, en svak glød observeres, og ved en strøm på 500 mA og over observeres en skarp glød. Transistor V4 bør installeres på kjøleribben. Med en økt belastning på mer enn 500 mA bør du slå av strømforsyningen så raskt som mulig, siden under langvarig maksimal belastning svikter diodene i likeretterbroen og transistoren V4.
Disse kretsene, når de er satt sammen riktig, krever ikke justering. De kan også oppgraderes til høyere strømmer og spenninger. Ved å velge radioelementer med de parameterne vi trenger.
Det er alt. Hvis du har kommentarer eller forslag angående denne artikkelen, vennligst skriv til nettstedsadministratoren.
STRØMFORSYNINGER
FORENKLET SPENNINGSSTABILISATOR MED DOBBEL OVERBELASTNINGSBESKYTTELSE
En spenningsstabilisator med dobbel beskyttelse mot kortslutning i lasten, beskrevet i, vakte betydelig interesse blant radioamatører, men etter svarene å dømme har den en betydelig ulempe: motoren
Utgangsspenningsregulatoren må stilles til null etter eliminering av strømoverbelastningen før du trykker på SB-knappen! «Start* I forbindelse med dette dukket det opp forslag for å eliminere denne mangelen. En konstant spenning på 40...44 V påføres stabilisatorens inngang fra likeretteren. Den stabiliserte utgangsspenningen fra 0,2 til 28 V stilles inn med motstand R2 og styres med et voltmeter PU1. Maksimal belastningsstrøm - 2 A.
Utseendet til laboratoriestrømforsyningen, der den beskrevne spenningsstabilisatoren er installert, er vist i tittelen på artikkelen. Stabilisatordelene er montert på et brett laget av folieglassfiber.
(Fig. 2) og på frontpanelet til strømforsyningshuset. Reguleringstransistor VT2 er installert
lin på kjøleribben - bakveggen på enheten.
Transistor KT608 (med bokstavindeksen A eller B) kan erstattes med KT815 (B, V, D),
KT8I7 (V.G). KT801 (A B), og KT803A - på KT802A. KT805 (A.B), KT808A, KT819 (V.G). Vi vil erstatte KU202K-tyristoren med KU201V-KU201L, K U202 V-KU202N, D816B-zenerdioden med D816V eller KS533A (du kan koble bunnen av D815 D816-zenerdioden i serie for en total stabil spenning på 28 ... 36 V) I stedet for D220A-dioden (VD2), vil D219 være egnet, D220,
D223, KD102, KD YuZ med alle bokstavindekser, og i stedet for KD105B (VD3)-dioden KD106A eller en hvilken som helst annen silisium med en foroverstrøm på opptil 300 mA og en reversspenning på minst 50 V.
Variabel motstand R2 (6,8 ... 15 kOhm) av hvilken som helst type med karakteristikk A. Relé K1 - RES9 (pass RS4.524 200) eller en annen med to grupper svitsjekontakter, som opererer ved en spenning på ikke mer enn 30 V.
Resistor R4 - flere omdreininger av en konstant novo-, pychrome- eller maiginin-tråd viklet rundt huset til MLT-1-motstanden. Motstanden bestemmes av verdien av strømmen til den valgte driftsgrensen, som igjen avhenger av spenningen ved kontrollelektroden til den installerte tyristoren, der denne stabilisatornøkkelen åpnes. for eksempel, hvis den maksimale driftsstrømmen til systemet antas å være 2 A, og transistoren åpner når spenningen på kontrollelektroden er omtrent 1 V, bør motstanden til motstanden R4 være (i henhold til Ohms lov) nær 0,5 Ohm.
Mer presist justeres motstanden til motstanden til den valgte beskyttelsesoperasjonsgrensen i denne rekkefølgen. Et amperemeter og en trådviklet variabel motstand med en motstand på 25-30 Ohm koblet i serie kobles til utgangen til stabilisatoren. Den tilsvarende spenningen fra likeretteren tilføres stabilisatorens inngang og spenningen settes til utgangsspenningen. med motstand R2
10... 15 V. Deretter en variabel motstand som utfører funksjonen tilsvarende installasjonsbelastningen
Denne artikkelen vil diskutere kretsen til en enkel, men effektiv spenningsstabilisator med utgangskortslutningsbeskyttelse. Grunnlaget for stabilisatoren er K157HP2 integrert stabilisator KT808A n-p-n transistoren brukes som kontrolltransistoren. Stabilisatorkretsen er vist i figur 1.
La oss først se på den interne strukturen til K157HP2-mikrokretsen. Diagrammet er presentert i figur 2.
I tillegg til selve stabilisatoren har mikrokretsen ytterligere to separate transistorstrukturer, disse er transistorene VT29 og VT30. Vi vil bruke dem, i parallellkobling, som et foreløpig forsterkningstrinn for kontrolltransistoren VT1 KT808A. Mikrokretsen har funksjonen til jevnt å slå på stabilisatoren. Stigetiden til utgangsspenningen avhenger av kapasitansen til kondensator C5, figur 1, koblet til pinne 8 på DA1. Tilstedeværelsen av en jevn økning i spenning gjør det mulig å redusere amplituden til ladestrømpulsen betydelig når stabilisatoren opererer på en kapasitiv belastning. Mikrokretsen har intern beskyttelse mot overbelastningsstrøm. Strømsensoren i dette tilfellet er motstand R12. Grenseterskelen er 200mA. Og et annet veldig nyttig alternativ for denne mikrokretsen er På/Av. Hvis en spenning på mer enn to volt tilføres til pinne 9 på DA1, vil stabilisatoren slå seg på hvis spenningen fjernes, vil stabilisatoren slå seg av nesten helt. Utgangsspenningen til en lukket stabilisator er bare noen få titalls millivolt.
Et annet pluss er termisk beskyttelse. Krystallen er beskyttet mot overoppheting av VT18-transistoren, hvis base er forsynt med en del av referansespenningen, som er utilstrekkelig til å åpne den ved normal temperatur. Når krystalltemperaturen stiger til +165...180°C, åpner transistor VT18 og omgår basiskretsen til transistoren VT22.
Drift av stabilisatorkretsen
Når spenning påføres stabilisatorkretsen, går denne spenningen til kollektoren til transistorene VT1, figur 1, VT29 og VT30 pinnene 12 og 3 til DA1-mikrokretsen. Denne spenningen tilføres også kondensator C4, som er plassert i startkretsen til stabilisatorkretsen. I det øyeblikket spenningen påføres kretsen, slår ladestrømmen til denne kondensatoren på stabilisatoren til mikrokretsen. Ved utgangen til mikrokretsstabilisatoren, pinne 11, vises en åpningsspenning, som tilføres gjennom begrensningsmotstanden R3 til basene til transistorene VT29 og VT30 til DA1-mikrokretsen. Fra emitterne, pin 1 DA1, til disse transistorene, tilføres signalet til basen av den kraftige transistoren VT1, figur 1. Spenningen vil vises ved utgangen til hele stabilisatorkretsen. En del av denne spenningen, gjennom motstand R3, med en verdi på mer enn 2V, vil gå til pinne 9 på DA1-På/Av. Nå vil stabilisatoren i på-tilstand ikke holdes av ladestrømmen til kondensator C4, men av strømmen som flyter gjennom tilbakekoblingsmotstanden R3. Basert på ovenstående blir det klart hvordan fungerer mot kortslutningsforhold. Når utgangsterminalene til stabilisatoren er lukket, kortsluttes den øvre terminalen på motstand R3 til enhetens felles ledning, spenningen ved pinne 9 på DA1 forsvinner, og stabilisatoren slås av. Kretsen kan returneres til arbeidstilstand ved å slå av og deretter på stabilisatoren igjen. Du kan plassere "Restart"-knappen parallelt med startkondensatoren C4.
Utgangsspenningen justeres ved hjelp av variabel motstand R4. Minimum utgangsspenning til stabilisatoren er lik spenningen til den interne ION og tilsvarer 1,3 V. Maksimal spenning avhenger naturligvis av verdien på inngangen, men ikke mer enn 40 volt, spenningsfallet på stabilisatorkretsen og verdien av motstand R5. Hvis du ikke trenger å begrense utgangsspenningen, kan denne motstanden ekskluderes fra kretsen.
Detaljer og design
En n-p-n transistor av KT808A-strukturen brukes som en kraftig kontrolltransistor VT1
Den kan erstattes med alle passende transistorer KT819, KT827, KT829, importerte transistorer fra TIR-serien, etc. osv. Det er bedre å bruke en tantalkondensator for filter C3, for eksempel ETO, men i mangel av dette kan du også bruke en vanlig elektrolytt. Enhver kondensator C1. Den står parallelt med inngangsterminalene til kretsen, men fysisk må den være plassert rett ved siden av DA1-brikken. Som kondensator C2, i henhold til kretsen er den parallell med utgangen, men den skal også være plassert ved siden av mikrokretsen. Feilforsterkeren til denne mikrokretsen har en stor forsterkning jo større Kus, desto større er tendensen til eksitasjon. Derfor avhenger hvordan du installerer stabilisatoren av stabiliteten til dens drift. Til syvende og sist avhenger påliteligheten til enhetene som vil bli drevet av denne stabilisatoren av dette.
Utseendet til den eksperimentelle stabilisatormodulen er vist i bilde 1.
Bildet viser et eksperimentelt brett, men når du lager ditt eget, sørg for å holde deg til oppsettet som vises. Motstand R1 kan plasseres på brettet, eller den kan loddes direkte til terminalene til transistoren VT1. For å redusere utgangsmotstanden til stabilisatoren, må de øvre og nedre terminalene til reguleringskjeden R4 og R5 kobles til utgangsterminalen til enheten for å eliminere påvirkningen av spenningsfallet på monteringsledningene, og ikke glem om tverrsnittet av ledningene for den tilsvarende belastningsstrømmen.
Lykke til, lykke til. K.V.Yu.
