19 | 11 | 2017
Друзья
Главное меню
Смотри
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 2824
Просмотры материалов : 7897049

Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
Сейчас на сайте:
  • 16 гостей
  • 1 робот
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
500 схем источников питания PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
11.12.2011 11:13

500 схем источников питания

Надекономічний стабілізатор напруги

Цей компенсаційний стабілізатор, призначений для живлення малогабаритної радіоапаратури, дуже простий. Його відрізняє мале власне споживання струму - всього 20 ... 30мкА. Вихідний опір стабілізатора - 0,5 ... 1 Ом, коефіцієнт стабілізації - більше 50, максимальний струм навантаження - 50 мА. Хорошу економічність вдалося отримати завдяки застосуванню в регулюючому елементі польового транзистора VT2 і роботі транзистора VT3 в режимі мікрострумів, з цією ж метою в джерелі зразкового напруги традиційний стабілітрон замінений емітерний переходом транзистора VT4. Якщо стабілізатор передбачається використовувати з струмом навантаження більше 20 мА, транзистор VT1 необхідно забезпечити радіатором, або замінити більш потужним (наприклад КТ602Б). Якщо ж, навпаки, струм навантаження не буде більше 5 мА, тоді транзистор VT1 слід підібрати з зворотним струмом колектора менш 1мкА.

У стабілізаторі замість КП103І можна використовувати транзистори КП103К - КП103М. замість КП304А - КП302 або будь-який з серії КП301; замість КТ315Б - будь-який з серій КТ315 і КТ316. Налагодження полягає в збірці транзистора VT4 до отримання на виході необхідного вихідного напруги. Детальний опис стабілізатора наводиться в [1].

Економічний стабілізатор напруги

Особливостями стабілізатора, схема якого зображена на наступному малюнку, є здатність працювати при зниженому вхідному напрузі (15 В) і відносно мале власне споживання струму. Це дозволяє рекомендувати його для апаратури з автономним живленням. Вихідна напруга стабілізатора можна регулювати змінним резистором R4 в межах від 5 до 12 В. Завдяки застосуванню в регулюючому елементі польового транзистора V1 і високоомної навантаження вдалося отримати досить гарні характеристики: коефіцієнт стабілізації більше 200, вихідний опір 0,3 ... 1,5 0м при максимальному струмі навантаження до 100 мА. На транзисторі V4 зібраний стабілізатор струму, який грає роль економічного джерела зразкового напруги. Мінімально допустимий падіння напруги на регулюючому транзисторі V2 одно 1.5 В (при струмі навантаження до 30 мА). Максимальний навантажувальний струм можна збільшити, якщо замінити транзистор V2 на більш потужний. Допускається заміна транзистора V4 на резистор опором 2 ... 5 кОм, а резистора R4 на стабілітрон КС133А, тобто заміна стабілізатора струму на звичайний параметричний стабілізатор. Однак при цьому значно зростає струм, споживаний стабілізатором.

За вказаною схемою можна збирати стабілізатори на вихідну напругу до 30 В, відповідно підбираючи (убік збільшення) номінали резисторів R2, R3, R4. Детально ця схема описується в [2].

Економічний стабілізатор напруги з польовими транзисторами

Рекомендований стабілізатор напруги призначений для живлення високоякісної апаратури. Застосування в ньому польового транзистора як регулюючого (VT1) дозволило живити джерело зразкового напруги (резистор R1, стабілітрон VD1) і підсилювач постійного струму (операційний підсилювач DA1) вихідним стабілізованою напругою, а також послабити до мінімуму зв'язок між входом і стабілізатором (через канал сток - витік транзистора), що зменшило проникнення пульсацій вхідної напруги в навантаження.

Основні технічні характеристики:

Коефіцієнт стабілізації напруги .......... 70 000

Вхідна напруга, В. ..................................... 10 ... 20

Вихідна напруга, В. .................................... 9

Максимальний струм навантаження, мА ............................ 150

Вихідний опір, 0м ............................ 0,003

Коефіцієнт стабілізації напруги виміряно при струмі навантаження 30 мА цифровим вольтметром В7-34. При зміні вхідного напрузі від 10 до 20 В вихідний змінювалося не більше ніж на 0,0001 В, що відповідає коефіцієнту стабілізації 70 000.

Стабілізатор не боїться короткого замикання на виході і перевантажень по струму. Зі збільшенням струму навантаження напруга затвор - витік і опір каналу стік - витік польового транзистора зменшуються. При цьому напруга на виході ОП збільшується до максимального значення, яке завжди менше напруги живлення. При подальшому збільшенні струму навантаження напруга затвор - витік транзистора стає постійним і рівним різниці вихідного напруги стабілізатора і напруги насичення на виході ОП - стабілізатор переходить в режим стабілізації вихідного струму. При короткому замиканні на виході струм через стабілізатор не може перевищити свого максимального значення, рівного току стоку транзистора при нульовій напрузі між затвором і витоком.

Потужність, що розсіюється регулюючим транзистором при тривалому короткому замиканні на виході стабілізатора не повинна перевищувати допустиму (для транзистора КП903Б - 6Вт при температурі повітря не вище 25 ° С). Якщо, наприклад, максимальний струм стоку транзистора дорівнює 400мА, то потужності 6Вт відповідає напруга 15В. Це найбільше вхідна напруга стабілізатора при тривалому короткому замиканні на виході. При струмі навантаження більше 30мА регулюючий транзистор необхідно встановлювати на тепловідвід. Конденсатори С1 і С2 коригують частотну характеристику ОУ, а С3 і С4 - блокують ланцюга живлення ОП і навантаження. Конденсатор С3 треба монтувати можливо ближче до ОУ. Ослаблення впливу коливань температури навколишнього середовища на вихідну напругу досягається використанням в стабілізаторі дротяних резисторів і термостабілізовані стабілітрона і ОУ. В результаті за першу хвилину після включення живлення вихідна напруга стабілізатора змінюється в межах до 800 мкВ, за наступні 20 хв не більше ніж на 100 мкВ. Стабілітрон КС166А можна замінити на КС162А, КС168А, а ОУ К551УД1Б - на К153УД5, К140УД12, К140УД6, К140УД7, К140УД10, К140УД11, К153УД2, К153УД4, К153УД6 або К140УД1А з відповідними ланцюгами корекції. Але при такій заміні стабільність вихідної напруги кілька погіршиться, тому що коефіцієнт стабілізації напруги прямо пропорційний коефіцієнту підсилення ОУ. Налагодження стабілізатора зводиться до встановлення необхідного вихідного напруги шляхом зміни співвідношення номіналів резисторів R2 і R3. Детальний опис схеми наводиться в [4].

Стабілізатор напруги з польовим транзистором

Особливістю цього транзисторного компенсаційного стабілізатора напруги є застосування в ланцюзі зворотного зв'язку польового транзистора ТЗ який виконує роль динамічного навантаження для транзистора Т2. При збільшенні струму каналу транзистора ТЗ опір каналу зростає, а при зменшенні струму знижується. Внаслідок цього коефіцієнт стабілізації напруги підвищується: при зміні вхідної напруги від 11 до 19 В вихідна напруга змінюється в межах ± 60 мВ. Номінальне значення вихідної напруги при використанні стабілітрона типу Д814Б дорівнює 9 В. Номінальний струм навантаження стабілізатора - 0,1 А. Регулюючий транзистор Т1 змонтований на радіаторі у вигляді алюмінієвої пластини розміром 35х40 мм; його статичний коефіцієнт передачі струму близько 50. Замість транзистора МП37А можна використовувати транзистор МП113А, а замість стабілітрона Д814Б - Д809. Якщо ж потрібно отримати вихідну напругу іншої величини, слід застосувати стабілітрон іншого типу з відповідним напругою стабілізації. В останньому випадку може знадобитися підбір опору резистора R1. При заміні останнього польовим транзистором типу КП102 (затвор і витік з'єднуються зі стабілітронів, а стік з колектором транзистора Т1) коефіцієнт стабілізації пристрою збільшується. Опис цього пристрою наводиться в [3].

Блок живлення з гасить конденсатором

Використання конденсаторів для зниження напруги, що подається на навантаження від освітлювальної мережі, має давню історію. У 50-і роки радіоаматори широко застосовували в бестрансформаторних джерелах живлення радіоприймачів конденсатори, які включали послідовно в ланцюг ниток напруження радіоламп. Це дозволяло усунути резистор, що є джерелом тепла і нагрівання всієї конструкції. Останнім часом помітний повернення інтересу до джерел живлення з гасить конденсатором. Притаманний усім без винятку подібних пристроїв недолік-підвищена небезпека через гальванічного зв'язку виходу з електричною мережею - ясно усвідомлюється, але допускається в розрахунку на грамотність і акуратність користувача. Однак ці стримуючі чинники недостатні, щоб уберегти від біди, від чого бестрансформаторних пристрої можуть мати лише дуже огоаніченное застосування.

Тут може представляти інтерес компромісний варіант джерела, що забезпечує електробезпеку, з гасить конденсатором і простим, доступним починаючому радіоаматорові трансформатором. Таким трансформатор вийде, якщо напруга на його первинній обмотці обмежити значенням близько 30 В. Для цього достатньо 600 ... 650 витків порівняно товстого, зручного при намотуванні дроти; заради спрощення, можна для обох обмоток використовувати один і той же провід. Надлишок напруги тут візьме на себе конденсатор, включений послідовно з первинної обмоткою (конденсатор повинен бути розрахований на номінальну напругу не менше 400 В). За таким принципом доцільно організовувати харчування низьковольтних навантажень з струмом в первинної ланцюга (з урахуванням невеликого коефіцієнта трансформації) до 0,5 А.

На малюнку представлена ​​схема подібного пристрою, що підходить для роботи з гірляндою з світлодіодів настільної міні - ялинки або для аудіо - плейера. Включення світлодіодів (8-10 штук) проводиться паралельно, при цьому усувається звичайна плутанина проводів, їх легше зробити непомітними в "хвої" стовбура і гілочок. Трансформатор можна зібрати на магнітопроводі Ш12х15. Для намотування підійде провід ПЕВ-1 діаметром 0,16 мм; число витків первинної і вторинної обмоток - 600 і 120 ... 140 відповідно. Виготовити такий трансформатор вдасться, як то кажуть, "на коліні". Електричну міцність не менше 2 кВ забезпечить ізоляційна прокладка між обмотками з лавсановій плівки товщиною 0,1 мм або конденсаторного паперу. Для того щоб пристрій не вийшло з ладу при відключенні навантаження, до виходу мосту VD1-VD4 слід підключити стабілітрон Д815П У нормальному режимі він не працює, оскільки має мінімальну напругу стабілізації вище робітника на виході моста. Запобіжник FU1 захищає трансформатор і стабілізатор при пробої конденсатора С1. Для обмеження струму при підключенні блоку живлення до мережі послідовно з конденсатором С1 необхідно включити резистор опором кілька сотень 0м, а для розрядки конденсатора після відключення - паралельно йому резистор опором кілька сотень кОм. У ланцюзі послідовно з'єднаних ємнісного (конденсатор С 1) і індуктивного (трансформатор Т1) опору може виникати резонанс напруги. Про це слід пам'ятати при конструюванні та налагодженні подібних джерел живлення.

Конденсаторної - стабілітрон випрямляч

Бестрансформаторних малопотужні мережеві блоки живлення з гасить конденсатором отримали широке поширення в електронних конструкціях завдяки простоті своїй кострукції, незважаючи на такий серйозний недолік, як наявність гальванічної зв'язку блоку живлення з мережею.

Вхідна частина блоку живлення містить баластний конденсатор С1 і мостовий випрямляч з діодів VD1, VD2 і стабілітронів VD3, VD4. Для обмеження кидка струму через діоди і стабілітрони мосту у момент включення в мережу послідовно з конденсатором баластовим слід включити струмообмежувальним резистор опором 50 ... 100 Ом, а для розрядки конденсатора після відключення блоку від мережі, паралельно йому - резистор опором 150 ... 300 кОм. До виходу блоку підключають оксидний конденсатор фільтра ємністю 2000 мкФ на номінальну напругу не менше 10В. В результаті виходять функціонально закінчені блоки живлення. При використанні потужних стабілітронів (Д815А ... Д817ГП), що мають на корпусі шпильку кріплення, їх можна встановити на загальний радіатор, якщо в позначенні їх типу присутнє буква П. В іншому випадку діоди і стабілітрони необхідно поміняти місцями.

Гальванічна зв'язок мережі з виходом блока живлення, а значить, і з живиться апаратурою, створює реальну опастность ураження електричним струмом. Про це слід пам'ятати при конструюванні та налагодженні блоків з конденсаторної-стабілітрони випрямлячем.

Мережева «крона»

Невеликі розміри цього пристрою досягнуті завдяки тому, що в ньому застосовані малогабаритні деталі. Транзистори розсіюють мало тепла: коли через них протікає струм, вони повністю відкриті. Джерело не критичний до замикання виходу. Схема блоку живлення зображена на малюнку. Робочі точки транзисторів VT1, VT2 резисторами R1, R3, R5, R7 виведені на кордон режиму відсічки. Транзистори ще закриті, але збільшена провідність ділянки колектор-емітер, і навіть невелике зростання напруги на базі призведе до відкриття транзисторів: тобто зменшені напруги з вторинних обмоток трансформатора Т1, необхідні для управління. Щоб створити умови для автогенерації, слід було б ще більше збільшити провідність транзисторів, проте зробити це шляхом подальшого підвищення напруги на базі не можна, тому що провідність при цьому виявиться різною для різних транзисторів і буде змінюватися в міру зміни температури. Тож застосовані резистори R2, R6, включені паралельно транзисторам. При включенні джерела харчування згладжує конденсатор С1 заряджається через резистор R4, що захищає діодний міст від перевантаження. Подача вхідної напруги викликає поява напруги на виході запускаючої дільника, утвореного резисторами R2 і R6. Ця напруга докладено до коливального контуру з первинної обмотки трансформатора Т1 і конденсатора С2. У вторинній обмотці II наводиться імпульс ЕРС. Потужність цього імпульсу достатня для введення транзистора VT1 в насичення, тому що в початковий момент струм через нього не проходить через самоіндукції трансформатора Т1. Потім починає надходити ток з вторинної обмотки II, що утримує транзистор VT1 у відкритому стані. Транзистор VT2 протягом цього напівперіод коливального процесу повністю закритий. Його утримує в такому стані ЕРС, що наводиться у вторинній обмотці III. Після зарядки конденсатора С2 струм, що проходить через транзистор VT1, припиняється і він закривається. У другому напівперіод коливального процесу в контурі (Т1, С2) струм в початковий момент, коли ще транзистори закриті, проходить через друге плече запускаючої дільника (паралельно включені резистор R6 і ділянка колектор-емітер транзистора VT2). Аналогічно відкривається транзистор VT2 і потім утримується в повністю відкритому стані. Після розрядки конденсатора С2 струм через транзистор VT2 припиняється і він закривається. Таким чином, струм через транзистори проходить тільки в тому випадку, коли вони повністю відкриті і мають мінімальний опір ділянки колектор-емітер, тому потужність теплових втрат

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15


Обновлено 13.12.2011 19:11
 
Для тебя
Читай