22 | 10 | 2017
Друзья
Главное меню
Смотри
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 2824
Просмотры материалов : 7798845

Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
  • [Google]
Сейчас на сайте:
  • 97 гостей
  • 2 роботов
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Блок живлення 1 ... 29В, 2А PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
11.12.2011 14:17

Блок живлення 1 ... 29В, 2А

У багатьох сучасних стабілізаторах для поліпшення їх якісних показників використовують операційні підсилювачі, що володіють великим коефіцієнтом посилення і стабільними характеристиками. Однак відносно проста модифікація традиційного за схемою транзисторного стабілізатора дозволяє помітно поліпшити його технічні характеристики і уникнути деяких труднощів, що виникають при конструюванні стабілізаторів із застосуванням ОУ (особливо в пристроях з регулюванням вихідної напруги в широких межах). Високий коефіцієнт стабілізації описуваного блоку харчування обумовлений застосуванням підсилювача з динамічним навантаженням. Джерело зразкового напруги зібраний на польовому транзисторі, що дає можливість знизити вихідний опір стабілізатора і отримати глибоке регулювання вихідної напруги.

Основні технічні характеристики:

Напруга на вході стабілізатора, В. ............................ 30

Межі регулювання вихідної напруги, В. ..... 1 ... 29

Максимальний струм навантаження, А. ............................................ 2

Коефіцієнт стабілізації напруги, дБ ....................... 60

Вихідний опір, мОм ...................................... 5 .... 10

Стабілізатор напруги складається з двох підсилювачів з динамічним навантаженням з послідовним управлінням. Перший зібраний на транзисторах V13, V12, V13 де включений за схемою з загальним затвором, а V12 - із загальним колектором: другий - на транзисторах V14, V15 (V14 - із загальним емітером, а V15 - із загальним колектором). Сигнал зворотного зв'язку з движка резистора R9, прикладений до витоку транзистора V13, посилюється без інвертування фази і надходить на базу транзистора V14. Транзистор V13 працює в режимі, близькому до відсічення струму. Напруга між витоком і затвором є в стабілізаторі зразковим. Ланцюг R2R3V11 служить тільки

для температурної компенсації зміни струму стоку транзистора V13 (без неї при замкнутому на загальний провід затворі цього транзистора вихідна напруга стабілізатора змінюється на 3 ... 5% в температурному інтервалі 20 ... 50 ° С). З колектора транзистора V14 проінвертірованний і посилений сигнал передається на базу потужного регулюючого транзистора V15. Керуючий елемент живиться від параметричного стабілізатора на стабілітрон V10 і транзисторі V9. Для отримання більш високого коефіцієнта використання напруги основного випрямляча V1-V4 стабілізатор на транзисторі V9 живиться від помножувача напруги на діодах V5 - V8 і конденсаторах С1, С2. Помножувач підключений до вторинної обмотки трансформатора Т1. Лампа H1 служить для обмеження колекторного струму через транзистори V9, V14 і базового струму транзистора V15 при короткому замиканні в ланцюзі навантаження, а також для індикації перевантаження. У момент перевантаження внаслідок зростання базового струму транзистора V15 відбувається зниження напруги на вході параметричного стабілізатора до рівня 30 В, де це напруга майже повністю падає на лампі H1 за вирахуванням падіння напруги на транзисторах V9, V14 і емітерний перехід транзистора V15. Струм по цьому ланцюгу не перевищує 120 ... 130мА. що менше гранично допустимого для її елементів. У стабілізаторі використаний дротяний змінний резистор з допустимою потужністю розсіювання 3Вт (ППБ-З, ППЗ-40). Транзистор V13 необхідно підібрати з малим значенням початкового струму стоку тільки тоді нижня межа вихідної напруги стабілізатора буде близька до 1В. Струм стоку цього транзистора при напрузі між стоком і витоком 10 В і затворі, замкнутому на витік, повинен бути в межах 0,5 ... 0,7 мА. При монтажі стабілізатора між діодом V11 і транзистором V13 необхідно забезпечити хороший тепловий контакт, для чого достатньо склеїти їх корпуси. Транзистор V15 бажано вибрати з великим статичним коефіцієнтом передачі струму бази. Крім зазначених на схемі, можна використовувати кремнієві транзистори серій КТ203, КТ208. КТ209. КТ501, КТ502, КТ3107 (V12), КТ814, КТ816 (V14), транзистори К.Т815, КТ817 з будь-яким буквеним індексом, КТ807Б (V9), КТ803А, КТ808А, КТ819 з будь-яким буквеним індексом (V15).

У стабілізаторі можна застосувати і германієві транзистори МП40А, а також будь-які з серій МП20, МП21, МП25, МП26 (V12). ГТ402, ГТ403, П213-П215 (V14). Замість КС527А можна застосувати стабілітрони Д813, Д814Д (по два послідовно), Д810, Д814В (по три послідовно). Транзистори V9 і V14 бажано встановити на невеликі радіатори (з корисною площею 20 ... 30 см2). Для транзистора V15 необхідний радіатор. З метою полегшення теплового режиму цього транзистора передбачено ступеневу зміна напруги на вході стабілізатора тумблером S1, розрахованим на струм 2А. У положенні 1 на вхід стабілізатора подається 15 В, а в положенні 2 - З0 В. Коли тумблер знаходиться в положенні 2 і опір навантаження близько до мінімуму, стабілізовану напругу не слід встановлювати менш 15В. Мережевий трансформатор намотаний на магнітопроводі трансформатора ТС-60. Первинна обмотка залишена без зміни, вторинна перемотана; вона містить 200 витків (по 100 витків на кожну котушку) дроту ПЕВ-2 -1,16. Виникає іноді в стабілізаторі високочастотну генерацію можна придушити або збільшенням номіналу конденсатора С6, або включенням в ланцюг бази транзистора V15 резистора опором 5 ... 10 0м потужністю 1 Вт. Для забезпечення стійкої роботи стабілізатора його монтаж потрібно виконувати провідниками мінімальної довжини, що мають великий перетин струмопровідної жили. Повний опис блоку харчування наводиться в [26].

Регулятор напруги з обмежувачем струму

На малюнку показана схема простого регулятора напруги, що дозволяє регулювати вихідну напругу практично від нуля до повної напруги живлення. а також встановлювати (резистором R5) максимальний віддається в навантаження в межах від 10мА до 3А. Вхідна напруга пристрою 12 ... 15В. Особливістю пристрою є включення транзистора V3, що утворює ланцюг обмеження струму. Таке включення забезпечує малу температурну залежність порога обмеження, оскільки напруга база-емітер цього транзистора компенсується напругою база-емітер регулюючого транзистора V4.

Межі регулювання максимального вихідного струму можуть бути скориговані відповідним вибором номіналів резисторів R2 (мінімальне значення струму) і R3 (максимальне значення).

У регуляторі можна застосувати транзистори КТ808А (V4), Kr3102, КТ3107. Опис цього пристрою наводиться в [27].

Паралельне включення стабілізаторів 142ЕН5

В даний час радіоаматори широко використовують інтегральні стабілізатори К142ЕН5А з фіксованим вихідним напругою. При конструюванні аматорської радіоапаратури на мікросхемах транзисторно-транзисторної логіки в деяких випадках значення вихідного струму цього стабілізатора виявляється недостатнім. Хорошим виходом з ситуації може бути паралельне включення двох мікросхем К142ЕН5А. Операційний підсилювач DA1 зрівнює падіння напруги на струмовимірювальні резисторах R1, R2. Вихідна напруга ОУ, подане на висновок 2 мікросхеми DA2, так впливає на режим її роботи, що струм, що протікає через неї, буде таким же, як через мікросхему DA3. Тому загальний максимально допустимий струм пристрою збільшується в два рази. З метою запобігання підвищенню вихідної напруги при роботі без навантаження включений баластний резистор R6. ОУ К140УД7 можна замінити на К140УД6. К153УД6, К157УД2. Необхідно зауважити, що резистори R1 і R2 марно розсіюють потужність близько 2Вт. Тому описаним вище пристроєм доцільно користуватися лише тоді, коли не можна розділити навантаження на дві частини (наприклад, на дві групи мікросхем) з споживаним струмом не більше 3 А і живити кожну частину від окремої мікросхеми, включеної за типовою схемою.

Простий стабілізатор напруги з захистом від КЗ

Стабілізатор забезпечує на навантаженні регульоване напругу від 15 до 38в при номінальному напрузі з випрямляча 42В. Струм навантаження - до 3А. Коефіцієнт стабілізації - не менше 300, амплітуда пульсації вихідної напруги - не больовий 5 мВ.

Низьке вихідний опір обумовлено наявністю ланцюга зворотного зв'язку по струму. Напруга зворотного зв'язку знімається з резистора R7 і надходить у ланцюг бази транзистора Т2. Трансформатор харчування стабілізатора потужністю близько 100Вт. Транзистор Т1 можна використовувати типів КТ803Д, КТ808Д. Т2 - будь-який з серії ГТ321. Транзистор Т1 слід встановлювати на радіатор, здатний розсіювати до 70Вт теплової потужності. Якщо при зменшенні вихідної напруги відповідно зменшити напругу, що надходить з випрямляча, розміри радіатора можна істотно зменшити.

Транзисторний стабілізатор з захистом від КЗ

На малюнку показана схема стабілізатора напруги з вихідним струмом до 3А, в якій використовується аналогічний спосіб захисту. За допомогою змінного резистора R7 напруга па навантаженні, можна змінювати в межах від 15 до 27В, а з допомогою змінного резистора R3 змінювати струм спрацювання захисту в межах від 0,15 до 3А. Номінальна вхідна напруга цього стабілізатора 30В, коефіцієнт стабілізації не менше 300, амплітуда пульсації вихідної напруги не більш 10 мВ.

Якщо стабілізатор погано працює при малих струмах навантаження, потрібно зменшити опір дільника напруги R6R7R8, або навантажити вихід стабілізатора постійним резистором, однак це знижує його к. п. д. Тому краще замінити транзистор Т1 на інший з меншим значенням коефіцієнта посилення. Якщо стабілізатор після перевантаження не повертається в робочий режим навіть при відключеній навантаженні (це явище часто спостерігається при малому значенні встановленого струму спрацювання захисту, тобто при максимальному опорі резистора R3), необхідно зменшити опір резистора R3, або короткочасно підключити між колектором і емітером транзистора Т1 резистор опором 300 - 510 0м. Іноді корисно включити між колектором і емітером транзистора цього постійний резистор опором 2,2 ..... 10 кОм. При цьому стабілізатор надійно повертається в робочий режим, а коефіцієнт стабілізації зменшується незначно. Стабілітрон Д1 з прямим включенням р - п переходу зменшує температурний дрейф вихідної напруги пристрою. Резистор R4 підвищує надійність роботи стабілізатора при підвищених температурах. , Транзистор Т1 змонтований на радіаторі у вигляді дюралюмінієвий пластини розмірами 100х100х5 мм. Він повинен мати можливо менший початковий струм (бажано застосувати кремнієвий транзистор). Вхідна напруга надходить на стабілізатор від випрямляча по однофазної мостової схеми, виконаного на діодах Д304.

На закінчення слід зауважити, що при перевантаженні виходу стабілізатора до ділянки емітер - колектор регулюючих транзисторів буде докладено повне вхідна напруга. Тому максимально допустима напруга застосовуваних транзисторів повинно бути принаймні, в 1,5 рази більше діючого значення напруги вторинної обмотки використовуваного у випрямлячі силового трансформатора. Детальний опис стабілізатора наводиться в [28].

Потужний блок живлення для підсилювача НЧ

Блок розроблявся для живлення потужного підсилювача НЧ. Він має вихідну напругу 27В, струм навантаження 3А. Блок живлення Двуполярность, виконаний на комплементарних транзисторах складових КТ825 - КТ827. Обидва плеча стабілізатора виконані за однією схемою, але в іншому плечі змінена полярність включення конденсаторів і використані транзистори іншої структури. У невеликих межах вихідна напруга можна підбирати резистором R4. Більш повний опис цього блоку можна знайти в [29].

Регульований стабілізатор струму (16 В, 7А)

При зарядці автомобільних акумуляторних батарей рекомендується підтримувати середній зарядний струм на постійному рівні. Зазвичай в стабілізаторах струму в якості регулюючого елемента використовують транзистор, але в процесі роботи на ньому розсіюється велика потужність, і в зв'язку з цим доводиться застосовувати громіздкі тепловідвід.

ККД таких пристроїв дуже малий. Нижче описано подібний пристрій з більш високим ККД. Принципова схема пристрою показана на малюнку.

Основні технічні характеристики:

Максимальний струм навантаження. - ................................................. .7 А

Максимальна напруга на навантаженні, В .......................... 16

Коефіцієнт стабілізації по струму навантаження, не менш ..... 200

ККД,%, не менш ............................................ ................... 70

Функцію стабілізації струму виконує вузол на ОУ DA1. Датчиком струму служить резистор R11, напруга, що знімається з цього резистора, пропорційно току навантаження. Через резистор R13 воно підведено до неінвертуючий вхід ОП. Якщо з якої-небудь причини струм через навантаження збільшився, то збільшується і напруга на неінвертуючий вході ОУ. Це призводить до відповідного збільшення напруги на базі транзистора VT5 і збільшення кута відкривання тріністора VS1 - струм через навантаження зменшується. Таким чином, негативний зворотний зв'язок по струму навантаження підтримує навантажувальний струм на заданому рівні. Конденсатори С5, С7 згладжують пульсації напруги на виході. Резистори R12, R16 забезпечують подачу невеликого негативного напруги на інвертується вхід ОП в нижньому за схемою положенні движка резистора R15. Це дозволяє регулювати струм навантаження практично від нуля. Конденсатор С6 підвищує стійкість роботи ОУ. Елементи пристрою живлять від двох стабілізаторів (VD9, VT1 і VD12, R3). У пристрої ОУ К140УД1Б можна замінити на К140УД5,

К140УД6, К140УД7, К153УД2 (з відповідною ланцюгом корекції); транзистор КТ801Б - на будь-який з серій КТ603, КТ608. КТ801, КТ807, КТ815; КТ315В - на КТ312, КТ315, КТ316, КТ201; КТ814Б - на КТ814, KT208. Діоди VD5 - VD8 - Д305; їх можна замінити на будь-які з серій Д242 - Д248, але в цьому випадку зросте розсіюється на кожному діоді потужність і розміри тепловідводів доведеться збільшити. Амперметр РА1-М5-2 з струмом повного відхилення стрілки 10 А. Трансформатор Т1 виконаний на стрічковому магнітопроводі ШЛ25Х32. Обмотка I містить 1100 витків дроту ПЕВ-2 0,57; обмотка II - 160 витків дроту ПЕВ-2 0,21 з відведенням від середини; обмотка III - 120 витків дроту ПЕВ-2 1,95. Діоди VD5 - VD8 встановлені на тепловідведення. Тріністор VS1 встановлений на тепловідвід площею не менше 100 см2. Для налагодження пристрою до його виходу підключають дротяний резистор опором 1 ... 2 0м і потужністю не менше 100Вт (можна використовувати ніхромовий дріт діаметром 0,5 ... 1 мм). Движок змінного резистора R15 встановлюють у верхнє за схемою становище і добіркою резистора R14 встановлюють струм через навантаження 7А. При обертанні ручки змінного резистора струм повинен плавно зменшуватися до нуля. Опис цієї схеми наводиться в [30].

Джерело живлення підвищеної потужності

Це пристрій, що працює від мережі змінного струму, призначається для живлення приладів і механізмів електрообладнання автомобіля, встановленої в ньому радіоелектронної апаратури під час проведених ремонтних або профілактичних робіт, Наприклад, при підготовці автомобіля до техогляду, до дальнього подорожі, для заряджання акумуляторної батареї, перевірки системи запалювання, контрольно - вимірювальних приладів і т.п. Від нього можна також живити портативну приемопередающих апаратуру з вихідною потужністю до 100Вт, причому цілодобово. Струм в навантаженні, підключеної до джерела, може досягати 20А при напрузі пульсацій близько 1В. Але слід врахувати одну важливу обставину; для запуску двигуна автомобіля стартером це джерело живлення непридатний. Схема пристрою наведена на малюнку. Обмотка з висновками 7-8, з'єднані послідовно обмотки з висновками 9-10, 11-13, 14-16 мережевого трансформатора Т1 і діоди VD1-VD4 утворюють двухполуперіодний випрямляч. Для зменшення внутрішнього опору випрямляча діоди VD1, VD2 і VD3, VD4 його плечей включені паралельно.

Вони до того ж германієві, тому і падіння напруги на них мінімальний, що сприяє зменшенню виділяється ними тепла. Для згладжування пульсацій випрямленої напруги застосований оксидний конденсатор С1 великої місткості - 200000 мкФ. Резистор R1 і стабілітрон VD5 утворюють параметричний стабілізатор постійної напруги 10В. Цю напругу, пульсації якого додатково згладжуються конденсатором С2, подається на висновок 8 мікросхемного стабілізатора КР142ЕН5А (DA1) з фіксованою вихідною напругою 5 В. З виходу (висновок 2) стабілізатора напруга близько 15В надходить на базу емітерного повторювача, складеного з трьох, з'єднаних паралельно потужних транзисторів VT1 - VT3. Взагалі ж, підбором стабілітрона VD5 з меншою напругою стабілізації можна встановлювати на виході джерела напруга від 8 до 12В. На діоді VD6 і конденсаторі СЗ зібраний однополуперіодний випрямляч змінної напруги обмотки з висновками 14 - 16 мережевого трансформатора, який живить світлодіод HL1 - індикатор підключення пристрою до мережі. Резистор R2 обмежує струм, поточний через світлодіод. В принципі, світлодіодний індикатор можна підключити до виходу основного випрямляча, але тоді через тривалу розрядки фільтруючого конденсатора С1 він буде ще деякий час світитися після розмикання контактів мережевого вимикача. Мережевий трансформатор Т1 - уніфікований, марки ТН61. Замінити його можна трансформатором з двома вторинними обмотками, кожна з яких забезпечує змінну напругу 14 ... 16 В при струмі навантаження до 20 А. Конденсатор С1 - оксидний К50-18 на номінальну напругу 20 В. Треба мати на увазі, що оксидні конденсатори мають значний розкид номінальної ємності і, крім того, з часом зменшують ємність. Тому в джерелі харчування бажано використовувати конденсатор можливо більшої ємності випуску останніх років. Конденсатор С2-К50-6, СЗ-К53-1А або будь-які інші оксидні на номінальну напругу не менше 15В. Діоди Д305 (VD1-VD4) можна замінити на Д302 або КД219А-потужні з бар'єром Шоттки. Стабілітрон VD5 - KC210B або Д814В. Може статися, що при тривалій роботі джерела під навантаженням один з діодів основного випрямляча буде нагріватися більше, ніж три інших. Це вкаже на те, що його опір у відкритому стані більше, ніж у інших діодів випрямляча. Такий діод слід замінити. Бажану яскравість світіння індикатора HL1 встановлюйте підбіркою резистора R2. Описаний тут джерело живлення підвищеної потужності не має вузла захисту від перевантажень. Тому, користуючись ним, уникайте випадкових замикань його вихідних гнізд - затискачів або в ланцюгах живлення підключаються до нього. У разі тривалої експлуатації джерела при максимальному струмі навантаження необхідно контролювати температуру мережевого трансформатора - вона не повинна перевищувати 60 ° С. Опис пристрою і технологія виготовлення наводяться в [31].

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

Обновлено 13.12.2011 19:16
 
Для тебя
Читай