25 | 02 | 2021
Главное меню
Смотри
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 4114
Просмотры материалов : 11989448

Коллеги
Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Yandex]
Сейчас на сайте:
  • 12 гостей
  • 1 робот
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Последние новости
Захист блоку живлення від короткого замикання PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
11.12.2011 11:24

щодо емітера стає негативним, і транзистор відкривається. Його колекторний струм проходить по резистору R2, падіння напруги на ньому зростає, негативний зсув на базі транзистора Т2 різко зменшується і складовою регулюючий транзистор переходить в стан, близький до стану «закритий». Таким чином, струм короткого замикання обмежується. Як тільки коротке замикання навантаження буде ліквідовано, база транзистора Т1 знову отримає позитивний зсув, і нормальна робота стабілізатора автоматично відновиться. Опис цієї схеми наводиться в [11].

Захист блоку живлення від короткого замикання

Для живлення збираються конструкцій радіоаматори нерідко використовують найпростіші блоки, що складаються з понижуючого трансформатора і випрямляча з конденсатором фільтра. І, звичайно, в таких блоках немає ніякого захисту від короткого замикання (КЗ) у навантаженні, хоча воно часом призводить до виходу з ладу випрямляча і навіть трансформатора. Застосовувати в таких блоках харчування як елемент захисту плавкий запобіжник не завжди зручно, та й, крім того, швидкодія у нього невисока. Один з варіантів вирішення проблеми захисту від КЗ - включення послідовно з навантаженням польового транзистора середньої потужності з вбудованим каналом. Справа в тому, що на вольт - амперної характеристики такого транзистора є ділянка, на якому струм стоку не залежить від напруги між стоком і витоком. Тому на цій ділянці транзистор працює як стабілізатор (обмежувач) струму.

Вольт - амперні характеристики транзистора для різних опорів резистора R1 наводяться на діаграмі. Працює захист так. Якщо опір резистора дорівнює нулю (тобто витік з'єднаний з затвором), а навантаження споживає струм близько 0,25 А, напруги транзисторі 1,5 В, і навантаженні то падіння на польовому не перевищує практично на буде все випрямлена напруга.

При появі ж в ланцюзі навантаження КЗ струм через випрямляч різко зростає і при відсутності транзистора може досягти декількох ампер. Транзистор обмежує струм короткого замикання на рівні 0,45 ... 0,5 А незалежно від падіння напруги на ньому. У цьому випадку вихідна напруга стане рівним нулю, а вся напруга впаде на польовому транзисторі. Таким чином, у разі КЗ потужність, споживана від джерела живлення, збільшиться в даному прикладі не більш ніж удвічі, що в більшості випадків цілком припустимо і не позначиться на «здоров'я» деталей блоку живлення.

Зменшити струм короткого замикання можна збільшенням опору резистора R1. Потрібно вибирати такий резистор, щоб струм короткого замикання був приблизно вдвічі більше максимального струму навантаження.

Подібний спосіб захисту особливо зручний для блоків харчування зі сглаживающим RC-фільтром. Оскільки під час КЗ на польовому транзисторі падає майже всі випрямлена напруга, його можна використовувати для світлової або звукової сигналізації. Наприклад, схема включення світлової сигналізації показана на попередньому малюнку. Коли з навантаженням все в порядку, горить світлодіод HL2 зеленого кольору. При цьому падіння напруги на транзисторі недостатньо для запалювання світлодіода HL1. Але варто з'явитися КЗ в навантаженні, як світлодіод HL2 гасне, але зате спалахує HL1 червоного світіння. Резистор R2 вибирають залежно від потрібного обмеження струму КЗ по висловленою вище рекомендаціям.

Схема підключення звукового сигналізатора замикання наведена на рисунку. Його можна підключати або між стоком і витоком транзистора, або між стоком і затвором, як світлодіод HL1. При появі на сигналізаторі достатньої напруги вступає в дію генератор 34, виконаний на одноперехідному транзисторі VT2, і в головному телефоні BF1 лунає звук.

Одноперехідного транзистор може бути КТ117А - КТ117Г, телефон - низькоомний (можна замінити динамічної головкою невеликої потужності) Залишається додати, що для слабкострумових навантажень у блок живлення можна ввести обмежувач струму КЗ на польовому транзисторі КП302В. При виборі транзистора для інших блоків слід враховувати його допустиму потужність і напруга стік - витік. Повний опис цього пристрою наводиться в [12].

Блок живлення 60В, 0,1 А

Цей блок живлення був розроблений для живлення стабілізованою напругою малогабаритної внутрішньої АТС на 10 номерів. Вихідна напруга - 55 .. 65В, струм навантаження - до0, 1А. Повне його опис наводиться в [13].

Комбінований блок живлення

Це пристрій являє собою два незалежних джерела живлення радіоапаратури: постійної напруги, регульованого в межах 0 ... 12 В, і змінного, регульованого в межах 0 ... 215 В. Перший з них призначений для живлення приладів і пристроїв на транзисторах та інтегральних мікросхемах, другий - для плавного регулювання частоти обертання ротора мережевих електродвигунів, яскравості світіння ламп розжарювання, температури жала електропаяльника або нагрівального елемента, пониження мережевої напруги 220 В до 127 В ( замість ЛАТР) та інших подібних цілей. Одночасно обидва джерела можна використати для живлення вимірювальних приладів і пристроїв на цифрових мікросхемах з високовольтними газорозрядними індикаторами.

Максимальний струм навантаження кожного з джерел - 0,5 А. Напруга змінної складової (пульсації) джерела постійного струму не більше 0,2 В. У кожного з них «свій» вимикач первинної ланцюга живлення, захисний запобіжник і вольтметр, що показує вихідну напругу. У джерелі змінної напруги як регулюючий елемента застосований потужний транзистор VT1, що виконує роль своєрідного напівпровідникового змінного резистора, включеного послідовно з навантаженням. Таке технічне рішення дає ряд переваг у порівнянні з тиристорним регулятором або ЛАТР, наприклад: не створює перешкод, що проникають в електромережу, має невеликі габарити і масу. Транзисторний регулятор дозволяє управляти пристроями як з активним навантаженням, так і з реактивною. Він до того ж відносно простий і не містить дефіцитних деталей.

З недоліків найбільш серйозний один - на регулюючому транзисторі виділяється велика кількість тепла, що створює певні труднощі з його відведенням. Діодний міст VD1-VD4 забезпечує прямий струм через транзистор VT1 при обох напівперіодах мережевої напруги. Знижений трансформатором Т1 до 6 В мережеве напруга знімається з його обмотки II. Випрямляє його діодний блок VD5 і згладжує конденсатор С1. Змінним резистором R1 регулюють базовий струм транзистора VT1. Резистор R2-струмообмежувальні. Діод VD6 запобігає потраплянню на базу транзистора VT1 напруги негативної полярності. Вихідна напруга контролюють за вольтметри PU 1. Струм навантаження, що працює з таким джерелом змінної напруги, залежить від значення керуючої напруги на базі транзистора VT1. Змінюючи цю напругу резистором R1, можна керувати струмом колектора транзистора, а отже, і струмом через навантаження. При крайньому нижньому за схемою положенні движка резистора R1 транзистор VT1 виявляється повністю відкритим і напруга на навантаженні буде максимальним. У крайньому ж верхньому положенні движка цього резистора транзистор буде в закритому стані і струм через навантаження припиниться. Трансформатор Т2, що живить джерело постійної напруги, знижує змінну напругу мережі до 12 В. Ця напруга випрямляє діодний блок VD7, а пульсації напруги згладжують конденсатори С2, СЗ. Стабілітрон VD8 і резистор R3 утворюють параметричний стабілізатор напруги, а транзистор VT2 посилює вихідну потужність цього джерела. Напруга, що знімається з його виходу, регулюють змінним резистором R4. Конденсатор С4 служить для фільтрації високочастотних перешкод при живленні від блоку пристроїв на цифрових мікросхемах. Вихідна напруга контролюють за вольтметри PU2. Транзистори встановлюють на тепловідведення з корисною площею розсіювання для транзистора VT 1 - не менше 300 см2, а для VT2 - 30 см2. На лицьовій панелі блоку розміщують всі органи управління, вольтметри та роз'єми, а власники запобіжника - на задній або однієї з бічних стінок. Всі необхідні з'єднання виконують відрізками тонкого монтажного проводу в надійній ізоляції. Крім зазначених на схемі, в блоці живлення можна використовувати транзистори: VT1 - КТ812А, КТ812Б, КТ824А, КТ824Б, КТ828А, КТ834А-КТ834В, КТ840А, КТ840Б. КТ847А, КТ856А; VT2-КТ805АМ. КТ807А, КТ807Б, КТ815А - КТ815Г, КТ817А - КТ817Г, КТ819А - КТ819Г. Діоди VD1-VD4 повинні бути розраховані на напругу не менше 250 В і струм не менше 1 А - наприклад, К.Д202Ж-КД202С або з серій Д245, Д246, Д247, Д248 з будь-яким буквеним індексом. Випрямні блоки VD5 U VD7 - КЦ405 з будь-яким буквеним індексом; діод VD1 - Д237. Можна використовувати будь-які трансформатори потужністю 6 ... 10Вт, що знижують напругу мережі до 8 ... 10 В (Т1) і 12 ... 15 В (Т2), наприклад, трансформатори ТС-25 або ТС-27 від телевізорів «Юність».

Блок живлення налагодження не вимагає. Якщо при монтажі не допущено помилок і застосовані справні деталі, він починає працювати відразу після підключення до мережі. Якщо регулюючий транзистор (VT1) вибрати із серії К.Т856, то потужність, споживана навантаженням від мережі, може досягати 150 Вт. з транзистором із серії КТ834 - 200 Вт, а КТ847 - 250 Вт. При необхідності ще більше збільшити вихідну потужність джерела, регулюючий елемент складають з декількох паралельно включених транзисторів, з'єднавши їх однойменні висновки. Ці транзистори підбирають з можливо близькими коефіцієнтами посилення і, крім того, в їх базові ланцюга включають індивідуальні язкового резистори. Діоди VD1 - VD4 доведеться замінити на більш потужні, розраховані на струм, не менш споживаного навантаженням. Діод VD6 також необхідно буде замінити на більш потужний, здатний пропускати струм до 1А, На більший струм повинен бути розрахований і запобіжник FU1. Але в цьому випадку, можливо, доведеться встановити невеликий вентилятор для інтенсивного відведення тепла від напівпровідникових приладів. Працюючи з цим блоком харчування, не забувайте про заходи безпеки. Пам'ятайте, що джерело змінного струму гальванічно пов'язаний з мережею! Повний опис блоку живлення і малюнок друкованої плати наведено в [14].

Транзисторний фільтр для телевізора

У уніфікованих телевізорах чорно-білого зображення нерідко зустрічається дефект у вигляді викривлення вертикальних ліній, що викликається періодичним зміщенням груп рядків з частотою 0,5 ... 5 Гц. Одна з причин цього явища-недостатня фільтрація постійної напруги +250 В, яке живить видеоусилитель, каскади каналу синхронізації і вихідний каскад рядкової розгортки, інша - застосування в згладжуючому фільтрі двохобмотувальні дроселя. Відомо, що згладжують LC-фільтри гарні в ланцюгах з відносно невеликим і постійним струмом навантаження, в телевізорі ж тільки через вихідний каскад рядкової розгортки протікають імпульси струму до 0,5 А. Через досить високого опору фільтру створюються умови для межкаскадних зв'язків, під впливом яких у системі автопідстроювання частоти і фази генератора рядкової розгортки виникає коливальний процес. Він викликає періодичне зміщення груп рядків, що і призводить до спотворення зображення.

У телевізорі «Горизонт-206» вдалося усунути цей дефект, замінивши обмотку 1-2 дроселя транзисторним фільтром, зібраним за схемою, наведеною на малюнку. Застосування складеного транзистора VT1 VT2 обумовлено прагненням підвищити коефіцієнт згладжування пульсацій на базі транзистора VT1 і тим самим поліпшити фільтрацію напруги пристроєм в цілому. Стабілітрони VD2 і VD4 захищають транзистори від кидків струму і напруги, що виникають у випрямлячі при включенні телевізора. Падіння напруги на транзисторі VT2 при струмі навантаження 150мА не перевищує 7 В. Опис і малюнок друкованої плати пристрою наводяться в [15].

Блок живлення для телевізора

У деяких моделях телевізійних приймачів відсутні автоматичні пристрої стабілізації розмірів растру, із за чого при різких коливаннях напруги (наприклад, при включенні електродвигуна пральної машини або холодильника) спостерігаються короткочасні зміни розмірів зображення і збої синхронізації. Для усунення цього недоліку, помітно погіршує якість прийому телепередач, виявилося достатнім ввести в телевізор стабілізатор напруги, що живить розгортають пристрою.

На малюнку показана принципова схема стабілізатора. Він був встановлений в телевізорі «Радій», з якого вилучено дросель фільтра. Стабілізатор забезпечує струм навантаження до 200 мА при коефіцієнті придушення пульсацій 65 дБ. Коефіцієнт стабілізації близько 1800, вихідний опір стабілізатора не перевищує 0,5 0м.

Регулюючий каскад виконаний на транзисторах Т2 і ТЗ різної структури. Такий каскад забезпечує ефективне регулювання навіть при падінні напруги на його транзисторах, близькому до напруги їх насичення. При включенні стабілізатора вихід його на режим стабілізації забезпечується струмом, що протікає через резистор R2 і підтримує транзистори Т2 і ТЗ практично в стані насичення до заряду конденсатора, підключеного до виходу стабілізатора (конденсатора С110, див. схему телевізора «Радій»). Транзистор Т4 відкриється лише тоді, коли напруга на цьому конденсаторі буде відрізнятися від номінального менш ніж на один вольт. Слідом за транзистором Т4 відкриється Т1, в результаті чого зменшиться базовий струм транзистора Т2. Падіння напруги на діод Д1 кілька збільшує напругу на колекторі (щодо емітера) транзистора Т1, що покращує роботу каскаду. Стабілітрон Д2 обмежує напругу на транзисторах регулюючого каскаду і захищає їх при коротких замиканнях на вході стабілізатора. У тих випадках, коли навантаження стабілізатора дуже мала (наприклад, якщо телевізійний приймач використовується в режимі прослуховування УКВ станцій), напруга на вході стабілізатора стає дуже великим, а на виході-залишається незмінним. Різниця між цими напругами, прикладена до транзистора ТЗ, не може перевищити напруги стабілізації стабілітрона Д2. (Якщо ця різниця свідомо менше допустимої величини, стабілітрон можна замінити діодом Д226Д, включеним анодом до емітером транзистора ТЗ). При різкому зменшенні напруги випрямляча блока живлення (наприклад, при пробої конденсатора С1) до стабілізатора з боку виходу виявляється прикладеним зворотна напруга близько 100 В (напруга зарядженого конденсатора С110). У цьому випадку транзистори регулюючого каскаду будуть захищені малим прямим опором стабилитрона. Налагодження стабілізатора полягає в установці підлаштування резистором R7 найменшого вихідної напруги, при якому растр має нормальні розміри. Якщо в стабілізаторі виникає паразитна генерація, то між базою і колектором транзистора Т1 необхідно включити конденсатор, ємність якого може бути в межах від 100пФ до 0,05 МКФ. Після введення в телевізор стабілізатора зображення стало більш чітким, при цьому візуально не відзначаються зміни розмірів і погіршення якості зображення при зменшенні падіння напруги на стабілізаторі до 1-1,5 В. Опис блоку живлення наведено в [16].

Простий блок живлення 5В, 0,5 А

Блок живлення призначений для живлення стабілізованою напругою +5 В різних цифрових пристроїв з струмом споживання до 0,5 А. Трансформатор Т1 використаний саморобний, виконаний на магнітопроводі ШЛ20Х32. Обмотка 1 містить 1650 витків дроту ПЕВ-1 0,1, обмотка II - 55 витків ПЕВ-1 0,47. Взагалі ж для блоку живлення можна використовувати відповідний готовий трансформатор потужністю більше 7 Вт, що забезпечує на обмотці II змінну напругу 8 ... 10 В при струмі не менше 500 мА.

Регулюючий транзистор VT2 укріплений на Г-образної дюралюмінієвий пластині розмірами 50х50 і товщиною 2 мм, що виконує функцію тепловідведення. Висновки бази і емітера пропущені через отвори в платі і припаяні до відповідних друкованим провідникам. Контакт колектора з друкованим провідником здійснено через радіатор транзистора, кріпильні гвинти з гайками і дюралюмінієва пластину. Монтаж блоку докладно описується в [17].

Простий стабілізатор напруги з високим коефіцієнтом стабілізації.

Незважаючи на відносну простоту, цей стабілізатор имет дуже високий коефіцієнт стабілізації (близько 5000) при струмі навантаження до 0,5 А. Досягнуто це за рахунок фактичного застосування в ньому двох стабілізаторів - послідовного і паралельного. Мінімальне падіння напруги на регулюючому елементі - 1,2 В, а максимальний струм навантаження визначається початковим струмом стоку польового транзистора VT1, і коефіцієнтом посилення транзистора VT2 і може досягати 0,5 ... 0,8 А.

Джерело живлення для дитячих електрифікована іграшок

Більшість дитячих іграшок електрифікована працює від гальванічних елементів і батарей. Тому нерідко настає момент, коли енергія джерела живлення вичерпується, а нового немає. Іграшка перестає діяти зовсім, а діти починають діяти Вам на нерви з проханнями купити батарейки.

Подібного не відбудеться, якщо зробити пропонований джерело живлення і підключати до нього ту чи іншу іграшку. Особливо підійде він для рухомих іграшок, наприклад, для залізниці. Тоді швидкість і напрямок руху паровоза з вагончиками можна плавно змінювати ручкою управління джерела. Джерело складається з випрямляча і двох однакових електронних регуляторів напруги з захистом від перевантаження і короткого замикання в навантаженні. Випрямляч зібраний на діодному мосту VD1 по двухполуперіодної схемі з середньою точкою. Діодний блок підключено до вторинної обмотки трансформатора живлення Т1, що складається з двох послідовно з'єднаних однакових обмоток, що утворюють загальну обмотку із середнім висновком - це і є середня точка випрямляча. Випрямлена напруга фільтрується конденсаторами С1, С2, з'єднаними послідовно і підключеними до середньої точки. У результаті на виході випрямляча виходить різнополярні постійна напруга, що становить 12 В відносно середньої точки. Інакше кажучи, на плюсовому виведення конденсатора С1 буде напруга плюс 12 В відносно загального проводу, а на мінусовому виведення конденсатора С2 - мінус 12 В. До цих джерел підключені електронні регулятори, керовані напругою, що знімається з движка змінного резистора RI. Кожен регулятор складено з двох транзисторів (VT1, VT2 і VT4, VT5), що утворюють складовою емітерний повторювач. У середньому положенні движка резистора напруга на ньому буде близько до нуля відносно загального проводу. Тому транзистори регуляторів закриті, напруги на гніздах роз'єму XS1 немає. Коли движок змінного резистора переміщують вниз по схемі, транзистори VT1, VT2 залишаються закритими, а VT4, VT5 відкриваються. На виході джерела живлення (роз'єм XS1) з'являється мінусове напруга (на верхньому по схемі провіднику роз'єму по відношенню до нижнього). Причому, чим ближче до нижнього висновку змінного резистора знаходиться движок, тим більше вихідна напруга.

Якщо ж почати переміщати движок змінного резистора від середнього положення до верхнього, за схемою, висновку, відбудеться зворотна картина відкриватися будуть транзистори VT 1, VT2 і на виході джерела з'явиться плюсове напругу. Вузли захисту від перевантаження або короткого замикання виконані на транзисторах VT3 і VT6. Поки що протікає, наприклад, через резистор R4, струм знаходиться в певних межах (у нашому випадку - до 350 мА), транзистор VT3 закритий. Як тільки струм навантаження перевищить задану значення, падіння напруги на резисторі R4 зросте і транзистор VT3 відкриється. Емітерний перехід складеного транзистора (ділянка між базою транзистора VT2 і емітером транзистора VT1) буде зашунтірован, і транзистор майже закриється. Вихідний струм нашого джерела різко обмежиться. Як тільки перевантаження або коротке замикання зникне, нормальна робота пристрою відновиться. Замість транзисторів КТ816, КТ817 підійдуть відповідно КТ814, КТ8151. Діодний блок КЦ405Е можна замінити на КЦ402Е або чотирма діодами серій КД208, КД209.

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

Обновлено 13.12.2011 19:17
 
Для тебя
Читай
Товарищи
Друзья