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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Ajuste de Uout de una fuente de alimentación sin transformador. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de corriente, voltaje, potencia Conocido por los lectores [1...5], las fuentes de alimentación sin transformador con un condensador de extinción (BPGC) (Fig. 1) tienen un inconveniente importante: la incapacidad de ajustar suavemente el voltaje de salida. Su valor siempre es fijo y está determinado únicamente por el voltaje de estabilización del diodo zener aplicado, y no se puede cambiar sin problemas. En muchos casos, tal ajuste es necesario.
Ofrezco BPGC, que le permite cambiar suavemente el voltaje de salida en un amplio rango (Fig. 2). Su característica es el uso de retroalimentación negativa ajustable desde la salida del bloque a la etapa de transistor VT1, conectada en paralelo con la salida del puente de diodos. Esta etapa es un elemento de control paralelo y está controlada por una señal de la salida de un amplificador de una sola etapa a VT2. La señal de salida VT2 depende de la diferencia de tensión suministrada por la resistencia variable R7, conectada en paralelo a la salida de la fuente de alimentación, y la fuente de tensión de referencia en los diodos VD3, VD4.
Esencialmente, este circuito es un regulador de derivación ajustable. El papel de la resistencia de lastre lo desempeña el condensador de extinción C1, el papel del elemento controlado en paralelo lo desempeña el transistor VT1. Esta fuente de alimentación funciona de la siguiente manera. Cuando se conecta a la red, los transistores VT1 y VT2 están bloqueados, el capacitor de almacenamiento C2 se carga a través del diodo VD2. Cuando la base del transistor VT2 alcanza un voltaje igual al voltaje de referencia en los diodos VD3, VD4, los transistores VT2, VT1 comienzan a desbloquearse. El transistor VT1 desvía la salida del puente de diodos y su voltaje de salida comienza a caer, lo que conduce a una disminución del voltaje en el capacitor de almacenamiento C2 y al bloqueo de los transistores VT2 y VT1. Esto, a su vez, provoca una disminución en la derivación de la salida del puente de diodos, un aumento en el voltaje en C2 y el desbloqueo de VT2, VT1, etc. Debido a que la retroalimentación negativa actúa de esta manera, el voltaje de salida permanece constante (estabilizado) con y sin la carga R9 encendida, en reposo. Su valor depende de la posición del deslizador del potenciómetro R7. La posición superior (según el diagrama) del control deslizante corresponde a un voltaje de salida más alto. La potencia de salida máxima del dispositivo anterior es de 2 vatios. Los límites de ajuste del voltaje de salida son de 16 V a 26 V, y con un diodo VD4 en cortocircuito, los límites de ajuste son de 15 V a 19,5 V. En estos rangos, cuando R9 está apagado (desconexión de carga), el aumento del voltaje de salida no supera el uno por ciento. La fuente de alimentación según el esquema de la Fig. 2 no teme un cortocircuito de la carga. El transistor VT1 funciona en modo variable: cuando se trabaja con la carga R9, en modo lineal, en reposo, en modo de modulación de ancho de pulso (PWM) con una frecuencia de ondulación de voltaje en el capacitor C2 - 100 Hz. En este caso, los pulsos de voltaje en el colector del transistor VT1 tienen frentes suaves. El modo lineal es liviano, el transistor VT1 se calienta un poco y puede funcionar con poco o ningún disipador de calor. Se produce un ligero calentamiento en la posición inferior del control deslizante del potenciómetro R7 en el voltaje de salida mínimo. Al ralentí, con la carga R9 desconectada, el régimen térmico del transistor VT1 empeora en la posición superior del motor R7. En este caso, el transistor VT1 debe instalarse en un radiador pequeño, por ejemplo, en forma de placa de aluminio de forma cuadrada con un lado de 3 cm, 1 ... 2 mm de espesor. Transistor de regulación VT1: potencia media, con un gran coeficiente de transferencia (compuesto). Su corriente de colector debe ser 2...3 veces la corriente máxima de carga. La tensión del colector VT1 no debe ser inferior a la tensión máxima de salida de la fuente de alimentación. Como VT1, se pueden utilizar transistores npn KT972A, KT829A, KT827A, etc. El transistor VT2 funciona en modo de baja corriente, por lo que cualquier transistor pnp de baja potencia es adecuado: KT203A ... V, KT361A ... G, KT313A, B, KT209A, B, etc. La capacitancia del condensador de extinción C1 se puede determinar aproximadamente mediante los métodos [3, 5]. El criterio para la elección correcta de la capacitancia C1 es obtener el voltaje máximo requerido en la carga. Si su capacitancia se reduce artificialmente en un 20 ... 30%, no se proporcionará el voltaje de salida máximo a la carga nominal. Otro criterio para la elección correcta de C1 es la invariancia de la naturaleza de la forma de onda del voltaje a la salida del puente de diodos (Fig. 3). La forma de onda del voltaje tiene la forma de una secuencia de semiondas sinusoidales rectificadas del voltaje de la red con topes limitados (aplanados) de semiondas sinusoidales positivas. Las amplitudes de los vértices limitados son variables, dependen de la posición del control deslizante del potenciómetro R7 y cambian linealmente a medida que gira. Pero cada media onda debe necesariamente llegar a cero, no se permite la presencia de un componente constante (como se muestra en la Fig. 3 con una línea de puntos), porque en este caso, se viola el modo de estabilización.
El nivel de ondulación en la carga del circuito de la figura 2 no supera los 70 mV. Las resistencias R1, R2 son protectoras. Protegen el transistor de control VT1 de fallas por sobrecorriente durante los transitorios en el momento en que la unidad está conectada a la red (debido al rebote de los contactos del par de conexión del enchufe de red). De acuerdo con el principio del esquema anterior, se pueden construir fuentes de alimentación similares para otros valores de potencia requeridos. Literatura
Autor: N.Tsesaruk, Tula; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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