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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Protección IP con la ayuda de un multiplicador analógico KR525PS2. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado En muchas fuentes de alimentación, el elemento regulador está protegido contra el exceso de corriente y temperatura permitidas. En opinión del autor, estas medidas no son suficientes y propone proteger el transistor de control para que no exceda la potencia permitida, teniendo en cuenta la temperatura de la carcasa. El artículo considera una variante de dicha protección de una fuente de alimentación no estabilizada utilizando un multiplicador analógico KR525PS2. Las fuentes estabilizadas también pueden equiparse con dicho nodo. La potencia disipada por el transistor de control de la fuente de alimentación (PSU) es igual al producto de la corriente de colector (corriente de carga) y la caída de tensión en la sección colector-emisor. En las PSU de laboratorio (con voltaje de salida ajustable), con un voltaje de salida bajo y una corriente de carga alta, el transistor de control puede generar una potencia que excede la permitida para un dispositivo en particular. Tales fuentes de alimentación generalmente brindan solo protección actual. Sin embargo, no puede proteger el elemento regulador cuando la corriente de carga es menor que el valor de operación de protección, y la potencia liberada en el transistor regulador excede la permitida. Surge la pregunta, ¿cómo proteger el transistor de control para que no exceda la disipación de potencia permitida? Hay un chip doméstico KR525PS2, que realiza la operación de multiplicar dos parámetros analógicos. Si se aplican a sus entradas señales proporcionales a la corriente del colector del transistor regulador y el voltaje en la sección colector-emisor, entonces el voltaje de salida será proporcional a su producto. Así, sobre la base de este microcircuito, es posible montar una unidad de protección contra la superación de la potencia admisible por parte del transistor de regulación. En la figura se muestra un diagrama de dicho nodo de protección en una fuente de alimentación no estabilizada.
La entrada X del microcircuito DA1 se alimenta con voltaje desde la base del transistor regulador VT3, y la entrada Y es parte del voltaje del sensor de corriente R5, proporcional a la corriente de carga (el voltaje en la base del transistor regulador es igual a la tensión en su emisor menos 0,6 V). Se hace un comparador en el amplificador operacional DA2. Su entrada no inversora recibe voltaje de la salida del multiplicador DA1, y la entrada inversora recibe un voltaje ejemplar del divisor resistivo R15R16RK1. Cuando el voltaje en la entrada no inversora es mayor que en la inversora, se envía una señal desde la salida del amplificador operacional al trinistor VS1. Abre y conecta la base del transistor VT5 a un cable común a través del diodo VD1. El transistor VT1, seguido de los transistores VT2 y VT3 están cerrados. Al mismo tiempo, el LED HL1 se enciende, lo que indica que la PSU está apagada y la carga está desenergizada. El termistor RK1 actúa como un sensor de temperatura para el cuerpo del transistor VT3 (se fija en el cuerpo del transistor o en un disipador de calor cerca del cuerpo). La unidad de protección se alimenta del devanado adicional del transformador de red T1. En los diodos VD6-VD9 y los condensadores C2, C3, se ensambla un rectificador, y en los diodos zener VD10, VD11 y las resistencias R10, R11, el estabilizador bipolar más simple. El nodo de seguridad se configura de la siguiente manera. Primero, las resistencias de ajuste R12-R14 corrigen el voltaje cero en el multiplicador. Con voltajes cero en las entradas X e Y (están conectadas a un cable común), la resistencia de corte R14 establece un voltaje cero en la salida Z. Luego, aplicando un voltaje de algunos voltios a la entrada X (todavía hay cero voltaje en la entrada Y), la resistencia de corte R13 se establece en cero voltaje en la salida Z. Y finalmente, se lleva a cabo una operación similar para la entrada Y. Después de eso, el ajuste del multiplicador se considera completo. Luego, con base en la potencia permitida disipada por el transistor regulador y la corriente permitida, se calcula el voltaje colector-emisor. Para el transistor KT819G, con una potencia admisible de 60 W y una corriente de 15 A, este valor es de 4 V. A una corriente máxima de 15 A, la caída de tensión en el sensor de corriente es de 3,6 V. Estas tensiones (3,4 y aproximadamente 2,2 ... 3,6, 7 V: este valor depende de la posición de la resistencia de corte R6) se alimenta a las entradas correspondientes (X e Y) del multiplicador, habiéndolos desconectado previamente de las resistencias R7 y R15, y el comparador se activa, el trinistor y el LED se encienden. Esto puede requerir la selección de la resistencia RXNUMX. La presencia de un termistor RK1 con un TCR negativo conduce al hecho de que con un aumento en la temperatura de la caja del transistor, la resistencia del termistor disminuye, por lo tanto, el voltaje en la entrada inversora del amplificador operacional disminuirá. Y dado que la potencia permisible disipada por el transistor disminuye al aumentar la temperatura de la carcasa, en este caso la unidad de protección debería operar a una potencia más baja. Dicha protección se puede aplicar en casi cualquier fuente de alimentación con un transistor regulador. Sin embargo, debe recordarse que el voltaje en las entradas del multiplicador no debe exceder los 10 V. Por lo tanto, en los casos en que el voltaje en el transistor de regulación pueda exceder este valor, debe aplicarse a la entrada X del multiplicador a través de un divisor resistivo. Autor: A. Partin, Ekaterinbur
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