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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Fuente de alimentación de 12 voltios con protección contra cortocircuitos. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación Esta fuente de alimentación es fácil de replicar, está protegida de manera confiable contra cortocircuitos accidentales, tiene un ajuste suave del voltaje de salida desde "cero", los colectores de transistores están conectados directamente al radiador o a la carcasa (tierra del chasis). El bloque consta de un transformador reductor, un rectificador, un dispositivo comparador en un amplificador operacional, que controla el transistor compuesto y la unidad de protección con su consumo de corriente (Fig. 1).
Se debe verificar la potencia que produce el transformador reductor. Para ello, se conecta el devanado primario a través de un fusible a una red de 220 voltios, habiendo aislado previamente todos los tramos abiertos del cableado. El voltaje alterno en el devanado secundario no debe exceder los 20 voltios; de lo contrario, después del rectificador, el voltaje continuo en el capacitor electrolítico excederá los 30 voltios, el límite para el chip amplificador operacional. En paralelo, se conecta un voltímetro a los terminales del devanado secundario del transformador y se cortocircuita brevemente con una potente resistencia con una resistencia de 20 ohmios. La corriente a través de la resistencia será de aproximadamente 1 amperio. Normalmente esto es suficiente, pero es cuestión de gustos. Si las lecturas del voltímetro han cambiado ligeramente y la potencia es satisfactoria, se completa la prueba. En el rectificador, es mejor utilizar el microconjunto KTs-402 o KTs-405 con cualquier índice de letras. Entonces el voltaje constante en la salida será más "hermoso" debido a los mismos parámetros de los diodos puente. Cuando se requieren grandes corrientes unitarias, el puente rectificador se ensambla a partir de potentes diodos individuales. El dispositivo de comparación (ver Fig. 1) consta de un amplificador operacional DA1 y un puente de medición formado por resistencias R5-R7 y un diodo Zener VD2. Un cambio de tensión en la salida de la fuente de alimentación provoca un desequilibrio en el puente de medición. El amplificador operacional amplifica el voltaje de desequilibrio cambiando el voltaje a través de la resistencia de carga R4, pero como esta carga es constante, la corriente que pasa a través del chip cambia. Esta corriente es ideal para controlar un transistor de regulación, ya que el transistor es, en general, un elemento de corriente. La idea de la inclusión no estándar de un amplificador operacional se toma de [1]. Se puede utilizar cualquier amplificador operacional en el dispositivo de comparación, especialmente si la unidad se utilizará como estabilizador de voltaje no regulado en cualquier dispositivo. El voltaje en la salida del bloque será igual al doble del voltaje de estabilización del diodo zener utilizado (esta relación se puede cambiar mediante las resistencias R5 y R6). Si necesita estabilizar un voltaje de más de 30 voltios, entonces necesita instalar un diodo Zener VD3 (que se muestra en líneas de puntos), que suprimirá el exceso de voltaje en el amplificador operacional. En este caso, la resistencia de la resistencia R7 debe calcularse para la corriente nominal de funcionamiento del diodo Zener VD2. Un amplificador operacional sin realimentación puede excitarse y entonces será necesario introducir el condensador C4. No todos los amplificadores operacionales son adecuados para la opción de bloque variable (consulte la Figura 2). Es necesario asegurarse de que cuando el potenciómetro R7 reduzca el voltaje de salida a "cero", el proceso de estabilización no se interrumpa. De lo contrario, el voltaje total del rectificador aparecerá en la salida de la unidad.
La unidad de protección consta de una derivación y un tiristor 2U107A. La corriente que pasa a través de la derivación crea una caída de voltaje proporcional a través de ella. Tan pronto como el voltaje alcance un cierto nivel, el SCR se abrirá y desequilibrará el puente de equilibrio R5-R8 (Fig. 2). Luego, el transistor compuesto VT1-VT2 se cerrará y la corriente a través de la carga del bloque se detendrá. Para devolver la protección a su estado original, utilice el botón SB1. No debe utilizar un interruptor de palanca o un interruptor aquí: es posible que se olvide de activar la protección. Si necesita obtener la corriente máxima, simplemente puede mantener presionado el botón. Se utilizó un trozo de alambre de manganina como derivación. La sección transversal y la longitud del cable se seleccionan experimentalmente según la corriente requerida y el umbral de protección. El tiristor 2U107A resultó ser la opción más exitosa en términos de sensibilidad, velocidad y confiabilidad de funcionamiento. Otros SCR no dieron el resultado deseado. Se puede ensamblar un transistor compuesto a partir de cualquier transistor sujeto a las reglas generales, por ejemplo: VT1-KT808A, VT2-KT815A. La resistencia del recortador R3 (Fig. 1) sirve para configurar el transistor compuesto para una salida de corriente máxima. Para hacer esto, cortocircuite brevemente la salida de la fuente de alimentación con una resistencia de carga (por ejemplo, 12 ohmios) y configure R3 a la desviación más pequeña del voltaje de salida. Con base en lo anterior se montó una fuente de alimentación de laboratorio bipolar (ver Fig. 3 y fotografías 1-3). El estabilizador superior del diagrama es cómodo de usar sin protección. Junto con el estabilizador inferior, puede obtener un voltaje de hasta 25 voltios, además de protección contra sobrecargas. El transistor VT1 debe aislarse del radiador con una junta de mica.
Las piezas de la fuente de alimentación se ensamblan sobre una placa de circuito impreso de 80x110 mm. El cuerpo del bloque está fabricado con laminado de fibra de vidrio de una cara con dimensiones 235x100x160 mm. Las partes del cuerpo están unidas con estaño. La tapa superior de la caja está reforzada con refuerzos triangulares. Las paredes delantera y trasera están unidas al palet con rectángulos. Se perforan agujeros en ellos y se sueldan tuercas M3 desde el interior para asegurar la tapa.
El falso panel se fija al panel frontal mediante un tornillo y una tuerca a través de un orificio perforado en el medio. Hay LED en el panel falso: rojo: se enciende cuando se activa la protección, verde: indica que la unidad está conectada a la red. Se cortan agujeros para el voltímetro y el miliamperímetro. El miliamperímetro se ajusta mediante una derivación de modo que la aguja se desvía completamente y la protección se activa con una corriente de 300 miliamperios. Esta protección funciona instantáneamente y ha salvado a más de un dispositivo.
En el panel trasero hay radiadores con transistores VT1 y VT3, un fusible, terminales de voltaje de salida, un interruptor de palanca para encender el suministro de energía a la red, un interruptor de palanca para cambiar un voltímetro y un botón de "Reinicio de protección". Literatura
Autor: M. Faizullin (UA9WNH/9), faizul@rambler.ru; Publicación: cxem.net
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