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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Un estabilizador paralelo simple y potente en transistores de 12 voltios 600 miliamperios. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Protectores contra sobretensiones El artículo propuesto describe los principios de funcionamiento de un estabilizador paralelo y considera la posibilidad de usarlo para estabilizar la fuente de alimentación de potentes amplificadores de graves de alta calidad. También se muestra un diagrama de una fuente de alimentación completa con un regulador en paralelo. Entre los radioaficionados, así como en dispositivos de audio industriales de alta calidad, los reguladores paralelos son muy utilizados. En estos dispositivos, el elemento estabilizador está conectado en paralelo con la carga, lo que se refleja bien en un parámetro del estabilizador como su velocidad. De hecho, la velocidad del estabilizador está determinada por la velocidad del elemento estabilizador. Además, las ventajas de los estabilizadores paralelos incluyen el hecho de que, independientemente de la corriente consumida por el estabilizador, la corriente consumida por él desde la fuente de alimentación permanece sin cambios. Este hecho tiene un efecto positivo en el nivel de ruido emitido por la fuente de alimentación en su conjunto (debido a que las desviaciones de corriente de consumo no circulan por el puente transformador y rectificador), aunque es la causa de su baja eficiencia. Considere lo anterior en el ejemplo del estabilizador paralelo más simple: un estabilizador paramétrico en un diodo zener (Fig. 1).
La resistencia R0 establece la corriente total que fluirá a través del diodo zener y la carga conectada en paralelo a él. Es fácil ver que cuando cambia la corriente de carga, la corriente a través de la resistencia R0 permanecerá constante, solo cambiará la corriente que fluye a través del diodo zener D1. Esto sucederá siempre que se cumpla la condición (1): IН<IR0-Ist.min. (1)
La velocidad de este estabilizador estará determinada principalmente por la tasa de cambio en el valor de la capacitancia de barrera del diodo zener [1], así como el tiempo de carga-descarga del capacitor C1. Sin embargo, tales estabilizadores también tienen desventajas, en particular, para obtener un coeficiente de estabilización más o menos decente (> 100), una corriente proporcional a la corriente de carga debe fluir a través del diodo zener. Esta circunstancia, teniendo en cuenta que la gran mayoría de los diodos zener están diseñados para corrientes de hasta 100 mA, dificulta el uso de estabilizadores paramétricos en dispositivos potentes. Para sortear este obstáculo, se coloca en paralelo con el estabilizador un potente elemento activo, como un transistor MOSFET, como se muestra en la Fig. 2.
En este circuito, el diodo zener solo establece un voltaje estable en la puerta del transistor Q1, a través del circuito de fuente de drenaje del cual fluye la corriente principal. El diodo Zener VD3 protege a Q1 de averías debido al alto voltaje de esta implementación. Más detalles sobre el funcionamiento de este esquema se pueden encontrar en [2]. El circuito que se muestra en la figura uno es capaz de operar con corrientes altas (limitado por las características limitantes del mosfet aplicado), pero libera más energía y tiene una eficiencia baja (menos del 30 %, si la caída en la resistencia R1 es relativamente grande). , la corriente a través del mosfet es comparable a la corriente a través de la carga, los valores de los voltajes de entrada y salida no superan los 100 V), lo que es una seria desventaja en aplicaciones de alta potencia. Pero la corriente que fluye a través del mosfet se puede reducir significativamente sin comprometer el factor de estabilización si se elimina la fuente de inestabilidad en este circuito. Detengámonos en ello con más detalle. Cuando cambia el voltaje en la entrada del estabilizador, cambia la corriente que fluye a través de la resistencia R1, este cambio se puede reducir aumentando el valor de esta resistencia, pero esto, a su vez, requerirá un aumento en la caída de voltaje a través de esta resistencia. , y por lo tanto reducir la eficiencia. La mejor solución, en mi opinión, es reemplazar esta resistencia con una fuente de corriente, en la que la caída de voltaje se puede establecer igual a la suma de la desviación del voltaje de entrada + 2-3 voltios para que funcione el elemento activo de la fuente de corriente. normalmente. Teniendo en cuenta estas adiciones, se desarrolló un circuito de suministro de energía con un estabilizador paralelo, que se muestra en la Fig. 3.
La función de la resistencia de ajuste de corriente aquí la realiza la fuente de corriente en el transistor Q1. Para reducir la inestabilidad de la corriente que produce, se alimenta de otra fuente de corriente de menor potencia, que a su vez se alimenta a través de un filtro RCR para reducir el rizado. La resistencia R7 puede ajustar aproximadamente la corriente de funcionamiento del estabilizador, la resistencia R4 sin problemas. La resistencia R8 puede ajustar el voltaje de salida del estabilizador dentro de un rango pequeño. R6 representa la carga de la fuente de alimentación, que consume alrededor de 600 mA (¡no conecte la fuente de alimentación sin carga!). Los transistores Q1 y M1 se pueden instalar en un radiador común con un área de al menos 500 cm cuadrados. Las principales características técnicas del estabilizador (con filtros RC de entrada y salida):
Es fácil ver que el circuito presentado tiene parámetros suficientemente altos en términos de eficiencia y Kst, comparables con las características de los estabilizadores en serie de compensación, conservando casi por completo las ventajas de los estabilizadores en paralelo. Al mismo tiempo, el circuito es bastante simple, no requiere piezas escasas y puede ser diseñado incluso por radioaficionados novatos. Con un voltaje de entrada de hasta 50 V en el circuito, puede usar: Q1-BD244C, Q2-BC546A, M1-IRF630. Como diodo zener D7, puede usar cualquier voltaje de 8,2 V, diodos D1-D4 como SF54, diodos D5, D6, D8, D9, por ejemplo, 1N4148. Literatura
Autor: Baushev Oleg alias Olegyurich; Publicación: cxem.net
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