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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Fuente de alimentación regulada estabilizada con protección de sobrecarga. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación Muchas fuentes de alimentación de radioaficionados (PSU) se fabrican en chips KR142EN12, KR142EN22A, KR142EN24, etc. El límite inferior de ajuste de estos microcircuitos es de 1,2 ... 1,3 V, pero a veces es necesaria una tensión de 0,5 ... 1 V. El autor ofrece varias soluciones técnicas para una fuente de alimentación basadas en estos microcircuitos. El circuito integrado (IC) KR142EN12A (Fig. 1) es un regulador de voltaje ajustable del tipo de compensación en el paquete KT-28-2, que le permite alimentar dispositivos con una corriente de hasta 1,5 A en el rango de voltaje de 1,2 ... 37 V. Esta integrado El estabilizador tiene protección de corriente térmicamente estable y protección contra cortocircuito de salida.
Basado en IC KR142EN12A, es posible construir una fuente de alimentación ajustable, cuyo circuito (sin transformador y puente de diodos) se muestra en la fig. 2. El voltaje de entrada rectificado se suministra desde el puente de diodos al capacitor C1. El transistor VT2 y el chip DA1 deben estar ubicados en el radiador. La brida del disipador de calor DA1 está conectada eléctricamente al pin 2, por lo que si DA1 y el transistor VD2 están ubicados en el mismo disipador de calor, deben estar aislados entre sí. En la versión del autor, DA1 está instalado en un disipador de calor pequeño separado, que no está conectado galvánicamente al disipador de calor y al transistor VT2.
La potencia disipada por un chip con disipador de calor no debe exceder los 10 vatios. Las resistencias R3 y R5 forman un divisor de tensión incluido en el elemento de medida del estabilizador, y se seleccionan según la fórmula: UO = tufuera.min (1 + R3/R5). Se suministra un voltaje negativo estabilizado de -2 V al capacitor C2 y al resistor R1 (usado para seleccionar el punto térmicamente estable VD5). Para proteger contra un cortocircuito del circuito de salida del estabilizador, basta con conectar un condensador electrolítico con una capacidad de al menos 3 μF en paralelo con la resistencia R10 y derivar la resistencia R5 con un diodo KD521A. La ubicación de las piezas no es crítica, pero para una buena estabilidad de la temperatura es necesario utilizar los tipos de resistencias adecuados. Deben ubicarse lo más lejos posible de fuentes de calor. La estabilidad general del voltaje de salida se compone de muchos factores y, por lo general, no supera el 0,25 % después del calentamiento. Después de encender y calentar el dispositivo, la resistencia Radd establece el voltaje de salida mínimo de 0 V. Las resistencias R2 (Fig. 2) y la resistencia Radd (Fig. 3) deben ser trimmers multivueltas de la serie SP5.
Las capacidades actuales del microcircuito KR142EN12A están limitadas a 1,5 A. Actualmente, se venden microcircuitos con parámetros similares, pero diseñados para una corriente más alta en la carga, por ejemplo, LM350, para una corriente de 3 A, LM338, para una corriente de 5 A. Los datos sobre estos microcircuitos se pueden encontrar en el sitio web de National Semiconductor [1]. Recientemente, han aparecido a la venta microcircuitos importados de la serie LOW DROP (SD, DV, LT1083/1084/1085). Estos microcircuitos pueden operar a un voltaje reducido entre entrada y salida (hasta 1...1,3 V) y proporcionar un voltaje estabilizado en la salida en el rango de 1,25...30 V a una corriente de carga de 7,5/5/3 A respectivamente. El análogo doméstico más cercano del tipo KR142EN22 en términos de parámetros tiene una corriente de estabilización máxima de 7,5 A. A la corriente máxima de salida, el fabricante garantiza el modo de estabilización a una tensión de entrada-salida de al menos 1,5 V. Los microcircuitos también tienen protección incorporada contra el exceso de corriente en la carga de un valor aceptable y protección térmica contra sobrecalentamiento. del caso Estos estabilizadores proporcionan inestabilidad de voltaje de salida de 0,05 %/V, inestabilidad de voltaje de salida cuando la corriente de salida cambia de 10 mA al valor máximo no peor que 0,1 %/V. En la fig. 4 muestra un circuito de suministro de energía para un laboratorio doméstico, que le permite prescindir de los transistores VT1 y VT2, que se muestran en la Fig. 2. En lugar del chip DA1 KR142EN12A, se utilizó el chip KR142EN22A. Se trata de un regulador regulable con baja caída de tensión, que permite obtener una corriente de hasta 7,5 A en la carga.
La disipación de potencia máxima a la salida del estabilizador Pmax se puede calcular mediante la fórmula: Рmax = (Uen - UO) LaO,
Por ejemplo, el voltaje de entrada aplicado al chip, Uen=39 V, tensión de salida en la carga UO=30 V, corriente de carga IO\u5d 45 A, entonces la potencia máxima disipada por el microcircuito en la carga es de XNUMX vatios. El capacitor electrolítico C7 se usa para reducir la impedancia de salida a altas frecuencias, y también reduce el nivel de voltaje de ruido y mejora el suavizado de ondas. Si este capacitor es de tantalio, entonces su capacitancia nominal debe ser de al menos 22 microfaradios, si es de aluminio, al menos 150 microfaradios. Si es necesario, se puede aumentar la capacidad del condensador C7. Si el condensador electrolítico C7 está ubicado a una distancia de más de 155 mm y está conectado a la fuente de alimentación con un cable con una sección transversal de menos de 1 mm, entonces se instala un condensador electrolítico adicional con una capacidad de al menos 7 microfaradios en la placa paralela al condensador C10, más cerca del propio microcircuito. La capacitancia del condensador de filtro C1 se puede determinar aproximadamente, en base a 2000 microfaradios por 1 A de corriente de salida (a un voltaje de al menos 50 V). Para reducir la deriva de temperatura del voltaje de salida, la resistencia R8 debe ser de alambre o de lámina metálica con un error no mayor al 1%. La resistencia R7 es del mismo tipo que la R8. Si el diodo zener KS113A no está disponible, puede usar el ensamblaje que se muestra en la Fig. 3. La solución del circuito de protección dada en [2] se adapta bastante bien al autor, ya que funciona perfectamente y se ha probado en la práctica. Puede utilizar cualquier solución de circuito de protección BP, por ejemplo, las propuestas en [3]. En la versión del autor, cuando se activa el relé K1, los contactos K1.1 se cierran, cortocircuitando la resistencia R7 y el voltaje en la salida de la fuente de alimentación se convierte en 0 V. La placa de circuito impreso de la fuente de alimentación y la ubicación de los elementos se muestran en la fig. 5, la apariencia de la fuente de alimentación - en la fig. 6. Dimensiones de la placa de circuito impreso 112x75 mm. Aguja seleccionada del radiador. El chip DA3 está aislado del disipador térmico por una junta y unido a él con una placa de resorte de acero que presiona el chip contra el disipador térmico.
El capacitor C1 de tipo K50-24 está compuesto por dos capacitores conectados en paralelo con una capacidad de 4700 μFx50 V. Se puede usar un análogo importado de un capacitor de tipo K50-6 con una capacidad de 10000 μFx50 V. El capacitor debe ubicarse lo más cerca posible del tablero, y los conductores que lo conectan al tablero deben ser lo más cortos posible. Condensador C7 fabricado por Weston con una capacidad de 1000 uFx50 V. El condensador C8 no se muestra en el diagrama, pero tiene agujeros en la placa de circuito impreso. Puede usar un capacitor con una clasificación de 0,01 ... 0,1 μF para un voltaje de al menos 10 ... 15 V.
Los diodos VD1-VD4 son un microconjunto de diodos RS602 importado, diseñado para una corriente máxima de 6 A (Fig. 4). El relé RES10 (pasaporte RS4524302) se utiliza en el circuito de protección de la fuente de alimentación. En la versión del autor, se utilizó una resistencia R7 del tipo SPP-ZA con una dispersión de parámetros de no más del 5%. La resistencia R8 (Fig. 4) debe tener una dispersión de no más del 1 % del valor especificado. La fuente de alimentación generalmente no requiere configuración y comienza a funcionar inmediatamente después del ensamblaje. Después de calentar la unidad con la resistencia R6 (Fig. 4) o la resistencia Rdop (Fig. 3), se establece 0 V en el valor nominal de R7. En este diseño se utiliza un transformador de potencia de la marca OSM-0,1UZ con una potencia de 100 W. Núcleo magnético ShL25/40-25. El devanado primario contiene 734 vueltas de cable PEV de 0,6 mm, el devanado II - 90 vueltas de cable PEV de 1,6 mm, el devanado III - 46 vueltas de cable PEV de 0,4 mm con un grifo desde el medio. El conjunto de diodos RS602 se puede reemplazar con diodos clasificados para una corriente de al menos 10 A, por ejemplo, KD203A, V, D o KD210 A-G (si no coloca los diodos por separado, deberá volver a hacer la placa de circuito impreso) . Como transistor VT1, puede usar el transistor KT361G. Literatura
Autor: A. N. Patrin, Kirsanov; Publicación: radioradar.net
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