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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Estabilizador de tensión de conmutación, 8-60/5 voltios 2 amperios. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Protectores contra sobretensiones Este estabilizador se diferencia de otros similares por la simplicidad del circuito y los altos valores de estabilización y coeficientes de eficiencia. Utiliza el microcircuito K155LAZ (o su análogo), ampliamente utilizado. Este estabilizador se utilizó para alimentar un dispositivo digital, y en la fabricación de varios dispositivos digitales siempre hay un par de inversores adicionales. El estabilizador (Fig. 5.13) consta de las siguientes unidades funcionales: una unidad de disparo (R3, VD1, VT1, VD3), una fuente de voltaje de referencia y un dispositivo de comparación (DD1.1, R1), un amplificador de CC (VT2, DD1.2 .5, VT3), un interruptor de transistor (VT4, VT2), un dispositivo de almacenamiento de energía inductivo con un diodo de conmutación (VD2, L1) y filtros: entrada (L1, C2, C4) y salida (C5, C3, L6, CXNUMX ).
Principales características técnicas:
La placa de circuito impreso del estabilizador se muestra en la fig. 5.14.
Después de conectar la alimentación, entra en funcionamiento la unidad de disparo, que es un estabilizador de voltaje paramétrico con un seguidor de emisor. En el emisor del transistor VT1 aparece una tensión de unos 4 V. Como todavía no hay tensión en la salida del estabilizador, el diodo VD3 está cerrado. Como resultado, se encienden la fuente de voltaje de referencia y el amplificador de CC. El interruptor del transistor todavía está cerrado. Dado que el voltaje de suministro del elemento DD1.1 es inferior a 5 V, se establece un nivel lógico alto en su salida y se forma un flanco pronunciado del pulso de conmutación en la salida del amplificador de CC. Este borde abre rápidamente (en aproximadamente 30 ns) el interruptor electrónico, que comienza a pasar corriente al dispositivo de almacenamiento de energía inductivo. La corriente a través del interruptor y el voltaje en el capacitor C4 aumentarán suavemente. Tan pronto como este voltaje exceda el voltaje en el diodo zener VD1, el diodo VD3 se abrirá y el transistor VT1 se cerrará. El nodo de lanzamiento se apagará y no participará en operaciones posteriores. A partir de este momento, se activa un circuito de retroalimentación negativa en el estabilizador y éste entra en estado operativo. El voltaje en el condensador C4 continúa aumentando hasta el momento en que en la salida del elemento DD1.1 el nivel 1 cambia a 0. El amplificador de CC forma una caída del pulso de conmutación, que no cierra la llave electrónica durante unos 200 minutos. Hasta ese momento, la energía electromagnética se acumulaba en el inductor L2. Parte de la energía que pasa a través de la llave electrónica ingresa a la carga. Además, el voltaje de autoinducción del inductor L2 abre el diodo VD2 y la energía acumulada en este inductor comienza a fluir hacia la carga. Para reducir la amplitud de una sobretensión peligrosa para el microcircuito DD1, se elige que la capacitancia del condensador C4 sea muy grande, mientras que normalmente no supera varias decenas o cientos de microfaradios. Una vez agotada la reserva de energía en el inductor L2, la corriente fluirá hacia la carga desde el condensador C4. Después de un tiempo, el voltaje en él disminuirá al valor cuando se forma el frente del siguiente pulso de conmutación en la salida del amplificador de CC y el interruptor electrónico se abre nuevamente: comienza un nuevo ciclo de operación del estabilizador. Todos los inductores son iguales y están enrollados en núcleos magnéticos blindados B20 hechos de ferrita de 2000 NM con un espacio entre las copas de aproximadamente 0,2 mm. Los devanados contienen 20 vueltas de un haz de cuatro cables PEV-2-0,41. También se pueden utilizar núcleos magnéticos de ferrita en anillo, pero siempre con un hueco. Si no fue posible obtener un espacio limpio y el anillo se divide en varias partes, entonces también se puede crear el espacio necesario (aproximadamente 0,2 mm). Para hacer esto, se aplican varias capas de pegamento, por ejemplo, "Super Cement", a las superficies a pegar hasta que estén completamente secas, y luego los fragmentos se pegan en un anillo. El número de vueltas y de alambre tampoco son críticos en este caso. El estabilizador utiliza condensadores K52-2 u otros, pero siempre tantalio o niobio (cuando se reemplaza por K50-6, la eficiencia disminuye); K50-6 (C4 y C6), el resto - KM-5 o. KM-6. El condensador C2 se compone de tres conectados en paralelo con una capacidad de 1 μF. El diodo VD3 se puede reemplazar con cualquier diodo pulsado de baja potencia. En lugar del transistor KT3102G, son adecuados KT3102E, KT342V, KT373V; en lugar de KT608B (VT1) - KT503D, KT503E y en la salida del amplificador de CC - KT608B, KT602B, KT630A.KT630G. En el elemento clave, puede utilizar los transistores KT908B, 2T908A, 2T912B, KT912B y, con un ligero deterioro de la eficiencia, KT808A. No se pueden utilizar transistores de la serie KT909, ya que esto provocará la excitación del interruptor a alta frecuencia y la falla de todo el dispositivo. También se probaron los transistores de las series KT802, KT803, KT805, KT819, KT827, KT829 y KT818, KT825, pero mostraron peores resultados (en los dos últimos casos, el circuito del interruptor se cambió en consecuencia). Todas las piezas utilizadas deben comprobarse cuidadosamente. Antes de montar la resistencia de sintonización R1 en la placa, su resistencia se establece en 3,3 kOhm. El estabilizador se enciende primero a una tensión de alimentación de 8 V y una resistencia de carga de 10 ohmios, después de lo cual se monitorea la tensión de salida y, si es necesario, se ajusta con la resistencia R1 a un nivel de 5 V. El voltaje se ajusta finalmente después de que el estabilizador se haya calentado durante 10...16 minutos. Si el diodo VD2 y el transistor VT4 están instalados en disipadores de calor, el estabilizador puede proporcionar una corriente de carga de hasta 4 A, pero en este caso es mejor hacer el diodo VD2 en el interruptor a partir de varios diodos 2D213A conectados en paralelo. . Cabe señalar que en algunos modos de funcionamiento del estabilizador, los procesos transitorios en el colector del transistor VT4 y en la base del transistor VT3 pueden diferir significativamente. El voltaje en el emisor del transistor VT4 puede contener oscilaciones parásitas causadas por procesos ondulatorios en un filtro de salida complejo, que, sin embargo, no deterioran la eficiencia general. Autor: Semyan A.P.
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