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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Potente regulador de conmutación de alta eficiencia, 8-16/5 voltios 10 amperios. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Protectores contra sobretensiones Presentamos a su atención un estabilizador de voltaje pulsado con un conjunto rectificador síncrono. Su diagrama se muestra en la Fig. 5.39.
Principales características técnicas:
El estabilizador utiliza el chip de control UC3843 de Unitrode Corp. El chip de control implementa un método de ancho de pulso para estabilizar el voltaje de salida. Para hacer esto, incluye una unidad de comparación en el amplificador operacional; parte del voltaje de referencia (2,5 V) se suministra a una entrada y parte de la salida del divisor de voltaje resistivo R1, R4 se suministra a la otra. Los elementos R2, C8 son el circuito de corrección de este amplificador. Durante la regulación, la duración del pulso de salida comienza a disminuir en comparación con el original, tan pronto como el voltaje en el pin 2 del microcircuito supera los 2,5 V. La frecuencia de los pulsos permanece constante. Para proteger el estabilizador contra sobrecorriente, el chip está equipado con un comparador de alta velocidad. Una de sus entradas recibe un voltaje de referencia de 1 V desde la fuente incorporada, y la otra (pin 3) recibe un voltaje proporcional a la corriente que fluye a través del transistor abierto VT2. El elemento de potencia utilizado es el IRF4905, un transistor de efecto de campo de canal p de International Rectifier. Su resistencia de apertura es de unos 20 mOhm y el retardo de apertura y cierre es de unos 80 n.s. La unidad rectificadora síncrona está fabricada sobre los elementos VD2, VT3. También se seleccionó el transistor VT3, IRF3205 de efecto de campo de canal n de la misma empresa, con una baja resistencia de canal abierto (8 mOhm). Luego, a la corriente de carga máxima, la caída de voltaje, en lugar de los típicos 0,5 V de los diodos Schottky, disminuirá a aproximadamente 100 mV, lo que también reduce las pérdidas de energía en el ISN en su conjunto. Adquiere tales características solo cuando se controla mediante un potente amplificador de pulso, que proporciona una corriente grande (varios amperios) para recargar la capacitancia de la fuente de la puerta y del drenaje de la puerta. En el estabilizador de voltaje considerado, este amplificador se fabrica utilizando transistores de microensamblaje VT1. Además, invierte la señal de control producida por el chip DA1. El filtro de suavizado de salida está formado por los condensadores C12...C17. Su número (seis) y la elección del tipo son suficientes para un filtrado de alta calidad de la tensión de salida sin necesidad de un filtro de alta frecuencia adicional. Es necesario un filtro de entrada en forma de U para suprimir las interferencias de alta frecuencia que surgen debido a la naturaleza pulsada de la corriente consumida por el estabilizador. Fue posible reducir las pérdidas de conmutación y al mismo tiempo aumentar la eficiencia del estabilizador gracias al uso de un diodo Schottky con una baja caída de voltaje y un tiempo de recuperación de aproximadamente 2 μs como VD0,05. El dispositivo está fabricado sobre elementos estándar, a excepción de los elementos enrollados. El inductor L1 está enrollado sobre un anillo. K10x6x4,5 fabricado en permalloy. MP 140 y contiene 5 vueltas de 6 cables PEV-0,5, dispuestos uniformemente a lo largo de todo el perímetro del anillo. El estrangulador L2 está fabricado sobre un anillo K19x11x4,8 del mismo material y contiene 12 vueltas de 10 cables del mismo diámetro. El transformador T1 está enrollado en un anillo. K10x6x2000 hecho de ferrita 1NM0,2 El devanado secundario está hecho de alambre PEV-200 y contiene 2 vueltas, distribuidas uniformemente alrededor de todo el perímetro del anillo. El devanado primario es un cable que pasa a través del orificio del anillo, cuyos extremos están conectados, respectivamente, al drenaje del transistor VT3 y a la corriente que conecta el drenaje del transistor VT2 al terminal izquierdo del inductor LXNUMX en el circuito. Al conectar un transformador, es necesario observar cuidadosamente la fase correcta de los devanados. Para un filtrado de alta calidad de las interferencias de alta frecuencia se utilizan condensadores de tantalio sin cables (C1...C7, C12...C17) en la carcasa D (condensadores de montaje en superficie) de NEC, Nichicon, TDK, etc.. Condensadores de óxido K53 -28, K53 son adecuados para los domésticos -25, K53-22. Es cierto que los dos últimos tipos de condensadores deben sellarse después de la instalación. El estabilizador no necesita ajuste, por supuesto, si su instalación se realiza bien. Las peculiaridades del funcionamiento del microcircuito DA1 incluyen el hecho de que "no le gusta" trabajar con valores del ciclo de trabajo del pulso de control inferiores a 2, es decir. baja tensión de alimentación. Esto se manifiesta en el hecho de que los pares de pulsos de períodos adyacentes tienen duraciones diferentes, pero constantes, para una tensión de alimentación determinada. De hecho, esto significa que la forma de ondulación del voltaje de salida recibirá otra envolvente a una frecuencia la mitad de baja que la frecuencia de funcionamiento del oscilador maestro. Esta característica se puede eliminar conectando entre los pines 3 y 4 del microcircuito un circuito en serie que consta de una resistencia con una resistencia de 0,1...2 kOhm y un condensador con una capacidad de 1000...10000 pF. Sin embargo, la frecuencia de estas oscilaciones "parásitas" es alta, prácticamente no aumenta la amplitud de las pulsaciones del voltaje de salida y no afecta de ninguna manera las propiedades dinámicas del estabilizador en su conjunto. El regulador de conmutación debe montarse en una placa de circuito impreso con conductores cortos y anchos. Cuanto menor sea su tamaño, menos interferencias inducidas serán, lo que determina en gran medida la estabilidad del dispositivo en su conjunto. El transistor VT2 y el diodo VD2 se instalan en un disipador de calor con una superficie efectiva de al menos 100 cm2 y, para reducir la interferencia inducida, estos elementos deben instalarse a través de espaciadores aislantes y el disipador de calor en sí está conectado eléctricamente al negativo. terminal de los condensadores C2...C7. El terminal derecho del inductor L2 según el diagrama debe conectarse al terminal positivo del condensador C12, y el terminal derecho de la resistencia R4 según el circuito debe conectarse al terminal positivo del condensador C17. También suministra el voltaje de salida a la carga. Autor: Semyan A.P.
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