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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Potente fuente de alimentación universal, 220/3-20 voltios 500 vatios. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación La unidad de fuente de alimentación (PSU) se ensambla a partir de los elementos disponibles. Casi no requiere configuración, opera en una amplia gama de voltaje alterno suministrado y está equipado con protección contra sobrecorriente. Esta fuente de alimentación se diferencia de los diseños conocidos anteriormente por su simplicidad y confiabilidad, así como por la capacidad de encender y apagar el estabilizador de forma remota mediante una señal de control externo. Este sencillo circuito permite obtener un buen coeficiente de estabilización y una gran corriente de salida, que depende de la cantidad de transistores de control conectados en paralelo. Capacidades técnicas Tensión de salida ajustable entre 3...20 V. Tensión fija 13,8 V con protección contra sobretensión. La inestabilidad de la tensión de salida en el rango de regulación cuando la tensión de alimentación de la red cambia en un 10% del valor nominal con cualquier corriente de carga permitida no supera el 0,03%. La inestabilidad de la tensión de salida cuando la corriente de carga cambia del valor máximo permitido a cero no supera el 0,1%. La amplitud de la ondulación del voltaje de salida no excede el valor efectivo de 1 mV en el rango de regulación con cualquier corriente de carga permitida. El coeficiente de temperatura del voltaje de salida en todo el rango de regulación con cualquier corriente de carga permitida cuando la temperatura ambiente cambia de 5 a 40°C no excede el 0,02%/grado. Protección de la fuente de alimentación contra sobrecargas y cortocircuitos. Se permite la conexión a tierra de circuitos de salida de polaridad positiva o negativa, así como el funcionamiento en paralelo y en serie de dos fuentes de alimentación idénticas. Es posible conectar y desconectar cargas sin quitar voltaje.
El diagrama del circuito eléctrico de la fuente de alimentación se muestra en la Fig. 1. La fuente de alimentación se monta según el circuito clásico de un estabilizador de tensión de compensación en serie. El dispositivo consta de dos partes funcionales: el propio estabilizador de voltaje y la unidad de protección. La fuente de alimentación estabilizada consta de un transformador reductor T1, un potente rectificador con diodos VD1-VD4, condensadores de filtro C1-C3 y un estabilizador de voltaje constante en el chip DA1. El ajuste suave del voltaje de salida se realiza mediante el potenciómetro R5. El microcircuito K142EN3 le permite simplificar significativamente el diseño de la fuente de alimentación, mejorar sus características de calidad, aumentar la confiabilidad y reducir las dimensiones. Este microcircuito es un estabilizador de voltaje ajustable con un sistema de protección contra sobrecorriente y cortocircuitos en el circuito de carga, proporciona un voltaje de salida de 3 a 30 V a una corriente de hasta 1 A, y también permite que una señal de control externo encienda de forma remota el estabilizador encendido y apagado. Si se activa el sistema de protección térmica, el estabilizador se puede volver a encender solo después de que el microcircuito se haya enfriado. El circuito eléctrico del microcircuito es significativamente más complicado en comparación con el circuito de los estabilizadores K142EN1, K142EN2 debido a la introducción de un amplificador diferencial de dos etapas con circuitos de dos terminales estabilizadores de corriente, que aumentaron significativamente la estabilidad del voltaje, y la presencia de un El potente transistor de paso proporcionó una corriente de carga de hasta 1 A. Propósito de los pines del microcircuito: 2 - entrada del sistema de protección; 4 - entrada de señal de retroalimentación; 6 - circuito de apagado; 8 - terminal común, conectado eléctricamente a la brida; 11, 17 - corrección; 13 - salida; 15 - entrada. Para aumentar la potencia de salida del circuito integrado, se utiliza un transistor de estructura NPN, cuyo colector está conectado a la salida de la fuente de alimentación y el emisor está conectado a la salida del rectificador. La base del transistor está conectada al terminal de salida del estabilizador. Cuando se activa el sistema de protección contra sobrecorriente, el voltaje de salida se reduce a casi cero. Principio de funcionamiento El circuito de control actual funciona de la siguiente manera. Cuando la corriente fluye a través de la resistencia R3, la caída de voltaje a través de ella afecta la entrada del sistema de protección del microcircuito y cierra el transistor de control VT1. Para que la fuente de alimentación vuelva a funcionar después de eliminar la causa que provocó la sobrecarga, es necesario desconectar la fuente de alimentación de la red por un breve período mediante el interruptor de palanca SA1. El voltaje y la corriente de salida se controlan mediante instrumentos. El tiristor incluido en el circuito rectificador quema de manera confiable el fusible si, por alguna razón, el voltaje de salida supera lo permitido. La tensión de disparo de la protección contra sobretensiones depende del diodo Zener. Cuando se activa la protección, el LED se enciende, indicando que el fusible se ha fundido. Este nodo se puede excluir si se desea. diseño Todo el dispositivo está alojado en una caja metálica de 250x170x180 mm. Se perforan agujeros con un diámetro de 4 mm en las cubiertas superior e inferior (en la pared trasera del radiador) para mejorar la refrigeración. Se adjuntan patas pequeñas a la tapa inferior, que se pueden usar como tapas de tubos. En el panel frontal hay: interruptor de palanca para encender la red SA1; tomas para fusibles FU1, FU2 (los eslabones fusibles están ubicados en el panel frontal de la fuente de alimentación para facilitar su reemplazo); voltímetro RA1 y amperímetro RA2 (no se muestran en el diagrama); potenciómetro R5; LED HL1; luz indicadora EL1; terminales de salida 3...20 V y un conector de 24 V. Este último se utiliza para alimentar dispositivos radioelectrónicos con tensión no estabilizada. En el panel posterior hay un casquillo de goma a través del cual sale un cable de alimentación de la longitud requerida con un enchufe X1 en el extremo. La fuente de alimentación está montada en una placa de circuito impreso hecha de fibra de vidrio de una cara. Es posible utilizar resistencias como MLT, S2-33, S1-4. Condensadores de óxido C1, C2 tipo K50-46 o importados. Si es necesario, se puede aumentar su número o capacidad. Es recomendable utilizar condensadores de tantalio C3, C7, por ejemplo, K521B o similares. Condensadores de bloqueo y corrección tipo C4-C6. KM, soldado directamente a los pines del microcircuito. Los transistores reguladores y un estabilizador integrado están instalados en un radiador ubicado en la pared trasera de la carcasa. Deben estar bien aislados del radiador con juntas de mica de 0,05 mm de espesor, previamente lubricadas con pasta termoconductora. KPT-8, o coloque el radiador sobre soportes aislantes. Los diodos VD1-VD4 se instalan en disipadores de calor y se aíslan de la carcasa. Esta fuente de alimentación utiliza diodos del tipo KD2999, dos en paralelo. Los diodos KD2999 se pueden reemplazar por KD213A (si hay más conectados en paralelo) o por cualquier otro, de modo que la corriente directa permitida sea de al menos 20 A. En lugar de un tiristor VD5 del tipo KU202, es posible utilizar tiristores T4-10 , T10-16. Potenciómetro R5 tipo SP-1 o cualquier otro conveniente para su instalación en el panel frontal de la fuente de alimentación. Junto a los transistores se montan resistencias de ecualización de corriente del tipo C5-16, montadas en bastidores de montaje aislados de la carcasa. Cualquier instrumento de medición PA1 y PA2 con una desviación total de corriente de 0,05 a 1 mA y una escala conveniente. Las escalas están graduadas en 1 V y 1 A. Se pueden utilizar microamperímetros del tipo M4248 con un límite de medición de 100 μA. En este caso, se debe seleccionar la resistencia de las resistencias adicionales y en derivación. La potencia del transformador T1 debe ser mayor que la potencia consumida por la carga. Potencia aproximada 450...500 W. El devanado primario tiene varias derivaciones para seleccionar el voltaje óptimo en el devanado secundario. Incluir un mayor número de vueltas del devanado primario permite reducir la disipación de potencia en el transistor VT1 manteniendo los parámetros principales de la fuente de alimentación. El devanado secundario del transformador produce un voltaje de 2x17 V. Para reducir el tamaño de la potencia suministro, se puede utilizar un transformador con núcleo magnético toroidal. Cambie SA1 tipo TV1, es incluso mejor utilizar conmutadores de red importados que han aparecido en el mercado con una lámpara incorporada que indica el modo de conmutación. Resistencia R3 tipo C5-16 o un trozo de alambre de nicromo con un diámetro de 1 mm y una longitud seleccionada. La resistencia de esta resistencia limitadora para ajustar la protección actual se calcula mediante la fórmula:
Antes de conectar la fuente de alimentación a la red, comprobar la correcta instalación. Conecte la fuente de alimentación a la red y mida el voltaje en los condensadores C1-C3. Debe ser de aproximadamente 24 V. Las escalas PA1 y PA2 se calibran utilizando instrumentos estándar, mientras se seleccionan resistencias adicionales y en derivación. Si es necesario, puede aumentar la corriente de salida de la fuente conectando en paralelo la cantidad requerida de transistores de control. En este caso, se deben incluir resistencias igualadoras de corriente con una resistencia de 0,1 ohmios en el circuito emisor del transistor, además de utilizar un transformador de mayor potencia y aumentar el número de diodos en el brazo rectificador. Con dos transistores KT819 en paralelo, la fuente de alimentación "mantiene" durante mucho tiempo una corriente de 22 A a un voltaje de 13,8 V. Con una instalación adecuada, la "reducción" del voltaje de salida no supera los 0,2 V.
Está permitido reemplazar el transistor VT1 KT819 por cualquiera de las series KT802, KT803A, KT805A, KT808A, KT809A, KT812, KT827, KT908 u otro potente con una corriente de colector permitida de al menos 5 A y una tensión colector-emisor permitida. mayor que la tensión de alimentación. Los parámetros y distribución de pines de los transistores se muestran en la Fig. 2. Cualquier diodo rectificador VD1-VD4 con una corriente directa permitida de más de 5 A y el voltaje correspondiente. Se puede utilizar cualquier tipo de LED. Los circuitos de corriente están fabricados con cables de instalación multipolares con una sección transversal de 4...6 mm2. Esta fuente de alimentación también se puede utilizar como cargador si la equipa con un temporizador que apague la unidad después del tiempo especificado requerido para cargar la batería.
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