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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Estabilizador de voltaje con protección de corriente en el chip KR142EN19. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Protectores contra sobretensiones Los estabilizadores de voltaje modernos protegen contra sobrecargas, generalmente limitando la corriente. En caso de un cortocircuito de salida, la corriente de carga se vuelve mucho menor que la corriente de funcionamiento, por lo que los estabilizadores no se sobrecalientan. Los estabilizadores protegidos contra cortocircuitos "detectan" por la aparición de voltaje en la salida. Sin embargo, si este voltaje es demasiado bajo, el regulador no "reconoce" la eliminación del cortocircuito y, por lo tanto, no arranca. Esto sucede cuando la carga del estabilizador consume una gran corriente incluso a baja tensión de alimentación, como por ejemplo, la incandescencia de un cinescopio o un motor colector. Una situación similar ocurre cuando la carga es alimentada por un voltaje bipolar. Si un brazo del estabilizador tuvo tiempo de arrancar antes, parte de su voltaje puede atravesar la carga hasta la salida del otro y evitar que arranque. En estos casos, es necesario utilizar estabilizadores más complejos, en los que la corriente del circuito aumenta significativamente y se brinda la posibilidad de su ajuste. Dado que tales dispositivos en forma de microcircuitos aún no se fabrican, los radioaficionados tienen que desarrollarlos sobre la base de elementos discretos.
El artículo describe un regulador de voltaje protegido con una corriente de sobrecarga aumentada y ajustable. El coeficiente de estabilización del dispositivo, cuyo circuito se muestra en la figura, es más de 800, la caída de voltaje en el estabilizador no es más de 0,5 V. La corriente de sobrecarga se puede configurar en el rango de 30 mA a 1,5 A Un intervalo de regulación tan grande está garantizado por el hecho de que, durante la sobrecarga, la corriente ingresa a la carga no a través del transistor regulador VT3 del estabilizador, sino desde el nodo de arranque en el transistor VT1, especialmente diseñado para operar en el modo de cierre de salida. El elemento principal del estabilizador es el chip KR142EN19. Consiste en un análogo de un diodo zener con un voltaje de estabilización de 2,5 V y un amplificador de señal de error. Cuando el voltaje en la entrada de control 1 del microcircuito supera los 2,5 V, la corriente del ánodo (pin 3) aumenta muy rápidamente de 1,2 mA a un nivel limitado por una resistencia externa. La corriente máxima de un microcircuito abierto no debe exceder los 0.1 A y la disipación de potencia no debe exceder los 0,4 W. El voltaje en un microcircuito abierto, determinado por su dispositivo interno, es de aproximadamente 2,5 V. En un microcircuito cerrado, no debe exceder los 30 V. El estabilizador descrito funciona de la siguiente manera. Cuando aumenta el voltaje de salida, también aumenta el voltaje en el motor del regulador de voltaje de salida, la resistencia variable R8. Si supera el umbral de 2,5 V, el chip DA1 se abrirá, cerrando secuencialmente los transistores VT2 y VT3. Dado que el voltaje en el ánodo del microcircuito no puede ser inferior a 2,5 V, el voltaje en el emisor del transistor VT2, para que pueda cerrarse de manera efectiva, debe ser ligeramente superior. Por lo tanto, a través de los diodos VD1 y VD2, una parte del voltaje de salida se aplica al emisor del transistor VT2. La resistencia R5 limita la corriente de base del transistor de regulación VT3. Por lo tanto, la corriente de operación de la protección depende de su resistencia. El valor actual aumenta a medida que disminuye la resistencia de esta resistencia. En caso de un cortocircuito de salida, el transistor del nodo de inicio VT1 está abierto y saturado con corriente que fluye a través de la resistencia R2. La corriente de sobrecarga está determinada por la resistencia de la resistencia R1 y, por lo tanto, prácticamente no depende de la temperatura. El voltaje en la base del transistor VT1 durante la sobrecarga no supera los 0,5 V en relación con el cable negativo. Este nivel no es suficiente para abrir el transistor VT2 y luego el transistor VT3. Por lo tanto, en modo de sobrecarga, no fluye corriente a través de ellos y no se calientan. El transistor VT1 del nodo de arranque se calienta muy poco debido a la pequeña caída de tensión en la sección colector-emisor. Después de eliminar la causa de la sobrecarga, aparece voltaje en la salida del estabilizador, lo que conduce a un aumento de voltaje en la base del transistor VT1 y luego en la base del transistor VT2. Primero, el transistor VT2 y luego el transistor VT3 se abren y el estabilizador comienza. Cuando el voltaje en la salida del estabilizador alcanza el nivel nominal, el chip DA1 se abre, cierra parcialmente el transistor VT2 y cierra completamente el transistor VT1. Si los transistores VT2 y VT3 se reemplazan con frecuencias significativamente más bajas que las indicadas en el diagrama, es posible la generación, lo que se puede evitar conectando un capacitor con una capacidad de varios cientos de picofaradios entre los pines 1 y 3 del chip DA1. En las uniones del emisor de los transistores VT1 y VT2, son posibles pulsos de voltaje inverso, la amplitud es proporcional al voltaje de salida del estabilizador. Por lo tanto, GT705D (VT1) en casos extremos puede reemplazarse con un transistor de otra serie, cuya unión de emisor puede soportar un voltaje inverso de al menos 10 V, por ejemplo, en KT859A. Autor: S.Kanygin, Kharkov, Ucrania
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