|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Estabilizador de corriente SHI
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado El dispositivo discutido en este artículo proporciona una corriente estable a la carga (valor promedio). Su corriente de salida son pulsos con amplitud constante y ciclo de trabajo variable. Dichos dispositivos, según los autores, pueden usarse, por ejemplo, para cargar baterías y en electroquímica. En la actualidad, los estabilizadores de pulso, por su alta eficiencia y sus óptimos indicadores de peso y tamaño, están reemplazando a los dispositivos de control lineal. Una de las formas efectivas de regular el voltaje y la potencia en la carga es el control de ancho de pulso (PW), cuando la frecuencia del pulso permanece sin cambios, pero su ciclo de trabajo varía. Así es como se regula el voltaje de salida en la mayoría de las fuentes de alimentación conmutadas, incluidos los receptores de televisión más modernos y otros equipos. Sin embargo, hay dispositivos en los que es necesario estabilizar no el voltaje, sino la corriente en la carga: filamentos (calentador) en el cinescopio y accesorios de iluminación, al controlar los procesos de galvanización y electrólisis, y para cargar baterías de automóviles. El estabilizador de corriente SHI descrito se puede utilizar para resolver los problemas anteriores.
Principales parámetros técnicos
El principio de funcionamiento de dicho estabilizador, cuyo diagrama funcional se muestra en la Fig. 1 es extremadamente simple. El generador de CC G1 está conectado a la carga Rl a través del elemento de medición E1 y el interruptor S1. El conmutador es controlado por el conformador de ancho de pulso E2. La señal de encendido del conformador (y, en consecuencia, del interruptor) es generada por el generador de impulsos G2. Cuando se alcanza el valor requerido de la corriente de salida, la señal del elemento de medición E1 a través del amplificador A1 actúa sobre el formador E2, que apaga el interruptor. El generador G2 controla la frecuencia de los pulsos y el modelador E2 controla su ciclo de trabajo. Así, al cambiar el ciclo de trabajo de los pulsos de conmutación, es posible ajustar el valor promedio de la corriente de salida en el circuito de carga. Como puede verse en la fig. 1, el estabilizador de corriente SHI consta de solo cinco elementos. Pero la necesidad de algunas funciones de servicio (protección contra cortocircuitos en el circuito de carga, indicación de modos de operación y emergencia) complica un poco el dispositivo (Fig. 2).
El ruido de impulso del voltaje de entrada es suavizado por el condensador de filtro C1. Dado que el voltaje de entrada excede la fuente de alimentación permitida para el microcircuito DD1, la resistencia R22 y el diodo zener VD1 forman el voltaje requerido, que además es filtrado por los condensadores C2 y C3. El generador de transistores de uniunión VT1 genera pulsos exponenciales con una tasa de repetición de aproximadamente 200 Hz (Fig. 3, diagrama 1). La frecuencia del pulso se puede ajustar seleccionando la resistencia R1, el condensador C4, así como cambiando la resistencia de la resistencia R2. Los transistores VT2, VT3 forman subidas y bajadas más pronunciadas de estos pulsos y llevan su amplitud a la tensión de alimentación del microcircuito (Fig. 3, diagrama 2) para controlar el disparador (entradas S1 y R1 del microcircuito DD1). Dado que, cuando se enciende el voltaje de suministro, el circuito C5L1, que se alimenta a las entradas S1, S3, S4 de los flip-flops, establece un nivel alto en sus salidas 1, 3, 4, el transistor VT7 se cierra y el transistor abierto VT8 a través de la resistencia R20 conecta la base del transistor VT9 a través de la resistencia R11 conecta la base del transistor VT9 al negativo de la fuente de alimentación secundaria. La corriente de la fuente de alimentación comienza a pasar por el circuito: resistencia de medición RXNUMX, transistor VTXNUMX, carga. Después de cargar el condensador C4, el primer pulso del generador en la entrada S1 no cambiará el estado del disparador (S1-R1), queda un nivel alto en la salida 1 del microcircuito. La corriente de carga crea una caída de voltaje a través de la resistencia de medición R11, que se aplica a través de las resistencias R12, R13 a la unión del emisor del transistor VT6 derivado por el capacitor C5. La forma de voltaje en su base se muestra en la Fig. 3, diagrama 3. En el momento inicial, el capacitor se descarga y el transistor VT5 se cierra. Algún tiempo después del inicio de la carga, el voltaje en la unión del emisor del transistor VT5 alcanza el nivel de su apertura. El condensador C6 está descargado. En la resistencia R9 y, en consecuencia, en la entrada R1 del microcircuito DD1, se forma un pulso de voltaje (Fig. 3, diagrama 4). En la salida 1, se establece un nivel bajo, el transistor VT7 abre y cierra la unión del emisor del transistor VT9. La corriente a través de la carga se detiene. Con la llegada del siguiente pulso del generador al transistor VT1, se repite el proceso. La resistencia de corte R13 cambia el momento de apertura del transistor VT5 y, por lo tanto, regula el valor promedio de la corriente de carga, cuya forma de pulso se muestra en la Fig. 3, diagrama 5. Dado que el valor de amplitud seleccionado de la corriente de salida es de 6 A, para una corriente pulsada con un ciclo de trabajo de 2, su valor promedio debe ajustarse a 3 A. La estabilización de corriente se realiza de la siguiente manera. A medida que la resistencia de carga disminuye, la corriente de salida aumenta. Esto provocará un aumento en la caída de voltaje a través de la resistencia de medición R11, lo que conducirá a una apertura más temprana del transistor VT5 y una disminución en la duración de los pulsos de corriente de salida. Como resultado, el valor promedio de la corriente de carga permanecerá constante, igual a 3 A. De manera similar, la estabilización ocurre con un aumento en la corriente de salida causado por un aumento en el voltaje de suministro en la entrada del dispositivo. Con una disminución en el valor de amplitud de la corriente de carga, ya sea debido a una disminución en el voltaje de suministro o un aumento en la resistencia de carga, el ciclo de trabajo de los pulsos de corriente disminuye y su valor promedio permanece igual. La función de proteger el estabilizador de cortocircuitos en la carga la realiza el nodo en el transistor VT4. En el caso de un aumento en la corriente de salida a 20 A, la caída de voltaje a través de la resistencia R11 es suficiente para encender el diodo zener VD2. El transistor abierto VT4 forma un pulso de voltaje en la resistencia R14, aplicado a las entradas R3, R4 del microcircuito DD1. El condensador C7, resistencia de derivación R14, atenúa el ruido de impulso en el circuito de protección. Aparece un nivel bajo en la salida de 3 microcircuitos. El transistor VT8 previamente abierto se cierra, excluyendo el paso de la corriente de base del transistor VT9. Los pulsos posteriores en la entrada S1 del microcircuito fijan un nivel alto en su salida 1 y el estado cerrado del transistor VT7, por lo que el transistor VT9 permanece cerrado. La corriente en la carga se detiene y se vuelve posible solo después de que el estabilizador se apaga y se vuelve a encender. Dado que las entradas del microcircuito S3, S4 y R3, R4 se combinan en pares, en sus salidas 3 y 4, las señales simple y cero aparecen sincrónicamente. El estado abierto del transistor VT8 corresponde a un nivel alto en la salida 4; El LED HL1 está apagado. Cuando se dispara la protección, la corriente fluye a través del circuito HL1, R18 y el LED señala un modo de emergencia. El transistor VT6 se usa para indicar el modo de funcionamiento: la corriente pasa a través de su circuito colector: una resistencia limitadora de corriente R21 conectada en serie y un LED HL2, cuyo brillo indica el flujo de corriente de carga. El estabilizador de corriente utiliza resistencias fijas MLT; resistencias de sintonización R2 y R13 - SP3-38b. La resistencia R11 puede ser de alambre casero o de fábrica con una potencia de al menos 4 vatios. Condensador C2 - K50-35, el resto - cerámica K10-17-1b, se pueden reemplazar con KM, KLS, etc. Inductor L1 - alta frecuencia - DM-0,2 con inductancia de 60 a 200 μH. Diodo Zener VD1: cualquiera con un voltaje de estabilización de 12 ... 14 V. Se recomienda elegir el LED HL1 con un color de brillo rojo: AL307A, AL307AM, AL307B, AL307BM o la serie AL102, y el LED HL2 - verde o amarillo: AL307V-AL307E. En lugar del chip K561TP2, puede instalar el K564TP2 si preforma sus conclusiones con pinzas. Transistor Unijunction - KT117 con cualquier índice de letras; en casos extremos, puede ser reemplazado por un conocido análogo de dos transistores de silicio de baja potencia de varias estructuras. Los transistores KT208A y KT312V son intercambiables con dispositivos de las series KT361, KT3107 y KT315, KT3102, respectivamente, con cualquier índice de letras. Por ganancia, no se requiere una selección de transistores. Un potente transistor compuesto KT825 también puede tener cualquier índice, pero si hay varios, es recomendable, después de las mediciones, seleccionar el colector-emisor con el voltaje de saturación más bajo a una corriente de colector de 3 ... 6 A. Todos los elementos, a excepción del transistor KT825, están montados en una placa de circuito impreso hecha de lámina de fibra de vidrio de un solo lado con un grosor de 1 ... 1,5 mm y dimensiones de 80x45 mm. El transistor KT825 está montado en un disipador de calor con una superficie de refrigeración de unos 200 cm2. Para configurar el dispositivo, necesitará una fuente de alimentación de laboratorio potente con una corriente permitida de al menos 10 A, por ejemplo, B5-21. Supongamos que a una corriente en la carga I = 6 A, el voltaje a través de ella alcanza 15 V o más, dependiendo de la temperatura del aire ambiente (solución) y la concentración de la solución. A partir de la ley de Ohm, es fácil calcular la resistencia de la carga equivalente R \u2,5d U / I \u90d 25 Ohm. Potencia de resistencia R = I ( U = 10 W. Esta condición se cumple con cuatro resistencias PEVT-2 conectadas en paralelo con una resistencia de 100 ohmios. Para evitar daños a los elementos del dispositivo por alta corriente, el ajuste debe realizarse en dos etapas. En la primera, se conecta el equivalente de carga: la resistencia MLT-150 con una resistencia de 11 ohmios, la corriente de carga en este caso será de aproximadamente 1 mA. Para crear una caída de voltaje de aproximadamente 6,8 V en la resistencia de medición R0,25 , su resistencia debe seleccionarse igual a XNUMX, XNUMX ohmios, potencia - XNUMX vatios. Después de conectar los elementos calculados (R11=6,8 Ohm, Rn=100 Ohm), comienza la primera etapa de ajuste. Encienda la alimentación y mida el voltaje en el diodo zener VD1, que debe ser de 12 ... 14 V. Usando un osciloscopio, controle los pulsos en función del transistor VT2, si es necesario, ajuste el período de su repetición T = 2 ms con la resistencia R5. En ausencia de pulsos amplificados en los colectores de los transistores VT2 y VT3, deberá seleccionar una resistencia R5. Luego, se controlan los pulsos en el colector del transistor VT5 y la resistencia R13 determina el intervalo de regulación. El osciloscopio verifica la presencia y la forma de los pulsos de corriente en la carga ficticia: la resistencia R13 establece la forma de los pulsos de "meandro", mientras que el LED HL2 "Trabajo" debe encenderse. Cambiar el voltaje de la fuente de alimentación debería conducir a un cambio en el ciclo de trabajo de los pulsos en consecuencia. Durante un breve período de tiempo, se desvía una carga equivalente con una resistencia de 18 ohmios (dicha carga crea una corriente en el circuito de salida de 0,6 A y una caída de tensión correspondiente en la resistencia de medición de 4 V, que es igual a la caída de tensión en la resistencia R11 con una resistencia de 0,2 ohmios a una corriente de 20 A). Los pulsos en la carga deberían desaparecer y el LED de "Emergencia" HL1 se encenderá. Después de apagar la fuente de alimentación y volver a encenderla, se debe restablecer el funcionamiento normal del dispositivo. Si la protección contra cortocircuito no funciona, es necesario seleccionar el diodo zener VD2 y la resistencia R10. Esto completa la primera etapa de desarrollo. En la segunda etapa, se instala una resistencia R11 con la indicada en la fig. 2 resistencia y conecte la carga equivalente con una resistencia de 2,5 ohmios. La resistencia R20 se cambia temporalmente del colector del transistor VT8 a su emisor. Después de encender la fuente de alimentación, se mide la caída de voltaje a través de la resistencia R11, la carga, la sección emisor-colector del transistor VT9. Debe ser 1,2, 15 y 1,5 ... 2,5 V, respectivamente. Al cambiar el voltaje en la salida de la fuente de alimentación en el momento en que el transistor VT9 ingresa al modo de saturación, se determina el voltaje de suministro mínimo requerido del dispositivo. La fuente de alimentación (para aumentar la eficiencia, es deseable usar una pulsada), con la que se supone que funciona el estabilizador SHI, debe ajustarse a este voltaje y luego conectarse en lugar del laboratorio: la caída de voltaje en los elementos enumerados debe permanecer igual. Su discrepancia indica potencia insuficiente de la fuente de alimentación conmutada. Si la potencia del bloque es suficiente, se restablece la conexión de la resistencia R20, en lugar de la carga equivalente, se conecta una carga real y un amperímetro de 5 A. La corriente de carga se establece en 13 A con la resistencia R3, después de lo cual se puede apagar el amperímetro. El dispositivo está listo para usar. Autores: V.Zhukov, V.Kosenko, S.Kosenko, Voronezh
Máquina para aclarar flores en jardines.
02.05.2024 Microscopio infrarrojo avanzado
02.05.2024 Trampa de aire para insectos.
01.05.2024
▪ La teoría física de la superconductividad es cuestionada ▪ Simulador de desarrollo de neumáticos ▪ Teléfono que se desintegra solo ▪ La Tierra y la Luna están formadas por materiales similares. ▪ Carbón de agua para sistemas de calefacción.
▪ sección del sitio Amplificadores de potencia de RF. Selección de artículos ▪ artículo Jugando a los derrames. expresión popular ▪ artículo ¿Cómo se mide la profundidad del océano? Respuesta detallada ▪ artículo Bancos médicos. Cuidado de la salud ▪ artículo Y otra vez agua de plata. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. ▪ artículo La electricidad purifica el agua sucia. experiencia química
Hogar | Biblioteca | Artículos | Mapa del sitio | Revisiones del sitio
www.diagrama.com.ua |
Ver otros artículos sección 
Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica:
Todos los idiomas de esta página