|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Tensión CC de laboratorio y fuente de corriente
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación esa fuente de energía de laboratorio para equipos de radio es el resultado de las actividades prácticas de un pequeño grupo de muchachos del club de ingeniería de radio adolescente "Radar" (Penza). Es de interés para quienes están involucrados en el desarrollo de equipos basados en amplificadores operacionales y microcircuitos modernos que requieren un voltaje de suministro único y bipolar, regulado en un rango bastante amplio. Una característica especial de esta fuente de alimentación de laboratorio es el nodo de protección. Se sabe que para algunos microcircuitos diseñados para ser alimentados por una fuente de voltaje bipolar, la situación en la que uno de ellos está ausente es inaceptable. Para evitar tales situaciones, el bloque propuesto prevé un sistema de protección que bloquea el funcionamiento de cualquiera de los brazos del dispositivo de alimentación en caso de cortocircuito en el otro brazo. Una vez eliminada la causa del cortocircuito, la fuente de alimentación cambia automáticamente al funcionamiento normal. Características técnicas del dispositivo.
Los parámetros del dispositivo en el modo de fuente de voltaje corresponden a los datos de referencia para los estabilizadores de voltaje de microcircuito utilizados en él [1, 2]. Estructuralmente, consta de dos unidades funcionalmente completas: una fuente de alimentación de carga bipolar y una unidad de protección contra cortocircuitos, montadas en placas de circuito impreso separadas. El esquema del primero de estos bloques se muestra en la fig. 1. Los devanados II y III del transformador de red T1, los puentes de diodos VD1 - VD4 y VD5 - VD8 forman una fuente de voltaje bipolar no estabilizado + 23 ... 24 V, que alimenta todos los nodos y bloques del dispositivo. La fuente de alimentación del microcircuito DA1 en su terminal negativo es el regulador de voltaje R11VD14, y el microcircuito DA3 es el estabilizador R1VD9.
En términos de funcionamiento y circuitos, ambos brazos de la fuente de alimentación son simétricos, así que echemos un vistazo más de cerca al funcionamiento de uno solo de ellos: el positivo. Un voltaje unipolar no estabilizado (no más de +25 V), cuyas ondas son suavizadas por los condensadores C1 y C2, se alimenta a través de la resistencia de medición R5, que está incluida en el puente de medición, formado por las resistencias R2.1 - R5 y diodos zener VD10 y VD11, a la entrada (pin 2) del estabilizador de microcircuito DA2 con voltaje de salida, resistencia variable ajustable R10. El puente de medición está alimentado por una fuente de corriente hecha en un transistor de efecto de campo VT1. Si bien la corriente de salida del estabilizador es menor que el valor establecido, la caída de voltaje en la resistencia R5 es pequeña, el voltaje en la salida directa de DA1 es mayor que en el inverso y en la salida 6 del op-amp , el voltaje está cerca de +21 V. Los diodos HL1 y VD13 están cerrados y no afectan el funcionamiento del estabilizador DA2. Si la corriente de salida llega a ser igual al valor umbral establecido por la resistencia R2.1, el puente de medición se enciende. OU DA1 pasa al modo lineal, en el que la igualdad UR2.1 + UR3 = UR5 + Conjunto VD10. En este caso, el voltaje de salida del brazo dependerá del voltaje en la salida del amplificador operacional, que a su vez controla la caída de voltaje en la resistencia R5, es decir, la corriente de carga en la que se cumple la igualdad anterior. Por tanto, cuando las relaciones R3/R4 = 1 y Ust VD10 = Ust VD11 Entrada = R2.1/R4.Ust VD11/R5. Esta fórmula simplificada se puede utilizar si es necesario volver a calcular los parámetros del puente de medición, teniendo en cuenta la base del elemento disponible u otros requisitos. Para un seguimiento más preciso de las corrientes de carga más bajas, es deseable aumentar la resistencia de la resistencia R5. En este caso, el límite superior del límite de corriente de carga disminuirá en consecuencia. En principio, el brazo negativo de la fuente de alimentación también funciona de esta manera. El diagrama de la unidad de protección del dispositivo contra un cortocircuito en su salida o en la carga se muestra en la fig. 2. Cuando se aplica un voltaje de salida bipolar a sus entradas, los transistores VT4 y VT7 se abren y, por lo tanto, se derivan: el transistor VT4 es el circuito formado por el LED HL3, la resistencia R25 y el diodo emisor del optoacoplador U1, y el transistor VT7 es el circuito HL4, R29 y el optoacoplador LED U2. Los transistores VT3 y VT6 están cerrados en este momento. Tal estado de los elementos de estos circuitos del sistema de protección corresponde al funcionamiento del dispositivo sin cortocircuitos en sus circuitos externos.
Supongamos que el cortocircuito ocurrió en la carga conectada a la salida del brazo positivo de la fuente de poder. En este caso, el transistor VT4 se cierra. Esto conduce a la apertura del transistor VT6 (a través del diodo zener VD24 y la resistencia R30), lo que elimina el bloqueo mutuo del sistema de protección. El transistor VT7 después de bloquear el hombro negativo sigue siendo una corriente abierta que fluye hacia su base a través de la resistencia R27 y el diodo VD23. Al mismo tiempo, el LED HL3 se abre, señalando la ocurrencia de un cortocircuito en el circuito + Uout y el emisor del optoacoplador U1. Como resultado, la corriente del fotodiodo de este optoacoplador aumenta bruscamente, el transistor VT8 se abre y la corriente del colector bloquea el funcionamiento del estabilizador DA4 del brazo negativo del dispositivo. Así funciona una parte similar de la unidad de protección cuando el brazo negativo del dispositivo está cortocircuitado en la carga. El umbral de operación de la unidad de protección de voltaje está determinado por la caída de voltaje total a través del diodo VD19 (VD22), la unión del emisor del transistor VT4 (VT7), la resistencia R20 (R26), y en nuestro caso es de aproximadamente 1 V. Puede aumente el voltaje de operación reemplazando los diodos con los diodos zener apropiados y seleccionando las resistencias R20 y R26 para una apertura confiable de los transistores VT4, VT7. Dado que el voltaje en la salida de los estabilizadores bloqueados DA2 y DA4 no supera los 1,3 V, las resistencias R21, R23, R24, el diodo VD20, el diodo Zener VD21 y el transistor VT3 del hombro positivo, así como elementos similares del hombro negativo, puede excluirse, ya que no se producirá el bloqueo mutuo de los hombros. Estos elementos están previstos para el caso en que sea necesario aumentar (para el brazo negativo - disminuir) la tensión del umbral de actuación de la protección. En este caso, es deseable prever la desconexión y la tensión de alimentación de + 10 V. De lo contrario, es imposible configurar la tensión de salida por debajo del valor del umbral de respuesta, ya que la unidad de protección detectará un cortocircuito. en la carga y bloquee el hombro opuesto. La fuente de alimentación funcionará sin un sistema de protección. Su placa de circuito impreso está hecha de lámina de fibra de vidrio de un solo lado. La colocación de las piezas se muestra en la fig. 3. Todas las resistencias fijas - MLT, variables R2.1 y R2.2 - doble resistencia SP3-4aM grupo A, R10 y R17 - el mismo grupo A, pero individual. Condensadores de óxido C1, C2 y C5, C6 - K50-35, C4 y C8 - serie K53, C3 y C7 - cualquier cerámica, por ejemplo KM-6. Los diodos KD208A (VD1-VD8) son intercambiables con las series similares KD226 y KD105A (VD12, VD18), con cualquiera de las series KD208, KD209, KD226, diodos VD13 y VD17, cualquier silicio de bajo consumo. La tensión nominal de estabilización de los diodos zener VD10, VD11 y VD15, VD16 (serie D818E o KC190) se puede seleccionar entre 9 y 11 V con una deriva térmica mínima.
Los transistores de efecto de campo VT1 y VT2 (KP303 con el índice de letra A, B, F o I) se seleccionan preferiblemente de acuerdo con la corriente de drenaje inicial, dentro de 2 ... 4 mA. Transformador de red T1, utilizado en el dispositivo a partir de una fuente de alimentación de fabricación extranjera desmontada. Cualquier otro servirá, incluido uno casero que proporcione un voltaje alterno de 17 ... 18 V en cada uno de sus devanados secundarios con una corriente de carga de al menos 1,4 A. Los diodos Zener VD11 y VD15 se encuentran en el lateral de los conductores impresos de la placa. Los estabilizadores DA2 y DA4 están montados en disipadores de calor acanalados, que se fijan con tornillos en la placa de circuito impreso desde el costado de otras partes. Para un mejor contacto térmico, los estabilizadores se recubren previamente con una capa de pasta conductora de calor. El ajuste de la unidad principal del dispositivo se realiza con la unidad de protección apagada y consiste en una revisión minuciosa de la instalación y de todas las conexiones y, si es necesario, el ajuste de los voltajes que aseguren el funcionamiento de los microcircuitos y la puesta a punto de los medidores. puente. Inmediatamente después de conectar el dispositivo a la red, primero debe medir el voltaje en los condensadores de filtro C1, C2 y C5, C6, que suavizan las ondas del rectificador bipolar, y los diodos zener VD9, VD14, que proporcionan energía. al amplificador operacional DA1 y DA3. El voltaje en los capacitores no debe exceder los +25 V, y en los diodos zener debe estar entre +9,5 ... 10,5 V. Cuando se giran los ejes de las resistencias R10 y R17, los voltajes en las salidas correspondientes de la potencia los brazos de suministro deben cambiar suavemente de hasta 1,25 V, y los LED HL18 y HL1 no se encienden. Los valores máximos de estos voltajes se establecen mediante una selección de resistencias R2 y R8. El funcionamiento de los puentes de medición de los hombros del dispositivo está controlado por un voltímetro de CC de alta resistencia, que se conecta a los terminales de entrada del amplificador operacional DA1 y DA3. El voltaje en la entrada invertida de cada uno de los amplificadores operacionales (en relación con el cable común) debe ser más negativo que el voltaje en la entrada no inversora. La diferencia en los niveles de estos voltajes cambiará en proporción a las resistencias de los resistores R2.1 y R2.2 "Limit Iout". Si los voltajes son iguales, el dispositivo debe cambiar del modo de fuente de voltaje al modo de fuente de corriente (o viceversa). El valor inicial del límite de corriente de carga (0,01 A) se consigue seleccionando las resistencias adecuadas (R3 y R13) de los puentes de medida con el eje de la resistencia variable R2 en la posición de mínima resistencia. La placa de circuito impreso de la unidad de protección, la ubicación de las piezas en ella y la conexión a la placa de alimentación se muestran en la fig. 4. Todas las resistencias - MLT-0,25. Transistor VT3 - cualquiera de la serie K361 y VT6 - cualquiera de la serie KT315. El coeficiente de transferencia de corriente de la base de los transistores KT3102E (VT4, VT5) y KT3107K (VT7, VT8) debe ser de al menos 400.
Las placas de montaje de la fuente de alimentación, sujetas como una estantería (Fig. 5), y el transformador de red se colocan en una caja con dimensiones internas de 210x90x90 mm de placas de textolita de 5 mm de espesor.
Todos los elementos y controles de la unidad, así como las abrazaderas de enchufe para conectar cargas y puesta a tierra, se encuentran en el panel frontal de la caja (Fig. 6).
También hay un voltímetro de CC (PV1 en la Fig. 7), que le permite controlar el voltaje en la salida de cualquiera de los brazos de la fuente de alimentación.
La potencia disipada por los chips DA2 y DA4 no debe exceder los 10W. Esto limita la corriente de salida máxima de la fuente a 1,2 A con una tensión de salida de más de +15 V. Con una tensión de salida más baja, la caída de tensión en estos microcircuitos aumenta, la corriente de salida permitida disminuye y con una tensión de salida de 1,25 V es 10 / (24-1,25, 0,44) = 10 A. Cada par de diodos zener VD11, VD15 y VD16, VD10 se pueden reemplazar con un diodo zener para un voltaje de 15 ... un divisor de dos resistencias idénticas con una resistencia de 1 kOhm, conectados como diodos zener en el circuito de la fig. 3. El uso de diodos zener termoestables no está justificado, ya que son tales solo a una corriente de operación de 68 mA, y aquí la corriente a través de ellos es mucho menor. Cuando la unidad funciona en el modo de estabilización de voltaje con un voltaje de salida de 1,25 V, la polarización de cierre de los LED HL1 y HL2 es de aproximadamente 20 V, lo que es inaceptable para ellos. Por lo tanto, cualquier diodo de silicio de baja potencia debe conectarse en serie con cada uno de ellos, o simplemente no instale las resistencias R9 y R19. Los diodos Zener VD21 y VD24 para el cierre confiable de los transistores VT3 y VT6 deben tener un voltaje de estabilización garantizado más alto que VD9 y VD14, por lo que es mejor usarlos con índices G o D. Para que los transistores VT5 y VT8 no se abran por las corrientes inversas de los fotodiodos U1.2 y U2.2 apagados, sus uniones base-emisor deben derivarse con resistencias de 510 ... 680 kOhm. Literatura
Autor: A.Muzykov, Penza
Una nueva forma de controlar y manipular señales ópticas
05.05.2024 Teclado Primium Séneca
05.05.2024 Inaugurado el observatorio astronómico más alto del mundo
04.05.2024
▪ Vacunación contra la aterosclerosis ▪ Vacunación contra la aterosclerosis ▪ Cámara extrema Fujifilm FinePix XP70 ▪ Ondas de sonido de iones para encontrar basura espacial ▪ Partidos de hockey con vista en primera persona
▪ sección del sitio Audiotecnia. Selección de artículos ▪ artículo Vístase con una capa de Byron. expresión popular ▪ artículo Evacuación de personas en caso de incendio ▪ artículo Control de bomba de agua. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. ▪ artículo Economía radio. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
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