|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Fuente de alimentación de laboratorio 5...100 voltios, 200 miliamperios
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación En la práctica de un radioaficionado, de vez en cuando surge la necesidad de un voltaje continuo estabilizado que supere los tradicionales 5...15 V utilizados para alimentar equipos en microcircuitos. En tales casos, el dispositivo descrito ayudará. Especificaciones de la fuente
Se garantiza una alta estabilidad mediante el uso del microcircuito KR142EN19A[1] como fuente de voltaje de referencia y amplificador de señal no coincidente. El diagrama de suministro de energía se muestra en la Fig. 1. Su rectificador se ensambla de acuerdo con un circuito que duplica el voltaje en los diodos VD1 y VD2, que son desviados por los capacitores C1 y C2 para reducir el nivel de ruido de conmutación. Para reducir la potencia disipada por los transistores estabilizadores, cuando se opera en el rango 5...55 V, apague parte del devanado secundario del transformador T1 con el interruptor SA2.
El transistor VT2 sirve como generador de corriente. El voltaje en su base se estabiliza mediante el LED HL1, el valor de la corriente del colector (8...9 mA) se establece mediante la resistencia R2. A través de un divisor de resistencias R4-R8, parte del voltaje de salida del estabilizador se suministra a la entrada de control del microcircuito DA1. Si el voltaje aquí es inferior a 2,5 V, la corriente del ánodo del microcircuito y la corriente del colector del transistor VT1 no superan los 0,4 mA. Gracias a este transistor, conectado según un circuito base común, el voltaje en el ánodo del microcircuito DA1 no supera los 3,3 V y la potencia disipada por él no supera el valor permitido. En este modo, casi toda la corriente del colector del transistor VT2 fluye hacia la base del transistor VT4, abriendo este último. Aumenta el voltaje en la salida del estabilizador y en la entrada de control del chip DA1. Cuando este último alcanza los 2,5 V, la corriente del ánodo DA1, y con ella la corriente del colector del transistor VT1, aumentará bruscamente, la corriente de base del transistor VT4 disminuirá y el voltaje en la salida de la fuente se estabilizará en un nivel determinado por el relación de las resistencias de las resistencias R4-R8. El voltaje de salida se regula suavemente mediante la resistencia variable R5, el intervalo de ajuste se selecciona mediante el interruptor SA2. El transistor VT3 normalmente está cerrado. Pero cuando la corriente de carga y la corriente del colector del transistor VT4 aumentan a aproximadamente 250 mA, la caída de voltaje a través de la resistencia R10 alcanza el valor en el que se abre el transistor VT3, desviando el LED HL1. Esto conduce a una disminución de las corrientes del colector de los transistores VT2 y VT4. Como resultado, la corriente de salida del estabilizador se limita al valor anterior. El funcionamiento del limitador de corriente se puede juzgar por una disminución en el brillo del LED. Cuando, como resultado de la acción del limitador, el voltaje en la salida del estabilizador disminuye a aproximadamente 2,7 V, la corriente que fluye por el circuito HL1R1 irá a la carga a través del diodo abierto VD4, aumentando ligeramente la corriente total que fluye. a traves de. Si el diodo VD4 no estuviera presente, como resultado del cambio de polaridad del voltaje aplicado, la unión del colector del transistor VT1 se abriría y la corriente que fluye a través de R1 se dirigiría a la base del transistor VT4. Como resultado de la amplificación mediante el transistor VT4, el aumento en la corriente de carga sería mucho mayor. Es posible eliminar completamente el efecto del aumento de corriente utilizando un diodo conectado al circuito abierto que conecta el colector del transistor VT1 a la base del transistor VT4 y al colector del transistor VT2. Pero en este caso, los transistores VT1 y VT2 no se pueden instalar en un disipador de calor común sin juntas aislantes. Deberíamos hablar sobre el propósito de los diodos VD5 y VD6. Supongamos que el interruptor SA2 está en la posición "50...100 V" y el voltaje mínimo está configurado en la salida (el control deslizante de la resistencia variable R5 está en la posición superior en el diagrama). Después de mover el interruptor SA2 a la posición “5...55 V”, se aplica a las resistencias R50-R7 un voltaje de 6 V, al cual se carga el capacitor C9, y más de la mitad (aproximadamente 30 V) se descarga. a la entrada de control del microcircuito DA1. Este último no fallará, pero a través de los circuitos internos del microcircuito este voltaje fluirá hacia su ánodo y hacia el emisor del transistor VT1, cerrando este último. Como resultado, toda la corriente del colector del transistor VT2 fluirá hacia la base del transistor VT4 y aparecerá el voltaje máximo posible en la salida del estabilizador. Desafortunadamente, este estado es estable y el estabilizador no podrá salir de él por sí solo. El diodo VD5 sirve para eliminar una situación tan crítica. Al abrirlo, limita el voltaje en la entrada del chip DA1 a un valor aceptable. La selección correcta del voltaje de estabilización del diodo zener VD3 y los valores de las resistencias R7 y R8 asegura que en modo de funcionamiento normal el diodo VD5 permanezca cerrado y no afecte el funcionamiento del estabilizador. Con un cambio brusco en la posición de los controles hacia una disminución en el voltaje de salida, es posible una situación en la que, debido a la descarga lenta del capacitor C7, el voltaje en el emisor del transistor VT4 "no se mantiene al día" con el voltaje. en su base. Existe el peligro de que se rompa la unión del emisor del transistor debido al voltaje que se le aplica en la dirección opuesta. El diodo VD6 evita esta avería reversible pero no deseada. El condensador C7 se descarga a través del circuito VD6, VT1, R3, DA1. Gracias a la resistencia R3, la corriente de descarga no supera los 100 mA. La fuente de alimentación utiliza un transformador unificado TPP271-127/220-50 [2] con una potencia total de 60 W. Dichos transformadores de menor potencia tienen resistencias de devanado que son demasiado grandes para funcionar en el dispositivo propuesto. Para reducir ligeramente el voltaje en los devanados secundarios del transformador, los terminales de sus devanados primarios se conectan de forma no estándar. Al fabricar usted mismo un transformador, debe guiarse por los que se muestran en la Fig. 1 tensión de circuito abierto de los devanados secundarios. Las secciones transversales de los cables del devanado deben ser lo suficientemente grandes para que la resistencia de los devanados sea aproximadamente la misma que la del transformador especificado: 1-9 - 56 ohmios, 13-16 -2,3 ohmios, 17-18 -1,3 ohmios . Todas las resistencias fijas del dispositivo son C2-23 o MLT de la potencia adecuada, R5 - PPZ-40. Los condensadores C1 y C2 son cerámicos para un voltaje de al menos 160 V, por ejemplo, el KM-5 del grupo TKE no es peor que el M1500. C3, C4, C7: análogos importados de K50-35, C6 - KM-5 o KM-6, C5 y C8 - K73-17 para un voltaje de 250 V. Los diodos 1N4007 tienen un análogo doméstico: KD243Zh, puede usar cualquiera diodos para una tensión de al menos 200 V y una corriente de 300 mA. En lugar de KD509A, puede instalar cualquier diodo con una corriente de pulso permitida de al menos 300 mA. Los coeficientes de transferencia de corriente h21e para todos los transistores de potencia deben ser al menos 30, y este parámetro del transistor VT4 debe verificarse con una corriente de colector de 200 mA. Los transistores de repuesto VT1, VT2 y VT4 deben seleccionarse con una tensión colector-emisor máxima de al menos 160 V y una corriente de colector permitida de al menos 100 mA (VT1 y VT2) y 1 A (VT4). Transistor VT3: cualquier estructura pnp de silicio de baja potencia. LED HL1: cualquier luz visible. Para mantener sin cambios la corriente del colector del transistor VT2 al instalar el LED HL1 verde o amarillo, es posible que deba aumentar ligeramente el valor de la resistencia R2. El microcircuito KR142EN19A se puede reemplazar con un TL431 analógico importado. La parte principal de las piezas de la fuente de alimentación se coloca sobre una placa de circuito impreso de dimensiones 50x75 mm fabricada en fibra de vidrio con un espesor de 1,5 mm (Fig. 2, vista desde el lateral de los conductores impresos). También contiene un disipador de calor con aletas común para transistores VT1 y VT2 con unas dimensiones de 20x24x38 mm. El transistor VT4 se instala en un disipador de calor con aletas separado con unas dimensiones de 36x100x140 mm. El diodo VD6 está soldado directamente a los terminales de este transistor.
Es recomendable conectar el dispositivo ensamblado a la red por primera vez a través de un autotransformador regulable en laboratorio, cuya salida está preestablecida en tensión cero. El control deslizante de la resistencia variable R5 debe estar en la posición de resistencia mínima, el interruptor SA2 debe estar en la posición “5...55 V”. Conecte un voltímetro a la salida de la fuente y asegúrese de que a medida que se gira la manija del autotransformador hacia un voltaje creciente, las lecturas del voltímetro aumentan, pero, habiendo alcanzado aproximadamente 5 V, permanecen en este nivel. Si este es el caso, puede llevar el voltaje de entrada a los 220 V nominales y verificar el voltaje en algunos elementos del dispositivo. En el cátodo del diodo Zener VD3 debe estar cerca de su voltaje de estabilización (3,9 V), en el terminal superior de la resistencia R7 en el circuito - aproximadamente 3,3 V. La caída de voltaje a través de la resistencia R2 debe ser de aproximadamente 1,1 V, si es mayor, debe aumentar el valor de la resistencia especificada para que la corriente que fluye a través de ella esté dentro de 8...9 mA. Las resistencias R4, R6, R8 se seleccionan en el siguiente orden. Con el interruptor SA2 en la posición “5...55 V”, el voltaje máximo en la salida de la fuente se establece usando la resistencia variable R5. Seleccione la resistencia R8 para que sea un poco más de 55 V. Mueva el control deslizante de la resistencia R5 a la otra posición extrema y, seleccionando la resistencia R6, alcance un voltaje de salida ligeramente menor que 5 V. Luego mueva el interruptor SA2 a la posición “50.. .100 V” y seleccione la resistencia R4, logrando los límites especificados para ajustar el voltaje de salida con la resistencia R5. Asegúrese de verificar el funcionamiento de la fuente de alimentación con carga máxima. Si en cualquier rango del voltaje de salida máximo un aumento en la corriente de carga conduce a una disminución de este voltaje, el problema es un voltaje insuficiente en el devanado secundario correspondiente o una resistencia del devanado demasiado alta. Se puede conectar un miliamperímetro para monitorear la corriente de salida a un corte en el cable que va desde el emisor del transistor VT4 a otros elementos del circuito (excepto el diodo VD6). Dado que en este caso, además de la corriente de carga, la corriente divisora R4-R8 también fluirá a través del dispositivo, la aguja del miliamperímetro debe ponerse a cero usando el tornillo corrector cuando la fuente está encendida pero funcionando sin carga. El dispositivo se puede complementar con un interruptor de nivel de limitación de corriente de salida (Fig. 3). La resistencia de la parte introducida del circuito de resistencias R10-R13 debe ser tal que a la corriente máxima el voltaje a través de ella caiga aproximadamente 0,6 V.
Es fácil calcular un estabilizador de voltaje de acuerdo con el diagrama anterior para cualquier intervalo de ajuste de voltaje de salida con un límite superior de 50...500 V. Los transistores (excepto VT3) deben seleccionarse con aproximadamente una vez y media el margen de voltaje relativo. a la máxima salida. El generador de corriente del transistor VT1 debe producir una corriente aproximadamente 1,2 veces mayor que la corriente de salida máxima del estabilizador, dividida por el coeficiente h21e del transistor VT4. Cuando la corriente de salida calculada es superior a 1 A, se requiere un transistor compuesto como VT4. Las corrientes a través de la resistencia R1 y el divisor R4-R8 se pueden seleccionar dentro del rango de 4...10 mA. Si el estabilizador está diseñado para un voltaje de salida fijo o ajustable dentro de límites pequeños, no se pueden instalar los diodos VD4 y VD6. Literatura
Autor: S. Biryukov, Moscú
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
▪ Unidad óptica de 3,3 TB de Sony ▪ Los explosivos mejorarán la seguridad de los coches eléctricos ▪ Acelerador de plasma para plantas
▪ sección del sitio Nota para el estudiante. Selección de artículos ▪ artículo Hay un pan amargo del destierro. expresión popular ▪ artículo ¿Cómo se obtiene la cera? Respuesta detallada ▪ artículo Rábano picante ordinario. Leyendas, cultivo, métodos de aplicación. ▪ artículo El anillo salta de la cuerda. secreto de enfoque
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