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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Fuente de alimentación de laboratorio sobre estabilizadores de tensión integrados, 220 / 1,25-27 voltios 3 amperios + 0-±24 voltios 0,6 amperios. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación El artículo presentado a los lectores describe una fuente de alimentación de laboratorio fabricada con microcircuitos: estabilizadores de voltaje. Contiene dos fuentes independientes: una potente con un voltaje de salida de 1,25 a 27 V y una corriente de carga máxima de 3 A, y una bipolar de potencia relativamente baja con un voltaje de 0..±24 V y una corriente de hasta a 0,6 A. La fuente de alimentación del laboratorio (Fig. 1) consta de dos fuentes independientes A1 y A2, no conectadas galvánicamente entre sí y tiene amplias capacidades.
Principales características técnicas
El dispositivo utiliza un transformador de red común T1 para ambas fuentes. El voltaje de salida y la corriente de carga de la fuente más potente A1 se pueden controlar mediante un voltímetro y un amperímetro, que se fabrican sobre la base del dispositivo puntero M2001. En la versión del autor, el voltaje de salida de la fuente A2 se mide mediante dos voltímetros digitales idénticos ensamblados sobre la base del ADC KR572PV2A. Los esquemas de tales dispositivos se han publicado repetidamente en las páginas de Radio, por ejemplo, en el artículo [1], por lo que no nos detendremos en ellos en detalle aquí. El bloque A1 es un estabilizador, que se describe en [2], fabricado con elementos domésticos y modificado por el autor. El trabajo previo consiste en la posibilidad de regular paso a paso los intervalos de tensión de salida para reducir las pérdidas en el transistor de control. Esta unidad se puede utilizar para alimentar diversos equipos y durante trabajos de reparación, así como como cargador. La fuente de alimentación A1 proporciona un voltaje de salida estabilizado en los rangos de 1,25...6,5; 1,25...13 y 1,25...27 V con posibilidad de ajuste suave. La corriente de carga máxima (nivel de protección de corriente) se puede configurar entre 0,05...3 A. Si se excede el nivel establecido, el dispositivo cambia automáticamente al modo de estabilización de corriente y, después de eliminar la sobrecarga, vuelve al modo de estabilización de voltaje. El diagrama de bloques A1 se muestra en la fig. 2.
El dispositivo consta de las siguientes partes funcionales: potente rectificador VD1-VD4 con filtro C1-C3; estabilizador de voltaje en el chip DA1 y transistor VT1; unidad de protección actual en el amplificador operacional DA2; dos fuentes auxiliares de voltaje estable VD5VD6C4R1 y VT2VD7-VD9 para alimentar el amplificador operacional DA2. El interruptor SA2 establece el intervalo de regulación de voltaje de salida requerido. Si la corriente de carga no supera los 50 mA, el dispositivo funciona como un estabilizador conectado según un circuito estándar [3]. Cuando la corriente de carga excede este valor, la caída de voltaje a través de la resistencia R2 abre el transistor VT1, limitando así la corriente a través del chip DA1 a 50 mA. El voltaje de salida está regulado por la resistencia variable R8. La unidad de protección actual funciona de la siguiente manera. Se suministra un voltaje de salida estable a la entrada no inversora del amplificador operacional DA2. Su entrada inversora a través de un divisor ajustable R3R6 recibe la suma del voltaje de salida y la caída de voltaje a través de la resistencia de medición de corriente R4. El amplificador operacional DA2 compara el voltaje estabilizado de salida con el voltaje proveniente del divisor, que depende de la corriente de carga. Siempre que el voltaje en la entrada no inversora sea mayor que en la entrada inversora, la salida del amplificador operacional se establece en un nivel alto, cercano al voltaje de salida. El diodo VD10 y el LED HL1 están cerrados. El dispositivo funciona en modo estabilizador de voltaje. Si la corriente de carga aumenta, la caída de voltaje a través de la resistencia de medición de corriente R4 aumenta y en algún momento los voltajes en las entradas del amplificador operacional se vuelven iguales. Después de esto, no se produce un aumento adicional en la corriente de carga, ya que la salida del amplificador operacional pasa por alto el circuito de regulación del estabilizador DA1 a través del diodo abierto VD10 y el LED HL1. La resistencia R5 limita la corriente a través del LED HL1 y el amplificador operacional a un nivel aceptable. En este caso, la caída de voltaje a través de la resistencia R4 se mantiene constante cambiando el voltaje de salida a través de la carga. El dispositivo entra en el modo de estabilización actual, como lo demuestra el encendido del LED HL1. El nivel de limitación de corriente de carga se establece mediante la resistencia variable R3. Para el funcionamiento normal del dispositivo, es necesario que la diferencia mínima de voltaje en la entrada (terminal positivo del condensador C3) y la salida del estabilizador (pin 8 del chip DA1) no sea menor que la suma de la caída mínima de voltaje. en el chip DA1 y el voltaje de apertura de la unión del emisor del transistor VT1 (en nuestro caso, 3,8 V). El diagrama del regulador de voltaje bipolar A2 se muestra en la fig. 3.
La línea de puntos y puntos marca los nodos A1.1 y A2.1, que coinciden según el diagrama con A1.1 en la Fig. 2. El nodo A2.1 se diferencia del A1.1 en que en lugar de KR142EN12A se utiliza un estabilizador de voltaje de polaridad negativa KR142EN18A [3] (tiene el pin 8 - entrada, 2 - salida, 17 - pin de control) y un diodo VD26. Se incluye LED HL3 y condensador de óxido C22 en polaridad inversa. El principio de funcionamiento del dispositivo A2 es similar al del bloque A1 (ver Fig. 2). La diferencia es que no hay un transistor regulador potente, no hay un interruptor de límite de voltaje de salida y la corriente de operación de protección se ajusta en pasos usando el interruptor SA5 y las resistencias R13-R16 y R25-R28. Los niveles de corriente de protección (0,6 A, 0,25 A, 80 mA y 30 mA) se configuran en ambos canales simultáneamente. El voltaje de salida se ajusta desde cero suministrando voltaje de polarización en el circuito de ajuste de los estabilizadores DA3 y DA5 por separado en ambos canales. El voltaje está regulado por resistencias variables R20 y R32 de 0 a +24 V y de 0 a -24 V, respectivamente. El voltaje de polarización se elimina de la fuente de voltaje estabilizado auxiliar R22R23C19C20VD22-VD25. El transistor KT825A (VT1) se puede sustituir por cualquiera de esta serie. El transistor VT2 debe seleccionarse con una corriente de drenaje inicial de aproximadamente 10 mA. El transistor regulador (KT825A) y los estabilizadores integrados se instalan en disipadores de calor separados o en la pared trasera metálica de la carcasa. En este último caso, conviene aislarlos de forma fiable del cuerpo con juntas de mica. El panel frontal contiene instrumentos de medición, indicadores LED, controles y terminales de salida. Las dimensiones del dispositivo dependen principalmente del tamaño del transformador de red, cuya potencia debe ser de al menos 180 W. En la versión del autor, el transformador de red es casero, realizado sobre una cinta de banda magnética toroidal de 120x60x32 mm a partir de un estabilizador de tensión para televisores de tubo. El devanado primario (de red) contiene 990 vueltas de cable PEL 0,4. El devanado II (alimentación para el bloque A1) contiene 145 vueltas con derivaciones de las vueltas 50 y 82 de cable PEL con un diámetro de 1 mm. El voltaje en los terminales de este devanado es 11, 18 y 32 V a una corriente de al menos 3,2 A. El devanado III (auxiliar para el bloque A1) consta de 45 vueltas de cable PEL 0,25. El voltaje en el devanado es de 10 V con una corriente de 20 mA. El devanado IV (alimentación para el bloque A2) contiene 256 vueltas de cable PEL 0,56 con un grifo desde el medio. El voltaje en él es 2x28 V a una corriente de al menos 1 A. El devanado V (auxiliar para el bloque A2) consta de 110 vueltas de cable PEL 0,4 con un grifo en el medio. El voltaje en el devanado es de 2x12 V a una corriente de 50 mA. Un dispositivo correctamente ensamblado no requiere ajuste. Puede que sea necesario seleccionar instancias individuales del amplificador operacional. Si lo desea, puede aumentar la corriente de salida de las fuentes conectando en paralelo la cantidad requerida de elementos de control: transistores en paralelo con VT1 en el bloque A1 (se deben incluir resistencias de ecualización de corriente con una resistencia de 0,1 ohmios en el circuito emisor del transistor) y estabilizadores en paralelo con los microcircuitos DA3, DA5 en el bloque A2 (cómo conectar estabilizadores en paralelo, se puede leer en el artículo [4]). En este caso, es necesario cambiar la resistencia de las resistencias de medición de corriente en consecuencia y, por supuesto, utilizar un transformador de red más potente. Una fuente de alimentación de laboratorio, además de su finalidad directa, también puede realizar funciones adicionales. El bloque A1 se puede utilizar como cargador. La corriente de carga la establece la resistencia R3 con los terminales de salida cerrados. El voltaje de la batería (o batería) y la corriente de carga se controlan mediante un voltímetro PV1 y un amperímetro PA1, respectivamente. Con el bloque A2, puede probar uniones p-n de dispositivos semiconductores de baja potencia, condensadores con una capacidad de 0,1 μF y medir el voltaje. Para verificar las uniones p-n, cambie SA5 para seleccionar la corriente mínima permitida. La resistencia R20 (R32) establece el voltaje de salida a cero. A los terminales de salida "+" ("-") y "Común". conecte, por ejemplo, un diodo y aumente gradualmente el voltaje. Si el diodo se enciende hacia adelante, se iluminará el indicador de sobrecorriente HL2 (HL3). En este caso, el voltímetro mostrará el valor de la caída de tensión directa a través del diodo. Si el diodo se enciende en la dirección opuesta, el modo de funcionamiento de la fuente de alimentación no cambiará. Si revisas el diodo zener al volver a encenderlo, el voltímetro mostrará su voltaje de estabilización. Al verificar los condensadores con el interruptor SA5, también se selecciona la corriente de carga mínima. La resistencia R20 (R32) establece el voltaje de salida máximo, pero no superior al nominal, para un condensador en particular. Se conecta un condensador a los terminales de salida (observando la polaridad de los condensadores de óxido) y se enciende el interruptor SA4. Por la duración del parpadeo del indicador de sobrecarga, se puede estimar indirectamente la capacitancia del condensador o detectar su fuga. Para medir el voltaje durante diversos experimentos y trabajos de reparación, puede utilizar voltímetros de bloque. Antes de trabajar, debe desconectar el dispositivo de la fuente de alimentación abriendo los contactos del interruptor SA4. Es conveniente suministrar la tensión de alimentación al dispositivo en estudio desde el bloque A1. Literatura
Autor: A. Muravyov, pueblo de Lesnoy, región de Ryazan.
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