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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Fuente de alimentación 220/13,8 voltios 10 amperios. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación La fuente de alimentación propuesta (Fig. 1) está diseñada para trabajar con una carga potente de bajo voltaje, por ejemplo, con estaciones de radio VHF FM con una potencia de salida de aproximadamente 50 W ("Alinco DR-130"). Sus ventajas son una baja caída de tensión en los diodos rectificadores y el transistor de control [1] y la presencia de protección contra cortocircuitos [2, 3].
Tensión de red a través de los contactos cerrados del interruptor SA1. El fusible FU1 y el filtro de red C5-L1-L2-C6 se alimentan al devanado I del transformador de potencia T1. Desde el devanado secundario II T1, que tiene una derivación desde el medio, las semiondas de voltaje positivo a través de los diodos rectificadores VD2 y VD3 se alimentan al condensador de filtro de suavizado C9. Un estabilizador lineal con un elemento regulador en un transistor de efecto de campo (FET) VT2 está conectado al filtro. Para controlar este transistor, se requiere un voltaje de 2,5 ... .3 V, por lo que no es necesario un rectificador separado para alimentar los circuitos de control del FET, como, por ejemplo, en [4]. Para aumentar el coeficiente de estabilización en el estabilizador, se utiliza un "diodo zener ajustable", un microcircuito DA1 TL431 (análogo doméstico - KR142EN19). Transistor VT1: a juego, el diodo zener VD1 estabiliza el voltaje en su circuito base. El voltaje de salida del estabilizador se puede calcular usando la fórmula aproximada El estabilizador funciona de la siguiente manera. Digamos que cuando la carga está conectada, el voltaje de salida disminuye. Luego, el voltaje en el punto medio del divisor R5-R6 disminuye, el chip DA1 (como estabilizador paralelo) consume menos corriente y la caída de voltaje disminuye en su carga (resistencia R2). Esta resistencia se encuentra en el circuito emisor del transistor VT2 y, dado que el voltaje en su base está estabilizado por el diodo zener VD1. el transistor se abre con más fuerza, proporcionando un aumento en el voltaje en la puerta del transistor regulador VT2. Este último abre más y compensa la caída de tensión a la salida del estabilizador. De este modo, se asegura la estabilización de la tensión de salida. El voltaje de salida se establece mediante la resistencia R6. Diodo Zener VD6. conectado entre la fuente y la puerta VT2. sirve para proteger el FET de exceder el voltaje de fuente de puerta permisible y es un elemento indispensable en estabilizadores con un voltaje de entrada de 15 V y superior. Esta fuente de alimentación es una variante del dispositivo descrito en [3]. Aquí se usa el mismo estabilizador con protección, pero se excluyen la puesta en marcha en dos etapas de la fuente de alimentación y el circuito de protección contra sobretensiones. Se agregó un medidor para el voltaje de salida y la corriente de carga a la fuente de alimentación en el dispositivo de puntero RA1 (el cabezal del microamperímetro M2001 con una corriente de desviación total de 100 μA), una resistencia adicional R7, una derivación RS1, una supresión de interferencias condensador C12 y un interruptor SA2 ("Voltaje / corriente"). Dado que el régimen de temperatura del PT en esta fuente de alimentación es ligero, se utilizó el PT del tipo IRF2505 en el paquete TO-220, que tiene una resistencia térmica más alta que el IRF2505S [3]. El transformador TN-60 se encuentra en dos modificaciones: alimentado solo de una red de 220 V y con una combinación de devanados primarios que permiten conectar el transformador a una red con voltajes de 110.127. 220 y 237 V. La conexión de los devanados T1 en la Fig. 1 se muestra para un voltaje de 237 V. Esto se hace para reducir la corriente sin carga T1, reducir el campo de dispersión y calentar el transformador, y aumentar la eficiencia . En redes con baja tensión (relativa a 220 V), los terminales 2 y 4 de los devanados primarios están conectados entre sí. En lugar del transformador TN-60, se puede utilizar TN-61. Para reducir la "reducción" de voltaje bajo carga, se utilizó un circuito rectificador con un punto medio que utiliza diodos Shot-ki. la inclusión de los devanados T1 está optimizada para distribuir uniformemente la carga sobre ellos. La instalación de los circuitos de alimentación de la unidad de alimentación se realiza con un cable con una sección transversal del núcleo de al menos 1 mm2. Los diodos Schottky se instalan sin juntas en un pequeño radiador común de un monitor de computadora antiguo (placa de aluminio), que, utilizando los pines disponibles, se suelda en la PCA, en la que se coloca un conjunto de capacitores C9 (4 piezas de 10000 uFx25 V) es colocado. La derivación RS1 para medir la corriente de carga es un cable "positivo" que conecta el bus en la placa de circuito impreso desde los pines C9 al terminal de conexión de carga. Estructuralmente, la fuente de alimentación está hecha de manera muy simple (Fig. 2).
Su pared trasera es un radiador, la pared frontal (panel) es una pieza de duraluminio del mismo largo y ancho, 4 tAtA de espesor. Las paredes se unen con 4 montantes de 07 mm de acero. Tienen orificios finales con rosca M4. A los pernos inferiores se atornilla una repisa fabricada en duraluminio de 4 mm de espesor según el tamaño del transformador (4 tornillos M2). De la misma manera, se fija una placa de lámina de fibra de vidrio de un solo lado de 1,5 mm de espesor. en el que se montan los condensadores C9 y un radiador con diodos VD2, VD3. En el panel frontal hay dos pares de terminales de salida (paralelos), cabezal de medición PA1. regulador de voltaje de salida R6, interruptor de corriente/voltaje SA2. portafusibles FU1 e interruptor de alimentación SA1. La carcasa de la fuente de alimentación (soporte en U) se puede doblar de acero dulce o ensamblar a partir de paneles separados. El radiador para el PT (123x123x20 mm) se usó ya hecho, de la fuente de alimentación de la antigua estación de radio VHF Kama-R. La longitud de los pasadores de fijación es de 260 mm. pero se puede acortar hasta 200 mm con un montaje más ajustado. Dimensiones de la placa: duraluminio bajo T1 - 117,5x90x2 mm, fibra de vidrio - 117.5x80x1,5 mm. Bobinas de filtro de línea L1. L2 se enrollan con un cable de alimentación plano de dos hilos en un núcleo de ferrita (400НН.. .600НН) desde la antena magnética del receptor de radio (antes del llenado). Longitud de varilla - 160...180 mm, diámetro - 8...10 mm. Los condensadores del tipo K73-17 están soldados a los terminales de la bobina, diseñados para una tensión de funcionamiento de al menos 500 V. El filtro ensamblado está envuelto en un material no higroscópico, por ejemplo, cartón eléctrico, sobre el cual una hojalata sólida se hace la pantalla. Las costuras de la pantalla están soldadas, los cables pasan a través de los manguitos aislantes. Un estabilizador es bueno para todos, pero ¿qué sucede si la corriente de carga supera el valor límite del transistor de regulación, por ejemplo, debido a un cortocircuito en la carga? Obedeciendo el algoritmo de trabajo descrito. VT2 se abrirá por completo, se sobrecalentará y fallará rápidamente. Para protección, puede aplicar un circuito en un optoacoplador [2]. En una forma ligeramente modificada, esta protección se muestra en la Fig. 1. El estabilizador paramétrico en el diodo zener VD4 proporciona un voltaje de referencia de -6,2 V, el condensador SU bloquea las sobretensiones y el ruido. El voltaje de salida del estabilizador se compara con el voltaje de referencia a través de la cadena de LED del optoacoplador VU1-VD5-R10. El voltaje de salida del estabilizador es mayor que el voltaje de referencia, por lo tanto, polariza la unión del diodo VD5. encerrándolo. No fluye corriente a través del LED. Cuando los terminales de salida del estabilizador se cortocircuitan en la salida derecha R10 según el diagrama, el voltaje negativo desaparece, la referencia abre el diodo VD5. El LED del optoacoplador se ilumina y el fototriac del optoacoplador se dispara. que cierra la puerta y genera VT2. El transistor de control se cierra, es decir la corriente de salida del estabilizador es limitada. Para ponerlo en funcionamiento después de que se active la protección, la fuente de alimentación se apaga con SA1, el cortocircuito se elimina y se enciende nuevamente. En este caso, el circuito de protección vuelve al modo de espera. El uso de tales estabilizadores con una baja caída de voltaje a través del FET hace que sea innecesario proteger el equipo alimentado de la sobretensión resultante de la ruptura del transistor de control. En este caso, el voltaje de salida aumenta solo 0.5 ... 1 V, lo que generalmente se incluye en los estándares de tolerancia para la mayoría de los equipos. La mayoría de los elementos de la fuente de alimentación (encerrados en un círculo en la Fig. 1 con una línea de puntos) se colocan en una placa de circuito impreso de 52x55 mm de tamaño. cuyo dibujo se muestra en la Fig. 3, y la ubicación de las piezas en el tablero, en la Fig. 4. El tablero está hecho de lámina de fibra de vidrio de doble cara con un grosor de 1 ... 1.5 mm. La lámina en el lado inferior de la placa está conectada al bus de salida negativo del estabilizador ("conectado a tierra" en la Fig. 1) con un cable separado. Las conclusiones libres del optoacoplador VU1 no se pueden soldar en ninguna parte. Los agujeros están marcados en la placa en los puntos de soldadura, pero el montaje se puede realizar desde arriba, desde el lado de los conductores impresos, sin taladrar agujeros. En este caso, el dibujo del tablero corresponde a la Fig.4. En la Fig. 5 se muestra un dibujo de la placa en la que se encuentran el disipador de calor con diodos y condensadores de filtro. Antes de ensamblar la fuente de alimentación, asegúrese de verificar las clasificaciones de todas las piezas y su capacidad de servicio. Las conexiones dentro de la fuente de alimentación se realizan con cables gruesos de longitud mínima. En paralelo con todos los condensadores de óxido, los condensadores cerámicos con una capacidad de 0.1 ... 0.22 μF se sueldan directamente a sus terminales. El medidor de corriente se puede calibrar conectando una carga ajustable a los terminales de salida de la fuente de alimentación en serie con un amperímetro para una corriente de 2 ... 5 A. Habiendo configurado la corriente, por ejemplo, 2 A, por el amperímetro, seleccionamos tal un trozo de alambre (derivación), torciendo un bucle de él para que la flecha se desvíe RA1 fue de 20 divisiones (con una escala de 100). Transferimos SA2 a otra posición, conectamos un voltímetro de control a la salida de la fuente de alimentación, seleccionando la resistencia R7 (en su lugar, puede encender una resistencia de sintonización con una resistencia de al menos 220 kOhm), logramos la coincidencia de las lecturas de PA1 con las lecturas del voltímetro. Cuando se trabaja con equipos de transmisión de radio, se deben excluir las interferencias con las partes del estabilizador, los cables de entrada y salida. Para ello, en los terminales de salida de la fuente de alimentación, debe encender un filtro similar a uno de red (Fig. 1), con la única diferencia de que las bobinas deben estar enrolladas en un anillo de ferrita o tubo de ferrita usado en monitores antiguos y televisores fabricados en el extranjero, y contienen solo 2-3 vueltas de cable aislado de gran sección transversal, y los condensadores se pueden tomar con un voltaje de funcionamiento más bajo. Literatura
Autor: V. Besedin, Tyumen
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