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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Regolazione di Uout di un alimentatore senza trasformatore. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Regolatori di corrente, tensione, potenza Conosciuti dai lettori [1...5] gli alimentatori senza trasformatore con un condensatore di spegnimento (BPGC) (Fig. 1) presentano uno svantaggio significativo: l'impossibilità di regolare in modo fluido la tensione di uscita. Il suo valore è sempre fisso ed è determinato in modo univoco dalla tensione di stabilizzazione del diodo zener applicato e non può essere modificato in modo uniforme. In molti casi, un tale adeguamento è necessario.
Offro BPGC, che consente di modificare senza problemi la tensione di uscita su un ampio intervallo (Fig. 2). La sua caratteristica è l'uso di un feedback negativo regolabile dall'uscita del blocco allo stadio del transistor VT1, collegato in parallelo all'uscita del ponte a diodi. Questo stadio è un elemento di controllo parallelo ed è controllato da un segnale dall'uscita di un amplificatore monostadio a VT2. Il segnale di uscita VT2 dipende dalla differenza di tensione fornita dal resistore variabile R7, collegato in parallelo all'uscita dell'alimentatore, e dalla sorgente di tensione di riferimento sui diodi VD3, VD4.
In sostanza, questo circuito è un regolatore shunt regolabile. Il ruolo del resistore di zavorra è svolto dal condensatore di spegnimento C1, il ruolo dell'elemento controllato in parallelo è svolto dal transistor VT1. Questo alimentatore funziona come segue. Quando sono collegati alla rete, i transistor VT1 e VT2 sono bloccati, il condensatore di accumulo C2 viene caricato attraverso il diodo VD2. Quando la base del transistor VT2 raggiunge una tensione pari alla tensione di riferimento sui diodi VD3, VD4, i transistor VT2, VT1 iniziano a sbloccarsi. Il transistor VT1 devia l'uscita del ponte a diodi e la sua tensione di uscita inizia a diminuire, il che porta a una diminuzione della tensione sul condensatore di accumulo C2 e al blocco dei transistor VT2 e VT1. Ciò, a sua volta, provoca una diminuzione dello shunt dell'uscita del ponte a diodi, un aumento della tensione su C2 e lo sblocco di VT2, VT1, ecc. A causa della retroazione negativa che agisce in questo modo, la tensione di uscita rimane costante (stabilizzata) con e senza carico R9 acceso, a riposo. Il suo valore dipende dalla posizione del cursore del potenziometro R7. La posizione superiore (secondo il diagramma) del motore corrisponde a una tensione di uscita maggiore. La potenza di uscita massima del dispositivo di cui sopra è di 2 watt. I limiti di regolazione della tensione di uscita vanno da 16 V a 26 V e, con un diodo VD4 in cortocircuito, i limiti di regolazione vanno da 15 V a 19,5 V. In questi intervalli, allo spegnimento di R9 (allontanamento del carico), l'aumento della tensione di uscita non supera l'uno per cento. L'alimentatore secondo lo schema di Fig. 2 non teme un cortocircuito del carico. Il transistor VT1 funziona in modalità alternata: quando funziona sul carico R9 - in modalità lineare, al minimo - in modalità modulazione di larghezza di impulso (PWM) con una frequenza di pulsazione di tensione sul condensatore C2 - 100 Hz. In questo caso, gli impulsi di tensione sul collettore del transistor VT1 hanno bordi piatti. La modalità lineare è leggera, il transistor VT1 si scalda un po' e può funzionare con poco o nessun dissipatore di calore. Un leggero riscaldamento avviene nella posizione inferiore del cursore del potenziometro R7 alla minima tensione di uscita. Al minimo, con il carico R9 spento, il regime termico del transistor VT1 peggiora nella posizione superiore del motore R7. In questo caso, il transistor VT1 deve essere installato su un piccolo radiatore, ad esempio sotto forma di una piastra di alluminio di forma quadrata con un lato di 3 cm, 1 ... 2 mm di spessore. Transistor di regolazione VT1 - media potenza, con un grande coefficiente di trasferimento (composito). La sua corrente di collettore dovrebbe essere 2...3 volte la corrente di carico massima. La tensione di collettore VT1 non deve essere inferiore alla tensione di uscita massima dell'alimentatore. I transistor NPN KT1A, KT972A, KT829A, ecc. possono essere utilizzati come VT827. Il transistor VT2 funziona in modalità a bassa corrente, quindi è adatto qualsiasi transistor pnp a bassa potenza: KT203A...B, KT361A...G, KT313A, B, KT209A, B, ecc. La capacità del condensatore di spegnimento C1 può essere determinata approssimativamente con i metodi [3, 5]. Il criterio per la scelta corretta della capacità C1 è ottenere la tensione massima richiesta al carico. Se la sua capacità viene ridotta artificialmente del 20 ... 30%, non verrà fornita la tensione di uscita massima al carico nominale. Un altro criterio per la corretta scelta di C1 è l'invarianza della natura della forma d'onda della tensione all'uscita del ponte a diodi (Fig. 3). La forma d'onda della tensione ha la forma di una sequenza di semionde sinusoidali rettificate della tensione di rete con picchi limitati (appiattiti) di semisinusoidi positivi. Le ampiezze dei vertici limitati sono variabili, dipendono dalla posizione del cursore del potenziometro R7 e cambiano linearmente con la sua rotazione. Ma ogni semionda deve necessariamente arrivare a zero, la presenza di una componente costante (come mostrato in Fig. 3 da una linea tratteggiata) non è consentita, perché in questo caso viene violata la modalità di stabilizzazione.
Il livello di ondulazione al carico per il circuito in Fig. 2 non è superiore a 70 mV. I resistori R1, R2 sono protettivi. Proteggono il transistor di regolazione VT1 da guasti dovuti a sovraccarico di corrente durante i processi transitori quando l'unità è collegata alla rete (a causa del rimbalzo dei contatti della coppia di collegamento presa-spina di alimentazione). Secondo il principio dello schema di cui sopra, alimentatori simili possono essere costruiti per altri valori di potenza richiesti. Letteratura
Autore: N.Tsessaruk, Tula; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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