Protezione IP tramite moltiplicatore analogico KR525PS2. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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In molti alimentatori, l'elemento di regolazione è protetto dal superamento della corrente e della temperatura consentite. Secondo l'autore, queste misure non sono sufficienti e propone di proteggere il transistor di controllo dal superamento della potenza consentita, tenendo conto della temperatura della custodia. L'articolo discute una variante di tale protezione per un alimentatore non stabilizzato utilizzando il moltiplicatore analogico KR525PS2. Anche le sorgenti stabilizzate possono essere dotate di tale unità.

La potenza dissipata dal transistor di controllo dell'alimentatore (PSU) è pari al prodotto della corrente di collettore (corrente di carico) e della caduta di tensione nella sezione collettore-emettitore. Negli alimentatori da laboratorio (con tensione di uscita regolabile), con una bassa tensione di uscita e una corrente di carico elevata, il transistor di controllo può rilasciare una potenza che supera il valore consentito per un particolare dispositivo. Tali alimentatori solitamente forniscono solo protezione corrente. Tuttavia, non è in grado di proteggere l'elemento di regolazione quando la corrente di carico è inferiore al valore di risposta della protezione e la potenza rilasciata sul transistor di regolazione supera il valore consentito.

Sorge la domanda: come proteggere il transistor di controllo dal superamento della dissipazione di potenza consentita? Esiste un microcircuito domestico KR525PS2, che esegue l'operazione di moltiplicazione di due parametri analogici. Se ai suoi ingressi vengono applicati segnali proporzionali alla corrente di collettore del transistor di regolazione e alla tensione nella sezione collettore-emettitore, la tensione di uscita sarà proporzionale al loro prodotto. Pertanto, sulla base di questo microcircuito, è possibile assemblare un'unità di protezione contro il superamento della potenza consentita da parte del transistor di regolazione.

Nella figura è mostrato un diagramma di tale nodo di protezione in un alimentatore non stabilizzato.

L'ingresso X del microcircuito DA1 viene alimentato con tensione dalla base del transistor di regolazione VT3 e l'ingresso Y viene alimentato con parte della tensione dal sensore di corrente R5, proporzionale alla corrente di carico (la tensione alla base del transistor di regolazione è uguale alla tensione sul suo emettitore meno 0,6 V).

Un comparatore è realizzato sull'amplificatore operazionale DA2. Il suo ingresso non invertente viene alimentato con tensione dall'uscita del moltiplicatore DA1 e l'ingresso invertente viene alimentato con una tensione esemplare dal divisore resistivo R15R16RK1. Quando la tensione sull'ingresso non invertente è maggiore di quella sull'ingresso invertente, un segnale viene inviato dall'uscita dell'amplificatore operazionale al tiristore VS1. Si apre e, tramite il diodo VD5, collega la base del transistor VT1 al filo comune. Il transistor VT1 e dietro di esso i transistor VT2 e VT3 si chiudono. Contemporaneamente si accende il led HL1 segnalando che l'alimentazione è disinserita ed il carico è diseccitato. Il termistore RK1 svolge la funzione di sensore di temperatura per l'alloggiamento del transistor VT3 (è montato sull'alloggiamento del transistor o su un dissipatore di calore vicino all'alloggiamento).

L'unità di protezione è alimentata dall'avvolgimento aggiuntivo del trasformatore di rete T1. Un raddrizzatore viene assemblato utilizzando diodi VD6-VD9 e condensatori C2, C3 e un semplice stabilizzatore bipolare viene assemblato utilizzando diodi zener VD10, VD11 e resistori R10, R11.

L'unità di protezione è impostata come segue. Innanzitutto, i resistori di regolazione R12-R14 regolano la tensione zero sul moltiplicatore. Con tensione zero sugli ingressi X e Y (sono collegati al filo comune), il resistore di regolazione R14 imposta la tensione zero sull'uscita Z. Quindi, applicando una tensione di diversi volt all'ingresso X (c'è ancora tensione zero sull'ingresso Y) , il resistore di regolazione R13 imposta la tensione zero sull'uscita Z. Infine, un'operazione simile viene eseguita per l'ingresso Y. Successivamente, la regolazione del moltiplicatore è considerata completa.

Quindi, in base alla potenza consentita dissipata dal transistor di controllo e alla corrente consentita, viene calcolata la tensione collettore-emettitore. Per il transistor KT819G con una potenza consentita di 60 W e una corrente di 15 A, questo valore è 4 V. Con una corrente massima di 15 A, la caduta di tensione sul sensore di corrente è di 3,6 V. Queste tensioni (3,4 e circa 2,2 ...3,6, 7 V - questo valore dipende dalla posizione del cursore del resistore di regolazione R6) viene fornito agli ingressi corrispondenti (X e Y) del moltiplicatore, dopo averli precedentemente scollegati dai resistori R7 e R15, e ottenere il funzionamento del comparatore, accendendo SCR e LED. In questo caso potrebbe essere necessario selezionare il resistore RXNUMX.

La presenza del termistore RK1 con un TKS negativo porta al fatto che con un aumento della temperatura del corpo del transistor, la resistenza del termistore diminuisce, quindi diminuirà la tensione all'ingresso invertente dell'amplificatore operazionale. E poiché la potenza dissipata ammissibile dal transistor diminuisce all'aumentare della temperatura del case, in questo caso l'unità di protezione dovrebbe funzionare a potenza inferiore.

Tale protezione può essere utilizzata in quasi tutti gli alimentatori con transistor di regolazione. Tuttavia, va ricordato che la tensione agli ingressi del moltiplicatore non deve superare i 10 V. Pertanto, nei casi in cui la tensione al transistor di controllo può superare questo valore, deve essere applicata all'ingresso X del moltiplicatore attraverso un partitore resistivo .

Autore: A.Partin, Ekaterinbur

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