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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Piccolo regolatore di potenza. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Regolatori di potenza, termometri, stabilizzatori di calore Sulla base di un potente transistor ad effetto di campo di commutazione, ad esempio IRLR2905, è possibile assemblare un regolatore di potenza di piccole dimensioni per il riscaldamento (saldatore, riscaldatore) o dispositivi di illuminazione (lampade a incandescenza per luci portatili o fisse alimentate da una batteria per auto). Uno schema di una possibile variante di tale dispositivo è mostrato in Fig. 1. Il principio del suo funzionamento si basa sulla modifica del tempo di accensione del transistor ad effetto di campo.
Sugli elementi DD1.1, DD1.2 è assemblato un generatore di impulsi rettangolare. La loro frequenza di ripetizione è di circa 15 kHz, il duty cycle può essere regolato da 1,01 a 100 con un resistore variabile R2. Gli elementi DD1.3, DD1.4 sono utilizzati come amplificatore buffer, dalla cui uscita gli impulsi di controllo vengono inviati al gate del transistor ad effetto di campo VT1. Con un livello logico alto (più di 1,5 ... 2 V) alle uscite di questi elementi, la resistenza del canale del transistor scende a 0,027 Ohm. In questo momento, una corrente scorre attraverso il carico, il cui valore dipende dalla sua resistenza e dalla tensione di alimentazione. Quando viene impostato un livello logico basso alle uscite degli elementi, il transistor si chiude e nessuna corrente scorre attraverso il carico. Variando il rapporto tra il tempo in cui il transistor è acceso e il tempo in cui è acceso, è possibile regolare la corrente media attraverso il carico. Il regolatore va collegato in serie al carico rispettando la polarità. Con i valori nominali e i tipi di elementi indicati nello schema, la tensione di alimentazione può essere compresa tra 4 e 14 V. Si accende fornendo la tensione di alimentazione al microcircuito DD1 tramite l'interruttore SA1, combinato con il regolatore - resistore variabile R2. In questo caso, durante il tempo in cui il transistor ad effetto di campo è chiuso, il condensatore C4 viene caricato attraverso il diodo VD1 ei contatti dell'interruttore. Quando il transistor è aperto, il microcircuito è alimentato dall'energia immagazzinata dal condensatore C1. Poiché la corrente consumata dal microcircuito è piccola, la tensione attraverso il condensatore è approssimativamente uguale alla tensione di alimentazione. Il diodo Zener VD1 limita la tensione di alimentazione del microcircuito. Il fatto è che secondo le condizioni tecniche non dovrebbe superare i 15 V, ma quando il transistor si chiude, si verifica un'EMF di autoinduzione nei fili che collegano il dispositivo al carico e la tensione attraverso il condensatore C1 può superare questo valore. Con lunghi cavi di collegamento, questo EMF può essere significativo, quindi, in serie con l'interruttore SA1, dovrai accendere il resistore R4 con una resistenza di diversi kilo-ohm. A proposito, questo resistore è necessario anche se la tensione di alimentazione è superiore a 15 V. Nel regolatore è possibile utilizzare microcircuiti K564LA7, 564LE5, 564LA7, diodi delle serie KD521, KD522. Resistore R2 - SPZ-ZvM (con un interruttore), il resto - MLT, S2-33, R1-4, condensatore C1 - K53-1, K53-1A, K53-18 o di piccole dimensioni per montaggio superficiale, C2 - K10-17-1. Il regolatore è assemblato su un circuito stampato in fibra di vetro a doppia faccia, il cui schizzo è mostrato in fig. 2a. I dettagli sono posizionati su entrambi i lati (Fig. 2, b), i conduttori stampati di lati diversi sono collegati da ponticelli attraverso i fori.
I fili che collegano il regolatore al carico e all'alimentazione devono essere i più corti possibile, con una lunghezza superiore a qualche centimetro, devono essere attorcigliati per ridurre l'induttanza. Stabilire il regolatore si riduce alla selezione dei resistori R1 e R4. Per fare ciò, è collegato in serie con il carico e in parallelo con i contatti dell'interruttore (devono essere aperti, per i quali è posta tra loro una striscia di carta spessa), è collegato un milliamperometro. Regolando la potenza di carico con un resistore variabile R2, viene controllata la tensione attraverso il condensatore C1, che dovrebbe essere inferiore di circa 0,5 V rispetto alla tensione di alimentazione. Se alla massima potenza di carico diminuisce, R1 deve essere sostituito con un resistore di maggiore resistenza, e se, al contrario, risulta essere superiore alla tensione di alimentazione e raggiunge la tensione di stabilizzazione del diodo zener VD1, allora potrebbe essere necessario installare il resistore R4 (in questo caso, dal conduttore stampato a cui è saldata l'uscita del catodo del diodo VD4, rimuovere l'area delimitata in Fig. 2,b dalle linee tratteggiate). Infine, la necessità di accendere il resistore R4 viene determinata misurando la corrente consumata dal regolatore nell'intero intervallo di tensioni di alimentazione. Se non supera qualche milliampere, il resistore R4 può essere omesso. In caso contrario, deve essere selezionato in modo tale che questa corrente non superi i 10 mA. Con una tensione di alimentazione superiore a 15 V, la resistenza del resistore (in ohm) deve essere almeno (Upit-15) / 0,01. Con una corrente di carico superiore a 5 A, il transistor deve essere fissato mediante saldatura (saldatura a basso punto di fusione) su un dissipatore di calore: una piastra di rame con uno spessore di 0,5 ... 1 mm e un'area di diversi centimetri quadrati. Autore: I. Nechaev, Kursk
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