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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Amplificatore di potenza per installazioni luminose dinamiche. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Impostazioni colore e musica Gli amplificatori di potenza delle moderne installazioni fotodinamiche (SDU) sono realizzati utilizzando tiristori o transistor. Entrambe le soluzioni presentano vantaggi e svantaggi, tuttavia, quando la potenza totale delle lampade in un dispositivo con schermo è fino a 100 W, si dovrebbe dare la preferenza agli amplificatori a transistor, poiché sono più facili da configurare, non richiedono pezzi scarsi e sono sicuri da usare, poiché funzionano a una tensione relativamente bassa. Poiché i transistor di uscita dell'amplificatore di potenza SDU funzionano solitamente in modalità lineare, sul loro collettore viene rilasciata una potenza significativa, commisurata alla potenza massima delle lampade. Ciò richiede l'uso di potenti transistor dotati di radiatori, il che complica la progettazione. L'amplificatore di potenza a larghezza di impulso a transistor descritto di seguito è esente da molti degli svantaggi degli amplificatori convenzionali. Si adatta bene agli altri componenti dell'SDS tradizionale: il suo ingresso può essere collegato direttamente all'uscita del rilevatore. Il principio di funzionamento di un tale amplificatore è regolare la potenza rilasciata nel carico modificando il ciclo di lavoro degli impulsi di alimentazione sotto l'influenza di un segnale di controllo. L'amplificatore (vedere lo schema in Fig. 1) è un tipo di multivibratore asimmetrico realizzato utilizzando transistor della stessa struttura. Il segnale di controllo della polarità negativa dall'uscita del rilevatore SDU viene fornito alla base del transistor M2 attraverso il resistore R5, la cui resistenza determina la resistenza di ingresso equivalente dell'amplificatore.
In assenza di segnale di ingresso, i transistor V2, VЗ sono chiusi, non c'è generazione, la potenza nel carico è zero. Quando la tensione di ingresso è superiore a 0,3 V, il multivibratore inizia a generare impulsi, la cui durata dipende dai parametri del circuito C2R2. La durata della pausa tra gli impulsi (dipende dai parametri del circuito C1R5 e dalla tensione sul collettore del transistor V1 in modalità di interruzione) diminuisce all'aumentare della tensione di ingresso, motivo per cui il valore medio della corrente di carico aumenta di conseguenza. La legge di variazione della potenza di uscita in base alla tensione di ingresso è vicina a quella logaritmica, il che consente di fare a meno di un dispositivo di compressione aggiuntivo. Per regolare la sensibilità del multivibratore, utilizzare un resistore variabile R2, che consente di modificare la tensione sul collettore del transistor V1 in modalità di interruzione. Nella posizione centrale del cursore del resistore R2, la sensibilità dell'amplificatore è 4...5 V (alla massima potenza di carico). La sensibilità massima di 1,5...2 V corrisponde alla posizione inferiore del cursore. La frequenza di generazione del multivibratore alla potenza di carico media (ciclo di lavoro dell'impulso 2) è di circa 1 kHz; la frequenza massima corrispondente alla potenza massima è di circa 2 kHz.
In un'altra versione dell'amplificatore (Fig. 2), per aumentare la sensibilità a 1...1.5 V, è incluso un diodo al silicio V1, che fa parte di un regolatore parametrico di tensione 0,8...1 V sul collettore di un circuito chiuso transistor V2. Con una bassa tensione di collettore del transistor V2, necessaria per ottenere un'elevata sensibilità, questa soluzione circuitale fornisce una maggiore stabilità di generazione e una maggiore pendenza del fronte degli impulsi rispetto alla prima versione dell'amplificatore. Questa opzione offre la possibilità di regolare il livello del bagliore iniziale delle lampade. Questa modalità di alimentazione della lampada riduce gli sbalzi di corrente improvvisi causati dalla bassa resistenza del filamento della lampada fredda (e, inoltre, consente in alcuni casi di abbandonare un canale di pausa e retroilluminazione separato). In modalità retroilluminazione, il transistor V4 si riscalda. Poiché l'amplificatore implementa il principio del controllo della potenza a larghezza di impulso, che prevede il funzionamento del transistor di uscita in modalità di commutazione, nel caso ideale la potenza non viene affatto dissipata su di esso. Ma in condizioni reali, a causa delle caratteristiche non ideali degli elementi elettronici, una parte della potenza viene rilasciata sul transistor V4 e il transistor si riscalda più fortemente ad un certo valore di potenza media nel carico. La ragione principale di questo fenomeno è il funzionamento del transistor di potenza in modalità insatura e la bassa pendenza dei fronti degli impulsi. Il riscaldamento del transistor V4 in modalità retroilluminazione può essere ridotto se si selezionano i transistor VЗ, V4 con il coefficiente di trasferimento di corrente più alto possibile, si scollega il condensatore C2 dal collettore VЗ e lo si collega al collettore del transistor V4 (in questo caso è consigliabile collegare in parallelo al circuito di alimentazione della lampada un condensatore all'ossido di capacità 500. .. 1000 μF, previsto per una tensione di almeno 16 V), ridurre di 2.. la resistenza dei resistori R4, R5, R3. 4 volte, aumentando la capacità dei condensatori C1, C2 della stessa quantità. Si consiglia inoltre di escludere il resistore RЗ e di utilizzare un resistore di regolazione PPB-15 con una resistenza massima di 100...200 Ohm per regolare il livello di incandescenza iniziale delle lampade, collegandolo tra il collettore e l'emettitore del transistor V4. A temperature elevate del corpo del transistor V4, si consiglia di collegare tra la sua base e l'emettitore (cioè parallelamente alla giunzione base-emettitore) un resistore costante con una resistenza di 0,3...1,0 kOhm di qualsiasi potenza La corrente di carico massima per i transistor indicati nello schema è 1,2 A. Allo stesso tempo, l'elevata efficienza dell'amplificatore, che raggiunge il 90%, consente di abbandonare completamente i radiatori con potenza della lampada fino a 15 W. Se è richiesta maggiore potenza, al posto del GT403B, è necessario utilizzare i transistor della serie P213-P217 con qualsiasi indice di lettera, anche senza radiatori. I transistor MP42B possono essere sostituiti con qualsiasi transistor al germanio a bassa potenza con un coefficiente h21E di almeno 50.
I circuiti di alimentazione del multivibratore e delle lampade sono separati, il che rende possibile alimentare le lampade direttamente dal raddrizzatore e per alimentare il multivibratore utilizzare uno stabilizzatore a bassa potenza classificato per una corrente fino a 50 mA ed entrambe le lampade e lo stabilizzatore può essere alimentato da un avvolgimento secondario del trasformatore di rete. Lo schema di alimentazione è mostrato in Fig. 3. Il trasformatore T1 è realizzato su un nucleo magnetico con una sezione trasversale di 19x38, l'avvolgimento di rete contiene 1400 spire di filo PEL 0,27, l'avvolgimento secondario contiene 100 spire di filo PEL 1,0. Inoltre, in ciascun canale di una SDU a tre canali è possibile utilizzare fino a sei lampade MH13,5-0,16 collegate in parallelo. A. Belousov Un'altra versione dell'amplificatore è stata proposta da V.V. Chernyavsky (vedi figura sotto). La sensibilità di questo amplificatore è 0,1...0,2 V, che consente di collegarlo all'uscita lineare di un registratore o lettore. La tensione di funzionamento della lampada H1 è 12V, potenza 30 W.
Pubblicazione: cxem.net
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