Utilizzo di un fotoaccoppiatore nel circuito di feedback di uno stabilizzatore di tensione o di un caricabatterie. Schema, descrizione

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Utilizzo di un fotoaccoppiatore nel circuito di retroazione di uno stabilizzatore di tensione o di un caricabatterie. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Un circuito semplice ed economico che funge contemporaneamente da stabilizzatore e caricabatteria per batterie a bassa capacità può essere assemblato senza l'uso di complessi sensori di tensione. In questo circuito, il diodo (emettitore) dell'optoaccoppiatore, incluso in un semplice circuito di feedback, percepisce le variazioni della tensione di uscita. Il circuito genera una tensione di uscita stabilizzata di 12,7 V con una corrente di 50 mA e può essere utilizzato per caricare le batterie mantenendo i limiti di corrente e tensione, che sono abbastanza facili da modificare.

L'accoppiatore ottico è il dispositivo ottimale in termini di applicazione come sensore di tensione. Il diodo percepisce la tensione di uscita senza caricare il circuito e senza violare la normale modalità di funzionamento e la tensione ai suoi capi non cambia e ha un valore relativamente piccolo per eventuali variazioni delle correnti di carica o di carico.

Come mostrato nel diagramma, il ponte a diodi e il condensatore C1 raddrizzano e filtrano la tensione di ingresso CA. Supponiamo che il circuito funzioni come un caricabatterie.

(clicca per ingrandire)

Quando la batteria non è completamente carica, la tensione su di essa è inferiore a 12,7 V (Vz + Vd). Questa tensione viene impostata selezionando un diodo zener al silicio appropriato, che è in serie con il diodo fotoaccoppiatore. In questo caso, il transistor della serie 1N2270 si accende e trasmette corrente alla batteria. La corrente da 1 A è limitata principalmente da una resistenza da 220 ohm.

Quando la tensione della batteria supera (Vz+Vd), il diodo zener si accende e la corrente Iz scorre attraverso il diodo fotoaccoppiatore, accendendo il fototransistor e spegnendo il transistor serie Q. In assenza di batteria, quando il circuito è in regolatore modalità, la corrente entra nel carico con una tensione di 12,7 B. In questo caso, ovviamente, la corrente di uscita dipende principalmente dalla resistenza del carico.

La tensione di ripple è di 25 mV in modalità stabilizzazione e 1 mV in modalità di ricarica. Il circuito fornisce una stabilizzazione di 30 mV / V con una variazione di tensione e 8 mV / mA con una variazione di carico nell'intervallo da 5 a 30 mA. Entrambi i parametri possono essere migliorati sostituendo il transistor Q con un transistor composto.

La tensione e la corrente di uscita possono essere impostate selezionando opportunamente i resistori R1 e R2 e un diodo zener. Inoltre, le resistenze dei resistori possono essere determinate se vengono fornite la capacità della batteria (C) in milliampere ora e la tensione di ingresso (sul condensatore C1).

È stato sperimentalmente trovato che per il miglior funzionamento del circuito, la corrente Ia dovrebbe essere uguale a 0,25 C. Questo rapporto è tipico per batterie che consumano una corrente di carica relativamente grande. Assumendo la tensione di ingresso V_in otteniamo molto maggiore della caduta di tensione dell'emettitore di base del transistor Q

R2>V_in/0,25C-R1/ora_fe,

dove h_fe è il guadagno in c.c. del transistor Q. Per trovare il valore minimo di R2, supponiamo che Io sia noto, quindi,

R2<(V_in-Vo/Io.

Questa equazione è valida a condizione che Io>Iz.

Il valore di R1 dipende dal valore minimo di Io corrispondente allo stato off del transistor Q. Si può dimostrare che

R1>(V_in-Vo)/0,02C.

Questa equazione presuppone che il valore minimo di Io sia circa 0,02°C, un rapporto determinato sperimentalmente e non teoricamente.

Autore: LA Cherkason; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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