|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Stabilizzatore di tensione sul chip KR142EN19 con protezione 27 volt / 7-25 volt 2 ampere. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Protettori di sovratensione L'articolo descrive uno stabilizzatore di tensione con protezione dagli impulsi affidabile. Se la corrente di uscita dello stabilizzatore supera per qualche tempo la soglia di protezione, lo stabilizzatore si spegne per alcuni secondi per raffreddare il transistor di regolazione, quindi si accende e si spegne nuovamente fino all'eliminazione dell'incidente nel carico. Poiché il transistor di controllo è chiuso per la maggior parte del tempo in questa modalità, la potenza media da esso dissipata, anche con un cortocircuito dell'uscita, non è superiore a quella della modalità normale. Nello stabilizzatore proposto viene utilizzata un'unità di protezione dagli impulsi su un relè reed incluso in un circuito ad alta corrente. Un tale gruppo contiene poche parti aggiuntive, quasi non riduce l'efficienza dello stabilizzatore e, cosa più importante, la corrente di funzionamento della protezione reed dipende molto poco dalla temperatura. Il coefficiente di stabilizzazione del dispositivo supera 400. La caduta di tensione minima tra l'ingresso e l'uscita è di 0,5 V. Il circuito del regolatore è mostrato in fig. 1.
L'elemento principale dello stabilizzatore è il chip KR142EN19 (DA1). Se la tensione all'ingresso di controllo (pin 1) del microcircuito rispetto al catodo (pin 2) supera la sua soglia di apertura (2,5 V), la corrente anodica aumenta con una pendenza di circa 2 mA / mV. La tensione all'anodo di un microcircuito aperto, determinata dal suo dispositivo interno, è di almeno 2,5 V. Questo microcircuito ha una caratteristica: se la tensione di ingresso è maggiore del necessario per la sua completa apertura, potrebbe spegnersi. Allo stesso tempo, smette di controllare lo stabilizzatore, a causa del quale potrebbe apparire una tensione di ingresso alla sua uscita. Il sovraccarico dell'ingresso del microcircuito può verificarsi a causa di un aumento della tensione di uscita che si verifica quando il carico viene scollegato dallo stabilizzatore operativo. In questo caso, la corrente fornita al carico prima dello spegnimento inizia a caricare il condensatore installato all'uscita dello stabilizzatore. Ciò porta ad un aumento della tensione di uscita fino a quando il transistor di controllo non viene chiuso dal segnale di errore passato attraverso lo stabilizzatore. Ovviamente, la sovratensione sarà minore, maggiore è la capacità del condensatore all'uscita del dispositivo e più velocemente il segnale di errore passa attraverso lo stabilizzatore. Gli esperimenti con la disconnessione del carico hanno mostrato che una capacità di almeno 1000 microfarad per ogni ampere della corrente di uscita è sufficiente per impedire lo spegnimento del microcircuito nello stabilizzatore descritto. Quando si ripete il dispositivo, è necessario astenersi da modifiche che portino a una diminuzione delle prestazioni, ad esempio dall'uso di transistor a bassa frequenza. È particolarmente pericoloso ridurre artificialmente le prestazioni aggiungendo collegamenti RC integrati al percorso del segnale di errore per combattere la generazione. Poiché parte della tensione di uscita viene fornita dal cursore del resistore di regolazione della tensione di uscita R12 all'ingresso di controllo del microcircuito, un aumento della tensione tra i terminali di uscita dello stabilizzatore porta ad un aumento della tensione tra l'ingresso di controllo del microcircuito e il suo catodo, che porta all'apertura del microcircuito. Il suo segnale di uscita chiude il transistor VT3, collegato secondo il circuito di gate comune, e quindi il transistor di regolazione composito VT2VT1, incluso nel filo negativo dello stabilizzatore, che porta ad una diminuzione della corrente attraverso di esso. Se il microcircuito è chiuso, il transistor VT3 deve essere aperto, la corrente del suo canale deve essere compresa tra 4 ... 10 mA. Questa modalità si ottiene applicando al gate una tensione di circa 5 V rispetto al filo positivo comune. Si è scoperto che l'applicazione di una parte della tensione di ingresso con increspature al gate porta alla comparsa di increspature all'uscita dello stabilizzatore con un'ampiezza di circa 1 mV. Pertanto, la tensione al gate del transistor VT3 viene stabilizzata rispetto al filo comune dal diodo zener VD1 e quindi filtrata anche dai circuiti R2C3, R5C4. L'utilizzo di un transistor ad effetto di campo ha consentito di ridurre notevolmente la corrente attraverso i filtri e, di conseguenza, le loro dimensioni. Il resistore R7 impedisce l'autoeccitazione. Senza di esso, lo stadio sul transistor VT3 può autoeccitarsi a una frequenza di circa 20 MHz. Lo stabilizzatore descritto ha tre gradi di protezione contro gli infortuni sia nel carico che nello stabilizzatore stesso. La protezione rapida contro i sovraccarichi a breve termine è fornita dal resistore R8. Con un eccesso significativo, circa due volte, della corrente di carico di un dato massimo di 2 A, la caduta di tensione attraverso il resistore R8 aumenta al livello della tensione di ingresso, il transistor VT2 si satura di conseguenza e smette di amplificare la corrente, che porta a limitare la corrente di carico. Da guasti più lunghi, lo stabilizzatore è protetto dalla protezione contro gli impulsi sul relè reed K1. Se la corrente di carico supera la corrente di attivazione del relè (2 A), l'interruttore reed si chiude e il condensatore C3 si scarica rapidamente attraverso il resistore R1. Questo inizia anche la scarica del condensatore C4 attraverso il resistore R5. Ma questo processo è molto più lento a causa della resistenza relativamente grande del resistore R5. Quando la caduta di tensione attraverso il condensatore C4 diminuisce a circa 1 V, il transistor VT3 si chiude, spegnendo così lo stabilizzatore. Il ritardo per lo spegnimento dello stabilizzatore da parte del circuito R5C4 viene introdotto in modo che il condensatore C3 abbia il tempo di scaricarsi quasi completamente prima dell'apertura dell'interruttore reed K1.1. Dopo aver aperto l'interruttore reed, inizia la lenta carica del condensatore C3 attraverso il resistore R2. Ciò porta all'apertura graduale del transistor VT3 e al lancio dello stabilizzatore. Allo stesso modo, lo stabilizzatore si avvia all'accensione. Se l'UMZCH è alimentato da questo stabilizzatore, quando è acceso, non ci sarà alcun clic nei sistemi acustici. Lo stabilizzatore descritto, come qualsiasi dispositivo con feedback profondo, può essere soggetto a generazione. Durante la prototipazione del dispositivo, è stata osservata la generazione sotto forma di impulsi all'uscita dello stabilizzatore con un'ampiezza di circa 5 mV e una frequenza di circa 100 kHz. Si è scoperto che la qualità del condensatore C5 influisce soprattutto sulla tendenza dello stabilizzatore a generare. Per capire perché questo accade, il seguente ragionamento aiuta. Diciamo che la tensione all'uscita dello stabilizzatore è cambiata accidentalmente di 1 mV. L'IC converte questa tensione in una variazione della corrente di uscita di 2 mA. I transistor di regolazione lo amplificheranno di circa 500 volte, il che si tradurrà in un cambiamento di corrente attraverso lo stabilizzatore e il condensatore C5 di 1 A. Questo cambiamento di corrente causerà una caduta di tensione attraverso la resistenza in serie equivalente (ERS) del condensatore, che passerà attraverso il ciclo di feedback "nel secondo cerchio". Se questa caduta di tensione supera 1 mV, possono verificarsi oscillazioni. Ovviamente, la stabilità dello stabilizzatore può essere fornita dal condensatore C5 con un ESR inferiore a 0,001 Ohm. Per fare una scelta, sono state effettuate misurazioni dell'ESR di condensatori di varie serie. Attraverso un resistore è stata applicata al condensatore una tensione unipolare con una frequenza di 100 kHz e un'oscillazione di corrente di 1 A. L'ESR è stato calcolato dalla tensione ai capi del condensatore misurata da un oscilloscopio. Si è scoperto che per condensatori con una capacità superiore a 500 μF, l'ESR a una frequenza di 100 kHz dipende principalmente dal design del condensatore e dipende debolmente dalla sua capacità e tensione nominale. Secondo i risultati delle misurazioni, il condensatore C5 è composto da dieci condensatori della serie K50-24 di 470 microfarad collegati in parallelo, per cui l'autoeccitazione viene soppressa senza l'uso di altri mezzi. Per sfruttare appieno la bassa resistenza del banco di condensatori C5, è necessario che la lunghezza dei fili di collegamento dai terminali del condensatore C5 al terminale destro del resistore R13 in base al circuito di uscita e al punto di collegamento dei resistori R10 e R14 devono essere il più corti possibile, come mostrato nel diagramma. La tendenza dello stabilizzatore a generare, come segue da quanto sopra, aumenta all'aumentare dell'ampiezza massima possibile dell'impulso di corrente che lo stabilizzatore può fornire al condensatore C5. Questo può essere un grosso problema quando si cerca di aumentare la corrente di uscita massima. È possibile migliorare la stabilità dello stabilizzatore selezionando un resistore R10, che crea un feedback negativo locale nel circuito catodico del microcircuito. Quando si stabilisce uno stabilizzatore, questo resistore viene chiuso con un ponticello, quindi la generazione viene eliminata aumentando il numero di condensatori nella batteria C5, dopodiché il ponticello viene rimosso. Lo stabilizzatore acquisisce un margine di stabilità sufficiente per il suo normale funzionamento anche dopo una parziale perdita di capacità della batteria C5. Il condensatore C2 elimina l'influenza dell'induttanza dell'avvolgimento del relè reed sulla stabilità dello stabilizzatore. Un altro grado di protezione può essere aggiunto allo stabilizzatore: dal surriscaldamento del transistor di regolazione VT1. Per fare ciò, è sufficiente premere un relè termico con una piastra bimetallica sul corpo di questo transistor, che funziona a una temperatura di 60 ... 70 ° C. I contatti chiusi del relè termico sono inclusi nel circuito aperto del drain del transistor VT3. Il surriscaldamento del transistor VT1 provocherà l'apertura dei contatti del relè termico, per cui il transistor VT1 verrà chiuso fino al raffreddamento. Il transistor KP507A (VT3) sarà sostituito dai parametri vicini KP508A. È consentito sostituire il microcircuito KR142EN19 (DA1) con KR142EN19A o un analogo estraneo TL431. I condensatori C3, C4, utilizzati nell'unità di protezione come temporizzazione, devono essere a bassa dispersione, ad esempio delle serie FT, K78, K71-4. La capacità del condensatore C3 determina il periodo di funzionamento della protezione contro gli impulsi, nonché la durata dell'avvio dello stabilizzatore. Con la resistenza del resistore R2 e la capacità del condensatore C3 indicata nel diagramma, questo periodo è approssimativamente uguale a 3 s. Non deve essere significativamente ridotto riducendo la capacità del condensatore C3, poiché se l'avvio è troppo rapido, la corrente di carica dei condensatori che possono far parte del carico può superare i 2 A, provocando l'intervento della protezione. Reed relè K1 - fatto in casa. Sull'interruttore reed KEM1 (o un altro simile), vengono avvolti 15 giri di filo di avvolgimento con un diametro di 0,4-0,7 mm. Quindi il numero di giri è specificato dal funzionamento dell'interruttore reed con una corrente di carico di 2 A. Il transistor VT1 deve essere installato su un dissipatore di calore con una superficie di raffreddamento di almeno 200 cmq. Durante la regolazione, la tensione viene applicata all'ingresso dall'uscita della fonte di alimentazione del laboratorio. Il suo valore massimo non deve superare i 30 V (la tensione limite dell'anodo-catodo del microcircuito DA1). Selezionando il resistore R14, il limite superiore della regolazione della tensione di uscita viene impostato su 0,5 ... 1 V in meno rispetto alla tensione di ingresso. Il resistore R8 è selezionato in modo che la caduta di tensione ai suoi capi a una corrente di carico di circa 2 A sia uguale alla metà della tensione di ingresso. Lo stabilizzatore deve essere utilizzato con cautela nelle sorgenti bipolari a causa del suo lento avvio. Poiché l'interruttore reed di protezione dagli impulsi può chiudersi a causa di forti scuotimenti, non è consigliabile utilizzare lo stabilizzatore proposto nei sistemi di bordo. Autore: S. Kanygin, Kharkov; Pubblicazione: cxem.net
Inaugurato l'osservatorio astronomico più alto del mondo
04.05.2024 Controllare gli oggetti utilizzando le correnti d'aria
04.05.2024 I cani di razza si ammalano non più spesso dei cani di razza
03.05.2024
▪ L'uso a lungo termine dell'ibuprofene è pericoloso per gli uomini ▪ La capacità di concentrazione aiuta a raggiungere obiettivi a lungo termine ▪ Feromoni contro i parassiti delle colture ▪ Comunicazione ad alta velocità attraverso la presa
▪ sezione del sito Parametri, analoghi, marcatura di componenti radio. Selezione di articoli ▪ articolo Tecnica ecobioprotettiva. Nozioni di base della vita sicura ▪ Come è nata la medicina? Risposta dettagliata ▪ articolo Decoratore di finestre. Descrizione del lavoro
Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito
www.diagram.com.ua |
Vedi altri articoli sezione 
Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:
Tutte le lingue di questa pagina