Alimentazione stabilizzata 220/1-29 volt 2 ampere. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Per migliorare la loro qualità, molti stabilizzatori moderni utilizzano amplificatori operazionali con guadagno elevato e caratteristiche stabili. Tuttavia, una modifica relativamente semplice di uno stabilizzatore a transistor tradizionale può migliorarne significativamente le caratteristiche tecniche ed evitare alcune delle difficoltà che sorgono quando si progettano stabilizzatori che utilizzano amplificatori operazionali (specialmente nei dispositivi con regolazione della tensione di uscita ad ampio intervallo). L'elevato coefficiente di stabilizzazione dell'alimentatore descritto è dovuto all'amplificatore con carico dinamico.

La sorgente di tensione di riferimento è assemblata su un transistor ad effetto di campo, che consente di ridurre la resistenza di uscita dello stabilizzatore e ottenere una regolazione profonda della tensione di uscita.

Principali caratteristiche tecniche

L'instabilità della tensione di uscita dello stabilizzatore consiste solitamente nell'instabilità della tensione di riferimento e nella deriva dell'amplificatore operazionale. Nello stabilizzatore descritto essa è determinata principalmente solo dalla deriva termica del primo elemento attivo.

Lo stabilizzatore (vedi schema) è costituito da due amplificatori con carichi dinamici a controllo sequenziale. Il primo è assemblato sui transistor V13, V12, dove V13 è collegato secondo un circuito con una porta comune e V12 - con un collettore comune; il secondo - sui transistor V14, V15 (V14 - con un emettitore comune e V15 - con un collettore comune). Il segnale di retroazione proveniente dal motore del resistore R9, applicato alla sorgente del transistor V13, viene amplificato senza inversione di fase e va alla base del transistor V14. Il transistor V13 funziona in una modalità vicina al taglio di corrente. La tensione tra source e gate è esemplare nello stabilizzatore. Il circuito R2R3V11 serve solo per la compensazione della temperatura delle variazioni nella corrente di drain del transistor V13 (senza di esso, con il gate di questo transistor chiuso al filo comune, la tensione di uscita dello stabilizzatore cambia del 3...5% nell'intervallo di temperatura 20...50 °C).

Dal collettore del transistor V14, il segnale invertito e amplificato viene trasmesso alla base del potente transistor di controllo V15.

L'elemento di controllo è alimentato da uno stabilizzatore parametrico basato sul diodo zener V10 e sul transistor V9. Per ottenere un fattore di utilizzo più elevato della tensione del raddrizzatore principale (vedere l'articolo "Miglioramento degli stabilizzatori di tensione a bassa potenza" - "Radio", 1981, n. 10, p. 56) Lo stabilizzatore V1 - V4 sul transistor V9 è alimentato da una tensione moltiplicatore sui diodi V5-V8 e condensatori C1, C2. Il moltiplicatore è collegato all'avvolgimento secondario del trasformatore T1. La lampada H1 serve a limitare la corrente del collettore attraverso i transistor V9, V14 e la corrente di base del transistor V15 in caso di cortocircuito nel circuito di carico, nonché a indicare un sovraccarico. Al momento del sovraccarico, a causa dell'aumento della corrente di base del transistor V15, la tensione all'ingresso dello stabilizzatore parametrico diminuisce al livello di 30 V, dove questa tensione cade quasi completamente sulla lampada H1 meno la caduta di tensione sui transistor V9, V14 e la giunzione dell'emettitore del transistor V15. La corrente attraverso questo circuito non supera 120...130 mA, che è inferiore al massimo consentito per i suoi elementi.

Lo stabilizzatore utilizza un resistore variabile a filo avvolto con una potenza di dissipazione consentita di 3 W (PPB-3, PP3-40). Il transistor V13 deve essere selezionato con un valore basso della corrente di drenaggio iniziale - solo allora il limite inferiore della tensione di uscita dello stabilizzatore sarà vicino a 1 V. La corrente di drenaggio di questo transistor con una tensione tra drain e source di 10 V e il gate chiuso alla sorgente deve essere compreso tra 0,5 e 0,7 mA. Quando si installa uno stabilizzatore tra il diodo V11 e il transistor V13, è necessario garantire un buon contatto termico, per il quale è sufficiente incollare insieme le loro custodie. Si consiglia di selezionare il transistor V15 con un coefficiente di trasferimento di corrente di base statico elevato. Oltre a quelli indicati nello schema, è possibile utilizzare transistor al silicio delle serie KT203, KT208, KT209, KT501, KT502, KT3107 (V12), KT814, KT816 (V14), transistor KT815, KT817 con qualsiasi indice di lettera, KT807B ( V9), KT803A, KT808A, KT819 con qualsiasi indice di lettera (V15).

Lo stabilizzatore può anche utilizzare transistor al germanio MP40A, nonché qualsiasi serie MP20, MP21, MP25, MP26 (V12), GT402, GT403, P213-P215 (V14). Invece di KS527A, puoi utilizzare i diodi zener D813, D814D (due in serie), D810, D814V (tre in serie). Si consiglia di installare i transistor V9 e V14 su radiatori di piccole dimensioni (con area utile di 20...30 cm²).

Il transistor V15 richiede un radiatore con un'area utilizzabile di almeno 1500 cmXNUMX². Per facilitare il regime termico di questo transistor, viene fornita una variazione graduale della tensione all'ingresso dello stabilizzatore utilizzando l'interruttore a levetta S1, progettato per una corrente di 2 A. Nella posizione 1, vengono forniti 15 V all'ingresso del stabilizzatore e in posizione 2 - 30 V. Quando l'interruttore a levetta è in posizione 2 e la resistenza del carico è vicina al minimo, la tensione stabilizzata non deve essere impostata a meno di 15 V.

Il trasformatore di rete è avvolto sul nucleo magnetico del trasformatore TS-60. L'avvolgimento primario rimane invariato, il secondario viene riavvolto; contiene 200 spire (100 spire per ciascuna bobina) di filo PEV-2 1,16.

Per aumentare l'affidabilità dello stabilizzatore, può essere integrato con un dispositivo di protezione descritto nell'articolo "Dispositivo di protezione per transistor" (Radio, 1980, n. 9, p. 63). La generazione di alta frequenza che talvolta si verifica nello stabilizzatore può essere soppressa aumentando il valore del condensatore C6 oppure inserendo un resistore con una resistenza di 15...5 Ohm e una potenza di 10 W nel circuito di base del transistor V1. Per garantire un funzionamento stabile dello stabilizzatore, la sua installazione deve essere eseguita con conduttori di lunghezza minima, aventi una grande sezione trasversale del conduttore.

Autore: A. Grigoriev; Pubblicazione: cxem.net

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