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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Potente alimentatore stabilizzato bipolare 2x44 volt 4 ampere per canale. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori Nella letteratura radioamatoriale, è stata più volte espressa l'opinione sulla necessità di alimentare l'UMZCH da una fonte di alimentazione stabilizzata per garantire un suono più naturale. Infatti, alla massima potenza di uscita dell'amplificatore, l'ondulazione di tensione di una sorgente non stabilizzata può raggiungere diversi volt. In questo caso la tensione di alimentazione può essere notevolmente ridotta a causa della scarica dei condensatori di filtro. Ciò è impercettibile ai valori di picco della tensione di uscita a frequenze audio più elevate, a causa della capacità sufficiente dei condensatori di filtro, ma influisce quando si amplificano componenti a bassa frequenza di alto livello, poiché hanno una lunga durata in un segnale musicale . Di conseguenza, i condensatori del filtro hanno il tempo di scaricarsi, la tensione di alimentazione diminuisce e quindi la potenza di uscita massima dell'amplificatore. Se una diminuzione della tensione di alimentazione porta ad una diminuzione della corrente di riposo dello stadio di uscita dell'amplificatore, ciò può anche portare al verificarsi di ulteriori distorsioni non lineari. D'altra parte, l'uso di una fonte di energia stabilizzata, costruita secondo un circuito stabilizzatore parametrico convenzionale, aumenta la potenza consumata dalla rete e richiede l'uso di un trasformatore di rete di massa e dimensioni maggiori. Inoltre, è necessario rimuovere il calore dissipato dai transistor di uscita dello stabilizzatore e spesso la potenza dissipata dai transistor di uscita UMZCH è uguale alla potenza dissipata dai transistor di uscita dello stabilizzatore, ovvero metà della potenza viene sprecata. Gli stabilizzatori di tensione di commutazione hanno un'elevata efficienza, ma sono piuttosto complessi da produrre, presentano un elevato livello di interferenze ad alta frequenza e non sono sempre affidabili. Se l'alimentatore non ha requisiti rigorosi per la stabilità della tensione e il livello di ondulazione, è possibile utilizzare come fonte di alimentazione un alimentatore bipolare convenzionale, il cui schema elettrico è mostrato in Fig. 1.
I potenti transistor compositi VT7 e VT8, collegati secondo il circuito inseguitore dell'emettitore, forniscono un filtraggio abbastanza buono dell'ondulazione della tensione di alimentazione con la frequenza di rete e la stabilizzazione della tensione di uscita grazie ai diodi zener VD5 - VD10 installati nel circuito di base del transistor. Gli elementi LI, L2, R16, R17, C11, C12 eliminano la possibilità di generazione di alta frequenza, la cui tendenza è spiegata dall'ampio guadagno di corrente dei transistor compositi. L'entità della tensione alternata fornita dal trasformatore di rete viene scelta in modo tale che alla massima potenza di uscita dell'UMZCH (che corrisponde a una corrente nel carico di 4 A), la tensione sui condensatori del filtro C1 - C8 diminuisce a circa 46. ..45 V. In questo caso, la caduta di tensione sui transistor VT7, VT8 non supererà i 4 V e la potenza dissipata dai transistor sarà di 16 W. Quando la potenza consumata dalla fonte di alimentazione diminuisce, la caduta di tensione sui transistor VT7, VT8 aumenta, ma la potenza dissipata da essi rimane costante a causa della diminuzione del consumo di corrente. L'alimentatore funziona come stabilizzatore di tensione a correnti di carico basse e medie e alla corrente massima come filtro a transistor. In questa modalità, la tensione di uscita può scendere a 42...41 V, il livello di ondulazione di uscita raggiunge 200 mV e l'efficienza è del 90%. Come ha dimostrato la prototipazione, i fusibili non possono proteggere l'amplificatore e l'alimentatore dai sovraccarichi di corrente a causa della loro inerzia. Per questo motivo è stato utilizzato un dispositivo di protezione ad alta velocità contro i cortocircuiti e il superamento della corrente di carico consentita, montato sui transistor VT1-VT6. Inoltre, le funzioni di protezione durante i sovraccarichi di polarità positiva sono eseguite dai transistor VT1, VT2, VT5, resistori Rl, R3, R5. R7 - R9, R13 e condensatore C9 e negativo - transistor VT4, VT3, VT6, resistori R2, R4, R6, R10-R12, R14 e condensatore C10. Consideriamo il funzionamento del dispositivo sotto sovraccarichi di polarità positiva. Nello stato iniziale al carico nominale, tutti i transistor del dispositivo di protezione sono chiusi. All'aumentare della corrente di carico, la caduta di tensione sul resistore R7 inizia ad aumentare e, se supera il valore consentito, il transistor VT1 inizia ad aprirsi, seguito dai transistor VT2 e VT5. Questi ultimi riducono la tensione alla base del transistor di regolazione VT7, e quindi la tensione all'uscita dell'alimentatore. Inoltre, a causa del feedback positivo fornito dal resistore R13, una diminuzione della tensione all'uscita dell'alimentatore porta all'accelerazione dell'ulteriore apertura dei transistor VT1, VT2, VT5 e alla rapida chiusura del transistor VT7. Se la resistenza del resistore di feedback positivo R13 è piccola, dopo l'attivazione del dispositivo di protezione, la tensione all'uscita dell'alimentatore non viene ripristinata anche dopo lo spegnimento del carico. In questa modalità sarebbe necessario prevedere un pulsante di avvio che spenga, ad esempio, la resistenza R13 per un breve periodo dopo l'intervento della protezione e quando viene inserita l'alimentazione. Tuttavia, se la resistenza del resistore R13 viene scelta in modo tale che quando il carico viene cortocircuitato, la corrente non è zero, la tensione all'uscita dell'alimentatore verrà ripristinata dopo l'attivazione del dispositivo di protezione quando la corrente di carico diminuisce ad un valore sicuro. In pratica, la resistenza del resistore R13 viene selezionata ad un valore che garantisce un'accensione affidabile dell'alimentazione limitando la corrente di cortocircuito a 0,1...0,5 A. La corrente di risposta del dispositivo di protezione è determinata dal resistore R7. Il dispositivo di protezione dell'alimentazione funziona in modo simile durante i sovraccarichi di polarità negativa. Costruzione e dettagli Tutte le parti dell'alimentatore sono posizionate su una scheda. Fanno eccezione i transistor VT7, VT8 dell'unità di citazione, posizionati su dissipatori di calore separati con una superficie dissipante di 300 cm2 ogni. Le bobine LI, L2 dell'alimentatore (Fig. 3) contengono 30-40 spire di filo PEV-1 1,0, avvolte sul corpo del resistore C5-5 o MLT-2. I resistori R7, R12 dell'alimentatore sono un pezzo di filo di rame PEL, PEV-1 o PELSHO con un diametro di 0,33 e una lunghezza di 150 mm, avvolto sul corpo del resistore MLT-1. Il trasformatore di alimentazione è realizzato su un nucleo magnetico toroidale in acciaio elettrico E320, spessore 0,35 mm, larghezza nastro 40 mm, diametro interno del filo magnetico 80, diametro esterno 130 mm. L'avvolgimento di rete contiene 700 spire di filo PELSHO 0,47, l'avvolgimento secondario contiene 2X130 spire di filo PELSHO 1,2. Ciascuno dei transistor KT825G può essere sostituito con i transistor compositi KT814G, KT818G e KT827A con i transistor compositi KT815G, KT819G. Al posto dei diodi zener KS515A è possibile utilizzare i diodi zener D814A (B, C, D, D) e KS512A collegati in serie. Verifica dello stato di salute dell'alimentatore Per fare ciò, sostituendo le resistenze R7, R12 dell'alimentatore con resistenze maggiori (circa 0,2...0,3 Ohm), verificare la funzionalità dell'alimentazione del dispositivo di protezione. Dovrebbe funzionare con una corrente di carico di 1...2 A. Dopo essersi assicurati che l'alimentatore e l'UMZCH funzionino normalmente, installare i resistori R7, R12 con la resistenza nominale indicata sullo schema elettrico, controllando che il dispositivo di protezione non operare. Letteratura 1. Lexin Valentin e Victor. Sulla visibilità delle distorsioni non lineari di un amplificatore di potenza - Radio, 1984, n. 2, p. 33-35.
Pubblicazione: cxem.net
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