Potente stabilizzatore con protezione di corrente, 50 volt 5 ampere. Schema, descrizione

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Potente stabilizzatore con protezione corrente, 50 volt 5 ampere. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Per alimentare alcuni dispositivi radio, è necessario un alimentatore con maggiori requisiti per il livello minimo di ripple di uscita e stabilità di tensione. Per fornirli, l'alimentazione deve essere eseguita su elementi discreti.

Mostrato in fig. 3.23 lo schema è universale e sulla sua base è possibile realizzare un alimentatore di alta qualità per qualsiasi tensione e corrente nel carico. L'alimentatore è assemblato su un doppio amplificatore operazionale ampiamente utilizzato (KR140UD20A) e un transistor di potenza VT1. In questo caso, il circuito ha una protezione di corrente, che può essere regolata su un'ampia gamma. Un regolatore di tensione è realizzato sull'amplificatore operazionale DA1.1 e DA1.2 viene utilizzato per fornire protezione corrente. I microcircuiti DA2, DA3 stabilizzano l'alimentazione del circuito di controllo assemblato su DA1, il che consente di migliorare i parametri dell'alimentazione.

Potente stabilizzatore con protezione di corrente, 50 volt 5 ampere

Il circuito di stabilizzazione della tensione funziona come segue. Un segnale di retroazione di tensione viene prelevato dall'uscita della sorgente (X2). Questo segnale viene confrontato con la tensione di riferimento proveniente dal diodo zener VD1. Un segnale di mancata corrispondenza (la differenza tra queste tensioni) viene applicato all'ingresso dell'amplificatore operazionale, che viene amplificato e alimentato attraverso i resistori R10 ... R11 per controllare il transistor VT1.

Pertanto, la tensione di uscita viene mantenuta a un determinato livello con una precisione determinata dal guadagno dell'amplificatore operazionale DA1.1. La tensione di uscita desiderata è impostata dal resistore R5. Affinché l'alimentatore possa impostare la tensione di uscita sopra i 15V, il filo comune del circuito di controllo è collegato al terminale "+" (X1). In questo caso, per aprire completamente il transistor di potenza (VT1) all'uscita dell'amplificatore operazionale, è necessaria una piccola tensione (basata su VT1 ibe = +1,2 V). Questo design del circuito consente di realizzare alimentatori per qualsiasi tensione, limitata solo dalla tensione collettore-emettitore consentita (UK3) per un tipo specifico di transistor di potenza (per KT827A, il massimo UK3 = 80 V).

In questo circuito, il transistor di potenza è composito e quindi può avere un guadagno nell'intervallo 750 ... 1700, che consente di controllarlo con una piccola corrente - direttamente dall'uscita dell'amplificatore operazionale DA1.1, che riduce il numero di elementi necessari e semplifica il circuito.

Il circuito di protezione corrente è assemblato sull'amplificatore operazionale DA1.2. Quando la corrente scorre nel carico, viene generata una tensione sul resistore R12, che viene applicata attraverso il resistore R6 al punto di connessione R4, R8, dove viene confrontata con il livello di riferimento. Finché questa differenza è negativa (che dipende dalla corrente nel carico e dal valore di resistenza del resistore R12), questa parte del circuito non influisce sul funzionamento del regolatore di tensione. Non appena la tensione nel punto specificato diventa positiva, all'uscita dell'amplificatore operazionale DA1.2 apparirà una tensione negativa che, attraverso il diodo VD12, ridurrà la tensione alla base del transistor di potenza VT1, limitando la corrente di uscita.

Il livello di limitazione della corrente di uscita viene regolato utilizzando il resistore R6. I diodi collegati in parallelo agli ingressi degli amplificatori operazionali (VD3 ... VD6) proteggono il microcircuito da eventuali danni se viene acceso senza feedback tramite il transistor VT1 o se il transistor di potenza è danneggiato. In modalità operativa, la tensione agli ingressi dell'amplificatore operazionale è prossima allo zero ei diodi non influiscono sul funzionamento del dispositivo. Il condensatore C3 installato nel circuito di feedback negativo limita la banda delle frequenze amplificate, il che aumenta la stabilità del circuito, impedendo l'autoeccitazione.

Quando si utilizzano gli elementi indicati nei diagrammi, queste fonti di alimentazione consentono all'uscita di ricevere una tensione stabilizzata fino a 50 V con una corrente di 1 ... 5 A.

Il transistor di potenza è montato su un radiatore, la cui area dipende dalla corrente nel carico e dalla tensione UK3. Per il normale funzionamento dello stabilizzatore, questa tensione deve essere di almeno 3 V.

Durante l'assemblaggio del circuito sono state utilizzate le seguenti parti: resistori di sintonia R5 e R6 del tipo SPZ-19a; resistori fissi R12 di tipo C5-16MV per una potenza di almeno 5 W (la potenza dipende dalla corrente nel carico), il resto proviene dalle serie MLT e C2-23 della potenza corrispondente Condensatori CI, C2, C3 di tipo K10-17, condensatori polari di ossido C4 ... C9 tipo K50-35 (K50-32). Il doppio chip dell'amplificatore operazionale DA1 può essere sostituito da un analogo importato μA747 o due microcircuiti 140UD7; regolatori di tensione: DA2 su 78L15, DA3 su 79L15. I parametri del trasformatore di rete T1 dipendono dalla potenza richiesta fornita al carico. Nell'avvolgimento secondario del trasformatore, dopo la rettifica sul condensatore C6, deve essere fornita una tensione di 3 ... 5 V superiore a quella richiesta per essere ottenuta all'uscita dello stabilizzatore.

In conclusione, si può notare che se l'alimentatore deve essere utilizzato in un ampio intervallo di temperatura (-60 ... + 100 ° C), è necessario adottare ulteriori misure per ottenere buone caratteristiche tecniche, tra cui l'aumento della stabilità delle tensioni di riferimento. Questo può essere fatto scegliendo i diodi zener VD1, VD2 con un TKN minimo, oltre a stabilizzare la corrente attraverso di essi.Di solito, la stabilizzazione della corrente attraverso un diodo zener viene eseguita utilizzando un transistor ad effetto di campo o utilizzando un microcircuito aggiuntivo che opera nella corrente modalità di stabilizzazione tramite un diodo zener. Inoltre, i diodi zener forniscono la migliore stabilità termica della tensione a un certo punto della loro caratteristica. Nel passaporto per diodi zener di precisione, questo valore corrente è solitamente indicato ed è quello che deve essere impostato con resistori di taglio quando si imposta il nodo della sorgente di tensione di riferimento, per il quale un milliamperometro è temporaneamente incluso nel circuito del diodo zener.

Autore: Semian A.P.

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