Stabilizzatore di tensione su un potente transistor ad effetto di campo. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Quando si costruiscono stabilizzatori di tensione ad alta corrente, i radioamatori utilizzano solitamente microcircuiti specializzati della serie 142 e simili, "potenziati" da uno o più transistor bipolari collegati in parallelo. Se per questi scopi viene utilizzato un potente transistor ad effetto di campo di commutazione, sarà possibile assemblare uno stabilizzatore ad alta corrente più semplice.

Un diagramma di una delle opzioni per tale stabilizzatore è mostrato in Fig. 3.28.a. Dall'avvolgimento secondario del trasformatore viene fornita una tensione alternata di circa 13 V (valore effettivo) al raddrizzatore e al filtro livellatore. Sui condensatori del filtro, è pari a 16 V. Questa tensione viene fornita allo scarico di un potente transistor VT1 e attraverso il resistore R1 al gate, aprendo il transistor.

Parte della tensione di uscita attraverso il divisore R2, R3 viene inviata all'ingresso del chip DA1, chiudendo il circuito OOS. La tensione all'uscita dello stabilizzatore aumenta fino a quando la tensione all'ingresso di controllo del microcircuito DA1 raggiunge la soglia, circa 2,5 V. In questo momento, il microcircuito si apre, abbassando la tensione al gate di un potente transistor, ad es. chiudendolo parzialmente e quindi il dispositivo entra in modalità di stabilizzazione. I migliori risultati si ottengono se il diodo VD2 è collegato ad un ponte raddrizzatore (Fig. 3.28.b). In questo caso, la tensione attraverso il condensatore C5 aumenterà, poiché la caduta di tensione attraverso il diodo VD2 sarà inferiore alla caduta di tensione attraverso i diodi a ponte, specialmente alla massima corrente.

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Se è necessario regolare uniformemente la tensione di uscita, il resistore costante R2 deve essere sostituito con un resistore variabile o di regolazione.

Nello stabilizzatore, un potente transistor ad effetto di campo IRLR2905 viene utilizzato come elemento di regolazione. Sebbene sia progettato per funzionare in modalità chiave (commutazione), in questo stabilizzatore viene utilizzato in modalità lineare. Il transistor ha una resistenza di canale molto bassa nello stato aperto (0,027 Ohm), fornisce una corrente fino a 30 A a una temperatura del case fino a 100 ° C, ha un'elevata pendenza e richiede solo 2,5 ... 3 V per controllare la tensione di gate.Transistor a potenza dissipata, può raggiungere i XNUMX watt.

Il transistor ad effetto di campo è controllato da un chip regolatore di tensione parallelo KR142EN19 (analogo di importazione di TL431). Condensatori - tantalio di piccole dimensioni, resistori - MLT, C2-33, diodo VD2 - raddrizzatore a bassa caduta di tensione (germanio, diodo Schottky). I parametri del trasformatore, del ponte a diodi e del condensatore O sono selezionati in base alla tensione e alla corrente di uscita richieste. Sebbene il transistor sia progettato per correnti elevate e un'elevata dissipazione di potenza, per realizzare il suo pieno potenziale è necessario garantire un'efficiente dissipazione del calore.

Stabilire uno stabilizzatore si riduce all'impostazione del valore richiesto della tensione di uscita. È necessario controllare il dispositivo per l'assenza di autoeccitazione nell'intero intervallo di correnti operative. Per questo, le tensioni in vari punti del dispositivo vengono monitorate utilizzando un oscilloscopio. Se si verifica l'autoeccitazione, in parallelo con i condensatori C1, C2 e C4, devono essere collegati condensatori ceramici con una capacità di 0,1 μF con cavi di lunghezza minima. Questi condensatori sono posizionati il ​​​​più vicino possibile al transistor VT1 e al chip DA1.

Il circuito stampato del dispositivo è mostrato in fig. 3.29. Questa scheda è progettata per l'installazione di parti di piccole dimensioni in pacchetti montati in superficie, incluso il chip KR142ESh9 che deve essere sostituito con un analogo importato nel pacchetto SO-8.

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Se non è stato possibile trovare il transistor ad effetto di campo, lo stabilizzatore può essere realizzato secondo uno schema diverso (Fig. 3.30), su potenti transistor bipolari, utilizzando lo stesso microcircuito. È vero, la corrente di carico massima per questa versione dello stabilizzatore non è superiore a 3 ... 4 A. Per aumentare il coefficiente di stabilizzazione, viene utilizzato uno stabilizzatore di corrente su un transistor ad effetto di campo e un potente transistor composito viene utilizzato come elemento di controllo. Il trasformatore deve fornire una tensione di almeno 15 V sull'avvolgimento secondario alla massima corrente di carico.

Autore: Semian A.P.

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