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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Stabilizzatore di tensione con protezione corrente sul chip KR142EN19. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Protettori di sovratensione I moderni stabilizzatori di tensione proteggono dal sovraccarico, di norma, limitando la corrente. Se l'uscita viene cortocircuitata, la corrente di carico diventa molto inferiore alla corrente operativa, quindi gli stabilizzatori non si surriscaldano. Gli stabilizzatori protetti “rilevano” l'eliminazione di un cortocircuito dalla comparsa di tensione in uscita. Se però questa tensione è troppo bassa, lo stabilizzatore non “riconosce” che il cortocircuito è stato eliminato e quindi non si avvia. Ciò accade quando il carico dello stabilizzatore consuma una grande corrente anche con una bassa tensione di alimentazione, come il filamento di un cinescopio o un motore a commutatore. Una situazione simile si verifica quando il carico viene alimentato con tensione bipolare. Se un braccio dello stabilizzatore riesce ad avviarsi prima, parte della sua tensione potrebbe fluire attraverso il carico verso l'uscita dell'altro e impedirne l'avvio. In questi casi, è necessario utilizzare stabilizzatori più complessi, in cui la corrente del circuito viene notevolmente aumentata e viene fornita la possibilità della sua regolazione. Poiché tali dispositivi non sono ancora prodotti sotto forma di microcircuiti, i radioamatori devono svilupparli sulla base di elementi discreti.
L'articolo descrive uno stabilizzatore di tensione protetto con corrente di sovraccarico aumentata e regolabile. Il coefficiente di stabilizzazione del dispositivo, il cui circuito è mostrato in figura, è superiore a 800, la caduta di tensione attraverso lo stabilizzatore non è superiore a 0,5 V. La corrente di sovraccarico può essere impostata nell'intervallo da 30 mA a 1,5 A Un intervallo di controllo così ampio è assicurato dal fatto che durante il sovraccarico la corrente viene fornita al carico non attraverso il transistor di regolazione VT3 dello stabilizzatore, ma dall'unità di avviamento sul transistor VT1, appositamente progettato per funzionare in modalità di chiusura dell'uscita. L'elemento principale dello stabilizzatore è il microcircuito KR142EN19. Consiste in un analogo di un diodo zener con una tensione di stabilizzazione di 2,5 V e un amplificatore del segnale di errore. Quando la tensione sull'ingresso di controllo 1 del microcircuito supera 2,5 V, la corrente anodica (pin 3) aumenta molto rapidamente da 1,2 mA a un livello limitato da un resistore esterno. La corrente massima di un microcircuito aperto non deve superare 0.1 A e la dissipazione di potenza non deve superare 0,4 W. La tensione su un chip aperto, determinata dalla sua struttura interna, è di circa 2,5 V. Su un chip chiuso non deve superare i 30 V. Lo stabilizzatore descritto funziona come segue. Quando la tensione di uscita aumenta, aumenta anche la tensione sul motore del regolatore di tensione di uscita - resistore variabile R8. Se supera la soglia di 2,5 V, il chip DA1 si aprirà, chiudendo così in sequenza i transistor VT2 e VT3. Poiché la tensione sull'anodo del microcircuito non può essere inferiore a 2,5 V, la tensione sull'emettitore del transistor VT2 deve essere leggermente superiore affinché possa chiudersi efficacemente. Pertanto, attraverso i diodi VD1 e VD2, parte della tensione di uscita viene fornita all'emettitore del transistor VT2. Il resistore R5 limita la corrente di base del transistor di regolazione VT3. Pertanto, la corrente di intervento della protezione dipende dalla sua resistenza. Il valore corrente aumenta al diminuire della resistenza di questo resistore. Se l'uscita è cortocircuitata, il transistor dell'unità di avviamento VT1 è aperto e saturo di corrente che scorre attraverso il resistore R2. La corrente di sovraccarico è determinata dalla resistenza del resistore R1 e quindi praticamente non dipende dalla temperatura. La tensione alla base del transistor VT1 durante il sovraccarico non supera 0,5 V rispetto al filo negativo. Questo livello non è sufficiente per aprire il transistor VT2 e quindi il transistor VT3. Pertanto, in modalità sovraccarico, non attraversano corrente e non si riscaldano. Il transistor VT1 dell'unità di partenza si riscalda molto poco a causa della piccola caduta di tensione nella sezione collettore-emettitore. Dopo aver eliminato la causa del sovraccarico, all'uscita dello stabilizzatore appare la tensione, che porta ad un aumento della tensione alla base del transistor VT1 e quindi alla base del transistor VT2. Innanzitutto, il transistor VT2, quindi il transistor VT3 si aprono e lo stabilizzatore si avvia. Quando la tensione all'uscita dello stabilizzatore raggiunge il livello nominale, il chip DA1 si aprirà, chiuderà parzialmente il transistor VT2 e chiuderà completamente il transistor VT1. Se i transistor VT2 e VT3 vengono sostituiti con quelli a frequenza significativamente inferiore a quella indicata nello schema, è possibile la generazione, che può essere impedita collegando un condensatore con una capacità di diverse centinaia di picofarad tra i pin 1 e 3 del microcircuito DA1. Alle giunzioni dell'emettitore dei transistor VT1 e VT2 sono possibili impulsi di tensione inversa, la cui ampiezza è proporzionale alla tensione di uscita dello stabilizzatore. Pertanto, GT705D (VT1), in casi estremi, può essere sostituito con un transistor di un'altra serie, la cui giunzione dell'emettitore può resistere a una tensione inversa di almeno 10 V, ad esempio in KT859A. Autore: S.Kanygin, Kharkov, Ucraina
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