indicatore del limite di corrente

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori

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Quando si utilizzano alimentatori da laboratorio, spesso è necessario monitorare la corrente consumata dal carico. Nella maggior parte dei casi, a tale scopo, nel circuito di uscita dell'unità viene introdotto un resistore a bassa resistenza (sensore di corrente) e un dispositivo indicatore (milli o microamperometro) è collegato in parallelo ad esso. Per deviare completamente il suo ago, spesso sono necessari 0,3...0,5 V, quindi non dovrebbe cadere meno tensione attraverso il sensore. Se il radioamatore ha a disposizione un dispositivo indicatore che richiede una tensione maggiore, questa opzione di controllo non è accettabile, in primo luogo perché una parte notevole della tensione di uscita diminuirà sul sensore di corrente e, in secondo luogo, a causa del significativo rilascio di calore su di esso con correnti superiori a 1...2 A.

Una possibile via d'uscita in questo caso è utilizzare il dispositivo descritto di seguito, che consente di ridurre la resistenza del sensore di corrente a un valore accettabile. Inoltre, in questo dispositivo è facile implementare segnalazioni luminose o sonore quando la corrente di uscita supera un valore specificato.

Lo schema schematico del dispositivo è mostrato in fig. uno.

Come puoi vedere, è realizzato utilizzando un doppio amplificatore operazionale LM358, in grado di funzionare con alimentazione unipolare e transistor VT1. Su uno degli amplificatori operazionali (DA1.1) e un transistor è assemblato un convertitore di corrente e sull'altro (DA1.2) un comparatore. Il dispositivo è collegato al circuito di uscita dell'alimentatore secondo la Fig. 2. In questo caso, il pin di alimentazione dell'amplificatore operazionale DA1.1 riceve una tensione che supera la tensione ai suoi ingressi, garantendone il normale funzionamento.

Il convertitore funziona come segue. Quando la corrente in uscita scorre attraverso il resistore R3, il sensore di corrente, viene creata una caduta di tensione. Di conseguenza, una tensione appare all'uscita dell'amplificatore operazionale DA1.1, aprendo il transistor VT1 e la corrente inizia a fluire attraverso i resistori R1 e R2. Il suo valore è impostato in modo tale che le cadute di tensione sui resistori R1 e R3 siano equalizzate. In altre parole, attraverso il transistor scorre una corrente, circa R1/R3 = 1000 volte inferiore alla corrente di uscita dell'alimentatore Iout. Ad esempio, se quest'ultimo è 1 A, attraverso la resistenza R2 scorre una corrente di 1 mA. Con una resistenza di questo resistore pari a 1 kOhm, la caduta di tensione UR2 in questo caso sarà 1 V, ovvero il coefficiente di conversione corrente/tensione è 1. Nel caso generale, UR2 = Iout (R3/R1)R2. Modificando i valori del resistore, è possibile realizzare diversi coefficienti di conversione.

La tensione di uscita del convertitore UR2 viene fornita all'ingresso non invertente dell'amplificatore operazionale DA1.2 e la tensione di riferimento Urev dal resistore trimmer R6 viene fornita all'ingresso invertente. Se UR2 non supera Urev, l'uscita dell'amplificatore operazionale DA1.2 mantiene una tensione vicina allo zero e il LED HL1 non si accende. Quando UR2 supera Urev, la tensione all'uscita dell'amplificatore operazionale diventerà uguale alla tensione di alimentazione e il LED inizierà ad accendersi, segnalando che la corrente di uscita ha superato il valore impostato.

Il dispositivo è progettato per funzionare con alimentatori la cui tensione di uscita del raddrizzatore varia da 5 a 32 V.

Se è presente un transistor KT3130B-9, parti di piccole dimensioni per il montaggio superficiale (ad esempio, un condensatore K10-17v, resistori R1-12 o simili di fabbricazione estera e un resistore di sintonizzazione come POZ3AN RVG3A, RVG4A), il dispositivo è montato su un circuito stampato in fibra di vetro a doppia faccia, prodotto secondo la fig. 3a (la lamina del secondo lato viene utilizzata come conduttore comune). Il posizionamento delle parti sulla scheda è mostrato in Fig. 3, b. I conduttori stampati di lati diversi sono collegati tramite ponticelli attraverso i fori.

Se si utilizza un transistor della serie KT3102 (con indice A, B o E), resistori fissi MLT, S2-33, trimmer SPZ-19 e condensatore K10-17a, le dimensioni della scheda dovranno essere aumentate di conseguenza. Il resistore R3 può essere costituito da un pezzo di filo ad alta resistenza (ad esempio costantana). LED HL1: qualsiasi con una corrente operativa fino a 25 mA.

La configurazione del dispositivo si riduce alla selezione dei resistori R1-R3 per ottenere il coefficiente di conversione richiesto. Il valore e la potenza del resistore R7 sono selezionati in base alla corrente richiesta attraverso il LED ad una determinata tensione all'uscita dell'alimentatore. La resistenza del trimmer R6 imposta la soglia di accensione del LED.

Quando si utilizza un dispositivo indicatore per il controllo della corrente (è collegato ai pin 3 e 5, in questo caso è possibile eliminare la resistenza R2), è necessario regolare il coefficiente di conversione corrente/tensione in modo che i valori di corrente, fino al massimo consentito , può essere facilmente letto sulla scala del dispositivo . Se si intende introdurre un'indicazione audio del superamento della corrente di uscita consentita, il generatore sonoro è collegato direttamente all'uscita dell'amplificatore operazionale DA1.2.

Autore: I. Nechaev, Kursk

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