ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Alimentatore da laboratorio basato su stabilizzatori di tensione integrati, 220/1,25-27 volt 3 ampere + 0-±24 volt 0,6 ampere. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori L'articolo portato all'attenzione dei lettori descrive un alimentatore da laboratorio realizzato su microcircuiti: stabilizzatori di tensione. Contiene due sorgenti indipendenti: una potente con una tensione di uscita compresa tra 1,25 e 27 V e una corrente di carico massima di 3 A, e una bipolare a potenza relativamente bassa con una tensione di 0...±24 V e una corrente fino a a 0,6 A. L'alimentatore da laboratorio (Fig. 1) è costituito da due fonti indipendenti A1 e A2, galvanicamente non collegate tra loro, e ha ampie capacità. Principali caratteristiche tecniche
Il dispositivo utilizza un trasformatore di rete comune T1 per entrambe le sorgenti. La tensione di uscita e la corrente di carico della sorgente più potente A1 possono essere controllate utilizzando un voltmetro e un amperometro, realizzati sulla base del dispositivo puntatore M2001. Nella versione dell'autore, la tensione di uscita della sorgente A2 viene misurata da due voltmetri digitali identici assemblati sulla base dell'ADC KR572PV2A. Schemi di tali dispositivi sono stati più volte pubblicati sulle pagine di Radio, ad esempio nell'articolo [1], quindi non ci soffermeremo su di essi in dettaglio qui. Il blocco A1 è uno stabilizzatore, descritto in [2], realizzato con elementi domestici e modificato dall'autore. Il lavoro preliminare consiste nella possibilità di regolare gradualmente gli intervalli della tensione di uscita per ridurre le perdite sul transistor di controllo. Questa unità può essere utilizzata per alimentare varie apparecchiature e durante i lavori di riparazione, nonché come caricabatterie. L'alimentatore A1 fornisce una tensione di uscita stabilizzata negli intervalli 1,25...6,5; 1,25...13 e 1,25...27 V con possibilità di regolazione graduale. La corrente di carico massima (livello di protezione corrente) può essere impostata entro 0,05...3 A. Se il livello impostato viene superato, il dispositivo passa automaticamente alla modalità di stabilizzazione della corrente e, dopo aver eliminato il sovraccarico, ritorna alla modalità di stabilizzazione della tensione. Lo schema a blocchi A1 è mostrato in fig. 2. Il dispositivo è costituito dalle seguenti parti funzionali: potente raddrizzatore VD1-VD4 con filtro C1-C3; stabilizzatore di tensione sul chip DA1 e transistor VT1; unità di protezione corrente sull'amplificatore operazionale DA2; due sorgenti ausiliarie di tensione stabile VD5VD6C4R1 e VT2VD7-VD9 per alimentare l'amplificatore operazionale DA2. L'interruttore SA2 imposta l'intervallo di regolazione della tensione di uscita richiesto. Se la corrente di carico non supera i 50 mA, il dispositivo funziona come uno stabilizzatore collegato secondo un circuito standard [3]. Quando la corrente di carico supera questo valore, la caduta di tensione sul resistore R2 apre il transistor VT1, limitando così la corrente attraverso il chip DA1 a 50 mA. La tensione di uscita è regolata dal resistore variabile R8. L'attuale unità di protezione funziona come segue. Una tensione di uscita stabile viene fornita all'ingresso non invertente dell'amplificatore operazionale DA2. Il suo ingresso invertente attraverso un divisore regolabile R3R6 riceve la somma della tensione di uscita e della caduta di tensione attraverso il resistore di misurazione della corrente R4. L'amplificatore operazionale DA2 confronta la tensione stabilizzata in uscita con la tensione proveniente dal divisore, che dipende dalla corrente di carico. Finché la tensione sull'ingresso non invertente è maggiore di quella sull'ingresso invertente, l'uscita dell'amplificatore operazionale è impostata su un livello alto, vicino alla tensione di uscita. Il diodo VD10 e il LED HL1 sono chiusi. Il dispositivo funziona in modalità stabilizzatore di tensione. Se la corrente di carico aumenta, la caduta di tensione sul resistore di misurazione della corrente R4 aumenta e ad un certo punto le tensioni agli ingressi dell'amplificatore operazionale diventano uguali. Successivamente, non si verifica un ulteriore aumento della corrente di carico, poiché l'uscita dell'amplificatore operazionale bypassa il circuito di regolazione dello stabilizzatore DA1 attraverso il diodo aperto VD10 e il LED HL1. Il resistore R5 limita la corrente attraverso il LED HL1 e l'amplificatore operazionale a un livello accettabile. In questo caso, la caduta di tensione sul resistore R4 viene mantenuta costante modificando la tensione di uscita sul carico. Il dispositivo entra in modalità di stabilizzazione della corrente, come evidenziato dall'accensione del LED HL1. Il livello di limitazione della corrente di carico è impostato dal resistore variabile R3. Per il normale funzionamento del dispositivo, è necessario che la differenza di tensione minima all'ingresso (terminale positivo del condensatore C3) e all'uscita dello stabilizzatore (pin 8 del chip DA1) non sia inferiore alla somma della caduta di tensione minima sul chip DA1 e la tensione di apertura della giunzione dell'emettitore del transistor VT1 (nel nostro caso - 3,8 V). Lo schema del regolatore di tensione bipolare A2 è mostrato in fig. 3. La linea tratto-punto segna i nodi A1.1 e A2.1, che coincidono secondo il diagramma con A1.1 in Fig. 2. Il nodo A2.1 differisce da A1.1 in quanto al posto di KR142EN12A viene utilizzato uno stabilizzatore di tensione con polarità negativa KR142EN18A [3] (ha pin 8 - ingresso, 2 - uscita, 17 - pin di controllo) e un diodo VD26, Il LED HL3 e il condensatore di ossido C22 sono inclusi con polarità inversa. Il principio di funzionamento del dispositivo A2 è simile al blocco A1 (vedi Fig. 2). La differenza è che non è presente un potente transistor di regolazione, non è presente un interruttore di limite della tensione di uscita e la corrente di funzionamento della protezione viene regolata gradualmente utilizzando l'interruttore SA5 e i resistori R13-R16 e R25-R28. I livelli di corrente di protezione - 0,6 A, 0,25 A, 80 mA e 30 mA - vengono impostati contemporaneamente in entrambi i canali. La tensione di uscita viene regolata da zero grazie all'alimentazione della tensione di polarizzazione nel circuito di regolazione degli stabilizzatori DA3 e DA5 separatamente in entrambi i canali. La tensione è regolata dai resistori variabili R20 e R32 rispettivamente da 0 a +24 V e da 0 a -24 V. La tensione di polarizzazione viene rimossa dalla sorgente di tensione stabilizzata ausiliaria R22R23C19C20VD22-VD25. Il transistor KT825A (VT1) può essere sostituito con qualsiasi di questa serie. Il transistor VT2 deve essere selezionato con una corrente di drenaggio iniziale di circa 10 mA. Il transistor di regolazione (KT825A) e gli stabilizzatori integrati sono installati su dissipatori di calore separati o sulla parete posteriore in metallo del case. In quest'ultimo caso, dovrebbero essere isolati in modo affidabile dal corpo con guarnizioni in mica. Il pannello frontale contiene strumenti di misura, indicatori LED, controlli e terminali di uscita. Le dimensioni del dispositivo dipendono principalmente dalla dimensione del trasformatore di rete, la cui potenza deve essere di almeno 180 W. Nella versione dell'autore, il trasformatore di rete è fatto in casa, realizzato su un nastro a banda magnetica toroidale 120x60x32 mm da uno stabilizzatore di tensione per televisori a tubo. L'avvolgimento primario (rete) contiene 990 spire di filo PEL 0,4 L'avvolgimento II (potenza per il blocco A1) contiene 145 spire con prese dalla 50a e 82a spira di filo PEL con un diametro di 1 mm. La tensione ai terminali di questo avvolgimento è 11, 18 e 32 V con una corrente di almeno 3,2 A. L'avvolgimento III (ausiliario per il blocco A1) è costituito da 45 spire di filo PEL 0,25. La tensione sull'avvolgimento è di 10 V con una corrente di 20 mA. L'avvolgimento IV (potenza per il blocco A2) contiene 256 spire di filo PEL 0,56 con una presa dal centro. La tensione su di esso è 2x28 V con una corrente di almeno 1 A. L'avvolgimento V (ausiliario per il blocco A2) è costituito da 110 spire di filo PEL 0,4 con una presa dal centro. La tensione sull'avvolgimento è 2x12 V con una corrente di 50 mA. Un dispositivo correttamente assemblato non richiede regolazioni. Potrebbe essere necessario selezionare singole istanze dell'amplificatore operazionale. Se lo si desidera, è possibile aumentare la corrente di uscita delle sorgenti collegando in parallelo il numero richiesto di elementi di controllo: transistor in parallelo con VT1 nel blocco A1 (resistenze di equalizzazione della corrente con una resistenza di 0,1 Ohm dovrebbero essere incluse nel circuito emettitore di transistor) e stabilizzatori in parallelo con i microcircuiti DA3, DA5 nel blocco A2 (come collegare gli stabilizzatori in parallelo, può essere letto nell'articolo [4]). In questo caso, è necessario modificare di conseguenza la resistenza dei resistori di misurazione della corrente e, naturalmente, utilizzare un trasformatore di rete più potente. Un alimentatore da laboratorio, oltre al suo scopo diretto, può anche svolgere funzioni aggiuntive. Il blocco A1 può essere utilizzato come caricabatterie. La corrente di carica è impostata dal resistore R3 con i terminali di uscita chiusi. La tensione sulla batteria (o sulla batteria) e la corrente di carica vengono controllate rispettivamente utilizzando un voltmetro PV1 e un amperometro PA1. Utilizzando il blocco A2, è possibile testare giunzioni p-n di dispositivi a semiconduttore a bassa potenza, condensatori con una capacità di 0,1 μF e misurare la tensione. Per controllare le giunzioni p-n, commutare SA5 per selezionare la corrente minima consentita. Il resistore R20 (R32) imposta la tensione di uscita su zero. Ai terminali di uscita "+" ("-") e "Comune". collegare, ad esempio, un diodo e aumentare gradualmente la tensione. Se il diodo è acceso nella direzione in avanti, l'indicatore di sovracorrente HL2 (HL3) si accenderà. In questo caso, il voltmetro mostrerà il valore della caduta di tensione diretta attraverso il diodo. Se il diodo viene acceso nella direzione opposta, la modalità operativa dell'alimentatore non cambierà. Se controlli il diodo zener quando lo riaccendi, il voltmetro mostrerà la sua tensione di stabilizzazione. Quando si controllano i condensatori con l'interruttore SA5, viene selezionata anche la corrente di carico minima. Il resistore R20 (R32) imposta la tensione di uscita massima, ma non superiore alla tensione di uscita nominale per un particolare condensatore. Un condensatore è collegato ai terminali di uscita (rispettando la polarità per i condensatori all'ossido) e l'interruttore SA4 è acceso. Dalla durata del lampeggio dell'indicatore di sovraccarico, è possibile stimare indirettamente la capacità del condensatore o rilevarne la perdita. Per misurare la tensione durante vari esperimenti e lavori di riparazione, è possibile utilizzare voltmetri a blocchi. Prima del lavoro, è necessario scollegare il dispositivo dall'alimentazione aprendo i contatti dell'interruttore SA4. È conveniente fornire la tensione di alimentazione al dispositivo in studio dal blocco A1. Letteratura
Autore: A. Muravyov, villaggio di Lesnoy, regione di Ryazan. Vedi altri articoli sezione Alimentatori. Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica: Inaugurato l'osservatorio astronomico più alto del mondo
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