ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Regolatore di tensione su chip CMOS. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Protettori di sovratensione Le fonti di energia in cui gli elementi di potenza funzionano in modalità di commutazione sono più complesse delle fonti di energia con elementi che funzionano in modalità attiva, ma la loro efficienza è due o addirittura tre volte superiore all'efficienza di questi ultimi. L'efficienza degli stabilizzatori di tensione di commutazione è elevata, poiché i transistor negli stati chiusi e saturi dissipano poca potenza. Inoltre non sono necessari filtri con grandi valori di induttanza e capacità in uscita, poiché la frequenza di ripple è elevata (25...50 kHz). Uno stabilizzatore di tensione di commutazione con una frequenza di commutazione costante dell'elemento chiave, ma con una durata variabile del suo stato aperto (PWM), è più semplice di altri tipi di stabilizzatori e consente l'uso di transistor a bassa frequenza. Il regolatore di tensione di commutazione proposto con PWM (Fig. 1) contiene un modulatore di larghezza di impulso realizzato su un chip CMOS K176LP1 [1]. Si tratta di un chip multiuso contenente un set di transistor CMOS (tre a canale P e tre a canale N). Invertitori DD1.1 e DD1.2. ciascuno dei quali è formato da due transistor situati nel microcircuito K176LP1, insieme al resistore R4 e al condensatore C3 formano un multivibratore. I due restanti transistor del microcircuito K176LP1 (canale N e canale P) sono collegati in parallelo all'uscita di l'inverter DD1 1 e il resistore R4. Quando il livello sull'uscita DD1.1 è alto, il diodo VD2 è aperto e, trascurando la sua resistenza, possiamo supporre che il canale P del transistor sia collegato in parallelo con il resistore R4 e la resistenza del canale diminuisce con la diminuzione del controllo voltaggio. In modo simile, il canale n è collegato in parallelo con il resistore R4 quando l'uscita dell'inverter DD1.1 è bassa e VD3 è aperto (la resistenza di questo canale diminuisce all'aumentare della tensione di controllo). Poiché a qualsiasi valore della tensione di controllo la resistenza di uscita di un transistor ad effetto di campo aumenta e l'altro diminuisce, il valore medio del resistore di shunt della resistenza R4 durante il periodo è costante e anche la frequenza di oscillazione del generatore è costante, ad es. cambia solo il duty cycle (dall'1 al 99% del periodo della frequenza operativa), ed è direttamente proporzionale all'ampiezza della tensione di controllo. Una sequenza di impulsi modulati in durata viene fornita dall'uscita del modulatore di larghezza di impulso alla base del transistor VT2, che sblocca e blocca il transistor della chiave VT4. Il diodo VD4 fornisce un circuito chiuso per la corrente dell'induttore L2 quando il transistor VT4 è spento. Lo stabilizzatore, modificando il ciclo di lavoro degli impulsi di uscita, consente alla tensione di uscita di variare in un ampio intervallo. Tuttavia, poiché la tensione di uscita ha un doppio livello di rumore, sono presenti filtri in ingresso e in uscita (induttanze L1 e L3, condensatori C1, C4, C5). Lo stabilizzatore di tensione funziona come segue. Parte della tensione di uscita rimossa dal potenziometro R8 controlla il ciclo di lavoro degli impulsi generati dal modulatore di larghezza di impulso, vale a dire il rapporto tra le durate degli stati aperto e chiuso del transistor chiave VT4. Quando la tensione all'uscita dello stabilizzatore diminuisce, la tensione di controllo rimossa da R8 diminuisce. di conseguenza, il transistor chiave VT4 è aperto più a lungo e il potente diodo VC4 è chiuso e viceversa, con un aumento della tensione di uscita, il transistor chiave VT4 è chiuso più a lungo e il potente diodo VD4 è aperto. Non appena il transistor chiave VT4 si chiude, il diodo VD4 si apre immediatamente. e l'energia immagazzinata nell'induttore L2 viene trasferita al carico. La tensione di uscita è impostata con il potenziometro R8. Lo stabilizzatore è posizionato su un circuito stampato di dimensioni 52x52 mm realizzato in fibra di vetro a doppia faccia. Il disegno della scheda è mostrato in Fig. 2. Nello stabilizzatore, invece del transistor KT908A, puoi utilizzare altri potenti transistor ad alta frequenza, ad esempio KT903A. o potenti a bassa frequenza - KT803, KT805, KT808 A correnti di carico elevate, il transistor chiave VT4 deve essere installato sul radiatore per eliminarne il surriscaldamento.Come diodo VD4, è possibile utilizzare il diodo KD212 o la giunzione del collettore di un potente transistor ad alta frequenza. Le strozzature L1 e L3 sono avvolte su sezioni di asta di ferrite (600MN) di 20 mm di lunghezza e 8 mm di diametro. Contengono 10 spire di filo PEV-2 da 01,2 mm. Lo starter L2 è realizzato su un nucleo in ferrite corazzata (B26) da 2000 MN con uno spazio tra le coppe di 0,2 mm. Gli avvolgimenti L2 dello strozzatore sono costituiti da tre fili PEV-2 da 00,2 mm attorcigliati con un trapano, l'avvolgimento continua fino al riempimento del nucleo dell'armatura. Letteratura
Autori: V.Kalashnik, M.Eremin, R.Panov, Voronezh. Vedi altri articoli sezione Protettori di sovratensione. Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica: Un nuovo modo di controllare e manipolare i segnali ottici
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