Un semplice regolatore di commutazione. Schema, descrizione

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Il regolatore di commutazione descritto nell'articolo di S. Kosenko "Progettazione di un convertitore buck stabilizzato a impulsi" ("Radio", 2005, n. 9, pp. 31-33) ha buoni parametri. Tuttavia, alcuni di essi possono essere migliorati semplificando il dispositivo.

Lo schema della versione proposta dello stabilizzatore è mostrato in fig. uno.

Un semplice regolatore di commutazione

Un IRL4 a canale n con una resistenza del canale molto bassa (2505 mΩ) nello stato aperto è stato utilizzato come transistor di commutazione (VT8). È controllato da un generatore contenente due inverter. Il primo è realizzato sui transistor VT1, VT2, il secondo - sul microassieme VT3, contenente due MOSFET complementari relativamente potenti, che forniscono una commutazione rapida VT4. Tutto ciò ha permesso di aumentare l'efficienza del convertitore e di ottenere un range di tensioni di ingresso più ampio (6...20 vs. 12...20 V nel prototipo). La tensione di uscita del dispositivo è 5 V, la corrente di carico massima è 4 ... 5 A (determinata dalla resistenza del resistore R5).

La frequenza di conversione (impostata dagli elementi R1, R2, C2) è di circa 70 kHz, il duty cycle è di circa 8. Nella modalità di stabilizzazione, la frequenza e il duty cycle possono aumentare leggermente. Il tempo trascorso dal transistor chiave VT4 nello stato aperto non supera i 2 μs.

Dopo aver applicato la tensione di ingresso, il transistor di commutazione VT4 inizia ad aprirsi periodicamente e la tensione di alimentazione viene fornita all'uscita attraverso il filtro C3L2C5. Con un aumento della corrente che scorre attraverso il transistor aperto VT4, a un valore superiore a 4 ... 5 A, la caduta di tensione attraverso il resistore R5 diventa sufficiente per aprire il fototransistor U1.1 dell'accoppiatore ottico U1. Di conseguenza, VT1 e il transistor inferiore (secondo lo schema) dell'assieme VT3 si aprono e VT2 e il transistor superiore dell'assieme si chiudono. Una forte diminuzione della resistenza del canale del transistor di montaggio inferiore fornisce una rapida scarica della capacità gate-source VT4 e, di conseguenza, la sua chiusura forzata. Quando il transistor VT4 è aperto, la corrente scorre attraverso la sua sezione drain-source e quando la corrente è chiusa, causata dall'EMF dell'induttore, scorre attraverso il diodo VD3.

Se per qualsiasi motivo la tensione al carico supera i 5 V, la caduta di tensione attraverso il resistore R7 diventerà superiore a 2,5 V, il che, a sua volta, porterà ad un forte aumento della corrente che passa attraverso il regolatore integrato DA1 e il LED dell'accoppiatore ottico U1.2. Di conseguenza, il fototransistor dell'optoaccoppiatore U 1.1 verrà irradiato e la resistenza della sua sezione emettitore-collettore diminuirà, provocando, come nel caso sopra discusso, una rapida chiusura del transistor di commutazione VT4 e una diminuzione della tensione di uscita dello stabilizzatore. Riducendo la tensione di uscita (rispetto al livello impostato) si riprenderà il funzionamento del generatore che verrà riportato al valore precedente.

Il dispositivo è assemblato su un circuito stampato in fibra di vetro a lamina unilaterale, il cui disegno è mostrato in Fig. 2.

Un semplice regolatore di commutazione

Tutti i resistori - MLT, condensatori - KM (C2, C4) e aziende di ossido di piccole dimensioni Jamicon (il resto). Il microassieme VT3 è montato sul lato dei conduttori stampati. Il dissipatore di calore per il transistor VT4 e il diodo VD3 è una piastra di 30x30 mm realizzata con un foglio di lega di alluminio di 2,5 mm di spessore. Gli induttori L1 e L2, se autocostruiti, possono essere avvolti su anelli di permalloy (grado MP140) rispettivamente di dimensioni K19x11x4,8 e K10x6x4,5. L'avvolgimento dell'induttore L1 dovrebbe contenere 18 giri del fascio di cinque pezzi di filo PEV-2 0,5 e l'induttore L2 - 7 giri del fascio di quattro pezzi dello stesso filo.

Se le parti sono in buone condizioni e non ci sono errori nell'installazione, il dispositivo non necessita di regolazione e inizia a funzionare immediatamente dopo l'accensione.

Autore: M. Ozolin, villaggio di Krasny Yar, regione di Tomsk.

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