Stabilizzatore di tensione dell'anodo di commutazione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Lo stabilizzatore di tensione anodico a commutazione semplice proposto è progettato per alimentare la lampada UMZCH. La modalità lampada UMZCH per corrente continua è stata selezionata per la migliore qualità del suono a una tensione anodica di 250 V. Ma la tensione di rete è instabile, le sue deviazioni dal valore nominale portano le lampade fuori dalla modalità ottimale, il che provoca un notevole deterioramento in il suono UMZCH. La stabilizzazione della tensione anodica mantiene la modalità ottimale delle lampade e, di conseguenza, un'elevata qualità del suono.

Negli ultimi anni, l'interesse per la tecnologia dei tubi si è rinnovato tra i radioamatori, soprattutto in UMZCH. L'affidabilità della lampada UMZCH può essere aumentata e la qualità del suono può essere migliorata se i loro circuiti anodici sono alimentati da una sorgente di tensione stabilizzata. Utilizzando soluzioni ed elementi circuitali moderni, è possibile produrre uno stabilizzatore di tensione anodico di commutazione semplice ed economico.

Lo schema del dispositivo proposto è mostrato in figura. L'ingresso dello stabilizzatore è collegato all'uscita del ponte a diodi, che rettifica la tensione dall'avvolgimento dell'anodo del trasformatore di rete a bassa frequenza disponibile nell'UMZCH. Il condensatore C1 attenua l'ondulazione della tensione rettificata. Questo e altri condensatori assicurano anche un funzionamento stabile dello stabilizzatore e sopprimono il rumore ad alta frequenza da esso generato, impedendogli di penetrare nel carico e nella rete di alimentazione.

Quando si accende l'alimentazione, viene impostata una tensione di 1 V sul diodo zener VD15, che apre il transistor di commutazione VT1. Una corrente linearmente crescente scorre attraverso questo transistor e l'induttore L1, caricando i condensatori di uscita C3 e C4. La pressione su di loro aumenta. Quando supera la tensione di stabilizzazione totale del circuito del diodo zener VD3-VD5, il diodo emettitore dell'accoppiatore ottico U1 si accende. Il fototransistor dell'optoaccoppiatore si apre e shunt il diodo zener VD1. La tensione tra gate e source del transistor VT1 scende quasi a zero e diventa insufficiente per mantenere aperto il transistor. Il transistor si chiude, il diodo VD2 si apre, attraverso di esso scorre la corrente dell'induttore L1, che alimenta il carico e carica i condensatori di uscita C3 e C4. L'energia accumulata nel campo magnetico dell'induttore L1 viene trasferita al carico stabilizzatore collegato alla sua uscita.

Inoltre, quando i condensatori di uscita vengono scaricati sul carico, la tensione ai loro capi diminuisce, i diodi zener VD3-VD5 e il diodo emettitore dell'accoppiatore ottico si chiudono. Di conseguenza, anche il fototransistor dell'accoppiatore ottico si chiude e interrompe lo shunt del diodo zener VD1. Ma il transistor VT1 non può aprirsi immediatamente, poiché la sua capacità di gate è scaricata Questa capacità (circa 1 nF) viene caricata dalla corrente che scorre attraverso il resistore R1 (circa 1 mA). In pochi microsecondi, la tensione tra gate e source del transistor VT1 sale al livello di 4...5 V necessario per aprirlo. Dopo l'apertura del transistor VT1, il diodo VD2 si chiude e si ripete il processo di accumulo di energia sopra descritto nel circuito magnetico dell'induttore L1.

L'uso di condensatori a film C2 e C4 facilita notevolmente il funzionamento a impulsi dei condensatori di ossido C1 e C3 e aumenta l'affidabilità del dispositivo. Ciò è facilitato anche dal diodo interno del transistor VT1, che limita a un livello di sicurezza la tensione degli impulsi di polarità inversa sul transistor.

Lo stabilizzatore è assemblato su una breadboard universale con dimensioni di 60x25 mm e posizionato nel basamento del telaio UMZCH. Tutte le parti sono installate sulla scheda, ad eccezione dei condensatori. I condensatori di ossido C1 e C3 sono montati fianco a fianco sul telaio. I terminali dei condensatori C2 e C4 sono saldati rispettivamente ai terminali dei condensatori C1 e C3.

Non ci sono requisiti speciali per i dettagli. Resistori e condensatori di ossido possono essere di qualsiasi tipo Condensatori C2 e C4 - K73-17. Diodi Zener: qualsiasi bassa potenza, sia domestica che importata. Una selezione di diodi zener VD3-VD5 imposta la tensione di uscita richiesta. Il transistor VT1 è un potente transistor a commutazione di campo con un diodo interno, un gate isolato e un canale di tipo n indotto, ad esempio IRF730, IRF830, IRF840. Deve avere una tensione drain-source massima consentita di almeno 400 V. Il transistor è collegato al telaio metallico UMZCH tramite una guarnizione di mica utilizzando la pasta KPT-8.

Diodo VD2 - pulsato con una corrente diretta consentita di almeno 1 A e una tensione inversa di almeno 400 V. ad esempio FR207, FR307 o domestico KD226G, KD226D. Accoppiatore ottico U1 - qualsiasi emettitore collettore di transistor con una tensione consentita di almeno 20 V, ad esempio 4N32, 4N33, MOS8101, MOS8102, PC817, AOT128A, AOT128B. L'induttore L1 è avvolto con filo PEL con un diametro di 0,46 mm fino a quando il telaio del nucleo magnetico di dimensioni Sh5x5 è riempito di ferrite 2000NM1. È assemblato con uno spazio di due strati di carta da lettere. L'acceleratore è impregnato di paraffina.

Lo stabilizzatore non necessita di regolazione. I suoi impulsi possono essere monitorati con un oscilloscopio sul resistore R2. Se lo stabilizzatore non entra in modalità pulsata, è necessario accendere un condensatore tra il gate e la sorgente del transistor VT1, la cui capacità (diversi nanofarad) viene selezionata sperimentalmente. Selezionando questo condensatore è possibile, se necessario, modificare la frequenza degli impulsi.

Lo stabilizzatore viene utilizzato per alimentare un amplificatore stereo con stadi di uscita single-ended basati su tetrodi a fascio 6PZS. La corrente consumata dall'amplificatore non supera i 150 mA.

Autore: K. Moroz

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