Імпульсний стабілізатор напруги, 8-60/5 вольт 2 ампери. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Стабілізатори напруги

 Коментарі до статті

Цей стабілізатор відрізняється від подібних до нього схемною простотою і високими значеннями коефіцієнтів стабілізації та корисної дії. У ньому застосовано широко поширену мікросхему К155ЛАЗ (або її аналог). Цей стабілізатор застосовувався для живлення цифрового пристрою, а при виготовленні різних цифрових пристроїв завжди знайдеться пара зайвих інверторів.

Стабілізатор (рис. 5.13) складається з наступних функціональних вузлів: вузла запуску (R3, VD1, VT1, VD3), джерела зразкової напруги та пристрою порівняння (DD1.1, R1), підсилювача постійного струму (VT2, DD1.2, VT5 ), транзисторного ключа (VT3, VT4), індуктивного накопичувача енергії з комутуючим діодом (VD2, L2) та фільтрів - вхідного (L1, C1, C2) та вихідного (С4, С5, L3, С6).

(Натисніть для збільшення)

Основні технічні характеристики:

• номінальна вихідна напруга, В.....5;
• вхідна напруга, Ст.....8...60;
• ККД.....0,69...0,72;
• коефіцієнт стабілізації, щонайменше.....500;
• амплітуда пульсацій вихідної напруги, мВ.....5;
• вихідний опір, Ом, не більше ..... 0,02;
• максимальний струм навантаження, А.....2;
• частота перемикання, кГц.....1,3...48;
• температурна нестабільність, мВ/°С, .....12;
• питома габаритна потужність, Вт/дм3.....40.

Друкована плата стабілізатора наведена на рис. 5.14.

Після включення живлення вступає в роботу вузол запуску, що є параметричним стабілізатором напруги з емітерним повторювачем. На емітері транзистора VT1 з'являється напруга близько 4 В. Оскільки напруга на виході стабілізатора поки що відсутня, діод VD3 закритий. В результаті включаються джерело зразкової напруги та підсилювач постійного струму. Транзисторний ключ поки що закритий. Так як напруга живлення елемента DD1.1 менше 5, то на його виході встановлюється високий логічний рівень, на виході підсилювача постійного струму формується крутий фронт комутованого імпульсу. Цей фронт швидко (протягом приблизно 30 нс) відкриває електронний ключ, який починає пропускати струм індуктивний накопичувач енергії. Струм через ключ і напругу на конденсаторі С4 збільшуватимуться плавно. Як тільки ця напруга перевищить напругу на стабілітроні VD1, діод VD3 відкриється, а транзистор VT1 закриється. Відбудеться відключення вузла запуску, і в подальшій роботі він не братиме участі.

З цього моменту в стабілізаторі вмикається ланцюг негативного зворотного зв'язку, і він перетворюється на робочий стан. Напруга на конденсаторі С4 продовжує збільшуватися до моменту, коли на виході елемента DD1.1 рівень 1 зміниться на 0. Підсилювач постійного струму формує спад комутувального імпульсу, який протягом близько 200 не закриває електронний ключ. До цього моменту в дроселі L2 накопичувалася електромагнітна енергія. Частина енергії, що пройшла через електронний ключ, надходить у навантаження. Далі напруга самоіндукції дроселя L2 відкриває діод VD2 і енергія, накопичена в цьому дроселі, починає перетікати в навантаження. Для того, щоб зменшити амплітуду небезпечного для мікросхеми DD1 кидка напруги, ємність конденсатора С4 обрана дуже великою, тоді як зазвичай вона не перевищує кількох десятків або сотень мікрофарад.

Після вичерпання запасу енергії в дроселі L2 струм у навантаження надходитиме з конденсатора С4. Через деякий час напруга на ньому зменшиться до значення, коли на виході підсилювача постійного струму буде сформовано фронт чергового імпульсу, що комутує, і знову відкриється електронний ключ - почнеться новий цикл роботи стабілізатора.

Всі котушки індуктивності однакові і намотані у броньових магнітопроводах Б20 з фериту 2000НМ із зазором між чашками близько 0,2 мм. Обмотки містять по 20 витків джгута з чотирьох дротів ПЕВ-2-0,41. Можна застосувати і кільцеві феритові магнітопроводи, але обов'язково із зазором. Якщо акуратний зазор отримати не вдалося і кільце розкололося на кілька частин, то необхідний проміжок (близько 0,2 мм) можна створити і в цьому випадку. Для цього на поверхні, що склеюються, наносять кілька шарів клею, наприклад, "Суперцемент", до повного висихання, а потім осколки склеюють в кільце. Число витків та провід некритичні і в цьому випадку.

У стабілізаторі використані конденсатори К52-2 або інші, але обов'язково танталові або ніобієві (при заміні К50-6 знижується ККД); К50-6 (С4 і С6), решта - КМ-5 або. КМ-6. Конденсатор С2 складений із трьох паралельно включених ємністю по 1 мкФ. Діод VD3 може бути замінений будь-яким імпульсним малопотужним діодом. Замість транзистора КТ3102Г підійдуть КТ3102Е, КТ342В, КТ373В; замість КТ608Б (VT1) – КТ503Д, КТ503Е, а на виході підсилювача постійного струму – КТ608Б, КТ602Б, КТ630А.КТ630Г.

У ключовому елементі можна використовувати транзистори КТ908Б, 2Т908А, 2Т912Б, КТ912Б, а з незначним погіршенням ККД – КТ808А. Не можна застосовувати транзистори серії КТ909, оскільки це призведе до збудження ключа на високій частоті та виходу з ладу всього пристрою. Були випробувані також, але показали найгірші результати транзистори серій КТ802, КТ803, КТ805, КТ819, КТ827, КТ829 та КТ818, КТ825 (у двох останніх випадках схема ключа була відповідно змінена).

Усі деталі повинні бути ретельно перевірені. Перед монтажем на плату підстроювального резистора R1 опір його встановлюють рівним 3,3 кОм. Включають стабілізатор спочатку при напрузі живлення 8 і опорі навантаження 10 Ом, після чого контролюють вихідну напругу і, якщо необхідно, встановлюють його резистором R1 на рівень 5 В.

Остаточно напругу встановлюють після прогріву стабілізатора протягом 10...16 хв. Якщо діод VD2 і транзистор VT4 встановити на тепловідведення, стабілізатор може забезпечити струм навантаження до 4 А, але в цьому випадку в ключі діод VD2 краще скласти з декількох паралельно включених діодів 2Д213А.

Необхідно зауважити, що на деяких режимах роботи стабілізатора перехідні процеси на колекторі транзистора VT4 та на базі транзистора VT3 можуть суттєво відрізнятися. Напруга на емітері транзистора VT4 може містити паразитні коливання, зумовлені хвильовими процесами у складному вихідному фільтрі, які, однак, не погіршують загального ККД.

Автор: Сім'ян А.П.

Дивіться інші статті розділу Стабілізатори напруги.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Надміцний датчик для розумного текстилю 03.11.2020 Дослідники з Гарвардської школи інженерії та прикладних наук ім. Джона А. Полсона та Інституту біологічної інженерії Вісса (США) розробили надчутливий та надійний датчик, який можна вбудовувати у спортивний "розумний" одяг, медичні прилади або VR-пристрої, повідомляє прес-служба Гарвардської SEAS. "Сучасні м'які тензодатчики дійсно чутливі, але також дуже крихкі, - сказав Олувасеун Араромі, науковий співробітник у галузі матеріалознавства та машинобудування в SEAS та Інституті Вісса і провідний автор статті. - Проблема в тому, що ми працюємо в оксюморонній парадигмі: високочутливі датчики зазвичай дуже крихкі, а дуже міцні датчики зазвичай не дуже чутливі. Тому нам потрібно було знайти механізми, які б дозволили нам отримати достатню кількість кожної властивості". Вирішуючи цю проблему, дослідники розробили такий дизайн датчика, щоб він був одночасно міцним і чутливим. На відміну від сучасних розтяжних датчиків, створених на основі екзотичних матеріалів, таких як кремній або золоті нанопроводи, цей датчик не вимагає спеціальних технологій виробництва або навіть чистої кімнати. У разі його зробили з вуглецевого волокна. Дослідники перевірили стійкість датчика, вдаривши його скальпелем, молотком, переїхавши його автомобілем та кинувши у пральну машину десять разів. Датчик жодного разу не постраждав. Щоб продемонструвати його чутливість, вчені вбудували датчик у тканинний рукав, який одягли учаснику тестування. Його попросили робити різні жести, у тому числі стискати руку в кулак, розкривати чи стискати долоні. Датчики виявили невеликі зміни у м'язах передпліччя випробуваного через тканину, і алгоритм машинного навчання зміг успішно визначити ці жести.

Інші цікаві новини:

▪ Управління побутовою електронікою зі смартфона

▪ Найменше запам'ятовуючий пристрій

▪ Під поверхнею супутника Плутона міг ховатися океан

▪ Samsung представив телевізори з технологією DNIe

▪ Попутний газ горітиме з користю

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Акустичні системи. Добірка статей

▪ стаття Розетка в патроні. Поради домашньому майстру

▪ стаття У якої комахи виявлено механізм перетворення сонячної енергії на електрику? Детальна відповідь

▪ стаття Морква дика. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття ШИМ регулятор обертів вентилятора. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Інверторне джерело зварювального струму Досвід ремонту та розрахунок електромагнітних елементів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024