Потужний стабілізатор імпульсний з високим ККД, 8-16/5 вольт 10 ампер. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Потужний стабілізатор імпульсний з високим ККД, 8-16/5 вольт 10 ампер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Стабілізатори напруги

Коментарі до статті

До вашої уваги пропонується імпульсний стабілізатор напруги з вузлом синхронного випрямляча. Його схема показано на рис. 5.39.

Рис. 5.39 (натисніть , щоб збільшити)

Основні технічні характеристики:

вхідна напруга, Ст.....8...16;
вихідна напруга, Ст ..... 5;
максимальний струм навантаження, А.....10;
амплітуда пульсацій вихідної напруги, мВ, не більше 100;
нестабільність вихідної напруги при зміні вхідної напруги, струму навантаження та температури навколишнього середовища, % від номінального значення .....2;
інтервал робочої температури довкілля, °С.....-10...+70;
частота перетворення, кГц.....100;
середнє значення ККД при максимальному струмі навантаження у всьому інтервалі зміни вхідної напруги, % 90.

У стабілізаторі застосовано керуючу мікросхему UC3843 фірми Unitrode Corp. Мікросхема керування реалізує широтно-імпульсний спосіб стабілізації вихідної напруги. Для цього в її склад включений вузол порівняння на ОУ, на один вхід подають частину зразкової напруги (2,5), а на інший - частина вихідного з дільника резистивного напруги R1, R4. Елементи R2, С8 - коригуючий ланцюг цього підсилювача. Під час регулювання тривалість вихідного імпульсу починає зменшуватися порівняно з вихідною, як тільки напруга на виведенні 2 мікросхеми перевищить значення 2,5 В. Частота імпульсів залишається постійною.

Для захисту стабілізатора від перевантаження струмом у мікросхемі передбачений швидкодіючий компаратор. На один з його входів подано зразкову напругу 1 від вбудованого джерела, а на інший (висновок 3) - напруга, пропорційна струму, що протікає через відкритий транзистор VT2.

Як силовий елемент застосований IRF4905 - p-канальний польовий транзистор фірми International Rectifier. Його опір у відкритому стані – близько 20 мОм, а затримка при відкриванні та закриванні – близько 80 н.с. Вузол синхронного випрямляча виконаний на елементах VD2, VT3. Транзистор VT3 - n-канальний польовий IRF3205 тієї ж фірми - обраний також з малим сопро-тиеленцем відкритого каналу (8 мОм). Тоді при максимальному струмі навантаження падіння напруги замість типового для діодів Шотки 0,5 зменшиться приблизно до 100 мВ, що також знижує втрати потужності в ІСН в цілому.

Такі характеристики він набуває тільки при керуванні від потужного імпульсного підсилювача, що забезпечує великий (у кілька ампер) струм перезарядки ємності затвор-витік та затвор-сток. У стабілізаторі напруги цей підсилювач виконаний на транзисторах мікроскладання VT1. Крім того, він інвертує керуючий сигнал, що виробляється мікросхемою DA1.

Вихідний фільтр, що згладжує, утворюють конденсатори С12...С17. Їх число (шість) та вибір типу достатні для якісної фільтрації вихідної напруги без додаткового високочастотного фільтра. Вхідний П-подібний фільтр необхідний для придушення високочастотних перешкод, що виникають через імпульсний характер споживаного стабілізатором струму. Зменшити комутаційні втрати з одночасним підвищенням ККД стабілізатора стало можливим завдяки використанню як VD2 діода Шоттки з малим падінням напруги та часом відновлення близько 0,05 мкс.

Пристрій виконаний на стандартних елементах, за винятком моточних. Дросель L1 намотаний на кільці. К10х6х4,5, 140 з пермалою. МП 5 містить 6 витків в 0,5 проводів ПЕВ-2, покладених рівномірно по всьому периметру кільця. Дросель L19 виконаний на кільці К11х4,8x12 з того ж матеріалу і містить 10 витків у 1 дротів того ж діаметра. Трансформатор Т10 намотаний на кільці. К6х2000хЗ з фериту 1НМ0,2 Вторинна обмотка виконана дротом ПЕВ-200 і містить 2 витків, рівномірно укладених по всьому периметру кільця. Первинна обмотка є провід, що проходить через отвір кільця, кінці якого з'єднують, відповідно, до стоку транзистора VT3 і струму з'єднання стоку транзистора VT2 з лівим за схемою виведенням дроселя LXNUMX. При підключенні трансформатора необхідно ретельно дотримуватися правильного фазування обмоток.

Для якісної фільтрації високочастотних перешкод застосовані безвивідні танталові конденсатори (С1...С7, С12...С17) у корпусі D (конденсатори для поверхневого монтажу) фірм NEC, Nichicon, TDK та ін. З вітчизняних підійдуть оксидні конденсатори К53-28, К53 -25, К53-22. Щоправда, конденсатори двох останніх типів необхідно герметизувати після установки. Налагодження стабілізатор не потребує, звичайно, якщо якісно ви повний його монтаж.

До особливостей роботи мікросхеми DA1 відноситься той факт, що вона "не любить" працювати при значеннях шпаруватості імпульсів, що управляють, менше 2, тобто. низької напруги живлення. Це в тому, що пари імпульсів сусідніх періодів мають різну, але постійну при цьому напрузі живлення тривалість. Фактично ж це означає, що форма пульсацій вихідної напруги отримає ще одну огинаючу на частоті вдвічі нижче частоти роботи генератора, що задає. Таку особливість можна усунути підключенням між висновками 3 та 4 мікросхеми послідовного ланцюга з резистора опором 0,1...2 кОм та конденсатора ємністю 1000...10000 пФ. Однак частота цих "паразитних" коливань висока, практично не збільшує амплітуду пульсацій вихідної напруги і ніяк не впливає на динамічні властивості стабілізатора загалом.

Імпульсний стабілізатор необхідно змонтувати на друкованій платі з короткими та широкими провідниками. Чим меншим буде її розмір, тим меншими стануть наведені перешкоди, які великою мірою визначають стійкість роботи пристрою в цілому. Транзистор VT2 і діод VD2 встановлюють на тепловідводі з ефективною площею поверхні не менше 100 см2, причому для зменшення наведених перешкод зазначені елементи слід встановити через ізолюючі прокладки, а сам тепловідведення електрично з'єднують з мінусовим виведенням конденсаторів С2...С7. Правий за схемою виведення дроселя L2 слід з'єднати з плюсовим виведенням конденсатора С12, а праве за схемою виведення резистора R4 - з плюсовим виведенням конденсатора С17. З нього ж подають вихідну напругу на навантаження.

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

Платформа MediaTek LinkIt Smart 7688 01.12.2015

MediaTek Labs представила платформу для розробників MediaTek LinkIt Smart 7688, новітнє поповнення серії платформ для розробників LinkIt.

Нова платформа надає розробникам широкі можливості програмування та дозволяє швидше конструювати сучасні пристрої з модулями Wi-Fi та доступом до хмарних сервісів, таких як IP-камери, системи спостереження, розумні побутові прилади та Wi-Fi-шлюзи.

У продаж надійдуть два набори засобів розробки апаратного забезпечення (HDK): LinkIt Smart 7688 із чіпсетом MediaTek MT7688AN та LinkIt Smart 7688 Duo, додатково оснащений Arduino-сумісним мікроконтролером. В оснащення обох макетних плат входять вбудований Wi-Fi-модем, модулі ОЗУ 128МБ та ПЗУ 32МБ та широкий набір можливостей щодо підключення периферії.

"Всіляке заохочення інноваційного процесу в Інтернеті речей - одне з пріоритетних завдань MediaTek Labs. Сьогоднішнє поповнення у сімействі продуктів LinkIt створено спеціально для численних спільнот розробників, які працюють з open-source платформами з інтеграцією в хмарні сервіси. Ми віримо, що наші новинки сприятимуть реалізації "Найсміливіших ідей розробників і зроблять наш світ ще більш єдиним у контексті глобальних комунікацій, - прокоментував анонс віце-президент MediaTek Labs Марк Нейделл. - Нова платформа для розробників LinkIt Smart 7688 припаде до смаку найрізноманітнішим ентузіастам, тому що вона популярних мов програмування та сумісність із Linux".

Відразу три спільноти розробників зможуть знайти очевидні переваги у використанні макетної плати LinkIt Smart 7688:

1. Розробники OpenWrt зможуть використовувати OpenWrt SDK для створення програм на мові C для своїх IoT-пристроїв, а також застосовувати більше 2000 готових програмних модулів для реалізації додаткової функціональності.
2. Розробники додатків для мобільних платформ та web завдяки підтримці Node.js та Python зможуть легко інтегрувати свої напрацювання в середу IoT.
3. Arduino-розробники зможуть використовувати Arduino IDE для розробки додатків під вбудований у LinkIt Smart 7688 Duo мікроконтролер та керувати периферійними пристроями у реальному часі.

Макетні плати MediaTek LinkIt Smart 7688 та 7688 Duo будуть доступні по всьому світу через канали компанії Seeed Studio починаючи з 1 грудня 2015 року. Вартість LinkIt Smart 7688 складає 12,9 доларів, а LinkIt Smart 7688 Duo – 15,9 доларів. Версія Wi-Fi-драйвера з open-source вихідним кодом знаходиться у розробці та буде доступна на сайті MediaTek Labs протягом кількох місяців.

Інші цікаві новини:

▪ Як мурахи борються із заторами на дорогах

▪ Електрика із солоної води за допомогою двошарової мембрани

▪ Найшвидша бездротова зарядка

▪ Ручка, що пише світлодіодами

▪ DeLorean знову випускатиметься

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електрику. ПТЕ. Добірка статей

▪ стаття Мохандас Карамчанд Ганді (Махатма Ганді) Знамениті афоризми

▪ стаття Де діти одержують імена на честь дня тижня, коли вони народжуються? Детальна відповідь

▪ стаття Сейба. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Активна антена, що передає. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Кільця з'єднуються та роз'єднуються. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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