Потужні стабілізатори напруги із захистом струму. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Потужні стабілізатори напруги із захистом струму. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Стабілізатори напруги

Коментарі до статті

Для живлення деяких радіотехнічних пристроїв потрібне джерело живлення з підвищеними вимогами до мінімальних вихідних пульсацій і стабільності напруги. Щоб забезпечити їх, блок живлення доводиться виконувати на дискретних елементах.

Наведена на рис. 4.7 схема є універсальною і на її основі можна зробити високоякісне джерело живлення на будь-яку напругу та струм у навантаженні.

Потужні стабілізатори напруги із захистом по струму
Мал. 4.7. Електрична схема джерела живлення

Блок живлення зібраний на поширеному здвоєному операційному підсилювачі (КР140УД20А) і одному силовому транзисторі VT1. При цьому схема має захист струму, який можна регулювати в широких межах.

На операційному підсилювачі DA1.1 виконаний стабілізатор напруги, а DA1.2 використовується для забезпечення захисту струму. Мікросхеми DA2, DA3 стабілізують живлення схеми керування, зібраної на DA1, що дозволяє покращити параметри джерела живлення.

Працює схема стабілізації напруги в такий спосіб. З виходу джерела (Х2) знімається зворотний напруги. Цей сигнал порівнюється з опорною напругою, що надходить зі стабілітрону VD1. На вхід ОУ подається сигнал неузгодженості (різниця цих напруг), який посилюється і надходить через R10-R11 управління транзистором VT1. Таким чином, вихідна напруга підтримується на заданому рівні з точністю, що визначається коефіцієнтом посилення ОУ DA1.1.

Потрібна вихідна напруга встановлюється резистором R5.

Для того, щоб джерело живлення мала можливість встановлювати вихідну напругу більше 15 В, загальний провід для схеми управління підключений до клеми "+" (Х1). При цьому для повного відкривання силового транзистора (VT1) на виході ОУ знадобиться невелика напруга (на базі VT1 Uбе=+1,2).

Така побудова схеми дозволяє виконувати джерела живлення на будь-яку напругу, обмежену лише допустимою величиною напруги колектор-емітер (Uке) для конкретного типу силового транзистора (для КТ827А максимальна Uке = 80).

У цій схемі силовий транзистор є складовим і тому може мати коефіцієнт посилення в діапазоні 750...1700, що дозволяє керувати невеликим струмом - безпосередньо з виходу ОУ DA1.1. Це знижує кількість необхідних елементів та спрощує схему.

Схема захисту струму зібрана на ОУ DA1.2. При протіканні струму навантаження на резисторі R12 виділяється напруга. Воно через резистор R6 прикладається до точки з'єднання R4-R8 де порівнюється з опорним рівнем. Поки що ця різниця негативна (що залежить від струму в навантаженні та величини опору резистора R12) - ця частина схеми не впливає на роботу стабілізатора напруги.

Як тільки напруга в зазначеній точці стане позитивною, на виході ОУ DA1.2 з'явиться негативна напруга, яка через діод VD12 зменшить напругу на базі транзистора силового VT1, обмежуючи вихідний струм. Рівень обмеження вихідного струму регулюється резистором R6.

Паралельно включені діоди на входах операційних підсилювачів (VD3...VD7) забезпечують захист мікросхеми від пошкодження у разі включення без зворотного зв'язку через транзистор VT1 або при пошкодженні силового транзистора. У робочому режимі напруга на входах ОУ близько до нуля і діоди не впливають на роботу пристрою.

Встановлений в ланцюгу негативного зворотного зв'язку конденсатор С3 обмежує смугу частот, що підсилюються, що підвищує стійкість роботи схеми, запобігаючи самозбудження.

Аналогічну схему джерела живлення можна виконати на транзисторі з іншою провідністю КТ825А (рис. 4.8).

Потужні стабілізатори напруги із захистом по струму
Мал. 4.8 Другий варіант схеми джерела живлення

При використанні зазначених на схемах елементів дані джерела живлення дозволяють на виході отримувати стабілізовану напругу до 50 при струмі 1.5 А.

Технічні параметри стабілізованого джерела живлення виходять не гірше за вказані для аналогічної за принципом роботи схеми, наведеної на рис. 4.10.

Потужні стабілізатори напруги із захистом по струму
Мал. 4.10. Електрична схема універсального джерела живлення

Силовий транзистор встановлюється на радіатор, площа якого залежить від струму навантаження і напруги Uкэ. Для нормальної роботи стабілізатора ця напруга має бути не менше ніж 3 В.

При складанні схеми використані деталі: підстроювальні резистори R5 і R6 типу СПЗ-19а; постійні резистори R12 типу С5-16МВ на потужність не менше 5 Вт (потужність залежить від струму в навантаженні), решта серії МЛТ і С2-23 відповідної потужності. Конденсатори С1, С2, С3 типу К10-17, полярні оксидні конденсатори С4...С9 типу К50-35 (К50-32).

Мікросхема здвоєного операційного підсилювача DA1 може бути замінена імпортним аналогом маА747 або двома мікросхемами 140УД7; стабілізатори напруги: DA2 на 78L15; DA3 на 79L15.

Параметри мережевого трансформатора Т1 залежать від необхідної потужності, що надходить у навантаження. Для напруги до 30 і струму 3 А можна використовувати такий же, як і в схемі на рис. 4.10. У вторинній обмотці трансформатора після випрямлення на конденсаторі С6 має забезпечуватися напруга на 3.5 більше, ніж потрібно отримати на виході стабілізатора.

На закінчення можна відзначити, що якщо джерело живлення передбачається використовувати в широкому температурному діапазоні (-60 ... +100 ° С), для отримання хороших технічних характеристик необхідно застосовувати додаткові заходи. До них належить підвищення стабільності опорних напруг. Це можна здійснити за рахунок вибору стабілітронів VD1, VD2 з мінімальним. ТКН, а також стабілізації струму через них. Зазвичай стабілізацію струму через стабілітрон виконують за допомогою польового транзистора або застосуванням додаткової мікросхеми, що працює в режимі стабілізації струму через стабілітрон, рис. 4.9.

Потужні стабілізатори напруги із захистом по струму
Мал. 4.9. Підвищення стабільності опорної напруги

Крім того, стабілітрони забезпечують найкращу термостабільність напруги у певній точці своєї характеристики. У паспорті на прецизійні стабілітрони зазвичай це значення струму вказується і саме його треба встановлювати підстроєними резисторами при налаштуванні вузла джерела опорної напруги, для чого ланцюг стабілітрона тимчасово включається міліамперметр.

Автор: Шелестов І.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

Накопичувачі Intel SSD 660p на основі QLC 3D NAND 10.08.2018

Корпорація Intel представила накопичувачі Intel SSD 660p – свої перші твердотілі рішення на основі пам'яті QLC 3D NAND, розраховані на споживчий ринок.

Технологія QLC, або Quad-Level Cell, передбачає зберігання чотирьох біт інформації в одному осередку. За рахунок цього щільність зберігання даних у порівнянні з виробами TLC (Triple-Level Cell) NAND, які містять три біти інформації в осередку, зростає на 33%.

У серію Intel 660p увійшли три моделі - місткістю 512 Гбайт, а також 1 Тбайт та 2 Тбайт. Вироби покладаються на контролер Silicon Motion SMI 2263. Накопичувачі виконані у форматі M.2 2280 (22 х 80 мм); задіяно інтерфейс PCI-Express 3.0 x4.

Молодша версія коштуватиме приблизно 100 доларів США. Вартість модифікацій місткістю 1 Тбайт і 2 Тбайт становить відповідно 200 і 400 доларів, що робить Intel SSD 660p доступним накопичувачем з інтерфейсом NVMe.

Незважаючи на використання чотирибітової пам'яті, виробник дає нові накопичувачі п'ятирічну гарантію. При цьому обсяг перезапису, у межах якого діє гарантія, становить 100 Тбайт для моделі 512 Гбайт та 200 Тбайт - для двох старших версій.

Інші цікаві новини:

▪ Радикально-модульний електровелосипед Fabriga Modula

▪ Сервери на основі нових процесорів та чіпсетів на 533 МГц

▪ Огірки для смаження

▪ STM32L4P5/Q5 - сімейство STM32L4+ у малогабаритних корпусах

▪ Братство по крові, братство по клітинах

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Зарядні пристрої, акумулятори, батарейки. Добірка статей

▪ стаття Культ особистості. Крилатий вислів

▪ стаття Яка тварина може здійснювати процес фотосинтезу? Детальна відповідь

▪ стаття Наладчик холодноштампувального обладнання та штампів на пресах. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Підсилювач потужності для світлодінамічної установки. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Використання теплонасоса для прийому термоядерної енергії. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

Коментарі до статті:

В'ячеслав
Шановні радіоаматори! Радіоаматорством (переважно, підсилювачами потужності) захоплююся понад 25 років. За минулий час робив досить багато блоків живлення, проте, не хвалячись, хочу сказати, що дана схема найефективніша, зручна, практична, якісна, а саме чудова стабілізація струму та напруги (для прикладу навантажив лампочку на 12 В, 15 Вт, струм споживання склав 0,92 А, розігрівав вихідний транзистор на середньому за розмірами радіаторі площею близько 500 см2 протягом 20 хвилин, напруга весь час без винятку показувала 12, 000 на мультиметрі, повірте точність була саме до тисячних часток і жодного разу не змінилася. міст імпортний на 16А, 600 В, конденсатор 10000 мк на 63 В, паралельно йому 20 мк на 160 В МБГО-2. , до емітерів додав 827-ватні резистори по 3-2 ом), тобто два однополярних блоки зі струмом навантаження не менше 825 А, вихід + одного блоку, з'єднавши з - іншого, отримуємо двополярний блок із загальною точкою Але потрібно два окремих живлення 2 по 825 В, щоб кожна схема КР1УД5А харчувалася від свого персонального харчування. Як трансформатор використовував ОСМ на 0,22 Вт, вторинні обмотки на 0,3 В потужним дротом близько 5-2 мм15 по діаметру дроту, я мотав у два дроти по 140, 20 кожен. В якості резистора-регулятора напруги R400 використовував на 37 ком імпортний дротяний багатооборотний підвищеної точності. Але при подачі саме 1,7 У перем. напряж. цей резистор треба замінити резистором на 2 кому, тільки тоді межа регулювання буде розширена від 2 до майже 0 В, спочатку з 85 ком було від 6 до 10 В. Мінімальна напруга буде при мінімальному опорі R37. Прекрасно регулює R47 необхідну Вам межу обмеження струму. Здорово! Та й годі. Радіатор для транзисторів під великі струми треба потужний близько 0см50 і більше можливо і із застосуванням кулерів там, де площа недостатня. До кінця дослідження досі не провів. Але дуже задоволений. Помилка є у схемі: харчування мікросхеми вказано + 10 на ніжках 0 і 30, правильно на ніжках 5 і 6!!! Успіхів. Вибачте друк від руки не збереглася. Відповім по можливості на запитання. З повагою В'ячеслав.

В'ячеслав
Прошу відгукнутися тих аматорів, які повторювали схему блоку живлення. Є питання. Дякую.

Володимир
З якого часу КТ815 став PNP?

Едик
[up] Схема працює чудово! Як змінити схему на потужному польовому транзисторі на виході схеми?

All languages of this page

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