Regolatore di tensione e corrente per KT825g. Stabilizzatore di tensione di commutazione su KT825. Per il circuito "Regolatore di tensione a transistor".

Ciao cari lettori. Sono molti i circuiti in cui i meravigliosi transistor compositi ad alta potenza KT827 vengono utilizzati con grande successo e naturalmente a volte è necessario sostituirli. Quando il codice per questi transistor non è a portata di mano, iniziamo a pensare ai loro possibili analoghi.

Non ho trovato analoghi completi tra i prodotti di fabbricazione estera, sebbene su Internet ci siano molte proposte e dichiarazioni sulla sostituzione di questi transistor con TIP142. Ma per questi transistor la corrente massima di collettore è 10A, per l'827 è 20A, anche se le loro potenze sono le stesse e pari a 125W. Per 827 la tensione massima di saturazione collettore-emettitore è di due volt, per TIP142 è di 3V, il che significa che in modalità impulsiva, quando il transistor è in saturazione, con una corrente di collettore di 10A, verrà rilasciata una potenza di 20 W il nostro transistor, e in modalità borghese - 30 W , quindi dovrai aumentare le dimensioni del radiatore.

Un buon sostituto potrebbe essere il transistor KT8105A, vedere dati sulla targhetta. Con una corrente di collettore di 10 A, la tensione di saturazione di questo transistor non è superiore a 2 V. Questo è buono.

In assenza di tutte queste sostituzioni, assemblo sempre un analogo approssimativo utilizzando elementi discreti. I circuiti transistor e il loro aspetto sono mostrati nella foto 1.

Di solito assemblo mediante installazione sospesa, uno dei possibili opzioni mostrato nella foto 2.

A seconda dei parametri richiesti del transistor composito, è possibile selezionare transistor sostitutivi. Il diagramma mostra i diodi D223A, di solito uso KD521 o KD522.

Nella foto 3, il transistor composito assemblato funziona su un carico ad una temperatura di 90 gradi. La corrente attraverso il transistor in questo caso è di 4 A e la caduta di tensione ai suoi capi è di 5 volt, che corrisponde alla potenza termica rilasciata di 20 W. Di solito eseguo questa procedura sui semiconduttori entro due o tre ore. Per il silicio questo non è affatto spaventoso. Naturalmente, affinché un transistor di questo tipo funzioni su questo radiatore all'interno della custodia del dispositivo, sarà necessario un flusso d'aria aggiuntivo.

Per selezionare i transistor, fornisco una tabella con i parametri.

La sorgente è comoda per l'alimentazione installata dispositivi elettronici e ricarica batterie. Lo stabilizzatore è costruito secondo un circuito di compensazione, caratterizzato da un basso livello di ondulazione della tensione di uscita e, nonostante la bassa efficienza rispetto agli stabilizzatori di commutazione, soddisfa pienamente i requisiti di una fonte di alimentazione da laboratorio.

Fondamentale schema elettrico l'alimentazione è mostrata in Fig. 1. La sorgente è costituita da un trasformatore di rete T1, un raddrizzatore a diodi VD3-VD6, un filtro livellatore SZ-S6, uno stabilizzatore di tensione DA1 con un potente transistor di controllo esterno VT1, uno stabilizzatore di corrente assemblato sull'amplificatore operazionale DA2 e un ausiliario alimentatore bipolare, un misuratore di tensione/corrente in uscita PA1 con commutatore SA2 "Tensione/Corrente".

Nella modalità di stabilizzazione della tensione, l'uscita dell'amplificatore operazionale DA2 è alta, il LED HL1 e il diodo VD9 sono chiusi. Lo stabilizzatore DA1 e il transistor VT1 funzionano in modalità standard. Con una corrente di carico relativamente piccola, il transistor VT1 è chiuso e tutta la corrente scorre attraverso lo stabilizzatore DA1. All'aumentare della corrente di carico, la caduta di tensione sul resistore R3 aumenta, il transistor VT1 si apre ed entra in modalità lineare, accendendo e scaricando lo stabilizzatore DA1. La tensione di uscita è impostata dal partitore resistivo R6R10. Ruotare la manopola resistore variabile R10 imposta la tensione di uscita richiesta della sorgente.

Segnale feedback la corrente viene rimossa dal resistore R9 e fornita attraverso il resistore R8 all'ingresso invertente dell'amplificatore operazionale DA2. Quando la corrente aumenta al di sopra del valore impostato dal resistore variabile R8, la tensione sull'uscita dell'amplificatore operazionale diminuisce, il diodo VD9 si apre, il LED HL1 si accende e lo stabilizzatore entra in modalità di stabilizzazione della corrente di carico, indicata dal LED HL1.

L'amplificatore operazionale ausiliario bipolare a bassa potenza DA2 è assemblato su due raddrizzatori a semionda su VD1, VD2 con stabilizzatori parametrici VD7R1, VD8R2. Il loro punto comune è collegato all'uscita dello stabilizzatore regolabile DA1. Questo schema è stato scelto per ridurre al minimo il numero di spire dell'avvolgimento ausiliario III, che deve essere inoltre avvolto sul trasformatore di rete T1.

La maggior parte delle parti del blocco sono posizionate su un circuito stampato costituito da un foglio di fibra di vetro su un lato con uno spessore di 1 mm. Disegno scheda a circuito stampato mostrato in Fig. 2. Il resistore R9 è composto da due resistenze da 1,5 0 m ciascuna con una potenza di 1 W. Il transistor VT1 è montato su un dissipatore di calore a pin con dimensioni esterne di 130x80x20 mm, che è la parete posteriore dell'involucro della sorgente. Il trasformatore T1 deve avere una potenza complessiva di 40...50 W. La tensione (sotto carico) dell'avvolgimento II dovrebbe essere di circa 25 V e dell'avvolgimento III - 12 V.

Con i valori nominali degli elementi indicati nel diagramma, l'unità fornisce una tensione di uscita di 1,25...25 V, corrente di carico - 15...1200 mA. Il limite di tensione superiore, se necessario, può essere esteso a 30 V selezionando i resistori divisori R6R10. Il limite superiore di corrente può anche essere aumentato riducendo la resistenza dello shunt R9, ma in questo caso sarà necessario installare diodi raddrizzatori sul dissipatore di calore, utilizzarne di più transistor di potenza VT1 (ad esempio KT825A-KT825G) e possibilmente un trasformatore più potente.

Per prima cosa vengono installati e testati un raddrizzatore con filtro e un alimentatore bipolare per l'amplificatore operazionale DA2, quindi tutto il resto tranne DA2. Dopo esserti assicurato che lo stabilizzatore di tensione regolabile funzioni, salda l'amplificatore operazionale DA2 e controllalo sotto carico stabilizzatore regolabile attuale Lo shunt R11 viene realizzato in modo indipendente (la sua resistenza è di centesimi o millesimi di Ohm) e il resistore aggiuntivo R12 viene selezionato per lo specifico microamperometro disponibile. La mia sorgente utilizza un microamperometro M42305 con una corrente di deflessione completa dell'ago di 50 μA.

Condensatore C13, in conformità con le raccomandazioni del produttore dello stabilizzatore K142EN12A, è consigliabile utilizzare tantalio, ad esempio K52-2 (ETO-1). Il transistor KT837E può essere sostituito con KT818A-KT818G o KT825A-KT825G. Invece di KR140UD1408A, sarà adatto KR140UD6B, K140UD14A, LF411, LM301A o un altro amplificatore operazionale con una corrente di ingresso bassa e una tensione di alimentazione adeguata (potrebbe essere necessaria la correzione dello schema dei conduttori del circuito stampato). Lo stabilizzatore K142EN12A può essere sostituito con l'LM317T importato.

Se è necessario che la tensione di uscita possa essere regolata da zero, è necessario aggiungere alla sorgente uno stabilizzatore di tensione aggiuntivo galvanicamente isolato da 1,25 V (può essere montato anche su K142EN12A) e collegarlo con un positivo al filo comune, e un meno al terminale destro collegati insieme e un motore R10 a resistenza variabile, precedentemente scollegato dal filo comune.

Radio n. 10, 2006

Elenco dei radioelementi

Grazie alla loro elevata efficienza, negli ultimi tempi gli stabilizzatori di tensione di commutazione sono diventati sempre più diffusi, sebbene siano, di norma, più complessi di quelli tradizionali e contengano un numero maggiore di elementi. Ad esempio, un semplice stabilizzatore di impulsi (Fig. 5.6) con una tensione di uscita inferiore alla tensione di ingresso può essere assemblato utilizzando solo tre transistor, due dei quali (VT1, VT2) formano un elemento di controllo chiave e il terzo (VT3) è un amplificatore del segnale di disadattamento.

Il dispositivo funziona in modalità auto-oscillante. La tensione di feedback positivo dal collettore del transistor VT2 (è composito) attraverso il condensatore C2 entra nel circuito di base del transistor VT1. Il transistor VT2 si apre periodicamente finché non viene saturato dalla corrente che scorre attraverso il resistore R2. Poiché il coefficiente di trasferimento della corrente di base di questo transistor è molto elevato, si satura con una corrente di base relativamente piccola. Ciò consente di scegliere una resistenza del resistore R2 piuttosto grande e, quindi, di aumentare il coefficiente di trasmissione dell'elemento di controllo.

La tensione tra il collettore e l'emettitore del transistor saturo VT1 è inferiore alla tensione di apertura del transistor VT2 (in un transistor composto, come è noto, due sono collegati in serie tra i terminali di base ed emettitore giunzione р-n), quindi quando il transistor VT1 è aperto, VT2 è chiuso saldamente.

L'elemento di confronto e l'amplificatore del segnale di disadattamento sono una cascata sul transistor VT3. Il suo emettitore è collegato alla sorgente di tensione di riferimento - diodo zener VD2, e la base - al partitore di tensione di uscita R5...R7.

Negli stabilizzatori di impulsi, l'elemento di regolazione funziona in modalità interruttore, quindi la tensione di uscita viene regolata modificando il ciclo di lavoro dell'interruttore. Nel dispositivo in esame, l'apertura e la chiusura del transistor VT2 è controllata dal transistor VT1 sulla base di un segnale proveniente dal transistor VT3. Nei momenti in cui il transistor VT2 è aperto, l'energia elettromagnetica viene immagazzinata nell'induttore L1, a causa del flusso della corrente di carico. Dopo la chiusura del transistor, l'energia immagazzinata viene trasferita al carico attraverso il diodo VD1.

Nonostante la sua semplicità, lo stabilizzatore ha un'efficienza piuttosto elevata. Quindi, con una tensione di ingresso di 24 V, una tensione di uscita di 15 V e una corrente di carico di 1 A, il valore di efficienza misurato è stato dell'84%.

La bobina L1 è avvolta su un anello K26x16x12' di ferrite con permeabilità magnetica 100 con un filo di diametro 0,63 mm e contiene 100 spire. L'induttanza dell'induttore con una corrente di polarizzazione di 1 A è di circa 1 mH. Le caratteristiche dello stabilizzatore sono in gran parte determinate dai parametri del transistor VT2 e del diodo VD1, la cui velocità dovrebbe essere la più elevata possibile. Lo stabilizzatore può utilizzare i transistor KT825G (VT2), KT313B, KT3107B (VT1), KT315B, (VT3), diodo KD213 (VD1) e diodo zener KS168A (VD2).

T Così Alexander Borisov ha chiamato questo alimentatore quando gli ho mostrato cosa è successo alla fine))) così sia, lascia che il mio alimentatore ora porti il ​​nome orgoglioso: Cosmico)

Come è già apparso chiaro, parleremo sull'alimentatore con tensione di uscita regolabile, questo articolo non è affatto nuovo, sono passati 2 anni dalla creazione di questo alimentatore, ma non sono ancora riuscito a implementare l'argomento sul sito. A quel tempo, questo alimentatore era per me il più accettabile in termini di disponibilità di parti e ripetibilità. Lo schema di alimentazione è stato tratto dalla rivista RADIO 2006, numero 6.

La fonte è comoda per alimentare i dispositivi elettronici in fase di configurazione e per caricare le batterie. Lo stabilizzatore è costruito secondo un circuito di compensazione, caratterizzato da un basso livello di ondulazione della tensione di uscita e, nonostante la bassa efficienza rispetto agli stabilizzatori di commutazione, soddisfa pienamente i requisiti di una fonte di alimentazione da laboratorio.

Lo schema elettrico dell'alimentatore è mostrato in Fig. 1. La sorgente è costituita da un trasformatore di rete T1, un raddrizzatore a diodi VD3-VD6, un filtro livellatore SZ-S6, uno stabilizzatore di tensione DA1 con un potente transistor di controllo esterno VT1, uno stabilizzatore di corrente assemblato sull'amplificatore operazionale DA2 e un ausiliario alimentatore bipolare, un misuratore di tensione/corrente di carico in uscita PA1 con commutatore SA2 "Tensione"/"Corrente".

Nella modalità di stabilizzazione della tensione, l'uscita dell'amplificatore operazionale DA2 è alta, il LED HL1 e il diodo VD9 sono chiusi. Lo stabilizzatore DA1 e il transistor VT1 funzionano in modalità standard. Con una corrente di carico relativamente piccola, il transistor VT1 è chiuso e tutta la corrente scorre attraverso lo stabilizzatore DA1. All'aumentare della corrente di carico, la caduta di tensione sul resistore R3 aumenta, il transistor VT1 si apre ed entra in modalità lineare, accendendo e scaricando lo stabilizzatore DA1. La tensione di uscita è impostata dal partitore resistivo R6R10. Ruotare la manopola del resistore variabile R10 per impostare la tensione di uscita richiesta della sorgente.

Il segnale di feedback corrente viene rimosso dal resistore R9 e fornito attraverso il resistore R8 all'ingresso invertente dell'amplificatore operazionale DA2. Quando la corrente aumenta al di sopra del valore impostato dal resistore variabile R8, la tensione all'uscita dell'amplificatore operazionale diminuisce, il diodo VD9 si apre, il LED HL1 si accende e lo stabilizzatore entra in modalità di stabilizzazione della corrente di carico, indicata da HL1 GUIDATO.

Nella mia versione, per qualche motivo, questa protezione di corrente funziona solo durante un cortocircuito.

Viene presa in prestito l'idea di una tale inclusione congiunta di uno stabilizzatore regolabile a tre terminali e un amplificatore operazionale descrizione tecnica stabilizzatore LM317T.

L'amplificatore operazionale ausiliario bipolare a bassa potenza DA2 è assemblato su due raddrizzatori a semionda su VD1, VD2 con stabilizzatori parametrici VD7R1, VD8R2. Il loro punto comune è collegato all'uscita dello stabilizzatore regolabile DA1. Questo schema è stato scelto per ridurre al minimo il numero di spire dell'avvolgimento ausiliario III, che deve essere inoltre avvolto sul trasformatore di rete T1.

La maggior parte delle parti del blocco sono posizionate su un circuito stampato costituito da un foglio di fibra di vetro su un lato con uno spessore di 1 mm. Il resistore R9 è composto da due resistenze da 1,5 Ohm con una potenza di 1 W. Il transistor VT1 è montato su un dissipatore di calore a pin con dimensioni esterne di 130x80x20 mm, che è la parete posteriore dell'involucro della sorgente. Il trasformatore T1 deve avere una potenza complessiva di 40...50 W. La tensione (sotto carico) dell'avvolgimento II dovrebbe essere di circa 25 V e dell'avvolgimento III - 12 V.

Con i valori nominali degli elementi indicati nel diagramma, l'unità fornisce una tensione di uscita di 1,25...25 V, corrente di carico - 15...1200 mA. Il limite di tensione superiore, se necessario, può essere esteso a 30 V selezionando i resistori divisori R6R10. Il limite superiore di corrente può essere aumentato anche riducendo la resistenza dello shunt R9, ma in questo caso bisognerà installare dei diodi raddrizzatori sul dissipatore, utilizzare un transistor VT1 più potente (ad esempio KT825A-KT825G) ed eventualmente un trasformatore più potente.

Per prima cosa vengono installati e testati un raddrizzatore con filtro e un alimentatore bipolare per l'amplificatore operazionale DA2, quindi tutto il resto tranne DA2. Dopo esserti assicurato che lo stabilizzatore di tensione regolabile funzioni, saldare l'amplificatore operazionale DA2 e controllare lo stabilizzatore di corrente regolabile sotto carico. Lo shunt R11 è realizzato in modo indipendente (la sua resistenza è centesimi o millesimi di ohm) e il resistore aggiuntivo R12 è selezionato per il microamperometro specifico disponibile. La mia sorgente utilizza un microamperometro M42305 con una corrente di deflessione completa dell'ago di 50 μA.

Condensatore C13, in conformità con le raccomandazioni del produttore dello stabilizzatore K142EN12A, è consigliabile utilizzare tantalio, ad esempio K52-2 (ETO-1). Il transistor KT837E può essere sostituito con KT818A-KT818G o KT825A-KT825G. Invece di KR140UD1408A, sarà adatto KR140UD6B, K140UD14A, LF411, LM301A o un altro amplificatore operazionale con una corrente di ingresso bassa e una tensione di alimentazione adeguata (potrebbe essere necessaria la correzione dello schema dei conduttori del circuito stampato). Lo stabilizzatore K142EN12A può essere sostituito con l'LM317T importato.

Se è necessario che la tensione di uscita possa essere regolata da zero, è necessario aggiungere alla sorgente uno stabilizzatore di tensione aggiuntivo galvanicamente isolato da 1,25 V (può essere montato anche su K142EN12A) e collegarlo con un positivo al filo comune, e un meno a destra collegavano insieme l'uscita e il motore del resistore variabile R10, precedentemente scollegato dal filo comune.

Bene, ora come ho implementato questo alimentatore.

È iniziata la ricerca dei componenti radio:

Il limite di corrente superiore è stato ampliato a 2,5 A utilizzando uno shunt da un dispositivo puntatore di tipo "C".

Per visualizzare i parametri di uscita, ho utilizzato un ADC ICL 7107, un ADC per visualizzare la corrente, un altro ADC per la tensione.

Ho ricevuto un blocco digitale già pronto per un ADC da un lavoro precedente, questi blocchi erano già stati cancellati per inoperabilità, fortunatamente solo il trans di misurazione interno era inutilizzabile, il resto era intatto.

Riso. 2. Circuito voltmetro

Ho assemblato il circuito da zero, quello che c'era blocco finito non si adattava, quindi ho dovuto cercare informazioni, cercare le schede tecniche e alla fine il diagramma è risultato così, in linea di principio non diverso da quello secondo la scheda tecnica.

Durante il processo di configurazione, si è scoperto che l'ADC può essere alimentato con tensione unipolare. La luminosità dei segmenti LED può essere variata aggiungendo o rimuovendo diodi 1N4148.

Impostazione dell'ADC - Utilizzando un resistore trimmer R5 da 10 kOhm, impostare la tensione tra i pin. 35 e 36 pari a 1 V. Il circuito dato è un circuito voltmetro, di seguito è riportato un circuito di un divisore di ingresso per la costruzione di un amperometro

(Fig. 3.)

Riso. 3. Divisore

Durante il montaggio dell'amperometro è necessario escludere la resistenza R3 Fig. 2 e collegare al suo posto un divisorio (in figura è scritto “a 31 gambe”)

Per poter misurare correnti da 20 mA a 2,5 A, nel divisore è stata introdotta una catena di resistori R5-R8 (il diagramma mostra gli intervalli utilizzati di frequente), ma per me, come ho detto sopra, l'ho limitato a 2,5 A. Condensatore nel divisore - 100...470nF. Naturalmente è possibile utilizzare multimetri come DT-838 per visualizzare i parametri di uscita integrandoli nell'alloggiamento dell'alimentatore.

Non c'erano avvolgimenti aggiuntivi sul trans per alimentare tutti gli ADC, quindi abbiamo dovuto utilizzare un altro piccolo trans.

Il trasformatore che alimenta l'ADC alimenta il dispositivo di raffreddamento per raffreddare il transistor di potenza e le pedivelle, sono già parsimonioso su questo) Sarebbe possibile fare a meno del dispositivo di raffreddamento.

Non ho disegnato l'alimentatore ADC, lì tutto è semplice, un ponte a diodi KTs407, un banco da 5 volt e due elettroliti

L'alloggiamento è utilizzato da un millivoltmetro ad alta frequenza

Quindi questo è il risultato dello Space Power Supply, scusate la mia importunità, ma mi piace molto usare i LED come retroilluminazione)))

OK, è tutto finito adesso. La BP funziona ancora oggi, ed è già il 2013.

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