Regulátor napätia a prúdu pre KT825g. Spínací stabilizátor napätia na KT825. Pre obvod "regulátor napätia tranzistora".

Dobrý deň milí čitatelia. Existuje mnoho obvodov, kde sa s veľkým úspechom používajú nádherné vysokovýkonné kompozitné tranzistory KT827 a prirodzene niekedy vzniká potreba ich výmeny. Keď kód pre tieto tranzistory nenájdeme po ruke, začneme premýšľať o ich možných analógoch.

Medzi výrobkami zahraničnej výroby som nenašiel úplné analógy, hoci na internete existuje veľa návrhov a vyhlásení o nahradení týchto tranzistorov TIP142. Ale pre tieto tranzistory je maximálny kolektorový prúd 10A, pre 827 je to 20A, hoci ich výkony sú rovnaké a rovnajú sa 125W. Pre 827 je maximálne saturačné napätie kolektor-emitor dva volty, pre TIP142 je to 3V, čo znamená, že v pulznom režime, keď je tranzistor v saturácii, sa pri kolektorovom prúde 10A uvoľní výkon 20 W na náš tranzistor a v buržoáznom režime - 30 W , takže budete musieť zväčšiť veľkosť radiátora.

Dobrou náhradou by mohol byť tranzistor KT8105A, viď údaje na štítku. Pri kolektorovom prúde 10A nie je saturačné napätie tohto tranzistora väčšie ako 2V. Toto je dobré.

Pri absencii všetkých týchto náhrad vždy zostavujem približný analóg pomocou diskrétnych prvkov. Tranzistorové obvody a ich vzhľad sú znázornené na fotografii 1.

Zvyčajne montujem závesnou inštaláciou, jeden z možné možnosti zobrazené na fotografii 2.

V závislosti od požadovaných parametrov kompozitného tranzistora môžete vybrať náhradné tranzistory. Diagram ukazuje diódy D223A, zvyčajne používam KD521 alebo KD522.

Na fotografii 3 zostavený kompozitný tranzistor pracuje pri zaťažení pri teplote 90 stupňov. Prúd cez tranzistor je v tomto prípade 4A a pokles napätia na ňom je 5 voltov, čo zodpovedá uvoľnenému tepelnému výkonu 20 W. Zvyčajne tento postup vykonávam na polovodičoch do dvoch alebo troch hodín. Pre kremík to nie je vôbec strašidelné. Samozrejme, aby takýto tranzistor fungoval na tomto radiátore vo vnútri puzdra zariadenia, bude potrebné dodatočné prúdenie vzduchu.

Na výber tranzistorov uvádzam tabuľku s parametrami.

Zdroj je vhodný na napájanie inštalovaný elektronické zariadenia a nabíjanie batérie. Stabilizátor je zostavený podľa kompenzačného obvodu, ktorý sa vyznačuje nízkou úrovňou zvlnenia výstupného napätia a napriek nízkej účinnosti v porovnaní so spínacími stabilizátormi plne vyhovuje požiadavkám na laboratórny zdroj energie.

Základné elektrická schéma napájanie je znázornené na obr. 1. Zdroj pozostáva zo sieťového transformátora T1, diódového usmerňovača VD3-VD6, vyhladzovacieho filtra SZ-S6, stabilizátora napätia DA1 s externým výkonným riadiacim tranzistorom VT1, prúdového stabilizátora namontovaného na operačnom zosilňovači DA2 a pomocného bipolárny napájací zdroj, výstupný merač napätia/prúdu záťaže PA1 s prepínačom SA2 "Napätie/prúd".

V režime stabilizácie napätia je výstup operačného zosilňovača DA2 vysoký, LED HL1 a dióda VD9 sú zatvorené. Stabilizátor DA1 a tranzistor VT1 pracujú v štandardnom režime. Pri relatívne malom zaťažovacom prúde je tranzistor VT1 uzavretý a všetok prúd preteká cez stabilizátor DA1. Keď sa záťažový prúd zvyšuje, úbytok napätia na rezistore R3 sa zvyšuje, tranzistor VT1 sa otvára a vstupuje do lineárneho režimu, pričom sa zapne a vyloží stabilizátor DA1. Výstupné napätie sa nastavuje odporovým deličom R6R10. Otočte gombíkom premenlivý odpor R10 nastavuje požadované výstupné napätie zdroja.

Signál spätná väzba prúd je odstránený z odporu R9 a privádzaný cez odpor R8 na invertujúci vstup operačného zosilňovača DA2. Keď sa prúd zvýši nad hodnotu nastavenú premenným odporom R8, napätie na výstupe operačného zosilňovača sa zníži, dióda VD9 sa otvorí, LED HL1 sa rozsvieti a stabilizátor prejde do režimu stabilizácie záťažového prúdu, ktorý je indikovaný LED HL1.

Pomocný nízkoenergetický bipolárny napájací zosilňovač DA2 je zostavený na dvoch polvlnových usmerňovačoch na VD1, VD2 s parametrickými stabilizátormi VD7R1, VD8R2. Ich spoločný bod je pripojený k výstupu nastaviteľného stabilizátora DA1. Táto schéma bola zvolená z dôvodov minimalizácie počtu závitov pomocného vinutia III, ktoré je potrebné dodatočne navinúť na sieťový transformátor T1.

Väčšina dielov bloku je umiestnená na doske plošných spojov zo sklolaminátovej fólie na jednej strane s hrúbkou 1 mm. Kreslenie vytlačená obvodová doska znázornené na obr. 2. Rezistor R9 tvoria dva odpory po 1,5 0 m s výkonom 1W. Tranzistor VT1 je osadený na kolíkovom chladiči s vonkajšími rozmermi 130x80x20 mm, ktorý je zadnou stenou plášťa zdroja. Transformátor T1 musí mať celkový výkon 40...50 W. Napätie (pri zaťažení) vinutia II by malo byť asi 25 V a vinutie III - 12 V.

Pri menovitých hodnotách prvkov uvedených v diagrame poskytuje jednotka výstupné napätie 1,25...25 V, zaťažovací prúd - 15...1200 mA. Horný limit napätia je možné v prípade potreby rozšíriť na 30 V výberom rezistorov deliča R6R10. Hornú hranicu prúdu možno zvýšiť aj znížením odporu bočníka R9, ale v tomto prípade budete musieť na chladič nainštalovať usmerňovacie diódy, použite viac výkonový tranzistor VT1 (napríklad KT825A-KT825G) a možno aj výkonnejší transformátor.

Najprv sa nainštaluje a otestuje usmerňovač s filtrom a bipolárny napájací zdroj pre operačný zosilňovač DA2, potom všetko ostatné okrem DA2. Po uistení sa, že nastaviteľný stabilizátor napätia funguje, prispájkujte operačný zosilňovač DA2 a skontrolujte ho pri zaťažení nastaviteľný stabilizátor prúd Bočník R11 je vyrobený nezávisle (jeho odpor je stotiny alebo tisíciny ohmu) a prídavný odpor R12 je vybraný pre konkrétny dostupný mikroampérmeter. Môj zdroj používa mikroampérmeter M42305 s plným vychyľovacím prúdom ihly 50 μA.

Kondenzátor C13, v súlade s odporúčaniami výrobcu stabilizátora K142EN12A, je vhodné použiť tantal, napríklad K52-2 (ETO-1). Tranzistor KT837E je možné nahradiť KT818A-KT818G alebo KT825A-KT825G. Namiesto KR140UD1408A bude vhodný KR140UD6B, K140UD14A, LF411, LM301A alebo iný operačný zosilňovač s nízkym vstupným prúdom a vhodným napájacím napätím (môže byť potrebná korekcia vzoru vodičov dosky plošných spojov). Stabilizátor K142EN12A je možné nahradiť importovaným LM317T.

Ak je potrebné výstupné napätie regulovať od nuly, je potrebné k zdroju pridať galvanicky oddelený prídavný stabilizátor napätia 1,25 V (možno namontovať aj na K142EN12A) a pripojiť ho pluskom na spoločný vodič, a mínus k pravej svorke spojené dohromady a motor R10 s premenlivým odporom, predtým odpojený od spoločného vodiča.

Rádio číslo 10, 2006

Zoznam rádioelementov

Stabilizátory spínaného napätia sú v poslednej dobe vďaka svojej vysokej účinnosti čoraz rozšírenejšie, aj keď sú spravidla zložitejšie ako tradičné a obsahujú väčší počet prvkov. Napríklad jednoduchý pulzný stabilizátor (obr. 5.6) s výstupným napätím nižším ako vstupné je možné zostaviť len pomocou troch tranzistorov, z ktorých dva (VT1, VT2) tvoria kľúčový ovládací prvok a tretí (VT3) je zosilňovač signálu nesúladu.

Zariadenie pracuje v samooscilujúcom režime. Pozitívna spätná väzba z kolektora tranzistora VT2 (je kompozitný) cez kondenzátor C2 vstupuje do základného obvodu tranzistora VT1. Tranzistor VT2 sa periodicky otvára, kým nie je nasýtený prúdom pretekajúcim cez odpor R2. Pretože koeficient prenosu základného prúdu tohto tranzistora je veľmi veľký, saturuje sa pri relatívne malom prúde bázy. To vám umožňuje zvoliť pomerne veľký odpor odporu R2 a tým zvýšiť koeficient prenosu ovládacieho prvku.

Napätie medzi kolektorom a emitorom nasýteného tranzistora VT1 je menšie ako otváracie napätie tranzistora VT2 (v zloženom tranzistore, ako je známe, sú dva zapojené do série medzi svorky bázy a emitora р-n križovatka), takže keď je tranzistor VT1 otvorený, VT2 je bezpečne zatvorený.

Porovnávací prvok a zosilňovač signálu nesúladu je kaskáda na tranzistore VT3. Jeho emitor je pripojený k zdroju referenčného napätia - zenerovej dióde VD2 a základni - k deliči výstupného napätia R5...R7.

V impulzných stabilizátoroch pracuje regulačný prvok v režime spínača, takže výstupné napätie je regulované zmenou pracovného cyklu spínača. V uvažovanom zariadení je otváranie a zatváranie tranzistora VT2 riadené tranzistorom VT1 na základe signálu z tranzistora VT3. V momentoch, keď je tranzistor VT2 otvorený, sa v induktore L1 ukladá elektromagnetická energia v dôsledku toku záťažového prúdu. Po zatvorení tranzistora sa uložená energia prenáša do záťaže cez diódu VD1.

Napriek svojej jednoduchosti má stabilizátor pomerne vysokú účinnosť. Takže pri vstupnom napätí 24 V, výstupnom napätí 15 V a zaťažovacom prúde 1 A bola nameraná hodnota účinnosti 84 %.

Tlmivka L1 je navinutá na prstenci K26x16x12' z feritu s magnetickou permeabilitou 100 s drôtom o priemere 0,63 mm a obsahuje 100 závitov. Indukčnosť induktora pri predpätom prúde 1 A je asi 1 mH. Charakteristiky stabilizátora sú do značnej miery určené parametrami tranzistora VT2 a diódy VD1, ktorých rýchlosť by mala byť čo najvyššia. Stabilizátor môže používať tranzistory KT825G (VT2), KT313B, KT3107B (VT1), KT315B, (VT3), diódu KD213 (VD1) a zenerovu diódu KS168A (VD2).

T To je to, čo Alexander Borisov nazval tento zdroj napájania, keď som mu ukázal, čo sa stalo na konci))), nech je to tak, nech môj zdroj teraz nesie hrdé meno - Cosmic)

Ako už bolo jasné, porozprávame sa o napájacom zdroji s nastaviteľným výstupným napätím, tento článok nie je vôbec nový, od vytvorenia tohto zdroja ubehli 2 roky, ale stále sa mi nepodarilo implementovať tému na web. V tom čase bol tento zdroj pre mňa najprijateľnejší z hľadiska dostupnosti dielov a opakovateľnosti. Schéma napájania bola prevzatá z časopisu RADIO 2006, číslo 6.

Zdroj je vhodný na napájanie nastavovaných elektronických zariadení a nabíjanie batérií. Stabilizátor je zostavený podľa kompenzačného obvodu, ktorý sa vyznačuje nízkou úrovňou zvlnenia výstupného napätia a napriek nízkej účinnosti v porovnaní so spínacími stabilizátormi plne vyhovuje požiadavkám na laboratórny zdroj energie.

Schéma elektrického obvodu napájacieho zdroja je znázornená na obr. 1. Zdroj pozostáva zo sieťového transformátora T1, diódového usmerňovača VD3-VD6, vyhladzovacieho filtra SZ-S6, stabilizátora napätia DA1 s externým výkonným riadiacim tranzistorom VT1, prúdového stabilizátora namontovaného na operačnom zosilňovači DA2 a pomocného bipolárny napájací zdroj, merač výstupného napätia/zaťažovacieho prúdu PA1 s prepínačom SA2 "Napätie"/"Prúd".

V režime stabilizácie napätia je výstup operačného zosilňovača DA2 vysoký, LED HL1 a dióda VD9 sú zatvorené. Stabilizátor DA1 a tranzistor VT1 pracujú v štandardnom režime. Pri relatívne malom zaťažovacom prúde je tranzistor VT1 uzavretý a všetok prúd preteká cez stabilizátor DA1. Keď sa záťažový prúd zvyšuje, úbytok napätia na rezistore R3 sa zvyšuje, tranzistor VT1 sa otvára a vstupuje do lineárneho režimu, pričom sa zapne a vyloží stabilizátor DA1. Výstupné napätie sa nastavuje odporovým deličom R6R10. Otáčaním gombíka premenlivého odporu R10 nastavte požadované výstupné napätie zdroja.

Prúdový spätnoväzbový signál je odstránený z odporu R9 a privádzaný cez odpor R8 na invertujúci vstup operačného zosilňovača DA2. Keď sa prúd zvýši nad hodnotu nastavenú premenným odporom R8, napätie na výstupe operačného zosilňovača sa zníži, dióda VD9 sa otvorí, LED HL1 sa rozsvieti a stabilizátor prejde do režimu stabilizácie záťažového prúdu, ktorý je označený HL1. LED.

V mojej verzii z nejakého dôvodu táto prúdová ochrana funguje iba pri skrate.

Myšlienka takéhoto spoločného začlenenia trojpólového nastaviteľného stabilizátora a operačného zosilňovača je vypožičaná technický popis stabilizátor LM317T.

Pomocný nízkoenergetický bipolárny napájací zosilňovač DA2 je zostavený na dvoch polvlnových usmerňovačoch na VD1, VD2 s parametrickými stabilizátormi VD7R1, VD8R2. Ich spoločný bod je pripojený k výstupu nastaviteľného stabilizátora DA1. Táto schéma bola zvolená z dôvodov minimalizácie počtu závitov pomocného vinutia III, ktoré je potrebné dodatočne navinúť na sieťový transformátor T1.

Väčšina dielov bloku je umiestnená na doske plošných spojov zo sklolaminátovej fólie na jednej strane s hrúbkou 1 mm. Rezistor R9 tvoria dva odpory 1,5 Ohm s výkonom 1W. Tranzistor VT1 je osadený na kolíkovom chladiči s vonkajšími rozmermi 130x80x20 mm, ktorý je zadnou stenou plášťa zdroja. Transformátor T1 musí mať celkový výkon 40...50 W. Napätie (pri zaťažení) vinutia II by malo byť asi 25 V a vinutie III - 12 V.

Pri menovitých hodnotách prvkov uvedených v diagrame poskytuje jednotka výstupné napätie 1,25...25 V, zaťažovací prúd - 15...1200 mA. Horný limit napätia je možné v prípade potreby rozšíriť na 30 V výberom rezistorov deliča R6R10. Hornú hranicu prúdu možno zvýšiť aj znížením odporu bočníka R9, ale v tomto prípade budete musieť na chladič nainštalovať usmerňovacie diódy, použiť výkonnejší tranzistor VT1 (napríklad KT825A-KT825G) a prípadne výkonnejší transformátor.

Najprv sa nainštaluje a otestuje usmerňovač s filtrom a bipolárny napájací zdroj pre operačný zosilňovač DA2, potom všetko ostatné okrem DA2. Po uistení sa, že nastaviteľný stabilizátor napätia funguje, prispájkujte operačný zosilňovač DA2 a skontrolujte nastaviteľný stabilizátor prúdu pri zaťažení. Bočník R11 je vyrobený nezávisle (jeho odpor je stotiny alebo tisíciny ohmu) a prídavný odpor R12 je vybraný pre konkrétny dostupný mikroampérmeter. Môj zdroj používa mikroampérmeter M42305 s plným vychyľovacím prúdom ihly 50 μA.

Kondenzátor C13, v súlade s odporúčaniami výrobcu stabilizátora K142EN12A, je vhodné použiť tantal, napríklad K52-2 (ETO-1). Tranzistor KT837E je možné nahradiť KT818A-KT818G alebo KT825A-KT825G. Namiesto KR140UD1408A bude vhodný KR140UD6B, K140UD14A, LF411, LM301A alebo iný operačný zosilňovač s nízkym vstupným prúdom a vhodným napájacím napätím (môže byť potrebná korekcia vzoru vodičov dosky plošných spojov). Stabilizátor K142EN12A je možné nahradiť importovaným LM317T.

Ak je potrebné výstupné napätie regulovať od nuly, je potrebné k zdroju pridať galvanicky oddelený prídavný stabilizátor napätia 1,25 V (možno namontovať aj na K142EN12A) a pripojiť ho pluskom na spoločný vodič, a mínus vpravo spojené dohromady výstup a motor variabilného odporu R10, predtým odpojeného od spoločného vodiča.

No a teraz, ako som implementoval toto napájanie.

Začalo sa hľadanie rádiových komponentov:

Horný prúdový limit bol rozšírený na 2,5 A použitím bočníka z ukazovacieho zariadenia typu „C“.

Na zobrazenie výstupných parametrov som použil ICL 7107 ADC, jeden ADC na zobrazenie prúdu, ďalší ADC na napätie.

Z predchádzajúcej práce som dostal hotový digitálny blok na ADC, tieto bloky boli už odpísané z dôvodu nefunkčnosti, našťastie len vnútorný merací trans bol nepoužiteľný, zvyšok bol neporušený.

Ryža. 2. Obvod voltmetra

Zostavil som obvod od nuly, ten, ktorý bol in hotový blok nesedel, tak som musel vyhrabať informácie, hľadať datasheety a nakoniec schéma dopadla takto, v zásade sa nelíšila od tej podľa datasheetu.

Počas procesu nastavenia sa ukázalo, že ADC môže byť napájaný unipolárnym napätím. Jas LED segmentov je možné meniť pridaním alebo odstránením diód 1N4148.

Nastavenie ADC - Pomocou 10 kOhm trimovacieho odporu R5 nastavte napätie medzi kolíkmi. 35 a 36 sa rovná 1 V. Daný obvod je obvod voltmetra, nižšie je obvod vstupného deliča na konštrukciu ampérmetra

(Obr. 3.)

Ryža. 3. Rozdeľovač

Pri montáži ampérmetra je potrebné vylúčiť rezistor R3 Obr. 2 a na jeho miesto pripojte prepážku (na obrázku je označená ako „na 31 nôh“).

Aby bolo možné merať prúdy od 20 mA do 2,5 A, bol do deliča zavedený reťazec rezistorov R5-R8 (schéma ukazuje často používané rozsahy), ale pre seba, ako som uviedol vyššie, som to obmedzil na 2,5 A. Kondenzátor v rozdeľovači - 100...470nF. Môžete samozrejme použiť multimetre ako DT-838 na zobrazenie výstupných parametrov ich zabudovaním do krytu napájacieho zdroja.

Na prevodníku nebolo žiadne extra vinutie na napájanie všetkých ADC, takže sme museli použiť ďalší malý prevodník.

Transformátor, ktorý napája ADC, napája chladič na chladenie výkonového tranzistora a kľuky, v tomto som už šetrný) Dalo by sa to urobiť bez chladiča.

Nenakreslil som napájanie ADC, všetko je tam jednoduché, diódový mostík KTs407, 5-voltová banka a dva elektrolyty

Puzdro sa používa z vysokofrekvenčného milivoltmetra

Takže toto je výsledok Space Power Supply, ospravedlňte moju dômyselnosť, ale naozaj rád používam LED diódy ako podsvietenie)))

Dobre, teraz je po všetkom. BP stále funguje dodnes a už je rok 2013.

Ak ste napísali niečo, čo nie je jasné alebo ste nevyjadrili správne svoje myšlienky, napíšte...