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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Stromversorgung für jedes Design. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur [Bei der Verarbeitung dieser Anweisung ist ein Fehler aufgetreten.] Angehende Funkamateure sammeln in Funkkreisen verschiedenste elektronische Geräte, deren Stromversorgung eine Gleichspannung von 1,5; 3; 4,5; 6; 9 und 12 V. Um fast alle Designs zu testen, können Sie ein handelsübliches importiertes Netzteil, beispielsweise den Typ „ELECA“, mit einem Satz spezifizierter Spannungen verwenden oder das vorgeschlagene Gerät zusammenbauen, was zunächst der Fall sein wird billiger und hat zweitens die besten Parameter. Die einfachsten Netzteile, sogenannte Adapter, bestehen meist aus einem Abspann-Netztransformator, einem Gleichrichter und einem Glättungskondensator. Die meisten importierten Adapter sind für eine feste Ausgangsspannung ausgelegt, es gibt aber auch Modelle, zum Beispiel „ELECA“, bei denen die Ausgangsspannung in Stufen von 1,5 bis 12 V bei einem Laststrom von bis zu 1 A eingestellt werden kann Die Praxis hat gezeigt, dass es sich hierbei um die Leerlaufspannung handelt und unter Last etwas schwankt, die Verwendung eines solchen Netzteils jedoch noch akzeptabel ist. Dennoch sollte für den kollektiven Einsatz in einem Funkkreis am bequemsten ein stabilisiertes Netzteil mit einstellbarer Ausgangsspannung in Betracht gezogen werden. Beim Aufbau und Test von Bauwerken sind Fehler, die zu Kurzschlüssen im Stromkreis führen, nahezu unvermeidlich. Es macht kaum Sinn, Zeit, Mühe und Aufmerksamkeit zu verschwenden, um solche Fehler zu vermeiden. Zweckmäßiger ist es, ein Netzteil mit Schutz gegen Kurzschlüsse am Ausgang herzustellen. Es ist dieser Block (Abb. 1), der zur Wiederholung vorgeschlagen wird. Damit lässt sich eine Ausgangsspannung im Bereich von 1,5 bis 15 V erzielen, die in vier Teilbereiche unterteilt ist. Innerhalb jedes Teilbereichs kann die Ausgangsspannung über zwei variable Widerstände stufenlos eingestellt werden. Der zulässige Laststrom beträgt 0,2 A, kann aber bei Bedarf leicht erhöht werden. Der Spannungsstabilisator ist vor einem Kurzschluss im Ausgangsspannungskreis geschützt und es kommt ein Auslöseschutz zum Einsatz – im Kurzschlussfall wird der Stabilisator abgeschaltet und durch Drücken der „Start“-Taste neu gestartet.
Schauen wir uns den Aufbau und die Funktionsweise des Netzteils an. Die Wechselspannung von den Sekundärwicklungen des Abwärtstransformators T1 wird über den Abschnitt SA2.1 des Teilbandschalters einem auf den Dioden VD1 - VD4 aufgebauten Gleichrichter zugeführt. Die gleichgerichtete Spannung wird durch den Oxidkondensator C1 geglättet und über die Sicherung FU2 einem Spannungsstabilisator zugeführt, der aus den Transistoren VT1 - VT3 besteht. Darüber hinaus bilden Transistoren VT1, VT2 unterschiedlicher Struktur einen Verbundtransistor, der als Regelelement fungiert, und auf dem Transistor VT3 ist eine Vergleichseinheit montiert, die Steuerstrom für den Verbundtransistor erzeugt. Der Kondensator C2 sorgt für die Stabilität des Stabilisators. Die Ausgangsspannung kann über den Teilbereichsschalter SA2 und die variablen Widerstände R4 (grob) und R5 (fein) eingestellt werden. In Reihe geschaltete Dioden VD1, VD0,2, im Teilbereich „1,18“ ( 2,94...6 V) - LED HL7, im Teilbereich „2“ (1,8...3,62 V) - LEDs HL1, HL3 in Reihe geschaltet, im Teilbereich „4,04“ (9,25, 1...2 V) – LEDs HL4 – HL6,25. Wie Sie sehen, können Sie durch Auswahl des einen oder anderen Unterbereichs jede Spannung erhalten, die zur Stromversorgung der Struktur im Bereich von 15,08 bis 1 V erforderlich ist. Bei einem Kurzschluss zwischen den Buchsen des Steckers X2, an dem die Last angeschlossen ist, wird der Stabilisator abgeschaltet, d. h. der Verbundtransistor ist praktisch geschlossen. Starten Sie den Stabilisator neu, indem Sie die SB1-Taste drücken. Seine Kontakte SB1.1 verbinden den Widerstand R1 mit dem Verbundtransistor und SB1.2 trennt die Last für diese Zeit. Zunächst müssen Sie jedoch den Stromkreis überprüfen und den Kurzschluss beseitigen. Wenn nach dem Loslassen der Taste keine Spannung an den Ausgangsbuchsen auftritt (der Zeiger des Voltmeters PV1 weicht nicht ab), müssen Sie die Suche nach dem Kurzschluss wiederholen. Um den Aufbau des Netzteils zu vereinfachen, verfügt es nicht über einen Überlastungsschutz für den von der Last verbrauchten Strom, der zu einer Überhitzung und einem Ausfall des Transistors VT2 führen könnte. Für solch eine kritische Situation wurde eine Sicherung FU2 eingeführt, die bei einem Strom über 0,5 A „auslöst“. Die Stromversorgung verwendet einen einheitlichen Filamenttransformator TNZO mit mehreren Sekundärwicklungen, der eine Last mit einem Strom von bis zu 0,58 A versorgen soll. Durch Umschalten der Wicklungen (Abschnitt SA2.1) wird die dem Gleichrichter zugeführte Spannung geändert. Das Umschalten der Spannung wiederum ist notwendig, um die Verlustleistung des Transistors VT2 zu reduzieren – schließlich hängt sie vom Spannungsabfall zwischen Kollektor und Emitter des Transistors und dem von der Last aufgenommenen Strom ab. Jeder andere Abwärtstransformator mit einer Leistung von 10...15 W und einer Spannung an den Wicklungen von 12,6 V (zwischen Pins 7, 10), 5 V (11, 12 und 14, 15), 1,3 V (15, 16) ist geeignet. Zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen ist es zulässig, anstelle von VT1 beliebige Transistoren der Serien KT501, KT502, KT3107 anstelle von VT2 - KT815, KT817, KT805M (im Kunststoffgehäuse) anstelle von VT3 zu verwenden - KT - 315. Es ist zu beachten, dass der Ausgangswiderstand des Stabilisators umso größer ist, je niedriger der Übertragungskoeffizient der Transistoren ist. Darüber hinaus ist es für den Transistor VT2 erforderlich, einen U-förmigen Kühlkörper aus 1,5 bis 3 mm dickem Aluminiumblech herzustellen (er wird vertikal eingebaut), dessen Breite und Höhe 30 mm sowie die Breite der Biegungen betragen beträgt 10 mm. Darauf ist der Transistor montiert, sodass seine Anschlüsse bequem mit den Leitern der Leiterplatte verlötet werden können. Dioden VD1-VD4 – jede der Serien KD105, KD209, KD258 oder andere mit einem zulässigen Durchlassstrom von mindestens 300 mA, VD5 – VD7 – jedes Silizium mit geringer Leistung. LEDs HL1 – HL3 – alle aus der AL307-Serie, es ist wichtig, dass HL1 rot und der Rest grün ist. Geeignet sind LEDs und andere Serien der entsprechenden Leuchtfarbe und mit einem maximalen Betriebsstrom von bis zu 20 mA. Kondensatoren C1, C3 – K50 – 16, K50-35 oder ähnliches Oxid, C2 – Keramik jeglicher Art. Feste Widerstände – MLT – 0,25 (R2), MLT – 0,125 (andere), variabel – jeder Typ, möglicherweise kleiner, immer Gruppe A (mit linearer Abhängigkeit des Widerstands vom Drehwinkel). Auf den Widerstand R5 kann auch ganz verzichtet werden, allerdings muss dann der Widerstandswert des Widerstands R3 auf 510 Ohm reduziert werden. Der Schalter SA2 ist ein Keksschalter (er ist zuverlässiger im Vergleich zum Druckknopf P2K), der Knopf SB1 - KM1 - 2 oder ähnlich mit zwei Kontaktgruppen. Das PV1-Voltmeter kann aus jedem Mikroamperemeter (und sogar Milliamperemeter) und einem zusätzlichen Widerstand hergestellt werden. Der Widerstandswert des Zusatzwiderstands in Kiloohm wird ermittelt, indem die mit einem Voltmeter gemessene maximale Spannung durch den maximalen Strom der verwendeten Messuhr in Milliampere dividiert wird. Einige Teile (hauptsächlich der Stabilisator) sind auf einer Platte (Abb. 2) aus einseitiger Glasfaserfolie montiert.
Die Platine befindet sich im Gerätegehäuse (Abb. 3), wo auch ein Transformator eingebaut ist.
An der Vorderwand des Gehäuses (Abb. 4) befinden sich ein Voltmeter, variable Widerstände und ein „Start“-Knopf. Durch das Loch in der Vorderwand werden isolierte Litzenleiter herausgeführt, die mit dem X2-Stecker verlötet sind.
Der Betrieb des zusammengebauten Netzteils wird unter einer Last überprüft, die bei gegebener Ausgangsspannung in allen Teilbereichen eine Stromaufnahme von bis zu 0,2 A ermöglicht. Die Spannungsregelungsgrenzen können durch Auswahl des Widerstands R3 geändert werden, und die Zuverlässigkeit des Starts des Stabilisators kann durch Auswahl des Widerstands R1 geändert werden (in diesem Modus müssen Sie möglicherweise einen Kurzschluss in den Ausgangskabeln des Geräts simulieren). Darüber hinaus muss der Widerstand R1 einen solchen Widerstandswert haben, dass beim Drücken der SB1-Taste (bei laufendem Stabilisator) die Ausgangsspannung leicht ansteigt. Autor: D.Turchinsky, Moskau
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