Verbesserung des Schaltspannungsstabilisators. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Überspannungsschutz

 Kommentare zum Artikel

In der Zeitschrift "Radio" Nr. 8 für 1985 wurde im Artikel "Ein einfacher Schlüsselspannungsstabilisator" ein Schaltspannungsregler beschrieben, der bei relativer Einfachheit der technischen Lösung eine hohe Energieleistung aufweist und für den er gut geeignet ist Stromversorgung von Geräten auf TTL-Mikroschaltungen. Gleichzeitig wurden mit der weiteren Verfeinerung des Stabilisators Eigenschaften wie Wirkungsgrad, Instabilität der Ausgangsspannung, Dauer und Art des Einschwingvorgangs bei Impulsbelastung deutlich verbessert.

Es wurde festgestellt, dass während des Betriebs des Stabilisators der sogenannte Durchgangsstrom durch einen zusammengesetzten Schlüsseltransistor auftritt. Dieser Strom tritt in jenen Momenten auf, in denen der Schlüsseltransistor auf das Signal des Vergleichsknotens öffnet und die Schaltdiode noch keine Zeit zum Schließen hatte. Das Vorhandensein dieses Stroms verursacht zusätzliche Verluste zum Erhitzen des Transistors und der Diode und verringert die Effizienz der gesamten Vorrichtung.

Ein weiterer Nachteil ist eine deutliche Welligkeit der Ausgangsspannung bei einem Laststrom nahe der Grenze. Um die Welligkeit zu bekämpfen, wurde ein zusätzlicher Ausgangs-LC-Filter (L2C6) in den Stabilisator eingeführt. Es ist möglich, die Instabilität der Ausgangsspannung durch eine Änderung des Laststroms nur durch Reduzieren des aktiven Widerstands der Induktivität L2 zu reduzieren. Die Verbesserung der Dynamik des Übergangsvorgangs (insbesondere die Verringerung seiner Dauer) ist mit der Notwendigkeit verbunden, die Induktivität des Induktors zu verringern, was jedoch zwangsläufig die Welligkeit der Ausgangsspannung erhöht.

Abb.1 (zum Vergrößern anklicken)

Daher hat es sich als ratsam erwiesen, den L2C6-Filter (Bild 1) wegzulassen und die Gesamtkapazität der Kondensatoren C3, C4 um das 5- bis 10-fache zu erhöhen, indem mehrere Kondensatoren parallel zur Batterie geschaltet werden. Auf Abb. Fig. 2 zeigt eine Ansicht des transienten Vorgangs im modifizierten Stabilisator bei pulsierender Belastung. Vergleich mit dem Diagramm in Abb. 3a im obigen Artikel zeigt eine signifikante Verbesserung des Übergangs.

Ris.2

Lastkennlinien Uout=f(In) (siehe auch Abb. 2, b desselben Artikels) für unterschiedliche Werte der Eingangsspannung des modifizierten Stabilisators sind in Abb. 3 dargestellt. 0,5. Aus dem Vergleich dieser Zahlen ist ersichtlich, dass die Instabilität der Ausgangsspannung im Ausgangsstrombereich von 4 bis 15 A bei einer Eingangsspannung von 25 ... 2 V um das XNUMX-fache abgenommen hat.

Ris.3

Die R3C2-Schaltung im Originalstabilisator ändert praktisch nicht die Dauer des Ausgangsstromabfalls, sodass sie entfernt werden kann (Widerstand R3 schließen) und der Widerstandswert des Widerstands R4 auf 820 Ohm erhöht werden kann. Bei einer Erhöhung der Eingangsspannung von 15 V auf 25 V erhöht sich jedoch der durch den Widerstand R4 (im Originalgerät) fließende Strom um das 1,7-fache und die Verlustleistung um das 3-fache (bis zu 0,7 W ). Durch Anschließen des unteren Widerstands R4 gemäß der Ausgangsschaltung (es ist auch R4 in der Schaltung des modifizierten Stabilisators) an den positiven Anschluss der Kondensatoren C3, C4 kann dieser Effekt abgeschwächt werden, sein Widerstand sollte jedoch auf 620 Ohm reduziert werden.

Eine der effektivsten Möglichkeiten, den Durchgangsstrom zu bekämpfen, besteht darin, die Anstiegszeit des Stroms durch den geöffneten Schlüsseltransistor zu erhöhen. Wenn der Transistor dann vollständig geöffnet ist, wird der Strom durch die Diode VD1 fast auf Null abfallen. Dies kann erreicht werden, wenn die Form des Stroms durch den Schlüsseltransistor nahezu dreieckig ist. Wie die Berechnung zeigt, sollte zur Erzielung einer solchen Stromform die Induktivität der Speicherdrossel L1 30 µH nicht überschreiten.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine schnellere Schaltdiode (VD1) zu verwenden, z. B. KD219B. Dies ist die sogenannte Schottky-Sperrdiode. Solche Dioden haben eine höhere Geschwindigkeit und einen geringeren Spannungsabfall bei gleichem Stromwert im Vergleich zu herkömmlichem Hochfrequenz-Silizium. Kondensatoren C3-C7 - aus der Serie K52-1.

Alle oben genannten Änderungen führen zu keiner wesentlichen Änderung des Schaltplans und der Leiterplatte des Stabilisators.

Eine Verbesserung der Parameter des Geräts kann auch durch Ändern des Betriebsmodus des Schlüsseltransistors erreicht werden. Die Besonderheit des Betriebs eines leistungsstarken Transistors VT3 in den ursprünglichen und verbesserten Stabilisatoren besteht darin, dass er in einem aktiven, jedoch ungesättigten Modus arbeitet und daher einen hohen Stromübertragungskoeffizienten aufweist und schnell schließt. Aufgrund der erhöhten Spannung ist die Verlustleistung im geöffneten Zustand jedoch 1,5 ... 2-mal höher als der minimal erreichbare Wert.

Sie können die Spannung am Schlüsseltransistor senken, indem Sie eine positive Vorspannung relativ zum positiven Stromkabel an den Emitter des Transistors VT2 anlegen (siehe Abb. 1). Der Wert der Vorspannung wird beim Einstellen des Stabilisators ausgewählt. Wenn es von einem an einen Netztransformator angeschlossenen Gleichrichter gespeist wird, kann eine separate Wicklung am Transformator vorgesehen werden, um die Vorspannung zu erhalten. In diesem Fall ändert sich jedoch die Vorspannung zusammen mit der Netzspannung.

Um eine stabilisierte Vorspannung zu erhalten, muss der Stabilisator modifiziert werden (Abb. 4), und die Induktivität muss durch Wickeln einer zusätzlichen Wicklung II in einen Transformator T1 umgewandelt werden. Wenn der Schlüsseltransistor geschlossen und die Diode VD1 offen ist, wird die Spannung an Wicklung 1 aus dem Ausdruck bestimmt: U1==Uout+Uvd1. Da sich die Spannung am Ausgang und an der Diode zu diesem Zeitpunkt unabhängig vom Wert der Eingangsspannung an Wicklung II unwesentlich ändert, ist die Spannung praktisch stabilisiert. Nach der Gleichrichtung wird es dem Emitter des Transistors VT2 zugeführt.

Abb.4 (zum Vergrößern anklicken)

Die Verbesserung der Energieeigenschaften der zweiten Version des modifizierten Stabilisators ist in Abb. 5, wo zum Vergleich ähnliche Abhängigkeiten für die erste Variante gezeigt werden (vergleiche auch mit Abb. 2a im oben erwähnten Artikel). Gleichzeitig verringerten sich die Wärmeverluste in der ersten Version des modifizierten Stabilisators um 14,7% und in der zweiten um 24,2%, wodurch sie mit einem Laststrom von bis zu 4 A betrieben werden können, ohne einen Schlüsseltransistor anzubringen Kühlkörper.

Ris.5

Im Stabilisator von Option 1 enthält die L1-Drossel 11 Windungen, die mit einem Bündel von acht PEV-1 0,35-Leitern gewickelt sind. Die Wicklung befindet sich im gepanzerten Magnetkreis B22 aus 2000NM Ferrit. Zwischen den Bechern muss eine Dichtung aus Textolit mit einer Dicke von 0,25 mm verlegt werden. In dem Stabilisator von Option 2 wird der Transformator T1 gebildet, indem zwei Windungen des Drahtes PEV-1 1 über die Induktionsspule L0.35 gewickelt werden. Anstelle einer Germaniumdiode D310 können Sie beispielsweise Silizium KD212A oder KD212B verwenden, während die Anzahl der Windungen der Wicklung II auf drei erhöht werden muss.

Autor: A. Mironov, Lyubertsy, Region Moskau; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

Siehe andere Artikel Abschnitt Überspannungsschutz.

Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel.

<< Zurück

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten 02.05.2024

In der modernen Landwirtschaft entwickelt sich der technologische Fortschritt mit dem Ziel, die Effizienz der Pflanzenpflegeprozesse zu steigern. In Italien wurde die innovative Blumenausdünnungsmaschine Florix vorgestellt, die die Erntephase optimieren soll. Dieses Gerät ist mit beweglichen Armen ausgestattet, wodurch es leicht an die Bedürfnisse des Gartens angepasst werden kann. Der Bediener kann die Geschwindigkeit der dünnen Drähte anpassen, indem er sie von der Traktorkabine aus mit einem Joystick steuert. Dieser Ansatz erhöht die Effizienz des Blütenausdünnungsprozesses erheblich und bietet die Möglichkeit einer individuellen Anpassung an die spezifischen Bedingungen des Gartens sowie die Vielfalt und Art der darin angebauten Früchte. Nachdem wir die Florix-Maschine zwei Jahre lang an verschiedenen Obstsorten getestet hatten, waren die Ergebnisse sehr ermutigend. Landwirte wie Filiberto Montanari, der seit mehreren Jahren eine Florix-Maschine verwendet, haben von einer erheblichen Reduzierung des Zeit- und Arbeitsaufwands für das Ausdünnen von Blumen berichtet. ... >>

Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop 02.05.2024

Mikroskope spielen eine wichtige Rolle in der wissenschaftlichen Forschung und ermöglichen es Wissenschaftlern, in für das Auge unsichtbare Strukturen und Prozesse einzutauchen. Allerdings haben verschiedene Mikroskopiemethoden ihre Grenzen, darunter auch die begrenzte Auflösung bei der Nutzung des Infrarotbereichs. Doch die neuesten Errungenschaften japanischer Forscher der Universität Tokio eröffnen neue Perspektiven für die Erforschung der Mikrowelt. Wissenschaftler der Universität Tokio haben ein neues Mikroskop vorgestellt, das die Möglichkeiten der Infrarotmikroskopie revolutionieren wird. Dieses fortschrittliche Instrument ermöglicht es Ihnen, die inneren Strukturen lebender Bakterien mit erstaunlicher Klarheit im Nanometerbereich zu sehen. Typischerweise sind Mikroskope im mittleren Infrarotbereich durch eine geringe Auflösung eingeschränkt, aber die neueste Entwicklung japanischer Forscher überwindet diese Einschränkungen. Laut Wissenschaftlern ermöglicht das entwickelte Mikroskop die Erstellung von Bildern mit einer Auflösung von bis zu 120 Nanometern, was 30-mal höher ist als die Auflösung herkömmlicher Mikroskope. ... >>

Luftfalle für Insekten 01.05.2024

Die Landwirtschaft ist einer der Schlüsselsektoren der Wirtschaft und die Schädlingsbekämpfung ist ein integraler Bestandteil dieses Prozesses. Ein Team von Wissenschaftlern des Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, hat eine innovative Lösung für dieses Problem gefunden – eine windbetriebene Insektenluftfalle. Dieses Gerät behebt die Mängel herkömmlicher Schädlingsbekämpfungsmethoden, indem es Echtzeitdaten zur Insektenpopulation liefert. Die Falle wird vollständig mit Windenergie betrieben und ist somit eine umweltfreundliche Lösung, die keinen Strom benötigt. Sein einzigartiges Design ermöglicht die Überwachung sowohl schädlicher als auch nützlicher Insekten und bietet so einen vollständigen Überblick über die Population in jedem landwirtschaftlichen Gebiet. „Durch die rechtzeitige Beurteilung der Zielschädlinge können wir die notwendigen Maßnahmen zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten ergreifen“, sagt Kapil ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv Was singen wale 18.04.2018 Die Gesänge der Grönlandwale ähneln dem Jazz, zu diesem Schluss kamen Ozeanographen der University of Washington. Drei Jahre lang haben Wissenschaftler 184 Walgesänge der Svalbard-Bevölkerung gesammelt. Grönlandwale oder Polarwale leben in den polaren Breiten der nördlichen Hemisphäre. Sie können bis zu 18 Meter lang werden, bis zu 100 Tonnen wiegen und über 100 Jahre alt werden. Grönlandwale ziehen nicht wie andere Wale nach Süden, sondern leben das ganze Jahr über in zooplanktonreichen arktischen Gewässern. Polarwale bewegen sich häufiger alleine oder in kleinen Gruppen, während ihr Stimmrepertoire sehr reich ist. Mit Hilfe ihrer Lieder kommunizieren sie während der Nahrungsaufnahme und Bewegung. Außerdem singen männliche Polarwale besonders während der Brutzeit von November bis März lange komplexe Lieder. Grönlandwale sind eines der wenigen Säugetiere, die Lieder singen. Sie geben eine Reihe von Tönen mit variabler Frequenz und Amplitude ab, die zu einer Art Skala kombiniert werden, die mindestens einige Minuten dauert und sich über Stunden oder Tage wiederholt. Unter den Walen singen auch Buckelwale Lieder. Ihre Songs zeichnen sich durch eine hierarchische Struktur aus und sind aus Toneinheiten zu einer Tonleiter und daraus zu strukturierten Themen aufgebaut. Im Laufe der Jahre ändert sich ihre Struktur und manchmal aktualisieren die Wale ihr Repertoire. Jede Bevölkerung hat ihre eigenen Lieder, aber verschiedene Bevölkerungsgruppen tauschen sie untereinander aus. Die Gesänge der Grönlandwale sind viel schlechter untersucht worden. Der Höhepunkt ihrer Stimmtätigkeit fiel auf die dunkelste und kälteste Zeit des Jahres.

Weitere interessante Neuigkeiten:

▪ Fernseher Samsung UN105S9W für 120000 US-Dollar

▪ Chip TDA15600 zur Steuerung des LCD-TV-Bildschirms

▪ Das gefundene Enzym wird das Problem der Biokraftstoffe lösen

▪ Kostengünstige Aluminiumleiter für die On-Chip-Anbindung von Kristallen

▪ Akustischer Levitator für den Lebensmitteltransfer

News-Feed von Wissenschaft und Technologie, neue Elektronik

Interessante Materialien der Freien Technischen Bibliothek:

▪ Abschnitt der Website Kunstvideo. Artikelauswahl

▪ Artikel Der Letzte wird der Erste sein. Populärer Ausdruck

▪ Artikel Was ist ein Triathlon? Ausführliche Antwort

▪ Artikel Messung des Widerstandswertes von Erdungsgeräten. Standardanweisung zum Arbeitsschutz

▪ Artikel Strümpfe färben. Einfache Rezepte und Tipps

▪ Artikel Stromquelle zum Ausgleich der Selbstentladung der Batterie. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Hinterlasse deinen Kommentar zu diesem Artikel:

Alle Sprachen dieser Seite

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen

www.diagramm.com.ua
2000-2024