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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Leistungsstarke Spannungsstabilisatoren mit Stromschutz. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Überspannungsschutz Um einige Funkgeräte mit Strom zu versorgen, ist eine Stromquelle mit erhöhten Anforderungen an die minimale Ausgangswelligkeit und Spannungsstabilität erforderlich. Um sie bereitzustellen, muss die Stromversorgung über diskrete Elemente erfolgen. In Abb. dargestellt. Die Schaltung 4.7 ist universell und auf ihrer Basis können Sie eine hochwertige Stromversorgung für jede Spannung und jeden Strom in der Last herstellen.
Die Stromversorgung basiert auf einem weit verbreiteten Doppeloperationsverstärker (KR140UD20A) und einem Leistungstransistor VT1. Darüber hinaus verfügt die Schaltung über einen Stromschutz, der in einem weiten Bereich einstellbar ist. Der Operationsverstärker DA1.1 dient als Spannungsstabilisator und DA1.2 dient dem Stromschutz. Die Mikroschaltungen DA2, DA3 stabilisieren die Stromversorgung der auf DA1 montierten Steuerschaltung, wodurch die Parameter der Stromquelle verbessert werden können. Die Spannungsstabilisierungsschaltung funktioniert wie folgt. Die Spannungsrückführung wird vom Quellenausgang (X2) entfernt. Dieses Signal wird mit der Referenzspannung verglichen, die von der Zenerdiode VD1 kommt. Dem Eingang des Operationsverstärkers wird ein Nichtübereinstimmungssignal (die Differenz zwischen diesen Spannungen) zugeführt, das verstärkt und über R10-R11 an den Steuertransistor VT1 gesendet wird. Somit wird die Ausgangsspannung mit einer Genauigkeit, die durch die Verstärkung des Operationsverstärkers DA1.1 bestimmt wird, auf einem bestimmten Niveau gehalten. Die gewünschte Ausgangsspannung wird durch den Widerstand R5 eingestellt. Damit das Netzteil die Ausgangsspannung auf mehr als 15 V einstellen kann, wird die gemeinsame Leitung für den Steuerkreis an die „+“-Klemme (X1) angeschlossen. In diesem Fall ist zum vollständigen Öffnen des Leistungstransistors (VT1) am Ausgang des Operationsverstärkers eine kleine Spannung erforderlich (basierend auf VT1 Ube = +1,2 V). Mit diesem Schaltungsaufbau können Sie Stromversorgungen für jede Spannung herstellen, die nur durch den zulässigen Wert der Kollektor-Emitter-Spannung (Uke) für einen bestimmten Leistungstransistortyp begrenzt ist (für KT827A maximal Uke = 80 V). In dieser Schaltung ist der Leistungstransistor zusammengesetzt und kann daher eine Verstärkung im Bereich von 750 bis 1700 haben, was die Steuerung durch einen kleinen Strom ermöglicht – direkt vom Ausgang des Operationsverstärkers DA1.1. Dies reduziert die Anzahl der benötigten Elemente und vereinfacht die Schaltung. Die Stromschutzschaltung ist auf dem Operationsverstärker DA1.2 montiert. Wenn Strom in der Last fließt, wird am Widerstand R12 Spannung abgegeben. Es wird über den Widerstand R6 an den Verbindungspunkt R4-R8 angelegt und dort mit dem Referenzpegel verglichen. Solange diese Differenz negativ ist (was vom Strom in der Last und dem Widerstandswert des Widerstands R12 abhängt), hat dieser Teil der Schaltung keinen Einfluss auf die Funktion des Spannungsstabilisators. Sobald die Spannung am angegebenen Punkt positiv wird, erscheint am Ausgang des Operationsverstärkers DA1.2 eine negative Spannung, die über die Diode VD12 die Spannung an der Basis des Leistungstransistors VT1 reduziert und begrenzt Ausgangsstrom. Die Höhe der Ausgangsstrombegrenzung wird über den Widerstand R6 eingestellt. Parallel geschaltete Dioden an den Eingängen der Operationsverstärker (VD3...VD7) schützen die Mikroschaltung vor Beschädigung, wenn sie ohne Rückkopplung durch den Transistor VT1 eingeschaltet wird oder der Leistungstransistor beschädigt ist. Im Betriebsmodus liegt die Spannung an den Eingängen des Operationsverstärkers nahe Null und die Dioden haben keinen Einfluss auf den Betrieb des Geräts. Der im Gegenkopplungskreis installierte Kondensator C3 begrenzt das Band der verstärkten Frequenzen, was die Stabilität des Kreises erhöht, indem es Selbsterregung verhindert. Eine ähnliche Stromversorgungsschaltung kann auf einem Transistor mit einer anderen Leitfähigkeit KT825A hergestellt werden (Abb. 4.8).
Bei Verwendung der in den Diagrammen angegebenen Elemente ermöglichen diese Netzteile eine stabilisierte Ausgangsspannung von bis zu 50 V bei einem Strom von 1.5 A. Die technischen Parameter des stabilisierten Netzteils sind nicht schlechter als die für eine im Prinzip ähnliche Schaltung wie in Abb. 4.10.
Der Leistungstransistor ist auf einem Strahler montiert, dessen Fläche vom Laststrom und der Spannung Uke abhängt. Für den normalen Betrieb des Stabilisators muss diese Spannung mindestens 3 V betragen. Beim Aufbau der Schaltung wurden folgende Teile verwendet: Abstimmwiderstände R5 und R6 Typ SPZ-19a; Festwiderstände R12 Typ C5-16MV für eine Leistung von mindestens 5 W (Leistung hängt vom Strom in der Last ab), der Rest stammt aus den Serien MLT und C2-23 der entsprechenden Leistung. Kondensatoren C1, C2, C3 Typ K10-17, Oxidpolarkondensatoren C4...C9 Typ K50-35 (K50-32). Der DA1-Dual-Operationsverstärker-Chip kann durch einen importierten analogen MA747 oder zwei 140UD7-Chips ersetzt werden; Spannungsstabilisatoren: DA2 bei 78L15, DA3 bei 79L15. Die Parameter des Netztransformators T1 hängen von der erforderlichen Leistung ab, die der Last zugeführt wird. Für Spannungen bis 30 V und einen Strom von 3 A können Sie dasselbe wie in der Schaltung in Abb. verwenden. 4.10. In der Sekundärwicklung des Transformators sollte nach der Gleichrichtung am Kondensator C6 eine Spannung von 3.5 V bereitgestellt werden, die größer ist als die am Ausgang des Stabilisators erforderliche Spannung. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass, wenn die Stromquelle in einem weiten Temperaturbereich (-60...+100°C) eingesetzt werden soll, zusätzliche Maßnahmen getroffen werden müssen, um gute technische Eigenschaften zu erreichen. Dazu gehört die Erhöhung der Stabilität von Referenzspannungen. Dies kann durch die Auswahl der Zenerdioden VD1, VD2 mit einem Minimum erreicht werden. TKN sowie Stabilisierung des Stroms durch sie. Typischerweise wird die Stromstabilisierung durch eine Zenerdiode unter Verwendung eines Feldeffekttransistors oder unter Verwendung einer zusätzlichen Mikroschaltung durchgeführt, die im Stromstabilisierungsmodus durch eine Zenerdiode arbeitet, Abb. 4.9.
Darüber hinaus bieten Zenerdioden an einem bestimmten Punkt ihrer Eigenschaften die beste thermische Stabilität der Spannung. Im Pass für Präzisions-Zenerdioden wird üblicherweise dieser Stromwert angegeben und genau dieser muss beim Aufbau der Referenzspannungsquelleneinheit mit angepassten Widerständen eingestellt werden, wofür vorübergehend ein Milliamperemeter an den Zenerdiodenkreis angeschlossen wird. Autor: Shelestov I.P.
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Kommentare zum Artikel: Vyacheslav Liebe Funkamateure! Ich interessiere mich seit über 25 Jahren für Amateurfunk (hauptsächlich Leistungsverstärker). In der letzten Zeit habe ich ziemlich viele Netzteile hergestellt, aber ohne mich zu rühmen, möchte ich sagen, dass diese Schaltung die effizienteste, bequemste, praktischste und qualitativ hochwertigste ist, nämlich eine hervorragende Strom- und Spannungsstabilisierung (z , ich habe eine Glühbirne für 12 V, 15 W geladen, die Stromaufnahme betrug 0,92 A, den Ausgangstransistor an einem mittelgroßen Heizkörper mit einer Fläche von etwa 500 cm2 für 20 Minuten aufgeheizt, die Spannung alle die zeit zeigte ausnahmslos 12 v auf dem multimeter, glauben sie mir, die genauigkeit war auf tausendstel genau und hat sich nie verändert, eine importierte brücke für 000 a, 16 v, ein kondensator von 600 mikron für 10000 v, parallel dazu 63 mikron für MBGO-20 mit 160 V. Es gibt zwei Kanäle auf einer Leiterplatte (mit KT2A - 827 Stk. und 3T2A - 825 Stk. + KT2G - 825 Stk. , ich habe 1-Watt-Widerstände mit 5-0,22 Ohm hinzugefügt Emitter), d.h. zwei unipolare Blöcke mit einem Laststrom von mindestens 0,3 A, der Ausgang + eines Blocks, verbunden mit - dem anderen, erhalten wir einen bipolaren Block mit einem gemeinsamen Punkt , aber Sie benötigen zwei separate 5 x 2 V-Versorgungen damit jede Schaltung Ema KR15UD140A wurde mit ihrer eigenen persönlichen Nahrung betrieben. Ich habe einen 20-W-OCM als Transformator verwendet, 400-V-Sekundärwicklungen mit einem starken Draht von etwa 37-1,7 mm2 Durchmesser des Drahtes, ich habe ihn in zwei Drähte von jeweils 2 gewickelt. Als Widerstandsspannungsregler verwendete R0 einen importierten 85-kOhm-Mehrfachwindungsdraht mit erhöhter Genauigkeit. Aber beim Anlegen von genau 6 V AC. Stromspannung dieser Widerstand muss durch einen 10-kΩ-Widerstand ersetzt werden, erst dann wird die Einstellgrenze von 37 auf knapp 47 V erweitert, bei 0 kΩ war es zunächst von 50 auf 10 V. Die Mindestspannung wird am Mindestwiderstand R0 liegen. Passt R30 perfekt an die von Ihnen benötigte Strombegrenzung an. Großartig! Ja, und nur. Ein Kühler für Transistoren für hohe Ströme benötigt einen leistungsstarken von etwa 5 cm6 oder mehr, und möglicherweise unter Verwendung von Kühlern, wo die Fläche nicht ausreicht. Bis zum Ende der Studie wird noch nicht durchgeführt. Aber sehr zufrieden. Es liegt ein Fehler in der Schaltung vor: Die Stromversorgung der Mikroschaltung wird an den Beinen 1500 und 2 mit + 15 V angezeigt, korrekt an den Beinen 9 und 14 !!! Viel Glück. Entschuldigung, der Handabdruck ist nicht erhalten geblieben. Fragen beantworte ich soweit möglich. Mit freundlichen Grüßen Wjatscheslaw. Vyacheslav Ich bitte die Fans, die das Schema dieses Netzteils wiederholt haben, zu antworten. Habe Fragen. Vielen Dank. Vladimir Seit wann wurde KT815 zu PNP? Edik [nach oben] Das Schema funktioniert großartig! Wie ändert man die Schaltung so, dass sie mit einem leistungsstarken FET am Ausgang der Schaltung arbeitet?
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