Hochspannungs-Gleichspannungsstabilisator. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Überspannungsschutz

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Beim Bau hochwertiger Hochspannungs-Spannungsstabilisatoren, beispielsweise zur Stromversorgung von Lampenstufen, müssen spezielle Schaltungen zum Einschalten von Regelelementen verwendet werden, was die Schaltung solcher Stabilisatoren kompliziert.

Mittlerweile gibt es integrierte Schaltkreise, mit denen man einfache Hochspannungskompensations-Spannungsstabilisatoren für eine Ausgangsspannung von 70 bis 140 V erstellen kann. Dabei handelt es sich um Mikroschaltungen der Typen SE070N, SE080N, SE090N, SE105N, SE110N, SE120N, SE125N, Typen SE130N, SE135N, SE140N. Diese Mikroschaltungen dienen der Steuerung und Regelung der Gleichspannung.

Wie Sie sich vorstellen können, entspricht die digitale Bezeichnung in der Markierung der Mikroschaltung der Betriebsspannung der Mikroschaltung in Volt.

Auf Abb. In Abb. 1 zeigt eine der möglichen Optionen eines Linearreglers für eine Ausgangsspannung von 115 V DC. Die Spannungsquelle für den Stabilisator ist ein Wechselstromnetz von 220 V. In anderen Ausführungen kann die Spannungsquelle beispielsweise die Sekundärwicklung eines Leistungstransformators oder der Ausgang eines Spannungswandlergleichrichters sein. Der Stabilisator basiert auf einem integrierten Schaltkreis SE115N, einem Spannungsdetektor für 115 V. Die gesteuerte Spannung vom Ausgang des Stabilisators wird dem Eingang DA1 - Pin 1 - zugeführt.

Fig. 1

Wenn die Spannung am Ausgang des Stabilisators tendenziell über die Betriebsspannung DA1 ansteigt, öffnet der Ausgangs-npn-Transistor der Mikroschaltung, dessen Kollektor mit Pin 2 von DA1 verbunden ist. Dies führt dazu, dass die Gate-Source-Spannung VT1 abnimmt, was zu einer Verringerung der Ausgangsspannung des Stabilisators führt. Auf einem leistungsstarken Hochspannungs-Feldeffekt-n-Kanal-Transistor VT1 ist ein Quellspannungsfolger aufgebaut.

Dem Brückendiodengleichrichter VD1 - VD4 wird Netzwechselspannung zugeführt. Der Kondensator C1 glättet die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung. Der Widerstand R1 reduziert den Einschaltstrom durch die Gleichrichterdioden und den entladenen Kondensator C1, der auftritt, wenn das Gerät an das Netzwerk angeschlossen wird. Die Zenerdiode VD5 schützt den Feldeffekttransistor vor einem Durchbruch durch hohe Gate-Source-Spannung.

Die leuchtende HL1-LED zeigt das Vorhandensein einer Ausgangsspannung an, außerdem entlädt der R3HL1-Schaltkreis Oxidkondensatoren, wenn die Last ausgeschaltet ist.

Der Widerstand R1 muss drahtgewickelt sein.

Sein Widerstand und seine Leistung werden basierend auf den Parametern der an den Stabilisator angeschlossenen Last ausgewählt. Die restlichen Widerstände sind C2-33, MLT, RPM der entsprechenden Leistung. Der Widerstandswert des Widerstands R2 wird anhand der Eingangsspannung des Stabilisators gewählt, wobei zu beachten ist, dass der maximal fließende Strom DA1 an Pin 2 20 mA nicht überschreiten sollte. Kondensatoren vom Typ K50-68 oder importierte Analoga.

Wenn in Ihrem Design C1 vorhanden ist, wie im Schema von Abb. 1 ist an den Ausgang eines 50-Hz-Wechselstrom-Brückengleichrichters angeschlossen. Seine Kapazität sollte auf der Grundlage von 4 uF pro 1 W Last ausgewählt werden. Im Allgemeinen sollte die Kapazität des Kondensators C2 gleich der Kapazität des Kondensators C1 sein. Gleichrichterdioden 1N4007 können beispielsweise durch 1N4006, UF4006, RL105, KD234D ersetzt werden. Anstelle der Zenerdiode BZV55C-12 sind BZV55C-13, 1N4743A, 2S212Ts, KS212Ts geeignet. Die LED eignet sich für jede Art von Dauerleuchten, vorzugsweise mit erhöhter Lichtleistung. Der HV82 MIS FET ist für einen maximalen Drain-Strom von 6,5 A, eine Drain-Source-Spannung von 800 V und eine maximale Verlustleistung von 150 W (mit Kühlkörper) ausgelegt. In dieser Ausführung kann es beispielsweise durch IRF350, IRF352 oder ein anderes, von den Parametern her für die angeschlossene Last geeignetes, ersetzt werden.

Es ist zu beachten, dass, wenn beispielsweise eine 30-W-Last an den Ausgang des Stabilisators angeschlossen wird, bei der Stromversorgung des Geräts über ein 220-V-Netz etwa 1 W am Transistor VT80 verloren gehen. Wenn die Eingangsspannung für den Stabilisator beispielsweise eine Spannung von +180 V ist (Gleichrichterausgang eines „Röhren“-Transformators), dann ist bei einer Ausgangsspannung von 115 V und einem Laststrom von 0,5 A der auf dem Der Kühlkörper verbraucht etwa 33 W Wärmeleistung. Dies ist eine Menge, daher ist es ratsam, lineare Hochspannungs-Spannungsstabilisatoren zu verwenden, um eine Last mit niedrigem Strom zu versorgen, beispielsweise eine aktive Röhrensonde für ein Oszilloskop und an anderen Orten, an denen schaltende Hochspannungs-Spannungsregler verwendet werden ist unerwünscht.

Das Gerät kann auf einer 105x50 mm großen Leiterplatte montiert werden, eine Skizze davon ist in Abb. dargestellt. 2.

Fig. 2

Der Stromverbrauch des SE115N-Chips am Pin. 1 etwa 3 mA. Um die Ausgangsspannung des Stabilisators zu erhöhen, kann im Ausgangskreis 3 DA1 eine Zenerdiode enthalten sein. Wenn Sie beispielsweise einen SE140N-Chip „für 140 V“ haben und einen Stabilisator für eine Ausgangsspannung von 180 V benötigen, müssen Sie ihn in Reihe mit dem Pin schalten. 3 Schalten Sie die Zenerdiode 1N4755A oder zwei in Reihe geschaltete Zenerdioden KS520V ein. Die Summe der Ströme durch den Pin fließt durch die Zenerdiode. 1 und 2 DA1. Neben integrierten Hochspannungsschaltkreisen SE *** N gibt es auch Niederspannungsschaltkreise SE005N, SE012N, SE024N, SE034N, SE040N, mit denen auch kompensierende Spannungsstabilisatoren hergestellt werden können. Ein Spannungsstabilisator, hergestellt nach dem gleichen Prinzip wie in Abb. 1 muss eine Eingangsgleichspannung (an den Platten C1) haben, die die Ausgangsspannung um mindestens 8 V übersteigt.

Bei der Herstellung der nach Abb. 1, bedenken Sie, dass alle seine Elemente unter Netzspannung stehen.

Autor: Butov A.L.

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