Spannungsstabilisator mit Schutz, 14-20/12 Volt 0,5 Ampere. Schema, Beschreibung

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Spannungsstabilisator mit Schutz, 14-20/12 Volt 0,5 Ampere. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Überspannungsschutz

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Das schematische Diagramm des Stabilisators ist in Abb. dargestellt. 1.6. Die Quelle der beispielhaften Spannung ist eine thermisch stabilisierte Zenerdiode VD1. Um den Einfluss der Eingangsspannung des Stabilisators auf den Modus der Zenerdiode auszuschließen, wird ihr Strom durch einen stabilen Stromgenerator eingestellt, der auf einem Feldeffekttransistor VT1 aufgebaut ist. Die thermische Stabilisierung und die Stabilisierung des Stroms der Zenerdiode erhöhen den Stabilisierungskoeffizienten der Ausgangsspannung.

Die beispielhafte Spannung wird dem linken (je nach Schaltung) Eingang des Differenzverstärkers über die Transistoren VT2.2 und VT2.3 der Mikrobaugruppe K125NT1 und den Widerstand R7 zugeführt und dort mit der Rückkopplungsspannung vom Ausgangsspannungsteiler verglichen R8, R9. Die Spannungsdifferenz an den Eingängen eines Differenzverstärkers verändert das Gleichgewicht der Kollektorströme seiner Transistoren. Der vom Kollektorstrom des Transistors VT4 gesteuerte Regeltransistor VT2.2 hat einen großen Basisstromübertragungskoeffizienten. Dies erhöht die Tiefe der Rückkopplung und erhöht den Stabilisierungsfaktor des Geräts und verringert außerdem die Verlustleistung der Differenzverstärkertransistoren.

(zum Vergrößern klicken)

Zum kurzfristigen Schutz des Geräts bei seiner Rückkehr in den ursprünglichen Zustand wird ein Kollektorstrombegrenzer des Regeltransistors eingeführt, der auf dem Transistor VT3 und den Widerständen R1, R2 basiert. Der Widerstand R1 übernimmt die Funktion eines Stromsensors, der durch den Regeltransistor VT4 fließt. Wenn der Strom dieses Transistors den Maximalwert (ca. 0,5 A) überschreitet, erreicht der Spannungsabfall am Widerstand R1 0,6 V, d.h. Schwellenspannungsöffnungstransistor VT3. Im geöffneten Zustand überbrückt es den Emitterübergang des Regeltransistors und begrenzt so dessen Strom auf ca. 0,5 A, was zu einem Abfall der Ausgangsspannung führt, ohne dass der Überstromschutz auslöst. Nach einiger Zeit, proportional zur Zeitkonstante der Schaltung R5, C1, führt dies zum Öffnen des Transistors VT2.1 und zum weiteren Öffnen des Transistors VT3, wodurch der Transistor VT4 geschlossen wird. Dieser Zustand der Transistoren ist stabil, daher ist es nach Beseitigung des Kurzschlusses oder Abschalten der Last erforderlich, das Gerät vom Netz zu trennen und nach Entladung des Kondensators C1 wieder einzuschalten.

Der Kurzschlussstrom des Gerätes ist Null, wodurch eine Überhitzung des Steuertransistors beim Auslösen des Schutzes ausgeschlossen ist. Der Widerstand R3 ist für den zuverlässigen Betrieb des Transistors VT4 bei niedrigen Strömen und erhöhten Temperaturen erforderlich. Der Kondensator C2, der den Ausgang des Stabilisators überbrückt, verhindert eine Selbsterregung des Geräts, die durch tiefe Spannungsüberschreitungen verursacht werden kann. Der Widerstand R6 im Kollektorkreis des Transistors VT2.1 begrenzt den Strom bei Transienten bei eingeschaltetem Schutz und die HL1-LED fungiert als Überlastanzeige.

Die Hauptparameter des Stabilisators:

Eingangsspannung, V ..... 14.,.20;
Ausgangsspannung, V.....12;
Laststrom, A ..... 0 ... 0,5;
Änderung der Ausgangsspannung (Laststrom bis 0,5 A), V.....< 0,1;
Ruhestrom, mA.....15;
Kurzschlussstrom, mA.....< 0,1.

Der Stabilisator ist für das Layout der Leiterplatte und die Platzierung der Teile darauf unkritisch. Daher hängt die Installation hauptsächlich von der Erfahrung des Designers selbst und den Abmessungen der vorgewählten Teile ab. Der statische Stromübertragungskoeffizient der Basis des Transistors VT3 muss mindestens 20 und des Transistors VT4 mindestens 400 betragen. Am Regeltransistor VT4, dessen zulässiger Kollektorstrom mindestens 1 A betragen muss, wird erhebliche Leistung abgegeben Daher sollte es auf einem Kühlkörper mit einer Leistung von ca. 5 Di installiert werden Widerstände und Kondensatoren – alle Typen für die im Diagramm angegebenen Nennwerte.

Beim Testen und Einstellen des Stabilisators wird der Widerstand R5 vorübergehend entfernt, damit das Schutzsystem nicht funktioniert, und durch Auswahl des Widerstands R8 wird die Ausgangsspannung auf 12 V eingestellt. Danach wird der Widerstand R5 eingeschaltet und die Der erforderliche Wert des Auslösestroms des Geräteschutzes durch Strom wird durch die Auswahl des Widerstands R1 erreicht.

Autor: V. Kozlov

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