Spannungsstabilisator 35-70 Volt. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Überspannungsschutz

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Eine der Aufgaben, die Funkamateure in ihrer praktischen Arbeit lösen müssen, ist der Aufbau eines Hochstromstabilisators (5 A oder mehr) mit einer Ausgangsspannung von 50 V oder mehr. Das Angebot an Mikroschaltungsstabilisatoren mit solchen Parametern ist begrenzt und nicht immer verfügbar. Sie können einen solchen Stabilisator auf Basis leistungsstarker Feldeffekt-Schalttransistoren aufbauen, die im linearen Modus recht zufriedenstellend arbeiten.

Die Stabilisatorschaltung ist in Abb. dargestellt. 1. Das Gerät verwendet einen leistungsstarken Schaltfeldeffekttransistor IRF840 (VT1) mit einer zulässigen Drain-Source-Spannung von 500 V, einem maximalen Drainstrom von bis zu 5 A bei einer Umgebungstemperatur von 70 °C und 8 A bei einer Temperatur von 25 °C, einer Steigung von 4 ... 5 A/V, einem offenen Kanalwiderstand von 0,85 Ohm und einer zulässigen Verlustleistung von 125 W.

Der Transistor wird vom DA1-Chip gesteuert – einem parallelen Spannungsregler. Die Ausgangsspannung im Bereich von 35 bis 70 V wird mit einem abgestimmten Widerstand R6 eingestellt. Die maximal zulässige Spannung für diesen Mikroschaltkreis beträgt 30 V, daher ist ein VT2-Transistor vorgesehen, um seinen normalen Betrieb sicherzustellen. Es reduziert die Spannung an der Mikroschaltung, da nur ein Teil der Ausgangsspannung an der Basis anliegt. Die Kondensatoren C1, C3, C4 sorgen für einen stabilen Betrieb des Stabilisators. Der Kondensator C2 und die Diode VD1 tragen zu einer Erhöhung des Stabilisierungsfaktors bei abnehmender Eingangsspannung bei, da der Kondensator nahezu auf den Amplitudenwert der Eingangsspannung aufgeladen wird.

Nach Anlegen der Eingangsspannung beginnt der Feldeffekttransistor zu öffnen und die Spannung am Ausgang des Stabilisators steigt. Wenn er einen Wert erreicht, bei dem der Steuereingang (1) der Mikroschaltung DA1 etwa 2,5 V erreicht, erhöht sich der Strom durch die Mikroschaltung und den Transistor VT2 und die Spannung am Gate des Transistors VT1 und damit am Ausgang des Stabilisators nimmt ab. Der minimale Spannungsabfall am Transistor beträgt bei einem Strom von 5 A etwa 5 V.

In dem Gerät dürfen neben den im Diagramm angegebenen Elementen auch folgende Elemente verwendet werden: ein Regeltransistor VT1 – geeignet aus der Liste, die im Artikel „Leistungsstarke Feldeffekt-Schalttransistoren von INTERNATIONAL RECTIFIER“ enthalten ist, veröffentlicht in der Zeitschrift „Radio“ Nr. 5 für 2001 auf S. 45; Mikroschaltung - TL431I; Diode - KD105B; Transistor VT2 - KT815G, KT817G, KT630A-KT630G; Kondensator C3 - K10-17, der Rest - beliebiges Oxid; Festwiderstände MLT, S2-33, R1-4, Tuning SPZ-19, SPZ-3. Das Gerät ist auf einer Leiterplatte aus einseitiger Glasfaserfolie montiert, deren Zeichnung in Abb. 2 dargestellt ist. 3. Das Aussehen des zusammengebauten Geräts ist in Abb. dargestellt. XNUMX. Die Platine wird zusammen mit dem Steuertransistor auf einem Kühlkörper platziert, der von anderen Elementen des Geräts isoliert werden muss.

Bei der Einrichtung kommt es darauf an, die erforderliche Ausgangsspannung festzulegen. Sie wird nach der Formel Uout = 2,5[1+(R3+R4)/(R5+R6)] berechnet. Es ist unbedingt zu prüfen, ob das Gerät im gesamten Betriebsstrombereich selbsterregt ist. In diesem Fall sollte parallel zu den Anschlüssen des Gate-Source-Transistors VT1 ein Kondensator mit einer Kapazität von 0,01 ... 0,1 μF mit den Anschlüssen der Mindestlänge installiert werden. Die im Diagramm angegebenen Werte der Elemente sorgen für einen Ausgangsspannungsregelbereich von 35 bis 70 V. Der Widerstand R3 ist so gewählt, dass die Spannung an der Basis des Transistors VT2 im gesamten Ausgangsspannungsbereich 30 V nicht überschreitet. Bei den im Diagramm angegebenen Elementen sollte die Eingangsspannung 95 V nicht überschreiten und die Ausgangsspannung kann 90 V erreichen. Bei großen Werten sollten Elemente verwendet werden, die für die entsprechende Spannung ausgelegt sind.

Autor: I. Nechaev, Kursk

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