Ein einfacher Schaltspannungsregler. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Überspannungsschutz

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Der vorgeschlagene Schaltspannungsstabilisator unterscheidet sich von ähnlichen Geräten durch Einfachheit, gute Wiederholbarkeit und das Fehlen von Einstellelementen.

Die Stabilisatorschaltung ist in der Abbildung dargestellt.

Wenn der Strom eingeschaltet wird, ist die Spannung am Kondensator C2 Null und Strom beginnt durch den Widerstand R1 und die Emitterverbindungen der Transistoren VT1 und VT2 zu fließen. Die Transistoren VT1 und VT2, gefolgt von den Transistoren VT3 und VT4, öffnen sich. Der Kondensator C2 beginnt, durch den Strom, der durch die Induktivität L1 fließt, aufgeladen zu werden.

Wenn die Spannung am Kondensator die Stabilisierungsspannung der Zenerdiode VD3 überschreitet, schließen die Transistoren VT1 und VT2, wodurch auch die Transistoren VT3, VT4 geschlossen werden. Die Diode VD4 stellt den Strompfad für die Induktivität L1 bereit, wenn der Transistor VT4 geschlossen ist. Wenn die Spannung am Kondensator C2 unter die Stabilisierungsspannung der Zenerdiode VD3 sinkt, wird der Vorgang wiederholt.

Bei den im Diagramm angegebenen Elementen beträgt die Ausgangsspannung des Stabilisators etwa 5 V und der maximale Laststrom 0,5 ... 0,7 A. Der Welligkeitsgrad bei einem Ausgangsstrom von 0,7 A beträgt etwa 0,1 V und hängt wenig davon ab die Last: Sie hängt in größerem Maße vom Widerstandswert der Widerstände R1 und R2 ab. Der Wirkungsgrad des Stabilisators beträgt ca. 80 ... 85 %. Die Eingangsspannung des Geräts ist durch die maximal zulässige Spannung der Transistoren VT1-VT4 begrenzt und sollte bei diesen Geräten 25 V nicht überschreiten. Die negative Eigenschaft des Stabilisators: Er ist gegenüber einem Kurzschluss am Ausgang völlig instabil. Dies lässt sich jedoch leicht beheben – Sie können darin eine Schutzschaltung einführen, indem Sie beispielsweise einen Transistor parallel zur Zenerdiode schalten, der ihn bei Überlastung an einen gemeinsamen Draht „schließt“ und dadurch die Ausgangsspannung reduziert.

Wenn Sie einen Stabilisator für eine andere Ausgangsspannung benötigen, sollten Sie eine Zenerdiode mit einer Stabilisierungsspannung installieren, die der erforderlichen Leistung entspricht. Andere Elemente des Geräts ändern sich nicht. Es muss lediglich sichergestellt werden, dass der Betriebsstrom der Zenerdiode, der durch den Widerstand R1 fließt, nicht unter dem für dieses Gerät zulässigen Mindestwert liegt. Andernfalls sollte der Widerstandswert der Widerstände R1 und R2 verringert werden, bis der gewünschte Strom erreicht ist, damit ihr Verhältnis unverändert bleibt.

Der Induktor L1 ist auf einen Ringmagnetkreis K20x12x6 aus M2000NM-Ferrit mit einem Spalt von 0,25 mm gewickelt und enthält 60 Windungen PEV-2 0,6-Draht. Es ist möglich, Industriedrosseln D-0,3 (wenn der Laststrom 0,3 A nicht überschreitet) mit einer Induktivität von mindestens 100 μH zu verwenden. Anstelle des Transistors VT3 können Sie einen beliebigen Hochfrequenztransistor mit einem maximalen Kollektorstrom von mindestens 300 mA und anstelle von VT4 einen beliebigen Transistor der Serien KT802, KT805 installieren. Wir können die Diode KD212A (VD4) durch eine beliebige Diode mit einer zulässigen Betriebsfrequenz von mindestens 100 kHz ersetzen, beispielsweise aus den Serien KD212, KD213, KD2997-KD2999. Die Kapazität des Kondensators C1 (notwendigerweise Keramik) kann im Bereich von 0,33 ... 1 μF liegen.

Ein ordnungsgemäß montierter Stabilisator erfordert keine Einstellung. Überprüfen Sie mit einem Oszilloskop, das an den Emitter des Transistors VT4 angeschlossen ist, das Vorhandensein von Rechteckimpulsen mit einer Frequenz von 20 ... 80 kHz. Wenn die Impulswiederholungsrate höher als 80 kHz ist (bei einer zu hohen Frequenz beginnt sich der Transistor VT4 zu erwärmen), sollten Sie die Windungszahl der Induktivität L1 erhöhen.

Autor: A.Chernomyrdin, Magnitogorsk

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