Ein einfacher Schaltregler. Schema, Beschreibung

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Überspannungsschutz

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Der im Artikel von S. Kosenko „Entwurf eines gepulsten stabilisierten Tiefsetzstellers“ („Radio“, 2005, Nr. 9, S. 31-33) beschriebene Schaltregler weist gute Parameter auf. Einige davon können jedoch verbessert und gleichzeitig das Gerät vereinfacht werden.

Das Schema der vorgeschlagenen Version des Stabilisators ist in Abb. 1 dargestellt. eines.

Ein einfacher Schaltregler

Als Schalttransistor (VT4) wurde ein n-Kanal IRL2505 mit einem sehr niedrigen (8 mΩ) Kanalwiderstand im offenen Zustand verwendet. Die Steuerung erfolgt über einen Generator mit zwei Wechselrichtern. Der erste besteht aus den Transistoren VT1, VT2, der zweite aus der Mikrobaugruppe VT3, die zwei relativ leistungsstarke komplementäre MOSFETs enthält und ein schnelles Schalten von VT4 ermöglicht. All dies ermöglichte es, die Effizienz des Wandlers zu steigern und einen größeren Eingangsspannungsbereich (6...20 vs. 12...20 V im Prototyp) zu erreichen. Die Ausgangsspannung des Gerätes beträgt 5 V, der maximale Laststrom beträgt 4 ... 5 A (bestimmt durch den Widerstandswert des Widerstands R5).

Die Umwandlungsfrequenz (eingestellt durch die Elemente R1, R2, C2) beträgt etwa 70 kHz, das Tastverhältnis beträgt etwa 8. Im Stabilisierungsmodus können Frequenz und Tastverhältnis leicht ansteigen. Die Zeit, die der Schlüsseltransistor VT4 im geöffneten Zustand verbringt, beträgt nicht mehr als 2 μs.

Nachdem die Eingangsspannung angelegt wurde, beginnt der Schalttransistor VT4 periodisch zu öffnen und die Versorgungsspannung wird über den Filter C3L2C5 dem Ausgang zugeführt. Bei einem Anstieg des durch den offenen Transistor VT4 fließenden Stroms auf einen Wert von mehr als 4 ... 5 A reicht der Spannungsabfall am Widerstand R5 aus, um den Fototransistor U1.1 des Optokopplers U1 zu öffnen. Infolgedessen öffnen VT1 und der untere (gemäß Schema) Transistor der Baugruppe VT3 und VT2 und der obere Transistor der Baugruppe schließen. Eine starke Abnahme des Kanalwiderstands des unteren Baugruppentransistors sorgt für eine schnelle Entladung der Gate-Source-Kapazität VT4 und infolgedessen für deren erzwungenes Schließen. Wenn der Transistor VT4 geöffnet ist, fließt der Strom durch seinen Drain-Source-Abschnitt, und wenn der Strom geschlossen ist, verursacht durch die EMF der Induktivität, fließt er durch die Diode VD3.

Wenn die Spannung an der Last aus irgendeinem Grund 5 V überschreitet, beträgt der Spannungsabfall am Widerstand R7 mehr als 2,5 V, was wiederum zu einem starken Anstieg des Stroms führt, der durch den integrierten Regler DA1 und die LED fließt des Optokopplers U1.2. Dadurch wird der Fototransistor des Optokopplers U 1.1 bestrahlt und der Widerstand seines Emitter-Kollektor-Abschnitts nimmt ab, was, wie im oben diskutierten Fall, zu einem schnellen Schließen des Schalttransistors VT4 und einem Abfall der Ausgangsspannung führt des Stabilisators. Durch Reduzieren der Ausgangsspannung (relativ zum eingestellten Wert) wird der Betrieb des Generators wieder aufgenommen und auf den vorherigen Wert zurückgesetzt.

Das Gerät ist auf einer Leiterplatte aus einseitiger Glasfaserfolie montiert, deren Zeichnung in Abb. dargestellt ist. 2.

Ein einfacher Schaltregler

Alle Widerstände - MLT, Kondensatoren - KM (C2, C4) und kleine Oxidfirmen Jamicon (der Rest). Die VT3-Mikrobaugruppe wird auf der Seite der Leiterbahnen montiert. Der Kühlkörper für den VT4-Transistor und die VD3-Diode ist eine 30x30 mm große Platte aus einem 2,5 mm dicken Aluminiumlegierungsblech. Die Induktoren L1 und L2 können, wenn sie selbst hergestellt werden, auf Permalloy-Ringe (Qualität MP140) der Größen K19x11x4,8 bzw. K10x6x4,5 gewickelt werden. Die Wicklung des Induktors L1 sollte 18 Windungen eines Bündels aus fünf Drahtstücken PEV-2 0,5 enthalten, und die Induktivität L2 sollte 7 Windungen eines Bündels aus vier Stücken desselben Drahts enthalten.

Wenn die Teile in gutem Zustand sind und keine Fehler bei der Installation vorliegen, muss das Gerät nicht angepasst werden und beginnt sofort nach dem Einschalten mit der Arbeit.

Autor: M. Ozolin, Dorf Krasny Jar, Gebiet Tomsk.

Siehe andere Artikel Abschnitt Überspannungsschutz.

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