Niederspannungs-Laststromunterbrecher. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Der unten vorgeschlagene Stromunterbrecher unterscheidet sich von ähnlichen Geräten mit ähnlichem Zweck durch einen geringen Spannungsabfall an einem offenen Schaltelement und einen geringen Eigenstromverbrauch während des Teils der Betriebsperiode, in dem dieses Element geschlossen ist.

Der Leistungsschalter kann in einem breiten Laststrombereich betrieben werden - von einigen Milliampere bis zu mehreren zehn Ampere bei einer Frequenz von Bruchteilen eines Hertz bis zu mehreren zehn Kilohertz. Als Last können eine Glühlampe, eine LED mit Strombegrenzungswiderstand, ein dynamischer Kopf, eine Autosirene, eine Wicklung eines Relais oder eines Transformators und andere Stromverbraucher verwendet werden.

Fig. 1

Schematische Darstellung des Unterbrechers ist in Abb. 1 dargestellt. 1. Auf dem Feldeffekttransistor VT1.1 und den Logikelementen DD1.2, DD3 ist ein Rechteckimpulsgenerator aufgebaut. Ihre Wiederholungsrate wird durch den Widerstand R2 und den Kondensator C4 eingestellt, und der Widerstand R1 und die Diode VD5 liefern ein Tastverhältnis von zwei. Der Widerstand R1 bildet eine positive OS-Schaltung, die die Schaltgeschwindigkeit der Elemente des DDXNUMX-Chips erhöht.

Diese Konstruktion des Generators reduziert den vom DD1-Chip verbrauchten Strom erheblich, da nur der VT1-Transistor in einem linearen Modus arbeitet. Außerdem vereinfacht es die Frequenzeinstellschaltung erheblich.

Der Knoten an den Transistoren VT2, VT3 blockiert den Betrieb des Leistungsschalters, wenn die Versorgungsspannung unter 8 V fällt. Dies ist notwendig, um eine Überhitzung des leistungsstarken Feldeffekttransistors VT4 aufgrund seiner unvollständigen Öffnung und niedrigen Versorgungsspannung zu verhindern.

Wenn die Versorgungsspannung abfällt, schließt der Emitterübergang des VT3-Transistors, der als Zenerdiode arbeitet, gefolgt vom VT2-Transistor. Der hohe Pegel am unteren Eingang des Elements DD1.2 wird gemäß der Schaltung durch einen niedrigen Pegel ersetzt, wodurch der Betrieb des Generators in einer Position stoppt, in der der Ausgang der Elemente DD1.3, DD1.4. 4 ist niedrig. Der Transistor VTXNUMX ist geschlossen, der Strom fließt nicht durch die Last.

Der Widerstand R9 verbessert den Start des Generators mit einem sanften Anstieg der Versorgungsspannung. Die Kondensatoren C4, C5 schützen das Generatorsteuergerät vor Störungen.

Die Niederstrom-Unterbrecherknoten werden von einem parametrischen Stabilisator gespeist, der auf den Elementen R11, VD2, VD3 montiert ist. Die Diode VD4 schützt das Gerät im Notfall vor Verpolung der Versorgungsspannung. Wenn die Last RH entregt wird, sammelt der Kondensator C4 die Energie, die notwendig ist, um die Gate-Source-Spannung des Transistors VT10 während jener Zeitintervalle auf einem Pegel von mindestens XNUMX V zu halten, wenn er offen ist und die Leistungsschalter-Versorgungsspannung geschlossen ist bis Null.

Bei der Nennversorgungsspannung sind die Zenerdioden VD2, VD3 geschlossen und erhöhen nicht den vom Unterbrecher aufgenommenen Strom, der in Pausen, in denen die Last nicht mit Strom versorgt wird, 300 μA nicht überschreitet. Der Varistor RU1 schützt den Feldeffekttransistor VT4 vor Spannungsspitzen, die durch die induktive Komponente der Last erzeugt werden (z. B. die Wicklung des Aufwärtstransformators des Spannungswandlers für eine Leuchtstofflampe oder einen Chizhevsky-Kronleuchter). Der Schmelzeinsatz FU1 schützt den Transistor VT4 vor Überlastung mit zu hohem Strom.

Das Gerät ist auf einer 64 x 45 mm großen Platine klappbar montiert. Alle Widerstände - MLT, C1 -4 oder importiert. Kondensator SZ - importiert, C2 - jeder kleine Film, zum Beispiel K73-17, der Rest - jeder.

Anstelle von 1N4148-Dioden reicht eine der Serien KD521, KD522, KD103. Zenerdioden KS168A können durch KS407D, 1N4736A ersetzt werden. Wir werden den Feldeffekttransistor KP501A durch einen der Serien KP501, KP502, KP504 oder importierten ZVN2120, BSS88 ersetzen. Anstelle von 2SA933 reicht jeder p-n-p-Transistor der Serien B89012, KT3107. Der Transistor KT645B kann durch jeden der Serien KT645, KT315 ersetzt werden. Sie haben normalerweise eine Lawinendurchbruchspannung des Emitterübergangs von etwa 7 V, während Transistoren der KT3102-Serie etwa 8 V und beispielsweise importierte 2SC3330, 2SC1740 etwa 9 ... 10 V betragen. Je niedriger diese Spannung ist, Je niedriger die Versorgungsspannung ist, desto mehr funktioniert der Generator. Beim Austausch von Transistoren sollte man die Unterschiede in ihrer Pinbelegung nicht vergessen.

Der Feldeffekttransistor IRFZ30 hat einen offenen Kanalwiderstand von nicht mehr als 0,05 Ohm, ist für eine Drain-Source-Spannung von 50 V, einen maximalen Drainstrom von 30 A ausgelegt und kann eine Leistung von bis zu 90 W abgeben. Es kann durch IRFZ34, IRFZ42 ersetzt werden. Die Pinbelegung dieser Transistoren ist gleich.

Statt CNR07D470K sind Varistoren FNR-05K470, FNR-07K470 geeignet.

Bei den im Diagramm angegebenen Nennwerten der Elemente C2, R3, R4 beträgt die Schaltfrequenz des Unterbrechers etwa 1 Hz, was beispielsweise für den Betrieb in der Autoalarmanlage, den Fahrtrichtungsanzeigern und der Neujahrsbeleuchtung geeignet ist . Mit einem Kondensator C2 mit einer Kapazität von 470 pF steigt die Generatorfrequenz auf 2 kHz, und dann kann der Unterbrecher bei einer Versorgungsspannung von 12 V mit der Sekundärwicklung des Tontransformators TV-ZSh (seinem Magneten) geladen werden Schaltung sollte vollständig zerlegt und wieder zusammengebaut werden, wobei die Platten "überlappt" platziert werden) von einem Röhrenhalbleiterfernseher und einer Glühlampe mit einer Leistung von 15 ... 25 W für eine Spannung von 20 V, die an die Primärwicklung dieses Transformators angeschlossen ist wird mit voller Hitze glänzen. In dieser Funktion kann der Unterbrecher beispielsweise als Spannungswandler verwendet werden, um einen elektrischen Niederspannungs-Lötkolben mit niedriger Leistung zu versorgen.
Wenn es aus irgendeinem Grund erforderlich ist, das Tastverhältnis der Generatorimpulse zu ändern, kann dies durch Auswahl des Widerstands R4 implementiert werden.

Das beschriebene Gerät kann auch mit einer Versorgungsspannung von mehr als 12 V betrieben werden, es muss lediglich ein Widerstand R11 mit einem solchen Widerstandswert gewählt werden, dass der Strom durch die Zenerdioden VD2, VD3 nahe dem Nennwert liegt. So sollte beispielsweise bei einer Versorgungsspannung von 24 V der Widerstandswert dieses Widerstands 3,6 kOhm betragen und die Verlustleistung mindestens 1 W betragen.

Je größer die Betriebsfrequenz des Zerhackers ist, desto größer ist die Verlustleistung für den Schalttransistor VT4. Dies erfordert seine Installation auf einem Kühlkörper mit einer größeren Kühlkörperoberfläche.

Ein Foto einer der Optionen für die Gestaltung des Stromunterbrechers ist in Abb. 2 gezeigt. XNUMX.

Literatur

1. Kozhurov A. Lastschalter. - Radio, 1991, Nr. 7, p. 37-39.
2. Chudnov V., Dialectov V. Betrieb eines Schalters mit einer Schwachstromlast. - Radio, 1997, Nr. 11, p. 53.

Autor: A.Butov, Dorf Kurba, Gebiet Jaroslawl; Veröffentlichung: radioradar.net

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