Eğlenceli deneyler: alan etkili transistörün bazı olasılıkları

Radyo dergisi, sayı 11, 1998.

Bipolar bir transistörün giriş direncinin, kademenin yük direncine, yayıcı devredeki direncin direncine ve taban akım transfer katsayısına bağlı olduğu bilinmektedir. Bazen nispeten küçük olabilir, bu da kademeyi giriş sinyali kaynağıyla eşleştirmeyi zorlaştırır. Alan etkili bir transistör kullanırsanız bu sorun tamamen ortadan kalkar - giriş direnci onlarca, hatta yüzlerce megaohma ulaşır. Alan etkili transistörü daha iyi tanımak için önerilen deneyleri yapın.

Alan etkili transistörün özellikleri hakkında biraz. Bipolar olan gibi, alan elektrotunun da üç elektrodu vardır, ancak bunlar farklı şekilde adlandırılır: geçit (tabana benzer), drenaj (toplayıcı), kaynak (yayıcı). Bipolar alan etkili transistörlere benzer şekilde farklı "yapılar" vardır: p kanallı ve n kanallı. Bipolar olanlardan farklı olarak p-n bağlantısı şeklinde bir kapıya ve yalıtımlı bir kapıya sahip olabilirler. Deneylerimiz bunlardan ilkiyle ilgili olacak.

Alan etkili transistörün temeli, içinde kanal adı verilen ince bir bölgenin bulunduğu silikon bir levhadır (kapı). Kanalın bir tarafında drenaj, diğer tarafında kaynak bulunmaktadır. Transistörün pozitif terminalini kaynağa ve GB2 güç pilinin negatif terminalini drenaja bağladığınızda (Şekil 1, b), kanalda bir elektrik akımı ortaya çıkar. Bu durumda kanal maksimum iletkenliğe sahiptir.

Başka bir güç kaynağını - GB1 - kaynağa ve kapı terminallerine (artı kapıya) bağladığınızda, kanal "daralır" ve drenaj kaynağı devresindeki direncin artmasına neden olur. Bu devredeki akım hemen azalır. Geçit ile kaynak arasındaki voltajı değiştirerek drenaj akımı kontrol edilir. Ayrıca kapı devresinde akım yoktur; boşaltma akımı, kaynağa ve kapıya uygulanan voltaj tarafından oluşturulan bir elektrik alanı (bu nedenle transistöre alan etkisi denir) tarafından kontrol edilir.

Yukarıdakiler p-kanallı bir transistör için geçerlidir, ancak transistör bir n-kanallıysa, besleme ve kontrol voltajlarının polaritesi tersine çevrilir (Şekil 1c).

Çoğu zaman metal bir kasada bir alan etkili transistör bulabilirsiniz - daha sonra, üç ana terminale ek olarak, kurulum sırasında yapının ortak teline bağlanan bir mahfaza terminaline de sahip olabilir.

Alan etkili bir transistörün parametrelerinden biri, başlangıçtaki boşaltma akımıdır (başlangıçtan itibaren I), yani, transistör kapısındaki sıfır voltajda boşaltma devresindeki akımdır (Şekil 2a'da, değişken direnç kaydırıcısı alttadır). Diyagramdaki konum) ve belirli bir besleme voltajında.

Direnç kaydırıcısını devrede düzgün bir şekilde yukarı hareket ettirirseniz, transistörün kapısındaki voltaj arttıkça drenaj akımı azalır (Şekil 2b) ve belirli bir transistör için belirli bir voltajda neredeyse sıfıra düşecektir. Bu ana karşılık gelen gerilime kesme gerilimi (U ZIots) adı verilir.

Drenaj akımının kapı voltajına bağımlılığı düz bir çizgiye oldukça yakındır. Drenaj akımında keyfi bir artış alırsak ve bunu kapı ile kaynak arasındaki voltajdaki karşılık gelen artışa bölersek, üçüncü parametreyi - karakteristiğin eğimini (S) elde ederiz. Bu parametrenin, özellikleri kaldırmadan veya dizinde aramadan belirlenmesi kolaydır. Başlangıçtaki drenaj akımını ölçmek ve ardından geçit ile kaynak arasına 1,5 V voltajlı bir galvanik eleman bağlamak yeterlidir.Sonuçtaki drenaj akımını başlangıçtan çıkarın ve geri kalanını eleman voltajına bölün - karakteristiğin eğiminin değerini volt başına miliamper cinsinden alırsınız.

Alan etkili bir transistörün özelliklerinin bilinmesi, onun stok çıkış özelliklerine aşinalığı tamamlayacaktır (Şekil 2c). Birkaç sabit kapı voltajı için drenaj ve kaynak arasındaki voltaj değiştiğinde bunlar kaldırılır. Drenaj ve kaynak arasındaki belirli bir voltaja kadar çıkış karakteristiğinin doğrusal olmadığını ve daha sonra önemli voltaj sınırları dahilinde neredeyse yatay olduğunu görmek kolaydır.

Elbette gerçek tasarımlarda geçide öngerilim voltajı sağlamak için ayrı bir güç kaynağı kullanılmaz. Kaynak devresine gerekli dirençte sabit bir direnç bağlandığında önyargı otomatik olarak oluşturulur.

Şimdi KP103 (p kanallı), KP303 (n kanallı) serisinin farklı harf endekslerine sahip birkaç alan etkili transistörünü seçin ve verilen diyagramları kullanarak parametrelerini belirleme alıştırması yapın.

Alan etkili transistör bir dokunmatik sensördür."Sensör" kelimesi duygu, his, algı anlamına gelir. Bu nedenle deneyimizde alan etkili transistörün, terminallerinden birine dokunulduğunda tepki veren hassas bir eleman gibi davranacağını varsayabiliriz.

Transistöre ek olarak (Şekil 3), örneğin KP103 serisinden herhangi biri, herhangi bir ölçüm aralığına sahip bir ohmmetreye ihtiyacınız olacaktır. Ohmmetre problarını herhangi bir polaritede drenaj ve kaynak terminallerine bağlayın - ohmmetre oku bu transistör devresinin küçük bir direncini gösterecektir.

Ardından deklanşör çıkışına parmağınızla dokunun. Ohmmetre iğnesi artan direnç yönünde keskin bir şekilde sapacaktır. Bunun nedeni, elektrik akımı girişiminin kapı ile kaynak arasındaki voltajı değiştirmesiydi. Ohmmetre tarafından kaydedilen kanal direnci arttı.

Parmağınızı kapıdan kaldırmadan kaynak terminaline başka bir parmağınızla dokunmayı deneyin. Ohmmetre iğnesi orijinal konumuna geri dönecek - sonuçta, kapının el bölümünün kaynağa direnciyle bağlandığı ortaya çıktı, bu da bu elektrotlar arasındaki kontrol alanının pratik olarak ortadan kaybolduğu ve kanalın iletken hale geldiği anlamına geliyor.

Alan etkili transistörlerin bu özellikleri genellikle dokunmatik anahtarlarda, düğmelerde ve anahtarlarda kullanılır.

Alan etkili transistör - alan göstergesi.Önceki deneyi biraz değiştirin - transistörü geçit terminali (veya gövdesi) ile birlikte elektrik prizine veya ona takılı çalışan bir elektrikli cihazın kablosuna mümkün olduğunca yakın hale getirin. Etki önceki durumda olduğu gibi aynı olacaktır - ohmmetrenin iğnesi artan direnç yönünde sapacaktır. Bu anlaşılabilir bir durumdur - transistörün tepki verdiği çıkışın yakınında veya telin etrafında bir elektrik alanı oluşur.

Bu kapasitede, gizli elektrik kablolarını veya Yeni Yıl çelenkindeki kopuk telin yerini tespit etmek için bir cihaz sensörü olarak alan etkili bir transistör kullanılır - bu noktada alan gücü artar.

Gösterge transistörünü güç kablosuna yakın tutarak elektrikli cihazı açıp kapatmayı deneyin. Elektrik alanındaki değişiklik ohmmetre iğnesi tarafından kaydedilecektir.

Alan etkili transistör değişken bir dirençtir. Geçit ile kaynak arasına ön gerilim ayar devresini bağladıktan sonra (Şekil 4), direnç kaydırıcısını şemaya göre alt konuma ayarlayın. Ohmmetre iğnesi, önceki deneylerde olduğu gibi, drenaj kaynağı devresinin minimum direncini kaydedecektir.

Direnç kaydırıcısını devrede yukarı hareket ettirerek, ohmmetre okumalarında yumuşak bir değişiklik (direnç artışı) gözlemleyebilirsiniz. Alan etkili transistör, kapı devresindeki direncin değeri ne olursa olsun, çok geniş bir direnç değişimi aralığına sahip değişken bir direnç haline gelmiştir. Ohmmetre bağlantısının polaritesi önemli değildir, ancak örneğin KP303 serisinden herhangi biri gibi n-kanallı bir transistör kullanılırsa galvanik elemanın polaritesinin değiştirilmesi gerekecektir. Alan etkili transistör - akım dengeleyici. Bu deneyi gerçekleştirmek için (Şekil 5), 15...18 V voltajlı bir doğru akım kaynağına (dört seri bağlı 3336 pil veya bir AC güç kaynağı), 10 dirençli değişken bir dirence ihtiyacınız olacaktır. veya 15 kOhm, iki sabit direnç, ölçüm limiti 3- 5 mA olan bir miliampermetre, evet alan etkili transistör. İlk olarak, direnç kaydırıcısını şemaya göre, transistöre minimum besleme voltajının sağlanmasına karşılık gelen alt konuma ayarlayın - şemada belirtilen R2 ve R3 dirençlerinin değerleri ile yaklaşık 5 V. R1 direncini seçerek (gerekirse), transistör boşaltma devresindeki akımı 1,8...2,2 mA'ya ayarlayın. Direnç kaydırıcısını devrede yukarı doğru hareket ettirirken drenaj akımındaki değişimi gözlemleyin. Aynı kalması veya biraz artması da söz konusu olabilir. Başka bir deyişle, besleme voltajı 5'ten 15...18 V'a değiştiğinde, transistörden geçen akım otomatik olarak belirtilen seviyede tutulacaktır (R1 direnci tarafından). Ayrıca, mevcut bakımın doğruluğu başlangıçta ayarlanan değere bağlıdır - ne kadar küçükse doğruluk o kadar yüksek olur. Şekilde gösterilen stok çıktı özelliklerinin analizi bu sonucun doğrulanmasına yardımcı olacaktır. 2, c.

Böyle bir kademeye akım kaynağı veya akım üreteci denir. Çok çeşitli tasarımlarda bulunabilir.

Buck stabilizatörlerinin değiştirilmesi

Y. SEMENOV, Rostov-na-Donu

Okuyucularımıza sunulan makale, iki darbeli kademeli stabilizatörü anlatıyor: ayrı elemanlar üzerinde ve özel bir mikro devre üzerinde. İlk cihaz, otomotiv ekipmanına 12 Volt voltajla 24 volt yerleşik kamyon ve otobüs ağına güç sağlamak için tasarlandı. İkinci cihaz laboratuvar güç kaynağının temelini oluşturur.

Anahtarlama voltajı stabilizatörleri (aşamalı, yükseltmeli ve ters çevirme), güç elektroniğinin gelişim tarihinde özel bir yere sahiptir. Çok uzun zaman önce, çıkış gücü 50 W'tan fazla olan her güç kaynağında bir kademeli anahtarlama stabilizatörü bulunuyordu. Günümüzde transformatörsüz girişli güç kaynaklarının maliyetinin düşmesi nedeniyle bu tür cihazların uygulama kapsamı azalmıştır. Bununla birlikte, bazı durumlarda darbeli düşürücü stabilizatörlerin kullanımının diğer DC voltaj dönüştürücülerden ekonomik olarak daha karlı olduğu ortaya çıkıyor.

Bir kademeli anahtarlama stabilizatörünün fonksiyonel diyagramı şekilde gösterilmiştir. pirinç. 1 ve sürekli indüktör akımı L, ≈ modunda çalışmasını açıklayan zamanlama diyagramları pirinç. 2. Açma sırasında, elektronik anahtar S kapalıdır ve devre boyunca akım akar: kapasitör C'nin pozitif terminali, dirençli akım sensörü R dt, depolama bobini L, kapasitör C çıkışı, yük, kapasitör C'nin negatif terminali. Bu aşamada, indüktör akımı l L, elektronik komütatör akımı S'ye eşittir ve l Lmin'den l Lmax'a neredeyse doğrusal olarak artar.

Karşılaştırma düğümünden gelen bir uyumsuzluk sinyaline veya bir akım sensöründen gelen bir aşırı yük sinyaline veya her ikisinin birleşimine bağlı olarak jeneratör, elektronik anahtar S'yi açık duruma geçirir. İndüktör L'den geçen akım anında değişemeyeceğinden, kendi kendine indüksiyon emf'sinin etkisi altında, VD diyotu açılacak ve akım l L devre boyunca akacaktır: diyot VD'nin katodu, indüktör L, kapasitör C Out , yük, diyot VD'nin anotu. tlKl zamanında, elektronik komütatör S açık olduğunda, indüktör akımı lL diyot akımı VD ile çakışır ve doğrusal olarak azalır.

l Lmaks ila l L min. T Dönemi boyunca, C çıkışı kondansatörü ΔQ çıkış yükünün bir artışını alır ve serbest bırakır. akımın zaman diyagramındaki gölgeli alana karşılık gelir l L . Bu artış, kapasitör C çıkışı ve yük üzerindeki dalgalanma voltajı ΔU Out aralığını belirler.

Elektronik anahtar kapatıldığında diyot kapanır. Bu işleme, devre direncinin ≈ akım sensörünün, kapalı anahtarın, kurtarma diyotunun ≈ çok küçük olması nedeniyle anahtar akımının I smax değerine kadar keskin bir artışı eşlik eder. Dinamik kayıpları azaltmak için ters toparlanma süresi kısa olan diyotlar kullanılmalıdır. Ayrıca buck regülatörlerin diyotlarının yüksek ters akıma dayanması gerekir. Diyotun kapanma özelliklerinin yeniden kazanılmasıyla bir sonraki dönüşüm dönemi başlar.

Bir anahtarlamalı buck regülatörü düşük yük akımında çalışıyorsa, aralıklı indüktör akımı moduna geçebilir. Bu durumda endüktör akımı anahtarın kapandığı anda durur ve artışı sıfırdan başlar. Yük akımı nominal akıma yakın olduğunda aralıklı akım modu istenmez, çünkü bu durumda çıkış voltajı dalgalanması artar. En uygun durum, stabilizatörün maksimum yükte sürekli indüktör akımı modunda ve yükün nominal değerin %10...20'sine düştüğü zaman aralıklı akım modunda çalışmasıdır.

Çıkış voltajı, anahtarın kapalı olduğu sürenin darbe tekrarlama süresine oranı değiştirilerek düzenlenir. Bu durumda devre tasarımına bağlı olarak kontrol yöntemini uygulamak için çeşitli seçenekler mümkündür. Röle düzenlemeli cihazlarda anahtarın açık durumdan kapalı duruma geçişi karşılaştırma düğümü tarafından belirlenir. Çıkış voltajı ayarlanan voltajdan büyük olduğunda anahtar kapatılır ve bunun tersi de geçerlidir. Darbe tekrarlama periyodunu sabitlerseniz, anahtarın açık kalma süresi değiştirilerek çıkış voltajı ayarlanabilir. Bazen anahtarın kapalı kalma süresinin veya açık kalma süresinin kaydedildiği yöntemler kullanılır. Kontrol yöntemlerinden herhangi birinde, çıkışın aşırı yüklenmesine karşı koruma sağlamak için anahtarın kapalı durumu sırasında endüktör akımının sınırlandırılması gerekir. Bu amaçlar için dirençli bir sensör veya darbe akım transformatörü kullanılır.

Darbe azaltma stabilizatörünün ana elemanlarını seçeceğiz ve belirli bir örnek kullanarak modlarını hesaplayacağız. Bu durumda kullanılan tüm ilişkiler, fonksiyonel diyagram ve zamanlama diyagramlarının analizine dayanarak elde edilir ve metodoloji esas alınır.

1. Bir dizi güçlü transistör ve diyotun başlangıç ​​parametrelerinin ve izin verilen maksimum akım ve voltaj değerlerinin karşılaştırılmasına dayanarak, önce iki kutuplu kompozit transistör KT853G'yi (elektronik anahtar S) ve KD2997V diyotunu (VD) seçiyoruz. .

2. Minimum ve maksimum doldurma faktörlerini hesaplayın:

γ min =t ve min /T min =(U BуX +U pr)/(U BX max +U sincl ≈ U RдТ +U pr)=(12+0,8)/(32-2-0,3+ 0,8)=0,42 ;

γ max = t ve max /T max = (U Bыx +U pp)/(U Bx min - U sbkl -U Rdt +U pp)=(12+0,8)/(18-2-0,3+ 0,8)=0,78 burada U pp =0,8 V ≈ VD diyotu boyunca ileri voltaj düşüşü, en kötü durumda I Out'a eşit bir akım için I-V karakteristiğinin ileri dalından elde edilir; U sbcl = 2 V ≈ doyma modunda h 21e = 250'de bir akım transfer katsayısı ile bir S anahtarının işlevini yerine getiren KT853G transistörünün doyma voltajı; U RдТ = 0,3 V ≈ nominal yük akımında akım sensöründeki voltaj düşüşü.

3. Maksimum ve minimum dönüştürme sıklığını seçin.

Bu öğe, darbe tekrarlama periyodunun sabit olmaması durumunda gerçekleştirilir. Elektronik anahtarın açık durumunun sabit süresine sahip bir kontrol yöntemi seçiyoruz. Bu durumda aşağıdaki koşul sağlanır: t=(1 - γ max)/f min = (1 -γ min)/f max =sabit.

Anahtar, zayıf dinamik özelliklere sahip olan KT853G transistörü üzerinde yapıldığından, maksimum dönüşüm frekansını nispeten düşük seçeceğiz: f max = 25 kHz. Daha sonra minimum dönüşüm sıklığı şu şekilde tanımlanabilir:

f min =f maks (1 - γ maks)/(1 - γ min) =25╥10 3 ](1 - 0,78)/(1-0,42)=9,48 kHz.

4. Anahtardaki güç kaybını hesaplayalım.

Statik kayıplar, anahtardan akan akımın etkin değeri ile belirlenir. Akımın şekli ≈ trapezoidal olduğundan I s = I out burada α=l Lmax /l lx =1,25 ≈ maksimum indüktör akımının çıkış akımına oranı. a katsayısı 1,2... 1,6 aralığında seçilir. Anahtarın statik kayıpları P Scstat =l s U SBKn =3,27-2=6,54 W.

Anahtardaki dinamik kayıplar Р sdin =0,5f max *U BX max (l smax *t f +α*l lx *t cn),

burada ben smax ≈ diyot VD'nin ters toparlanmasından dolayı akım genliğini değiştirir. l Smax =2l BуX alarak şunu elde ederiz:

Р sdin =0,5f maks* U BX maks * I çıkış (2t f + α∙t cn)=0,5*25*10 3 *32*5(2*0,78-10 -6 +1,25 -2-10 -6) =8,12 ​​W, burada t f =0,78*10 -6 s ≈ anahtardan geçen akım darbesinin ön süresi, t cn =2*10 -6 s ≈ bozulma süresi.

Anahtardaki toplam kayıplar şöyledir: Р s = Р sstat + Р sdin = 6,54 + 8,12 = 14,66 W.

Anahtarda statik kayıplar baskın olsaydı, hesaplamanın endüktör akımı maksimum olduğunda minimum giriş voltajı için yapılması gerekirdi. Hakim olan kayıpların türünü tahmin etmenin zor olduğu durumlarda, bunlar hem minimum hem de maksimum giriş geriliminde belirlenir.

5. Diyot üzerindeki güç kaybını hesaplayınız.

Diyottan geçen akımın şekli de yamuk olduğundan, etkin değerini diyottaki statik kayıplar olarak tanımlarız. P vDcTaT =l vD ╥U pr =3,84-0,8=3,07 W.

Diyotun dinamik kayıpları temel olarak ters toparlanma sırasındaki kayıplardan kaynaklanmaktadır: P VDdin =0,5f max *l smax *U Bx max *t oB *f max *l Bуx *U in max *t ov =25-10 3 - 5-32 *0,2*10 -6 =0,8 W, burada t OB =0,2-1C -6 s ≈ diyotun ters toparlanma süresi.

Diyottaki toplam kayıplar şöyle olacaktır: P VD =P MDstat +P VDdin =3,07+0,8=3,87 W.

6. Bir ısı emici seçin.

Bir ısı emicinin temel özelliği, çevre ile ısı emicinin yüzeyi arasındaki sıcaklık farkının onun tarafından dağıtılan güce oranı olarak tanımlanan termal direncidir: Rg =ΔТ/Р dağılım. Bizim durumumuzda anahtarlama transistörü ve diyot, yalıtım ara parçaları aracılığıyla aynı ısı emiciye sabitlenmelidir. Contaların ısıl direncini hesaba katmamak ve hesaplamayı karmaşıklaştırmamak için yaklaşık 70°C gibi düşük bir yüzey sıcaklığı seçiyoruz. Daha sonra 40╟СΔТ=70-40=30╟С ortam sıcaklığında. Bizim durumumuz için soğutucunun termal direnci R t =ΔT/(P s +P vd)=30/(14,66+3,87)=1,62╟С/W'dir.

Doğal soğutmaya yönelik termal direnç genellikle soğutucunun referans verilerinde verilmektedir. Cihazın boyutunu ve ağırlığını azaltmak için fan kullanarak zorlamalı soğutmayı kullanabilirsiniz.

7. Gaz kelebeği parametrelerini hesaplayalım.

İndüktörün endüktansını hesaplayalım:

L= (U BX maks - U sbkl -U Rdt - U Out)γ min /=(32-2-0,3-12)*0,42/=118,94 µH.

Manyetik devre malzemesi olarak Mo-permalloy ile preslenmiş MP 140'ı seçiyoruz. Bizim durumumuzda manyetik çekirdekteki manyetik alanın değişken bileşeni, histerezis kayıplarının sınırlayıcı bir faktör olmadığı şekildedir. Bu nedenle maksimum indüksiyon, mıknatıslanma eğrisinin bükülme noktasına yakın doğrusal bölümünde seçilebilir. Kavisli bir bölüm üzerinde çalışmak istenmez, çünkü bu durumda malzemenin manyetik geçirgenliği ilkinden daha az olacaktır. Bu da indüktör akımı arttıkça endüktansın azalmasına neden olacaktır. 0,5 T'ye eşit maksimum indüksiyon B m'yi seçiyoruz ve manyetik devrenin hacmini hesaplıyoruz:

Vp=μμ 0 *L(αI vyx) 2 /B m 2 =140*4π*10 -7 *118,94* 10 -6 (1,25-5) 2 0,5 2 =3,27 cm3, burada μ=140 ≈

MP140 malzemesinin başlangıç ​​manyetik geçirgenliği; μ 0 =4π*10 -7 H/m ≈ manyetik sabit.

Hesaplanan hacme göre manyetik devreyi seçiyoruz. Tasarım özellikleri nedeniyle, MP140 kalıcı alaşımlı manyetik devre genellikle iki katlanmış halka üzerinde yapılır. Bizim durumumuzda KP24x13x7 halkalar uygundur. Manyetik devrenin kesit alanı Sc = 20,352 = 0,7 cm2 ve manyetik çizginin ortalama uzunluğu λc = 5,48 cm'dir Seçilen manyetik devrenin hacmi:

VC=SC* λс=0,7*5,48=3,86 cm3 >Vp.

Dönüş sayısını hesaplıyoruz: Dönüş sayısını 23'e eşit alıyoruz.

Sargının tek bir katmana sığması, manyetik devrenin iç çevresi boyunca dönmesi gerektiği gerçeğine dayanarak yalıtımlı telin çapını belirleyeceğiz: d =πd K k 3 /w=π*13-0,8'den /23= 1,42 mm, burada d K =13 mm ≈ manyetik çekirdeğin iç çapı; k 3 =0,8 ≈ manyetik devre penceresinin sargı ile dolma faktörü.

1,32 mm çapında PETV-2 teli seçiyoruz.

Teli sarmadan önce manyetik devre, tek kat halinde 20 mikron kalınlığında ve 6...7 mm genişliğinde bir PET-E film ile yalıtılmalıdır.

8. Çıkış kapasitörünün kapasitansını hesaplayalım: C Bуx =(U BX max -U sBkl - U Rдт) *γ min /=(32-2-0.3)*0.42/ =1250 μF, burada ΔU Bуx =0, 01 V ≈ çıkış kapasitöründeki dalgalanma aralığı.

Yukarıdaki formül, kapasitörün dahili seri direncinin dalgalanma üzerindeki etkisini hesaba katmaz. Bunu dikkate alarak, oksit kapasitörlerin kapasitansı için% 20 toleransın yanı sıra, her biri 1000 μF kapasiteli, 40 V nominal voltaj için iki K50-35 kapasitör seçiyoruz. Artan anma gerilimine sahip kapasitörlerin seçimi, bu parametre arttıkça kapasitörlerin seri direncinin azalmasından kaynaklanmaktadır.

Hesaplama sırasında elde edilen sonuçlara göre geliştirilen diyagram aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. pirinç. 3. Dengeleyicinin çalışmasına daha yakından bakalım. Elektronik anahtarın ≈ transistör VT5 ≈ açık durumu sırasında, direnç R14 (akım sensörü) üzerinde bir testere dişi voltajı oluşur. Belirli bir değere ulaştığında, transistör VT3 açılacak ve bu da transistör VT2'yi açacak ve kapasitör S3'ü boşaltacaktır. Bu durumda, VT1 ve VT5 transistörleri kapanacak ve anahtarlama diyotu VD3 açılacaktır. Daha önce açık olan VT3 ve VT2 transistörleri kapanacak, ancak SZ kapasitöründeki voltaj açılma voltajına karşılık gelen eşik seviyesine ulaşana kadar transistör VT1 açılmayacaktır. Böylece anahtarlama transistörü VT5'in kapanacağı bir zaman aralığı (yaklaşık 30 μs) oluşacaktır. Bu sürenin sonunda VT1 ve VT5 transistörleri açılacak ve işlem tekrarlanacaktır.

Direnç R.10 ve kapasitör C4, VD3 diyotunun ters toparlanması nedeniyle transistör VT3'ün tabanındaki voltaj dalgalanmasını baskılayan bir filtre oluşturur.

Silikon transistör VT3 için, aktif moda geçtiği baz verici voltajı yaklaşık 0,6 V'tur. Bu durumda, akım sensörü R14'te nispeten büyük güç dağıtılır. Transistör VT3'ün açıldığı akım sensöründeki voltajı azaltmak için, VD2R7R8R10 devresi aracılığıyla tabanına yaklaşık 0,2 V'luk sabit bir önyargı sağlanır.

Çıkış voltajıyla orantılı bir voltaj, üst kolu R15, R12 dirençleri tarafından oluşturulan ve alt kolu R13 direnci tarafından oluşturulan bir bölücüden transistör VT4'ün tabanına beslenir. Devre HL1R9, LED üzerindeki ileri voltaj düşüşünün ve transistör VT4'ün emitör bağlantısının toplamına eşit bir referans voltajı üretir. Bizim durumumuzda referans voltajı 2,2 V'tur. Uyumsuzluk sinyali, transistör VT4'ün tabanındaki voltaj ile referans voltajı arasındaki farka eşittir.

Çıkış voltajı, transistör VT4 tarafından güçlendirilen uyumsuzluk sinyalinin transistör VT3'e dayalı voltajla toplanmasıyla stabilize edilir. Çıkış voltajının arttığını varsayalım. Daha sonra transistör VT4'ün tabanındaki voltaj örnek olandan daha büyük olacaktır. Transistör VT4 hafifçe açılacak ve transistör VT3'ün tabanındaki voltajı, o da açılmaya başlayacak şekilde kaydıracaktır. Sonuç olarak, transistör VT3, direnç R14 boyunca daha düşük bir testere dişi voltajı seviyesinde açılacaktır ve bu, anahtarlama transistörünün açık olacağı zaman aralığında bir azalmaya yol açacaktır. Daha sonra çıkış voltajı düşecektir.

Çıkış voltajı düşerse regülasyon süreci benzer olacaktır ancak ters sırada gerçekleşir ve anahtarın açık kalma süresinin artmasına neden olur. Direnç R14'ün akımı, transistör VT5'in açık durum süresinin oluşumuna doğrudan dahil olduğundan, burada, olağan çıkış voltajı geri bildirimine ek olarak, bir akım geri bildirimi de vardır. Bu, çıkış voltajını yüksüz olarak stabilize etmenize ve cihaz çıkışındaki ani akım değişikliklerine hızlı yanıt vermenize olanak tanır.

Yükte kısa devre veya aşırı yük olması durumunda stabilizatör akım sınırlama moduna geçer. Çıkış voltajı 5,5...6 A akımda azalmaya başlar ve devre akımı yaklaşık 8 A'dır. Bu modlarda, anahtarlama transistörünün açık durum süresi minimuma indirilir, bu da harcanan gücü azaltır. üstünde.

Elemanlardan birinin arızasından (örneğin, transistör VT5'in bozulması) kaynaklanan dengeleyici arızalanırsa, çıkıştaki voltaj artar. Bu durumda yükleme başarısız olabilir. Acil durumları önlemek için dönüştürücü, bir tristör VS1, bir zener diyot VD1, bir direnç R1 ve bir kapasitör C1'den oluşan bir koruma ünitesi ile donatılmıştır. Çıkış voltajı, zener diyot VD1'in stabilizasyon voltajını aştığında, içinden bir akım akmaya başlar ve bu, tristör VS1'i açar. Dahil edilmesi, çıkış voltajının neredeyse sıfıra düşmesine ve FU1 sigortasının atmasına neden olur.

Cihaz, esas olarak binek araçlar için tasarlanmış 12 voltluk ses ekipmanına, yerleşik kamyon ve otobüs ağından 24 V voltajla güç sağlamak için tasarlanmıştır. Bu durumda giriş voltajının düşük bir dalgalanmaya sahip olması nedeniyle seviyede, kapasitör C2 nispeten küçük bir kapasitansa sahiptir. Stabilizatörün doğrudan doğrultuculu bir şebeke transformatöründen beslenmesi yetersizdir. Bu durumda doğrultucu, ilgili voltaj için en az 2200 μF kapasiteli bir kapasitörle donatılmalıdır. Transformatörün toplam gücü 80... 100 W olmalıdır.

Stabilizatör, K50-35 (C2, C5, C6) oksit kapasitörlerini kullanır. Kondansatör SZ ≈ film kondansatörü K73-9, K73-17, vb. uygun boyutlarda, C4 ≈ düşük öz indüktanslı seramik, örneğin K10-176. R14 hariç tüm dirençler, karşılık gelen gücün ≈ C2-23'ü. Direnç R14, yaklaşık 1 Ohm/m doğrusal dirence sahip 60 mm uzunluğunda bir PEK 0,8 konstantan tel parçasından yapılmıştır.

Tek taraflı folyo fiberglastan yapılmış baskılı devre kartının çizimi şekilde gösterilmiştir. pirinç. 4.

Diyot VD3, transistör VD5 ve tristör VS1, plastik burçlar kullanılarak yalıtkan bir ısı ileten conta aracılığıyla ısı emiciye bağlanır. Kart aynı zamanda aynı soğutucuya da bağlanır. Monte edilmiş cihazın görünümü şekilde gösterilmiştir. pirinç. 5.

KAYNAKLAR 1. Titze U., Schenk K. Yarı iletken devre: Bir referans kılavuzu. Başına. onunla. ≈ M.: Mir, 1982. 2. Yarıiletken cihazlar. Orta ve yüksek güçlü transistörler: El Kitabı / A. A. Zaitsev, A. I. Mirkin, V. V. Mo-kryakov, vb. Ed. A. V. Golomedova. ≈ M.: Radyo ve iletişim, 1989. 3. Yarı iletken cihazlar. Doğrultucu diyotlar, zener diyotlar, tristörler: El Kitabı / A. B. Gitsevich, A. A. Zaitsev, V. V. Mokryakov, vb. Ed. A. V. Golomedova. ≈ M.: Radyo ve iletişim, 1988. 4 http:///www. ferrit.ru

Stabilize edilmiş tek uçlu voltaj dönüştürücü

Radyo dergisi, sayı 3, 1999.

Makalede, geniş bir giriş voltajı değişiklikleri aralığında çalışma sağlayan basit bir darbe stabilize voltaj dönüştürücünün yapım ilkeleri ve pratik bir versiyonu açıklanmaktadır.

Transformatörsüz girişli çeşitli ikincil güç kaynakları (SPS) arasında, doğrultucu diyotun "ters" bağlantısına sahip tek çevrimli kendinden osilatör dönüştürücü, son derece basit olmasıyla öne çıkar (Şekil 1).

Öncelikle stabilize edilmemiş bir voltaj dönüştürücünün çalışma prensibini ve ardından onu stabilize etme yöntemini kısaca ele alalım.

Transformatör T1 - doğrusal bobin; İçinde enerji birikiminin aralıkları ve biriken enerjinin yüke aktarılması zaman içinde aralıklıdır. İncirde. Şekil 2 şunu gösterir: I I - transformatörün birincil sargısının akımı, I II - ikincil sargının akımı, t n - indüktördeki enerji birikimi aralığı, t p - yüke enerji aktarım aralığı.

Besleme voltajı U bağlandığında, transistör VT1'in temel akımı, direnç R1'den geçmeye başlar (diyot VD1, temel sargı devresinden akımın akışını engeller ve onu şöntleyen kapasitör C2, aşamada pozitif geri beslemeyi (POF) artırır. gerilim cephelerinin oluşturulması). Transistör hafifçe açılır, PIC devresi, enerji depolamanın rejeneratif sürecinin meydana geldiği transformatör T1 aracılığıyla kapanır. Transistör VT1 doygunluğa giriyor. Besleme voltajı, transformatörün birincil sargısına uygulanır ve akım I I (kollektör akımı I'den transistör VT1'e) doğrusal olarak artar. Doymuş transistörün baz akımı I B, I II sargısındaki voltaj ve R2 direncinin direnci ile belirlenir. Enerji depolama aşamasında, VD2 diyotu kapatılır (bu nedenle dönüştürücünün adı - diyotun "ters" dahil edilmesiyle) ve transformatörden güç tüketimi yalnızca transistörün baz sargısı yoluyla giriş devresi tarafından gerçekleşir.

Kolektör akımı Ik şu değere ulaştığında:

I Kmax = h 21E I B, (1)

h 21E, transistör VT1'in statik akım transfer katsayısıdır, transistör doyma modundan çıkar ve ters bir rejeneratif süreç gelişir: transistör kapanır, VD2 diyotu açılır ve transformatör tarafından biriken enerji yüke aktarılır. Sekonder sargı akımı düştükten sonra enerji depolama aşaması yeniden başlar. Zaman aralığı t p, dönüştürücü açıldığında, kapasitör SZ boşaldığında ve yük üzerindeki voltaj sıfır olduğunda maksimumdur.

B, güç kaynağının Şekil 2'deki şemaya göre monte edildiğini göstermektedir. 1, - besleme voltajı kaynağı U gücünün yük akımı kaynağına I n işlevsel dönüştürücüsü.

Şunu belirtmek önemlidir: Enerji birikimi ve iletim aşamaları zamanla ayrıldığından, transistörün maksimum kollektör akımı yük akımına bağlı değildir, yani. dönüştürücü çıkıştaki kısa devrelerden tamamen korunur. Bununla birlikte, dönüştürücü yüksüz olarak açıldığında (boş mod), transistörün kapandığı anda transformatör sargısındaki voltaj dalgalanması, kollektör-verici voltajının izin verilen maksimum değerini aşabilir ve ona zarar verebilir.

En basit dönüştürücünün dezavantajı, kolektör akımı I Kmax'ın ve dolayısıyla çıkış voltajının, transistör VT1'in statik akım transfer katsayısına bağımlılığıdır. Bu nedenle, farklı örnekler kullanıldığında güç kaynağı parametreleri önemli ölçüde değişecektir.

"Kendinden korumalı" bir anahtarlama transistörü kullanan bir dönüştürücü çok daha kararlı özelliklere sahiptir (Şekil 3).

Yardımcı transistör VT2'nin tabanına, transformatörün birincil sargısının akımıyla orantılı olan direnç R3'ten gelen testere dişi voltajı uygulanır. Direnç R3 üzerindeki voltaj, transistör VT2'nin açılma eşiğine (yaklaşık 0,6 V) ulaştığında, açılacak ve transistör VT1'in temel akımını sınırlayacak, bu da transformatördeki enerji birikimi sürecini kesintiye uğratacaktır. Transformatörün birincil sargısının maksimum akımı

I I maks = I K maks = 0,6/R3 (2)

belirli bir transistör örneğinin parametrelerine çok az bağımlı olduğu ortaya çıktı. Doğal olarak statik akım aktarım katsayısının en kötü değeri için formül (2) ile hesaplanan akım sınır değerinin formül (1) ile belirlenen akımdan küçük olması gerekir.

Şimdi güç kaynağının çıkış voltajını düzenleme (stabilize etme) olasılığını düşünelim.

B, dönüştürücünün çıkış voltajını düzenlemek için değiştirilebilecek tek parametresinin I K max akımı veya aynı olan, transformatördeki enerji birikim süresi t n olduğunu ve kontrol (stabilizasyon) ünitesinin yalnızca azaltabileceğini gösterir. akım, formül (2)'ye göre hesaplanan değerle karşılaştırılır.

Dönüştürücü stabilizasyon ünitesinin çalışma prensibini formüle ederek, bunun için aşağıdaki gereksinimler belirlenebilir: - dönüştürücünün sabit çıkış voltajı referans voltajıyla karşılaştırılmalı ve oranlarına bağlı olarak akımı kontrol etmek için kullanılan bir uyumsuzluk voltajı üretilmelidir ben Kmaks; - transformatörün primer sargısındaki akım artış süreci, uyumsuzluk voltajı tarafından belirlenen belirli bir eşiğe ulaştığında kontrol edilmeli ve durdurulmalıdır; - kontrol ünitesi, dönüştürücü çıkışı ile anahtarlama transistörü arasında galvanik izolasyon sağlamalıdır.

Diyagramlarda gösterilen bu algoritmayı uygulayan kontrol düğümleri, bir K521SAZ karşılaştırıcısı, yedi direnç, bir transistör, bir diyot, iki zener diyot ve bir transformatör içerir. Televizyon güç kaynakları da dahil olmak üzere iyi bilinen diğer cihazlar da oldukça karmaşıktır. Bu arada, kendinden korumalı bir anahtarlama transistörü kullanarak çok daha basit bir stabilize dönüştürücü oluşturabilirsiniz (Şekil 4'teki şemaya bakın).

Geri besleme sargısı (OS) III ve VD3C4 devresi, dönüştürücünün çıkış voltajıyla orantılı bir geri besleme voltajı oluşturur.

Zener diyot VD4'ün referans stabilizasyon voltajı geri besleme voltajından çıkarılır ve ortaya çıkan uyumsuzluk sinyali R5 direncine uygulanır.

Düzeltme direnci R5'in motorundan, transistör VT2'nin tabanına iki voltajın toplamı beslenir: sabit bir kontrol voltajı (uyumsuzluk voltajının bir kısmı) ve direnç R3'ten gelen, birincil sargının akımıyla orantılı bir testere dişi voltajı. transformatör. Transistör VT2'nin açılma eşiği sabit olduğundan, kontrol voltajındaki bir artış (örneğin, U gücü besleme voltajındaki bir artışla ve buna bağlı olarak dönüştürücünün çıkış voltajındaki bir artışla) akımda bir azalmaya yol açar ben transistör VT2'nin açıldığı ve çıkış voltajındaki azalmaya. Böylece dönüştürücü stabil hale gelir ve çıkış voltajı, R5 direnci tarafından küçük sınırlar dahilinde düzenlenir.

Dönüştürücünün stabilizasyon katsayısı, dönüştürücünün çıkış voltajındaki değişimin, transistör VT2'ye dayalı sabit voltaj bileşenindeki karşılık gelen değişime oranına bağlıdır. Stabilizasyon katsayısını arttırmak için, geri besleme voltajını (sargı III'ün dönüş sayısı) arttırmak ve OS voltajından yaklaşık 0,5 V daha düşük olan stabilizasyon voltajına göre VD4 zener diyotunu seçmek gerekir. Yaygın olarak kullanılan Yaklaşık 10 V işletim sistemi voltajına sahip D814 serisinin zener diyotları pratik olarak oldukça uygundur.

Dönüştürücünün daha iyi sıcaklık stabilitesini elde etmek için, ısıtıldığında transistör VT2'nin yayıcı bağlantısı boyunca voltaj düşüşündeki azalmayı telafi eden pozitif TKN'li bir zener diyot VD4 kullanılması gerektiğine dikkat edilmelidir. Bu nedenle D814 serisi zener diyotlar, D818 hassas zener diyotlara göre daha uygundur.

Transformatörün çıkış sargılarının sayısı (sargı II'ye benzer şekilde) artırılabilir, yani dönüştürücü çok kanallı yapılabilir.

Şekil 2'deki şemaya göre inşa edilmiştir. 4 dönüştürücü, giriş voltajı çok geniş bir aralıkta (150...250 V) değiştiğinde çıkış voltajlarının iyi stabilizasyonunu sağlar. Bununla birlikte, değişken bir yük üzerinde çalışırken, özellikle çok kanallı dönüştürücülerde sonuçlar biraz daha kötüdür, çünkü sargılardan birinde yük akımı değiştiğinde enerji tüm sargılar arasında yeniden dağıtılır. Bu durumda geri besleme gerilimindeki değişim, dönüştürücünün çıkış gerilimindeki değişimi daha az doğrulukla yansıtır.

İşletim sistemi voltajı doğrudan çıkış voltajından üretiliyorsa, değişken bir yükte çalışırken stabilizasyonu iyileştirmek mümkündür. Bunu yapmanın en kolay yolu, bilinen devrelerden herhangi birine göre monte edilmiş ek bir düşük güçlü transformatör voltaj dönüştürücüsünün kullanılmasıdır.

Çok kanallı bir güç kaynağı durumunda ek bir voltaj dönüştürücünün kullanılması da haklıdır. Yüksek voltaj dönüştürücü, stabilize voltajlardan birini sağlar (bunlardan en büyüğü - yüksek voltajlarda, dönüştürücünün çıkışındaki kapasitör filtresi daha verimlidir) ve OS voltajı da dahil olmak üzere geri kalan voltajlar, ek bir voltaj tarafından üretilir. dönüştürücü.

Bir transformatörün üretimi için, merkezi çubukta doğrusal mıknatıslanmayı sağlayan bir boşluk bulunan zırhlı bir ferrit manyetik çekirdek kullanmak en iyisidir. Böyle bir manyetik devre yoksa, boşluk oluşturmak için PCB'den veya hatta kağıttan yapılmış 0,1...0,3 mm kalınlığında bir ara parça kullanabilirsiniz. Halka manyetik çekirdeklerin kullanılması da mümkündür.

Her ne kadar literatür, bu makalede ele alınan "ters" diyot bağlantılı dönüştürücüler için çıkış filtresinin tamamen kapasitif olabileceğini gösterse de, LC filtrelerinin kullanımı çıkış voltajı dalgalanmasını daha da azaltabilir.

IVEP'in güvenli çalışması için, motorun iyi izolasyonuna sahip bir kesme direnci (Şekil 4'te R5) kullanılmalıdır. Şebeke voltajına galvanik olarak bağlanan transformatör sargıları çıkıştan güvenilir bir şekilde yalıtılmalıdır. Aynı şey diğer radyoelementler için de geçerlidir.

Frekans dönüşümlü herhangi bir güç kaynağı gibi, açıklanan güç kaynağı da bir elektromanyetik kalkan ve bir giriş filtresiyle donatılmalıdır.

Dönüştürücüyü kurmanın güvenliği, bire eşit dönüşüm oranına sahip bir ağ transformatörü tarafından sağlanacaktır. Ancak seri bağlı LATR ve izolasyon transformatörü kullanmak en iyisidir.

Dönüştürücüyü yüksüz açmak büyük olasılıkla güçlü anahtarlama transistörünün bozulmasına yol açacaktır. Bu nedenle kuruluma başlamadan önce eşdeğer yükü bağlayın. Açtıktan sonra, önce R3 direncindeki voltajı bir osiloskopla kontrol etmelisiniz - tn aşamasında doğrusal olarak artmalıdır. Doğrusallığın bozulması, manyetik devrenin doyuma girdiği ve transformatörün yeniden hesaplanması gerektiği anlamına gelir. Yüksek voltaj probu kullanarak anahtarlama transistörünün toplayıcısındaki sinyali kontrol edin - darbe düşüşleri oldukça dik olmalı ve açık transistördeki voltaj küçük olmalıdır. Gerekirse, baz sargısının sarım sayısını ve transistör baz devresindeki direnç R2'nin direncini ayarlamalısınız.

Daha sonra dönüştürücünün çıkış voltajını direnç R5 ile değiştirmeyi deneyebilirsiniz; gerekirse OS sargısının dönüş sayısını ayarlayın ve bir VD4 zener diyotu seçin. Giriş voltajı ve yük değiştiğinde dönüştürücünün çalışmasını kontrol edin.

İncirde. Şekil 5, önerilen prensibe dayalı olarak oluşturulmuş bir dönüştürücünün kullanımına örnek olarak bir ROM programcısı için bir IVEP diyagramını göstermektedir.

Kaynak parametreleri tabloda verilmiştir. 1.

Şebeke voltajı 140'tan 240 V'a değiştiğinde, 28 V kaynağının çıkışındaki voltaj 27,6...28,2 V aralığındadır; kaynak +5 V - 4,88...5 V.

Kondansatörler C1-SZ ve indüktör L1, dönüştürücünün yüksek frekanslı parazit emisyonunu azaltan bir giriş şebeke filtresi oluşturur. Direnç R1, dönüştürücü açıldığında kapasitör C4'ün şarj akımı darbesini sınırlar.

Devre R3C5, transistör VT1'deki voltaj dalgalanmalarını yumuşatır (benzer bir devre önceki şekillerde gösterilmemiştir).

Geleneksel bir dönüştürücü, VT3, VT4 transistörlerine monte edilir ve +28 V: +5 V ve -5 V çıkış voltajından ve ayrıca OS voltajından iki tane daha üretir. Genel olarak IVEP, +28 V'luk stabilize bir voltaj sağlar. Diğer iki çıkış voltajının stabilitesi, ek bir dönüştürücünün +28 V kaynağından beslenmesi ve bu kanallar üzerinde oldukça sabit bir yük ile sağlanır.

IVEP, +28 V ile 29 V arasındaki çıkış voltajının aşılmasına karşı koruma sağlar.Aşıldığında, triyak VS1 +28 V kaynağını açar ve kapatır.Güç kaynağı yüksek bir gıcırtı yayar. Triyaktan geçen akım 0,75 A'dır.

Transistör VT1, 40 (30 mm) ölçülerinde alüminyum plakadan yapılmış küçük bir soğutucu üzerine monte edilmiştir.KT828A transistörü yerine, en az 600 V voltajı ve 1'den fazla akımı olan diğer yüksek voltajlı cihazları kullanabilirsiniz. A, örneğin KT826B, KT828B, KT838A.

KT3102A transistörü yerine herhangi bir KT3102 serisini kullanabilirsiniz; KT815G transistörleri KT815V, KT817V, KT817G ile değiştirilebilir. Doğrultucu diyotlar (VD1 hariç) yüksek frekanslarda, örneğin KD213 serisi vb. Kullanılmalıdır. K52, ETO serisi oksit filtre kapasitörlerinin kullanılması tavsiye edilir. Kondansatör C5'in voltajı en az 600 V olmalıdır.

TS106-10 (VS1) triyak yalnızca küçük boyutundan dolayı kullanılır. KU201 serisi de dahil olmak üzere yaklaşık 1 A akıma dayanabilen hemen hemen her tür SCR uygundur. Ancak tristörün minimum kontrol akımına göre seçilmesi gerekecektir.

Özel bir durumda (kaynaktan nispeten küçük akım tüketimi ile), Şekil 2'deki devreye göre bir dönüştürücü oluşturarak ikinci bir dönüştürücü olmadan yapmanın mümkün olabileceğine dikkat edilmelidir. +5 V ve -5 V kanalları için ek sargılara ve KR142 serisinin doğrusal stabilizatörlerine sahip 4. Ek bir dönüştürücünün kullanılması, çeşitli IVEP'ler üzerinde karşılaştırmalı çalışmalar yapma ve önerilen seçeneğin daha iyi çıkış voltajı stabilizasyonu sağladığından emin olma arzusundan kaynaklanmaktadır.

Transformatörlerin ve bobinlerin parametreleri tabloda verilmiştir. 2.

Tablo 2
Tanım	Manyetik çekirdek		Dönüş sayısı
	Merkezi çubukta boşluk bulunan B26 M1000			PEV-2 0,18 PEV-2 0,35 PEV-2 0,18
	K16x10x4,5 M2000NM1		2x65 2x7 2x13 23	PEV-2 0,18 PEV-2 0,18 PEV-2 0,35 MGTF 0,07
	K16x10x4,5 M2000NM1	Dolduruluncaya kadar iki kabloda MGTF 0,07
	K17.5x8x5 M2000NM1
	K16x10x4,5 M2000NM1
	K12x5x5,5 M2000NM1

Transformatör T1'in manyetik çekirdeği, ES serisi bilgisayarların çıkarılabilir manyetik disklerindeki sürücünün güç kaynağının filtre bobininden kullanılır.

L1-L4 bobinlerinin manyetik devre tipleri kritik değildir.

Kaynak yukarıdaki yönteme göre kurulur, ancak önce direnç R10 kaydırıcısını şemaya göre alt konuma getirerek aşırı gerilim koruması kapatılmalıdır. IVEP'yi kurduktan sonra, çıkış voltajını +29 V'a ayarlamak için R5 direncini kullanmalı ve R10 direncinin kaydırıcısını yavaşça döndürerek VS1 triyakının açılma eşiğine ulaşmalısınız. Daha sonra kaynağı kapatın, R5 direncinin kaydırıcısını çıkış voltajını düşürmeye doğru çevirin, kaynağı açın ve çıkış voltajını 28 V'a ayarlamak için R5 direncini kullanın.

Şuna dikkat edilmelidir: +5 V ve -5 V çıkışlarındaki voltajlar +28 V voltajına bağlı olduğundan ve ondan ayrı olarak düzenlenmediğinden, kullanılan elemanların parametrelerine ve belirli bir yükün akımına bağlı olarak, T2 transformatörünün sargılarının sarım sayısını seçmek gerekli olabilir.

Edebiyat

1. Bas A.A., Milovzorov V.P., Musolin A.K. Transformatörsüz girişli ikincil güç kaynakları. - M .: Radyo ve iletişim, 1987.

Ev aletlerinin normal çalışması için sabit bir voltaj gereklidir. Kural olarak ağda çeşitli arızalar meydana gelebilir. 220 V'tan gelen voltaj farklılık gösterebilir ve cihaz arızalanabilir. İlk vurulan lambalar oluyor. Evdeki ev aletlerini düşünürsek televizyonlar, ses cihazları ve elektrikle çalışan diğer cihazlar zarar görebilir.

Bu durumda insanların yardımına bir darbe voltaj dengeleyicisi gelir. Günlük olarak meydana gelen dalgalanmalarla tamamen başa çıkma yeteneğine sahiptir. Birçok kişi, voltaj düşüşlerinin nasıl meydana geldiği ve bunların neyle bağlantılı olduğu sorusuyla ilgilenmektedir. Esas olarak transformatör üzerindeki yüke bağlıdırlar. Günümüzde konutlardaki elektrikli cihazların sayısı sürekli artmaktadır. Bunun sonucunda elektriğe olan talebin artması kaçınılmazdır.

Zaten modası geçmiş bir konut binasına kabloların döşenebileceği de dikkate alınmalıdır. Buna karşılık, çoğu durumda apartman kabloları ağır yükler için tasarlanmamıştır. Evdeki ekipmanınızı korumak için, voltaj dengeleyicilerin tasarımı ve çalışma prensibi hakkında daha ayrıntılı bilgi sahibi olmalısınız.

Dengeleyici hangi işlevleri yerine getirir?

Temel olarak, bir anahtarlama voltajı dengeleyicisi bir ağ denetleyicisi görevi görür. Tüm sıçramalar onun tarafından izlenir ve ortadan kaldırılır. Sonuç olarak, ekipman sabit voltaj alır. Elektromanyetik girişim de stabilizatör tarafından dikkate alınır ve cihazların çalışmasını etkileyemez. Böylece ağdaki tıkanıklık ortadan kalkıyor ve vakalar pratik olarak ortadan kalkıyor.

Basit stabilizatör cihazı

Standart bir darbe voltajını düşünürsek, içine yalnızca bir transistör takılıdır. Kural olarak, bugün daha verimli oldukları düşünüldüğü için yalnızca anahtarlama türünde kullanılırlar. Sonuç olarak, cihazın verimliliği büyük ölçüde artırılabilir.

Anahtarlama voltajı dengeleyicisinin ikinci önemli elemanına diyotlar denmelidir. Her zamanki şemada bunlardan üçten fazlasını bulamazsınız. Bir gaz kelebeği kullanılarak birbirlerine bağlanırlar. Filtreler transistörlerin normal çalışması için önemlidir. Zincirin başına ve sonuna monte edilirler. Bu durumda kondansatörün çalışmasından kontrol ünitesi sorumludur. Bir direnç bölücünün bunun ayrılmaz bir parçası olduğu kabul edilir.

Nasıl çalışır?

Cihazın tipine bağlı olarak darbe voltajı dengeleyicinin çalışma prensibi farklılık gösterebilir. Standart modele baktığımızda ilk akımın transistöre uygulandığını söyleyebiliriz. Bu aşamada dönüşümü gerçekleşir. Daha sonra, sorumlulukları sinyalin kapasitöre iletilmesini içeren diyotlar açılır. Filtrelerin yardımıyla elektromanyetik girişim ortadan kaldırılır. Bu anda, kapasitör voltaj dalgalanmalarını yumuşatır ve indüktörden geçen akım, dirençli bölücü aracılığıyla dönüşüm için transistörlere geri döner.

Ev yapımı cihazlar

Kendi ellerinizle bir darbe voltajı dengeleyici yapabilirsiniz, ancak güçleri düşük olacaktır. Bu durumda en yaygın dirençler kurulur. Bir cihazda birden fazla transistör kullanırsanız yüksek verim elde edebilirsiniz. Bu bağlamda önemli bir görev filtrelerin kurulumudur. Cihazın hassasiyetini etkilerler. Buna karşılık, cihazın boyutları hiç önemli değil.

Tek transistörlü stabilizatörler

Bu tip bir anahtarlamalı DC voltaj dengeleyici,% 80'lik bir verime sahip olabilir. Tipik olarak yalnızca tek modda çalışırlar ve yalnızca düşük ağ girişimiyle başa çıkabilirler.

Bu durumda geri bildirim tamamen yoktur. Standart anahtarlama voltajı dengeleyici devresindeki transistör, toplayıcı olmadan çalışır. Sonuç olarak, kapasitöre hemen büyük bir voltaj uygulanır. Bu tip cihazların bir diğer ayırt edici özelliği zayıf sinyaldir. Çeşitli amplifikatörler bu sorunu çözebilir.

Sonuç olarak transistörlerin daha iyi performansı elde edilebilir. Devredeki cihazın direnci arkada bulunmalıdır, bu durumda cihazın daha iyi çalışmasını sağlamak mümkün olacaktır. Devrede regülatör olarak darbeli sabit voltaj stabilizatöründe bir kontrol ünitesi bulunur. Bu eleman transistörün gücünü zayıflatabilir ve aynı zamanda artırabilir. Bu olay sistemdeki diyotlara bağlı bobinlerin yardımıyla meydana gelir. Regülatör üzerindeki yük filtreler aracılığıyla kontrol edilir.

Anahtar tipi voltaj stabilizatörleri

Neden kompansatörler kurulmalı?

Çoğu durumda, dengeleyiciler dengeleyicide ikincil bir rol oynar. Dürtülerin düzenlenmesi ile bağlantılıdır. Transistörler esas olarak bununla başa çıkıyor. Ancak telafi edicilerin hâlâ avantajları vardır. Bu durumda, çoğu şey güç kaynağına hangi cihazların bağlı olduğuna bağlıdır.

Radyo ekipmanı hakkında konuşursak özel bir yaklaşıma ihtiyaç vardır. Böyle bir cihaz tarafından farklı şekilde algılanan çeşitli titreşimlerle ilişkilidir. Bu durumda kompansatörler transistörlerin voltajı dengelemesine yardımcı olabilir. Devreye ek filtreler takmak kural olarak durumu iyileştirmez. Aynı zamanda verimliliği de büyük ölçüde etkilerler.

Galvanik yalıtımın dezavantajları

Önemli sistem elemanları arasındaki sinyalleri iletmek için galvanik izolasyonlar kurulur. Ana sorunlarına giriş voltajının yanlış tahmini denilebilir. Bu, çoğunlukla eski stabilizatör modellerinde olur. İçlerindeki kontrolörler, bilgiyi hızlı bir şekilde işleyemez ve kapasitörleri çalışmaya bağlayamaz. Sonuç olarak, öncelikle diyotlar zarar görür. Filtrasyon sistemi elektrik devresindeki dirençlerin arkasına monte edilmişse, o zaman yanarlar.

Merhaba. Tanesi 18 sent fiyatla entegre doğrusal ayarlanabilir voltaj (veya akım) dengeleyici LM317'nin bir incelemesini dikkatinize sunuyorum. Yerel bir mağazada böyle bir dengeleyicinin maliyeti çok daha fazla, bu yüzden bu partiyle ilgilendim. Bu fiyata ne satıldığını kontrol etmeye karar verdim ve dengeleyicinin oldukça kaliteli olduğu ortaya çıktı, ancak daha fazlası aşağıda.
İnceleme, voltaj ve akım dengeleyici modunda testlerin yanı sıra aşırı ısınma korumasının kontrol edilmesini de içeriyor.
İlgilenenler lütfen...

Küçük bir teori:

Stabilizatörler var doğrusal Ve nabız.
Doğrusal stabilizatör girişi bir giriş (kararsız) voltajıyla beslenen ve çıkış (stabilize edilmiş) voltajı bölücünün alt kolundan çıkarılan bir voltaj bölücüdür. Stabilizasyon, bölücü kollardan birinin direnci değiştirilerek gerçekleştirilir: stabilizatörün çıkışındaki voltajın belirlenen sınırlar dahilinde olması için direnç sürekli olarak korunur. Giriş/çıkış gerilimlerinin büyük bir oranıyla doğrusal stabilizatörün verimliliği düşüktür, çünkü gücün çoğu Pdis = (Uin - Uout) * Kontrol elemanı üzerinde ısı olarak dağılır. Bu nedenle kontrol elemanı yeterli gücü dağıtabilmeli, yani gerekli alandaki radyatöre monte edilmelidir.
Avantaj doğrusal stabilizatör - basitlik, parazit eksikliği ve az sayıda parçanın kullanılması.
Kusur- düşük verim, yüksek ısı üretimi.
Anahtarlama stabilizatörü voltaj, düzenleme elemanının bir anahtarlama modunda çalıştığı, yani çoğu zaman direnci maksimum olduğunda kesme modunda veya minimum dirençle doyma modunda olduğu bir voltaj dengeleyicidir, yani bir anahtar olarak kabul edilebilir. Bir entegre elemanın varlığı nedeniyle voltajda yumuşak bir değişiklik meydana gelir: voltaj, enerji biriktirdikçe artar ve yüke bırakıldığında azalır. Bu çalışma modu, enerji kayıplarını önemli ölçüde azaltabilir, ayrıca ağırlık ve boyut göstergelerini iyileştirebilir, ancak kendine has özellikleri vardır.
Avantaj darbe dengeleyici - yüksek verimlilik, düşük ısı üretimi.
Kusur- daha fazla sayıda element, parazitin varlığı.

İncelemenin kahramanı:

Parti, TO-220 paketinde 10 mikro devreden oluşuyor. Stabilizatörler polietilen köpükle sarılmış plastik bir torba içinde geldi.






Aynı muhafazadaki 5 volt için muhtemelen en ünlü doğrusal dengeleyici 7805 ile karşılaştırma.

Test yapmak:
Benzer stabilizatörler burada birçok üretici tarafından üretilmektedir.
Bacakların konumu aşağıdaki gibidir:
1 - ayarlama;
2 - çıkış;
3 - giriş.
Kılavuzdaki şemaya göre basit bir voltaj dengeleyiciyi monte ediyoruz:


Değişken direncin 3 konumuyla elde etmeyi başardığımız şey:
Açıkçası sonuçlar pek iyi değil. Buna dengeleyici demeye cesaret edemem.
Daha sonra dengeleyiciyi 25 Ohm'luk bir dirençle yükledim ve resim tamamen değişti:

Daha sonra, çıkış voltajının yük akımına bağımlılığını kontrol etmeye karar verdim, bunun için giriş voltajını 15V'a ayarladım, bir düzeltici direnç kullanarak çıkış voltajını yaklaşık 5V'a ayarladım ve çıkışı değişken bir 100 Ohm tel sargılı dirençle yükledim . İşte olanlar:
0,8A'den fazla akım elde etmek mümkün değildi çünkü Giriş voltajı düşmeye başladı (güç kaynağı zayıf). Bu test sonucunda radyatörlü stabilizatörün 65 dereceye kadar ısıtıldığı görüldü:

Akım dengeleyicinin çalışmasını kontrol etmek için aşağıdaki devre monte edildi:


Değişken direnç yerine sabit direnç kullandım, işte test sonuçları:
Mevcut stabilizasyon da iyi.
Peki kahramanı yakmadan nasıl inceleme yapılabilir? Bunu yapmak için voltaj dengeleyiciyi yeniden monte ettim, girişe 15V uyguladım, çıkışı 5V'a ayarladım, yani. Dengeleyiciye 10V düştü ve onu 0,8A'ya yükledi, yani. Dengeleyicide 8W güç serbest bırakıldı. Radyatör çıkarıldı.
Sonuç aşağıdaki videoda gösterildi:

Evet, aşırı ısınma koruması da çalışıyor, dengeleyiciyi yakmak mümkün değildi.

Sonuç:

Dengeleyici tamamen çalışır durumdadır ve bir voltaj dengeleyici (bir yükün varlığına bağlı olarak) ve bir akım dengeleyici olarak kullanılabilir. Çıkış gücünü artırmak, piller için şarj cihazı olarak kullanmak vb. İçin birçok farklı uygulama şeması da vardır. Çevrimdışı olarak böyle bir minimum 30 ruble ve 19 ruble için satın alabileceğim göz önüne alındığında, konunun maliyeti oldukça makul. , incelenenden önemli ölçüde daha pahalıdır .

Bununla birlikte, izin ver de gideyim, iyi şanslar!

Ürün mağaza tarafından yorum yazılması için sağlandı. İnceleme Site Kuralları'nın 18. maddesine uygun olarak yayınlandı.

+37 almayı planlıyorum Favorilere ekle İncelemeyi beğendim +59 +88

Bu makalede şunları öğreneceksiniz:

Her birimiz hayatımızda çok sayıda farklı elektrikli cihaz kullanırız. Bunların çok büyük bir kısmı düşük voltajlı güç gerektirir. Başka bir deyişle, 220 volt voltajla karakterize edilmeyen ancak 1 ila 25 volt arasında olması gereken elektriği tüketiyorlar.

Elbette bu kadar voltla elektrik sağlamak için özel cihazlar kullanılıyor. Ancak sorun voltajın düşürülmesinde değil, stabil seviyesinin korunmasında ortaya çıkıyor.

Bunu yapmak için doğrusal stabilizasyon cihazlarını kullanabilirsiniz. Ancak böyle bir çözüm oldukça hantal bir keyif olacaktır. Bu görev ideal olarak herhangi bir anahtarlama voltajı dengeleyici tarafından gerçekleştirilecektir.

Demonte darbe sabitleyici

Darbe ve doğrusal stabilizasyon cihazlarını karşılaştırırsak, temel farkları kontrol elemanının çalışmasında yatmaktadır. Birinci tip cihazlarda bu eleman bir anahtar gibi çalışır. Yani ya kapalı ya da açık durumdadır.

Darbe stabilizasyon cihazlarının ana elemanları düzenleyici ve entegre elemanlardır. Birincisi elektrik akımının sağlanmasını ve kesilmesini sağlar. İkincisinin görevi elektriği biriktirmek ve yavaş yavaş yüke bırakmaktır.

Darbe dönüştürücülerin çalışma prensibi

Darbe stabilizatörünün çalışma prensibi

Ana çalışma prensibi, düzenleme elemanı kapatıldığında bütünleştirici elemanda elektrik enerjisinin birikmesidir. Bu birikim voltajın artmasıyla gözlenir. Kontrol elemanı kapatıldıktan sonra, yani. elektrik besleme hattını açar, entegre bileşen elektriği serbest bırakır ve voltajı kademeli olarak azaltır. Bu çalışma yöntemi sayesinde darbe stabilizasyon cihazı büyük miktarda enerji tüketmez ve küçük boyutlara sahip olabilir.

Düzenleyici eleman bir tristör, bir bipolar geçici veya bir alan etkili transistör olabilir. Entegre elemanlar olarak bobinler, piller veya kapasitörler kullanılabilir.

Nabız stabilizasyon cihazlarının iki farklı şekilde çalışabileceğini unutmayın. Birincisi darbe genişlik modülasyonunun (PWM) kullanımını içerir. İkincisi Schmitt tetikleyicisidir. Stabilizasyon cihazının anahtarlarını kontrol etmek için hem PWM hem de Schmitt tetikleyici kullanılır.

PWM kullanan sabitleyici

Anahtar ve entegratöre ek olarak PWM temelinde çalışan bir anahtarlamalı DC voltaj dengeleyici şunları içerir:

1. jeneratör;
2. işlemsel yükselteç;
3. modülatör

Anahtarın çalışması doğrudan giriş voltajı seviyesine ve darbelerin görev döngüsüne bağlıdır. Son karakteristik, jeneratörün frekansından ve entegratörün kapasitansından etkilenir. Anahtar açıldığında elektriğin entegratörden yüke aktarılması süreci başlar.

PWM dengeleyicinin şematik diyagramı

Bu durumda işlemsel yükselteç, çıkış voltajı ile referans voltajının seviyelerini karşılaştırır, farkı belirler ve gerekli kazancı modülatöre iletir. Bu modülatör, jeneratör tarafından üretilen darbeleri dikdörtgen darbelere dönüştürür.

Son darbeler, çıkış voltajı ile referans voltajı arasındaki farkla orantılı olan aynı görev döngüsü sapması ile karakterize edilir. Anahtarın davranışını belirleyen bu dürtülerdir.

Yani, belirli bir görev döngüsünde anahtar kapanabilir veya açılabilir. Bu dengeleyicilerde dürtülerin ana rolü oynadığı ortaya çıktı. Aslında bu cihazların ismi de buradan geliyor.

Schmitt tetikleyici dönüştürücü

Schmitt tetikleyicisini kullanan darbe stabilizasyon cihazları artık önceki cihaz tipindeki kadar çok sayıda bileşene sahip değil. Burada ana unsur, bir karşılaştırıcı içeren Schmitt tetikleyicisidir. Karşılaştırıcının görevi, çıkıştaki voltaj seviyesini ve izin verilen maksimum seviyeyi karşılaştırmaktır.

Schmitt tetikleyicili stabilizatör

Çıkış voltajı maksimum seviyesini aştığında tetik sıfır konumuna geçer ve anahtarı açar. Bu sırada indüktör veya kapasitör boşalır. Elbette elektrik akımının özellikleri yukarıda bahsedilen karşılaştırıcı tarafından sürekli olarak izlenir.

Daha sonra voltaj istenilen seviyenin altına düştüğünde “0” fazı “1” fazına geçer. Daha sonra anahtar kapanır ve entegratöre elektrik akımı akar.

Böyle bir darbe voltaj dengeleyicisinin avantajı, devresinin ve tasarımının oldukça basit olmasıdır. Ancak her durumda uygulanamaz.

Darbe stabilizasyon cihazlarının yalnızca belirli yönlerde çalışabileceğini belirtmekte fayda var. Burada kastettiğimiz, bunların tamamen aşağıya ya da tamamen yukarıya doğru olabileceğidir. Ayrıca bu tür cihazların iki türü daha vardır: ters çevirme ve voltajı keyfi olarak değiştirebilen cihazlar.

İndirgeyici bir darbe stabilizasyon cihazının şeması

Gelecekte, azaltıcı darbe stabilizasyon cihazının devresini ele alacağız. Bu oluşmaktadır:

1. Düzenleyici transistör veya başka herhangi bir anahtar türü.
2. İndüktörler.
3. Kapasitör.
4. Diyot.
5. Yükler.
6. Kontrol araçları.

Elektrik beslemesinin toplanacağı ünite, bobinin kendisinden (indüktör) ve bir kapasitörden oluşur.

Anahtar (bizim durumumuzda transistör) bağlıyken, bobine ve kapasitöre akım akar. Diyot kapalı durumdadır. Yani akımı geçemez.

İlk enerji, doğru anda anahtarı kapatan, yani onu kesme durumuna getiren bir kontrol cihazı tarafından izlenir. Anahtar bu durumdayken indüktörden geçen akımda bir azalma olur.

Buck darbe sabitleyici

Bu durumda, indüktördeki voltajın yönü değişir ve sonuç olarak akım, değeri bobinin kendi kendine indüksiyonunun elektromotor kuvveti ile voltajdaki volt sayısı arasındaki fark olan bir voltaj alır. girdi. Bu sırada diyot açılır ve indüktör, bunun üzerinden yüke akım sağlar.

Elektrik beslemesi bittiğinde anahtar bağlanır, diyot kapatılır ve indüktör şarj edilir. Yani her şey tekerrür ediyor.
Yükseltici anahtarlama voltaj dengeleyicisi, düşürücü voltaj regülatörüyle aynı şekilde çalışır. Ters çeviren bir stabilizasyon cihazı benzer bir çalışma algoritmasıyla karakterize edilir. Elbette çalışmalarının farklılıkları var.

Darbe yükseltme cihazı arasındaki temel fark, giriş voltajı ile bobin voltajının aynı yöne sahip olmasıdır. Sonuç olarak özetlenirler. Darbe dengeleyiciye önce bir bobin, ardından bir transistör ve bir diyot yerleştirilir.

Tersine çeviren bir stabilizasyon cihazında, bobinin kendi kendine indüksiyonunun EMF'sinin yönü, bir düşürme cihazıyla aynıdır. Anahtar bağlıyken ve diyot kapanırken kapasitör güç sağlar. Bu cihazlardan herhangi biri kendi ellerinizle monte edilebilir.

Faydalı tavsiye: Diyotlar yerine anahtarlar (tristör veya transistör) de kullanabilirsiniz. Ancak birincil anahtarın tersi olan işlemleri gerçekleştirmeleri gerekir. Yani ana anahtar kapandığında diyot yerine anahtarın açılması gerekir. Ve tam tersi.

Darbe regülasyonlu voltaj stabilizatörlerinin yukarıda tanımlanan yapısına dayanarak, avantaj olarak kabul edilen ve dezavantaj olarak kabul edilen özellikleri belirlemek mümkündür.

Avantajları

Bu cihazların avantajları şunlardır:

1. Çok yüksek bir katsayı ile karakterize edilen böyle bir stabilizasyonun elde edilmesi oldukça kolaydır.
2. Yüksek düzeyde verimlilik. Transistörün anahtar algoritmasında çalışması nedeniyle düşük güç kaybı meydana gelir. Bu dağılım, doğrusal stabilizasyon cihazlarına göre önemli ölçüde daha azdır.
3. Girişte çok geniş bir aralıkta dalgalanabilen voltajı eşitleme yeteneği. Akım sabitse, bu aralık bir ila 75 volt arasında olabilir. Akım alternatif ise bu aralık 90-260 volt arasında değişebilir.
4. Giriş voltajı frekansına ve güç kaynağı kalitesine duyarlılık eksikliği.
5. Akımda çok büyük değişiklikler meydana gelse bile son çıkış parametreleri oldukça kararlıdır.
6. Darbe cihazından çıkan voltaj dalgalanması her zaman milivolt aralığındadır ve bağlı elektrikli cihazların veya bunların elemanlarının gücüne bağlı değildir.
7. Dengeleyici her zaman yumuşak bir şekilde açılır. Bu, çıkış akımının atlamalarla karakterize edilmediği anlamına gelir. Ancak ilk kez açıldığında akım dalgalanmasının yüksek olduğunu belirtmek gerekir. Ancak bu olguyu dengelemek için negatif TCR'ye sahip termistörler kullanılır.
8. Küçük kütle ve boyut değerleri.

Kusurlar

1. Bu stabilizasyon cihazlarının dezavantajlarından bahsedecek olursak, bunlar cihazın karmaşıklığında yatmaktadır. Oldukça hızlı bir şekilde arızalanabilecek çok sayıda farklı bileşen ve özel çalışma yöntemi nedeniyle, cihaz yüksek düzeyde güvenilirliğe sahip olamaz.
2. Sürekli olarak yüksek gerilimle karşı karşıyadır. Çalışma sırasında sık sık anahtarlama meydana gelir ve diyot kristali için zorlu sıcaklık koşulları gözlenir. Bu, mevcut düzeltmenin uygunluğunu açıkça etkiler.
3. Anahtarların sık sık değiştirilmesi frekans girişimi yaratır. Sayıları çok fazla ve bu da olumsuz bir faktör.

Faydalı tavsiye: Bu eksikliği ortadan kaldırmak için özel filtreler kullanmanız gerekir.

1. Hem girişe hem de çıkışa monte edilirler, onarım yapılması gerektiğinde bunlara da zorluklar eşlik eder. Burada uzman olmayan birinin arızayı düzeltemeyeceğini belirtmekte fayda var.
2. Onarım çalışmaları, bu tür akım dönüştürücüler konusunda bilgili ve gerekli sayıda beceriye sahip biri tarafından yapılabilir. Yani böyle bir cihaz yanarsa ve kullanıcısı cihazın özellikleri hakkında bilgi sahibi değilse, tamir için uzman firmalara götürmek daha iyidir.
3. Uzman olmayanların, 12 volt veya başka bir sayıda volt içerebilen anahtarlama voltajı stabilizatörlerini yapılandırması da zordur.
4. Tristör veya herhangi bir anahtar arızalanırsa çıkışta çok karmaşık sonuçlar ortaya çıkabilir.
5. Dezavantajları, güç faktörünü telafi edecek cihazların kullanılması ihtiyacını içerir. Ayrıca bazı uzmanlar, bu tür stabilizasyon cihazlarının pahalı olduğunu ve çok sayıda modelle övünemeyeceğini belirtiyor.

Uygulama alanları

Ancak buna rağmen bu tür stabilizatörler birçok alanda kullanılabilir. Ancak en çok radyo navigasyon ekipmanı ve elektroniklerinde kullanılırlar.

Ek olarak, genellikle LCD televizyonlar ve LCD monitörler, dijital sistemler için güç kaynakları ve ayrıca düşük voltajlı akım gerektiren endüstriyel ekipmanlar için kullanılırlar.

Faydalı tavsiye: Darbe stabilizasyon cihazları genellikle AC ağlarında kullanılır. Cihazların kendisi bu akımı doğru akıma dönüştürür ve alternatif akıma ihtiyaç duyan kullanıcıları bağlamanız gerekiyorsa, girişe bir yumuşatma filtresi ve bir doğrultucu bağlamanız gerekir.

Herhangi bir düşük voltajlı cihazın bu tür dengeleyicilerin kullanılmasını gerektirdiğini belirtmekte fayda var. Ayrıca çeşitli pilleri doğrudan şarj etmek ve yüksek güçlü LED'leri çalıştırmak için de kullanılabilirler.

Dış görünüş

Yukarıda belirtildiği gibi darbe tipi akım dönüştürücüler küçük boyutlarla karakterize edilir. Tasarlandıkları giriş volt aralığına bağlı olarak boyutları ve görünümleri değişir.

Çok düşük giriş gerilimleriyle çalışacak şekilde tasarlanmışlarsa, içinden belirli sayıda telin uzandığı küçük bir plastik kutudan oluşabilirler.

Çok sayıda giriş voltu için tasarlanan stabilizatörler, tüm kabloların bulunduğu ve tüm bileşenlerin bağlı olduğu bir mikro devredir. Bunları zaten öğrendiniz.

Bu stabilizasyon cihazlarının görünümü aynı zamanda işlevsel amaçlarına da bağlıdır. Düzenlenmiş (alternatif) bir voltaj çıkışı sağlıyorlarsa, direnç bölücü entegre devrenin dışına yerleştirilir. Cihazdan sabit sayıda volt çıkması durumunda, bu bölücü zaten mikro devrenin kendisinde bulunur.

Önemli özellikler

Sabit 5V veya başka sayıda volt üretebilen bir anahtarlama voltajı dengeleyicisini seçerken bir takım özelliklere dikkat edin.

İlk ve en önemli özellik stabilizatörün kendisinde yer alacak minimum ve maksimum voltaj değerleridir. Bu özelliğin üst ve alt sınırları daha önce belirtilmiştir.

İkinci önemli parametre ise en yüksek çıkış akımı seviyesidir.

Üçüncü önemli özellik nominal çıkış voltajı seviyesidir. Başka bir deyişle, içinde bulunabileceği miktarların spektrumu. Birçok uzmanın maksimum giriş ve çıkış voltajlarının eşit olduğunu iddia ettiğini belirtmekte fayda var.

Ancak gerçekte durum böyle değildir. Bunun nedeni anahtar transistöründe giriş voltajının azalmasıdır. Sonuç, çıkışta biraz daha az sayıda volttur. Eşitlik yalnızca yük akımı çok küçük olduğunda ortaya çıkabilir. Aynı durum minimum değerler için de geçerlidir.

Herhangi bir darbe dönüştürücünün önemli bir özelliği, çıkış voltajının doğruluğudur.

Faydalı tavsiye: Stabilizasyon cihazı sabit sayıda volt çıkışı sağladığında bu göstergeye dikkat etmelisiniz.

Bunun nedeni direncin konvertörün ortasında yer alması ve tam çalışmasının üretimde belirlenmesidir. Çıkış volt sayısı kullanıcı tarafından ayarlandığında doğruluk da ayarlanır.

LM2596 yongasını kullanarak, kısa devre korumalı basit ve güvenilir bir anahtarlama laboratuvarı güç kaynağı yapmanın kolay olduğu stabilize bir voltaj kaynağı monte edebilirsiniz.

Öncelikle LM2596'ya daha yakından bakalım:

Pin çıkışı LM2596T

LM2596S pin çıkışı

Çip özellikleri

• Giriş voltajı - 2,4 ila 40 volt (HV versiyonunda 60 volta kadar)
• Çıkış voltajı - sabit veya ayarlanabilir (1,2 ila 37 volt arası)
• Çıkış akımı - 3 ampere kadar (iyi soğutma ile - 4,5A'ya kadar)
• Dönüşüm frekansı - 150 kHz
• Muhafaza - TO220-5 (delikten montaj) veya D2PAK-5 (yüzeye montaj)
• Verimlilik - Düşük voltajlarda %70-75, yüksek voltajlarda %95'e kadar.

daha fazla detay:

LM2596-3.3'ün özellikleri

LM2596-5.0'ın özellikleri

LM2596-12'nin özellikleri

LM2596-ADJ Özellikleri

LM2596'nın blok şeması

LM2596 bağlantı şeması

LM2596-5.0 üzerinde polarite invertörlü 5V voltaj stabilizatör devresi

Ayarlanabilir voltaj dengeleyici LM2596T çipini temel alır.

Bu mikro devre, yüksek verime sahip olması nedeniyle darbe modunda çalışır ve bu da bir soğutucuya ihtiyaç duymadan 2 A'ya kadar akım geçirmesine olanak tanır. Akım tüketimi 2 A'dan fazla olan bir yük için yüzey alanı en az 100 cm2 olan bir soğutucu (radyatör) kullanılması gerekir. Isı emici, KPT-8 tipi ısı ileten macun kullanılarak mikro devreye bağlanır.

Cihaz herhangi bir diğer sabit çıkış voltajına göre yapılandırılabilir. Bunu yapmak için R2'yi aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanan bir dirençle değiştirmeniz gerekir: R2 = R1*(Vout / Vref-1) veya R2 = 1210*(Vout /1.23 - 1)

LM2596, aşırı ısınmaya karşı termal korumaya ve ayrıca 3 A'ya kadar çıkış akımı sınırlamasına sahiptir. Bu cihaz, diyot köprüsüne sahip bir düşürücü ağ transformatöründen besleniyorsa, C1 kapasitörünün kapasitansı 2200 µF'ye yükseltilmelidir. Koruyucu diyot D1 olarak 1N5822 tipi bir Schottky diyot kullanabilirsiniz.

Ayrıca op-amp devresinin heyecanlanıp kalıcı moda geçmediğinden de dikkatli bir şekilde emin olmanız gerekir. Bunu yapmak için tüm iletkenlerin ve özellikle pime bağlı yolun uzunluğunu azaltmaya çalışın. 2LM2596. Op-amp'ı bu izin yakınına yerleştirmeyin, ancak diyotu ve filtre kapasitörünü LM2596 gövdesine yakın bir yere yerleştirin ve bu elemanlara bağlı minimum topraklama döngüsü alanı sağlayın.

Hazır voltaj dengeleyici LM2596S ve LM317 çipleri Giriş veya çıkış voltajının dijital göstergesi ile.

P O P U L A R N O E:

Güç kaynağının blok diyagramını dikkate alarak AT tipi, birkaç ana bölüme ayrılabilir.