Üniversal stabilize güç ünitesi
Güç kaynakları için temel gereksinimler:
1. Sabit çıkış geriliminin ayar aralığı - 0 ... 25 volt;
2. Maksimum yük akımı - 10 A;
3. 10 A yük akımındaki dalgalanma voltajı - en fazla 0,2 volt;
4. Çıkış geriliminin kararsızlığı ile ağdaki gerilimin dengesizliği% 20 - en fazla% 0,3;
5. Akıma karşı koruma çalışma eşiği - 6 A ve üstü (isteğe bağlı olarak kurulur).
Bu gereklilikler oldukça yüksektir ve şemaların önemli bir komplikasyonu olmadan bu özellikleri elde etmek için çok az seçenek bulunmaktadır.
Yüksek güç güç kaynağı devrelerinin incelenmesi ve işlenmesi sonucunda, parametreler için yüksek gereksinimleri tam olarak karşılayan bir stabilize voltaj kaynağının en uygun en basit devresi geliştirilmiştir.
Eleman sayısını azaltmak için (devrenin sadeleştirilmesi), dengeleyici sürekli ayarlanabilen bir çıkış voltajı olan bir LMD17 (iç eşdeğeri KR142EN12A) olan bir mikro devre voltaj dengeleyicisine dayanıyordu. Mikro devre geleneksel bir transistörlü TO-220 paketinde yapılır. Bu yongayı LM350, LM338, LT1083 (analog - KR142EN22A), LT1084 (analog - KR142EN22), LT1085 (analog - KR142EN22B) ile değiştirmek mümkündür. Tüm bu yongalar iyi bir yük kapasitesine sahiptir (yonga bağlı olarak - 3 - 7,5 amper arası). Hepsinin kendi aşırı akım koruması vardır, ancak 10 amperlik bir çıkış akımı için bir gereksinimim olduğundan, bu koruma devremde kullanılmıyor. Ayrıca bir dezavantaj var - çipin ürettiği minimum voltaj - 1.25 volt, ve ihtiyacımız olan - 0 volt.
0 voltluk bir çıkış voltajı elde etmek ve yük kapasitesini 10 amperden daha fazla bir akıma yükseltmek için benim tarafımdan sunulan devrede KT827A iki bileşik transistör kullanılmıştır. Çıkış voltajının minimum limitini sıfıra düşürmenin özü, bu 1,25 volt'un transistörlerin baz-verici geçişlerinde "düşmesi" olmasıdır. Ne tür bir düşüş hakkında, makalemde voltaj regülatörlerini ve hesaplamalarını anlattım.. Ek olarak, iki bileşik transistör KT827A'yı devreye sokarak, “ikinci tavşanı öldürüyoruz” - mevcut marjı 40 ampere yükselterek güç kaynağının güç kapasitesini önemli ölçüde arttırır, böylece güç kaynağının güvenilirliğini arttırır. Transistörlerin yayıcı devrelerinde transistörler arasındaki yük akımlarını eşitlemek için rezistörler R13 ve R14 kullanılır. Güç kaynağının çıkış geriliminin ayarlanması bir direnç R10'dur.
Temel olarak, üzerinde çalıştığım tüm "gelişmiş" devreler, koruma elemanları olarak optocouplers veya elektromanyetik röleler kullanır. Bu benim için son derece anlaşılır çünkü optocouplers genellikle galvanik izolasyon için kullanılır ve sunulan şemalarda elektriksel izolasyon gerekli değildir. Elektromanyetik röleler, bu "yapışma" yeteneğine sahip oldukça durgun bir devre elemanıdır ve güç kaynağınız hala yanacaktır. Bir röle elektronik değil, bir elektrik elemanıdır. Transistör ve tristör devreleri rölenin yerini alamadığında, kişisel olarak son bir çare olarak bir elektromanyetik röle kullanırım.
Geliştirdiğim koruma şeması basit ve güvenilirdir. Aşağıdaki gibi çalışır:
Akımın ölçüldüğü bir eleman olarak, R2 direnci 0,1 Ohm kullanın. 6 ampere eşit bir yük akımıyla, bir voltaj tam olarak 0.6 volta eşit olur (Ohm kanununa göre). Direnç R4'ün yuvası aşırı sağ konumda ise, transistör VT1'in yayıcı-temel kavşağına 0,6 voltluk bu voltaj uygulanır. Transistör açılır. Açık transistör VT1'den geçen akım, transistör VT2'yi açar ve bu da transistör VT3'ü açar. Açık transistör VT3 mikro devrenin pimini 1 (çıkış voltajı kontrolü) duruma kısa devre eder ve dengeleyicinin çıkış voltajı sıfıra düşer. Transistörler VT1 ve VT2 birlikte bir tiristör kontrol devresi oluştururlar, açık durumda yol boyunca akan iki akım tarafından “kendi kendilerini bloke ederler”: 1) artı doğrultucu - yayıcı VT1 - baz VT1 - toplayıcı VT2 - yayıcı VT2 - elementler R7, VD3, R8, R9, transistör VT3 - eksi doğrultucu; 2) artı doğrultucu - yayıcı VT1 - toplayıcı VT1 - baz VT2 - yayıcı VT2 - elementler R7, VD3, R8, R9, transistör VT3 - eksi doğrultucu. Aynı zamanda, VD3 Aşırı Yük LED'i yanar. Korumayı devre dışı bırakmak için, ilk akımın akış devresini kesecek olan S2 tuşuna kısaca basmalısınız ve transistörler kapanacaktır. Koruma işleminin nedeni ortadan kaldırılmadıysa (örneğin, çıkış terminallerinin kapatılması), o zaman düğmeye basmak korumayı sıfırlamaz. Akım koruma devresinin hassasiyetini azaltmak için, direnç R4'ün kaydırıcısını aşırı sağdan sola kaydırmanız gerekir. Ayarlama, ilgili yükün kısa süreli olarak yaratılmasıyla deneysel olarak yapılır. Ben sadece yaptım: Bir yük olarak, doğrudan çıkış terminallerine bağlanan harici bir 10 amperlik Ampermetre kullandı. Direnç R10 ile çıkış gerilimini sıfırdan yükseltirken, koruma devresinin seçtiğim seviyede (9.5A) verdiği cevabı elde ettim. Birincil sargı için ek koruma - sigorta FU1.
Önemli
Trafo seçimine özel dikkat gösterilmelidir. Yeterli güçte olmalı. Şarj cihazında kullandığım TPP-320-220-50 modelini kullanıyorum, belirli sargıları seçerek, doğrultucu VD1'in çıkışındaki çıkış geriliminin 30 volta eşit seçilmesi. Yüksek güçlü transistörlerin kullanımına rağmen, güç kaynağının çalışması sırasında, herhangi bir güç kaynağının yük kapasitesinin, çıkış transistörlerinin toplam güç dağıtımı ile sınırlı olduğunu unutmamak gerekir. Bu durumda, 250 watt (dizine göre). Güç transistörleri çok sıcak olacaktır ve voltaj transformatörü tarafından verilen geçişlerinde düşme durumunda başarısız olabilirler. Böylece, 2,5 V'luk bir çıkış gerilimi ve 9 A'lık bir yük akımıyla, transistörlerde dağıtılan güç (30 - 2.5) * 9 = 247.5 watt olacaktır. "Sınırda" olan bu çalışma, transistörlerin aşırı ısınmadan hızlı bir şekilde çıkmasına yol açacaktır. Bu nedenle, transistörler yeterli büyüklükteki radyatörlere monte edilmelidir.
Bir VD1 redresörü olarak, bir şarj cihazında olduğu gibi, KTS419 (ithal analog MV5010) gibi bir güç doğrultucu köprüsünü kullandım, bunun sonucunda izolasyon, kompaktlık ve 25 ampere kadar akım marjına ihtiyaç duyulmaz (MV5010 - 16A'ya kadar). Aynı zamanda doğrudan kasanın üzerine vidalanır.
Yapıyı monte ederken, mikroçip çıkıntının mikro devre stabilizatörünün giriş terminaline bağlı olduğunu dikkate aldığınızdan emin olun. Çıkış akımları 0,2 A'yı geçmediğinden, radyatöre bile vidalamazsınız, ancak en iyi seçenek, radyatördeki çıkış transistörlerinin bulunduğu dielektrik bir pedin içinden vidalamanızdır. Böylece, çipin içine yerleştirilmiş olan termal korumayı kullanabilirsiniz. Transistörleri ve mikro devreyi ayrı bir yalıtılmış soğutucuya monte ederseniz, izolasyon şeritleri gerekmez.
Akımı kontrol etmek için bir milimetre ölçer kullanılır, direnç R3 seçilir, böylece 1 volt gerilim uygulandığında, alet iğnesinin ölçeğin maksimum değerine bir sapması olur (değer = 10). Voltmetre, ilave ek dirençler olmadan, 25 voltta fabrika olarak kullanılır.
Güç kaynağı ünitesinin radyo elementlerinin çoğu, tek taraflı folyo PCB'den yapılmış, 130 x 75 mm boyutlarında bir radyo kartına (baskılı devre kartı) yerleştirilir. Elemanların yerleşimi aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. D1 mikro devresi basılı iletkenlerin yanına monte edilir, tahtada büyük bir delik kulağının altına açılır (böylece mikro devre metal kasaya bir vida ile vidalanabilir).
Düzgün bir şekilde monte edilmiş inşaat hemen çalışmaya başlar. Ayar sadece yük akımı koruma seviyesinin ayarıdır. Takmazsanız, blok hala ihtiyacınız olan voltajı sağlar, ancak korumasızdır. Aşırı durumda - direnç R4 sürgüsünün en sağ pozisyonu, yaklaşık 6 Amperlik bir akımda korumaya karşılık gelir. Ünite, çıkışta ayarlanan sıfır olmayan bir çıkış gerilimi ile açıldığında, korumanın hemen devreye gireceğini lütfen unutmayın. Bu, güç kaynağının çıkışının yeterince büyük bir kapasiteye sahip C5 kapasitörü olması nedeniyle normal bir işlemdir. Ünitenin çalışması için alarm sıfırlama düğmesine basmanız gerekir. Bununla birlikte, kapasitörün nominal değerini büyüklük sırasına göre azaltabilirsiniz, ancak bu, koruma devresinin yükteki ani darbe değişikliklerine duyarlılığını artıracak ve yüksek akımlarda dalgalanma faktörünü artıracaktır
