小型パワーレギュレーター。スキーム、説明

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強力なスイッチング電界効果トランジスタ (IRLR2905 など) に基づいて、加熱 (はんだごて、ヒーター) または照明装置 (車のバッテリーで駆動されるポータブルまたは定置型照明用の白熱灯) 用の小型電力レギュレーターを組み立てることができます。

このようなデバイスの可能な変形例の図を図に示します。 1. その動作原理は、電界効果トランジスタのターンオン時間を変更することに基づいています。

小型パワーレギュレータ

要素 DD1.1、DD1.2 には、方形パルス発生器が組み込まれています。繰り返し周波数は約 15 kHz で、デューティサイクルは可変抵抗器 R1,01 で 100 から 2 まで調整できます。要素DD1.3、DD1.4はバッファ増幅器として使用され、その出力から制御パルスが電界効果トランジスタVT1のゲートに供給される。これらの素子の出力の論理レベルが高い (1,5 ... 2 V 以上) 場合、トランジスタチャネルの抵抗は 0,027 オームに減少します。このとき、負荷には電流が流れ、その値は抵抗と電源電圧によって決まります。素子の出力にロー論理レベルが設定されると、トランジスタが閉じ、負荷には電流が流れなくなります。トランジスタがオンになっている時間とトランジスタがオンになっている時間の比率を変えることによって、負荷を流れる平均電流を調整できます。

レギュレータは極性を確認しながら負荷と直列に接続されます。図に示されている素子の定格と種類により、電源電圧は 4 ～ 14 V の範囲になります。SA1 スイッチを介して DD1 マイクロ回路に電源電圧を供給し、可変レギュレータと組み合わせることでオンになります。抵抗R2。この場合、電界効果トランジスタが閉じている間、コンデンサ C4 は VD1 ダイオードとスイッチ接点を介して充電されます。トランジスタが開いているとき、マイクロ回路はコンデンサ C1 に蓄えられたエネルギーによって電力を供給されます。マイクロ回路によって消費される電流は小さいため、コンデンサの両端の電圧は電源電圧にほぼ等しくなります。

ツェナーダイオード VD1 は、マイクロ回路の電源電圧を制限します。実際、技術的条件によれば、15 Vを超えてはなりませんが、トランジスタが閉じると、デバイスを負荷に接続するワイヤに自己誘導EMFが発生し、コンデンサC1の両端の電圧がこの値を超える可能性があります。。接続線が長い場合、この EMF が大きくなる可能性があるため、スイッチ SA1 と直列に、数キロオームの抵抗器 R4 をオンにする必要があります。ちなみに、電源電圧が15Vを超える場合にもこの抵抗が必要になります。

レギュレータでは、K564LA7、564LE5、564LA7マイクロ回路、KD521、KD522シリーズのダイオードを使用できます。抵抗 R2 - SPZ-ZvM (スイッチ付き)、残り - MLT、S2-33、R1-4、コンデンサ C1 - K53-1、K53-1A、K53-18 または表面実装用小型、C2 - K10 -17-1 。

レギュレータは、両面フォイルグラスファイバー製のプリント基板上に組み立てられます。そのスケッチを図に示します。 2a. 詳細は両面に配置され（図2、b）、異なる面の印刷された導体が穴を介してワイヤジャンパーによって接続されます。

小型パワーレギュレータ

レギュレータを負荷および電源に接続するワイヤはできるだけ短く、数センチメートル以上の長さにして、インダクタンスを減らすためにツイストする必要があります。

レギュレータの設定は、抵抗 R1 と R4 の選択だけで済みます。これを行うには、負荷と直列に接続され、スイッチの接点と並列にミリ電流計が接続されます（接点は開いている必要があり、そのために厚い紙のストリップが接点の間に置かれます）。可変抵抗器 R2 で負荷電力を調整することにより、コンデンサ C1 の両端の電圧が制御されます。この電圧は電源電圧より約 0,5 V 低くなります。最大負荷電力で低下した場合は、R1をより大きな抵抗値の抵抗器に交換する必要があります。逆に、電源電圧を超えてツェナーダイオードVD1の安定化電圧に達した場合は、抵抗器 R4 を取り付ける必要がある場合があります (この場合、ダイオード VD4 のカソードの出力が半田付けされる印刷導体から、図 2b で破線で囲まれた領域が削除されます)。

最後に、電源電圧の全範囲でレギュレータによって消費される電流を測定することによって、抵抗器 R4 をオンにする必要性が判断されます。数ミリアンペアを超えない場合は、抵抗 R4 を省略できます。それ以外の場合は、この電流が 10 mA を超えないように選択する必要があります。電源電圧が 15 V を超える場合、抵抗器の抵抗値 (オーム単位) は少なくとも (Upit-15) / 0,01 でなければなりません。

負荷電流が5Aを超える場合、トランジスタはヒートシンク（厚さ0,5 ... 1 mm、面積数μmの銅板）にはんだ付け（低融点はんだ）で固定する必要があります。平方センチメートル。

著者: I. Nechaev、クルスク

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