電圧安定器または充電器のフィードバック回路でのフォトカプラの使用。スキーム、説明

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電圧安定器または充電器のフィードバック回路でフォトカプラを使用する。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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複雑な電圧センサーを使用せずに、低容量バッテリの安定化と充電器として同時に機能するシンプルで低コストの回路を組み立てることができます。この回路では、単純なフィードバック回路に含まれるフォトカプラのダイオード (エミッタ) が出力電圧の変化を認識します。この回路は、12,7 mA の電流で 50 V の安定した出力電圧を生成し、非常に簡単に変更できる電流と電圧の制限を維持しながらバッテリを充電するために使用できます。

フォトカプラは、電圧センサーとしての用途に最適なデバイスです。ダイオードは、回路に負荷をかけたり、通常の動作モードに違反したりせずに出力電圧を認識します。ダイオードの両端の電圧は変化せず、充電電流または負荷電流の変化に対して比較的小さな値になります。

図に示すように、ダイオードブリッジとコンデンサ C1 は、AC 入力電圧を整流およびフィルタリングします。回路が充電器として機能すると仮定しましょう。

（クリックして拡大）

バッテリが完全に充電されていない場合、バッテリの電圧は 12,7 V (Vz + Vd) 未満です。この電圧は、フォトカプラダイオードと直列に接続された適切なシリコンツェナーダイオードを選択することによって設定されます。この場合、1N2270 シリーズトランジスタがオンになり、バッテリに電流が流れます。 1A の電流は、主に 220 オームの抵抗によって制限されます。

バッテリ電圧が (Vz+Vd) を超えると、ツェナーダイオードがオンになり、フォトカプラダイオードに電流 Iz が流れ、フォトトランジスタがオンになり、直列トランジスタ Q がオフになります。モードでは、電流は12,7 Bの電圧で負荷に入ります。この場合、もちろん、出力電流は主に負荷抵抗に依存します。

リップル電圧は、安定化モードで 25 mV、充電モードで 1 mV です。この回路は、電圧変化で 30 mV / V、8 ～ 5 mA の範囲の負荷変化で 30 mV / mA の安定化を提供します。両方のパラメータは、トランジスタ Q を複合トランジスタに置き換えることで改善できます。

出力電圧と電流は、抵抗 R1 と R2 およびツェナーダイオードを適切に選択することによって設定できます。さらに、バッテリ容量 (C) (ミリアンペア時) と入力電圧 (コンデンサ C1) が与えられれば、抵抗器の抵抗値を求めることができます。

実験的に、回路の最良の動作のために、電流 Ia は 0,25 C に等しくなければならないことがわかりました。この比率は、比較的大きな充電電流を消費するバッテリーの場合に典型的です。入力電圧Vを仮定すると_in トランジスタQのベース - エミッタ間電圧降下よりもはるかに大きい場合、次のようになります。

R2>V_in/0,25C-R1/h_fe,

どこで_fe はトランジスタ Q の DC ゲインです。R2 の最小値を求めるには、Io が既知であると仮定します。したがって、

R2<(V_in-Vo/Io.

この式は、Io>Iz の場合に有効です。

R1 の値は、トランジスタ Q のオフ状態に対応する Io の最小値に依存します。

R1>(V_in-Vo)/0,02C.

この式は、Io の最小値が約 0,02C であると仮定しています。これは、理論的ではなく実験的に決定された比率です。

著者: LA チャーカソン; 出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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