トランジスタ12ボルト600ミリアンペアのシンプルで強力な並列スタビライザー。スキーム、説明

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トランジスタ12ボルト600ミリアンペアのシンプルで強力な並列スタビライザー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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提案された記事は、並列スタビライザーの動作原理を説明し、強力な高品質ベースアンプの電源を安定化するためにそれを使用する可能性を検討します。並列レギュレータを備えた完全な電源の図も示されています。

パラレルレギュレータは、アマチュア無線や高品質の産業用オーディオ機器の間で広く使用されています。これらのデバイスでは、安定化要素は負荷と並列に接続されており、これは速度などのスタビライザーのパラメータによく反映されます。実際、スタビライザーの速度は安定化要素の速度によって決まります。また、並列スタビライザの利点として、スタビライザの消費電流に関係なく、電源からの消費電流が変わらないことが挙げられます。この事実は、効率が低い原因ではありますが、(消費電流の偏差が変圧器と整流器のブリッジを通って流れないという事実により) 全体として PSU によって放出されるノイズのレベルにプラスの効果をもたらします。

最も単純な並列スタビライザー、つまりツェナーダイオード上のパラメトリックスタビライザーの例で上記のことを考えてみましょう (図 1)。

トランジスタ 12 ボルト 600 ミリアンペアの単純な強力な並列スタビライザー。パラメトリックスタビライザー
米。 1.パラメトリックスタビライザー

抵抗 R0 は、ツェナーダイオードとそれに並列接続された負荷を流れる合計電流を設定します。負荷電流が変化しても、抵抗 R0 を流れる電流は一定のままで、ツェナーダイオード D1 を流れる電流のみが変化することが簡単にわかります。これは、条件 (1) が満たされている限り発生します。

I_Н<I_R0-I_st.min. (1)
私はどこに_Н - 負荷電流、
I_R0 - R0 を流れる電流、
I_st.min. - ツェナーダイオード D1 の最小安定化電流

このスタビライザーの速度は、主にツェナーダイオード [1] のバリア容量の値の変化率とコンデンサ C1 の充放電時間によって決まります。

ただし、このような安定化装置には欠点もあります。特に、ある程度まともな安定化係数 (> 100) を得るには、負荷電流に見合った電流がツェナーダイオードを流れる必要があります。この状況は、ツェナーダイオードの大部分が最大 100 mA までの電流向けに設計されているという事実を考慮すると、強力なデバイスでパラメトリックスタビライザーを使用することを困難にしています。

この障害を回避するには、図に示すように、MOSFET トランジスタなどの強力な能動素子をスタビライザーと並列に配置します。 2.

トランジスタ 12 ボルト 600 ミリアンペアの単純な強力な並列スタビライザー。強力なパラレルスタビライザー
米。 2.強力なパラレルスタビライザー

この回路では、ツェナーダイオードは、主電流が流れるドレイン-ソース回路を通じてトランジスタ Q1 のゲートに安定した電圧を設定するだけです。ツェナーダイオード VD3 は、この実装の高電圧による絶縁破壊から Q1 を保護します。このスキームの動作の詳細については、[2] を参照してください。

図 30 に示す回路は、大電流 (適用される MOSFET の制限特性によって制限される) で動作することができますが、より多くの電力を放出し、効率が低くなります (抵抗 R1 での降下が比較的大きい場合は 100% 未満) 、MOSFET を流れる電流は負荷を流れる電流に匹敵し、入力電圧と出力電圧の値は XNUMX V を超えません)、これは高電力アプリケーションでは重大な欠点です。

しかし、この回路の不安定性の原因が除去されれば、MOSFET を流れる電流は安定化係数を損なうことなく大幅に削減できます。さらに詳しく見てみましょう。

スタビライザーの入力電圧が変化すると、抵抗 R1 を流れる電流が変化します。この変化は、この抵抗の値を増やすことで軽減できますが、そのためには、この抵抗の両端の電圧降下の増加が必要になります。、したがって効率が低下します。私の意見では、最良の解決策は、この抵抗を電流源に置き換えることです。電流源のアクティブ要素が動作するために、電圧降下を入力電圧偏差の合計 + 2 ～ 3 ボルトに設定できます。通常は。

これらの追加を考慮して、図に示す並列安定器を備えた電源回路が開発されました。 3.

米。 3. 並列スタビライザーを備えた PSU の概略図 (クリックして拡大)

ここでの電流設定抵抗の機能は、トランジスタ Q1 の電流源によって実行されます。生成する電流の不安定性を軽減するために、低電力の別の電流源から電力が供給され、さらに RCR フィルターを介して電力が供給され、リップルが低減されます。抵抗 R7 はスタビライザー、抵抗 R4 の動作電流をスムーズに大まかに調整できます。抵抗 R8 により、スタビライザーの出力電圧を狭い範囲で調整できます。 R6 は PSU 負荷を表し、約 600 mA を消費します (負荷のない状態で PSU を接続しないでください)。トランジスタQ1およびM1は、少なくとも500平方センチメートルの面積を持つ共通のラジエーターに設置できます。

スタビライザーの主な技術的特徴 (入力および出力 RC フィルター付き):

出力電圧 = 12V。
入力電圧 > 18V。
負荷電流 - 600mA
消費電流 - 750 mA (図に示されている定格では、影響の大きさの順に抵抗 R2、R7、R4 を選択することで変わります)
出力リップルレベル - -112dB
効率=57%

提示された回路は、並列安定器の利点をほぼ完全に保持しながら、補償直列安定器の特性に匹敵する効率と Kst の点で十分に高いパラメータを備えていることが簡単にわかります。

同時に、回路は非常に単純で、希少な部品を必要とせず、初心者のアマチュア無線家でも設計できます。

回路内の入力電圧が最大 50V の場合、Q1-BD244C、Q2-BC546A、M1-IRF630 を使用できます。ツェナーダイオード D7 として、8,2 V の任意の電圧、SF1 などのダイオード D4 ～ D54、ダイオード D5、D6、D8、D9 (たとえば 1N4148) を使用できます。

文学

Zherebtsov I.P。エレクトロニクスの基礎、p. 40、L、1989
Ryzhkov V.A. シンプルな並列トランジスタスタビライザー、audioportal.su/another/p2_articleid/65

著者：オレグ・バウシェフ、別名オレギュリッチ。出版物: cxem.net

他の記事も見る セクションサージプロテクタ.

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