過負荷保護を備えた安定化された安定化電源。スキーム、説明

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過負荷保護機能を備えた安定化された安定化電源。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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多くのアマチュア無線電源（PSU）は、KR142EN12、KR142EN22A、KR142EN24チップなどで作られています。これらのマイクロ回路の調整下限は1,2〜1,3 Vですが、0,5〜1 Vの電圧が必要な場合もあります。著者は、これらのマイクロ回路に基づくPSUのいくつかの技術的ソリューションを提供しています。

集積回路（IC）KR142EN12A（図1）は、KT-28-2パッケージの補償タイプの調整可能な電圧レギュレータであり、1,5の電圧範囲で最大1,2 Aの電流でデバイスに電力を供給することができます... 37 V. この統合スタビライザーには、熱的に安定した電流保護と出力短絡保護があります。

過負荷保護を備えた安定化された安定化電源。 KR142EN12A
米。 1. IC KR142EN12A

IC KR142EN12Aに基づいて、調整可能な電源を構築することが可能であり、その回路（トランスとダイオードブリッジなし）を図2に示します。 1.整流された入力電圧は、ダイオードブリッジからコンデンサC2に供給されます。トランジスタVT1とチップDA1はラジエーターに配置する必要があります。ヒートシンクフランジDA2はピン1に電気的に接続されているため、DA2とトランジスタVD1が同じヒートシンク上にある場合は、それらを互いに絶縁する必要があります。著者のバージョンでは、DA2は、ヒートシンクとトランジスタVTXNUMXに電気的に接続されていない別の小さなヒートシンクに取り付けられています。

過負荷保護を備えた安定化された安定化電源。 IC KR142EN12A の調整可能な PSU
米。 2. IC KR142EN12Aの調整可能なPSU

ヒートシンクを備えたチップによって消費される電力は、10 ワットを超えてはなりません。抵抗器 R3 と R5 は、スタビライザーの測定要素に含まれる分圧器を形成し、次の式に従って選択されます。

U_O =U_out.min ( 1 + R3/R5 )。

コンデンサC2と抵抗R2（熱安定点VD1の選択に使用）には、-5Vの安定した負電圧が供給されます。

スタビライザーの出力回路の短絡から保護するには、少なくとも3μFの容量を持つ電解コンデンサを抵抗R10と並列に接続し、抵抗R5をKD521Aダイオードでシャントするだけで十分です。部品の位置は重要ではありませんが、良好な温度安定性のために適切なタイプの抵抗を使用する必要があります。それらは、熱源からできるだけ離れた場所に配置する必要があります。出力電圧の全体的な安定性は多くの要因で構成されており、通常、ウォームアップ後に 0,25% を超えることはありません。

デバイスの電源を入れてウォームアップした後、0 V の最小出力電圧が抵抗 Radd によって設定されます。抵抗器 R2 (図 2) と抵抗器 Radd (図 3) は、SP5 シリーズのマルチターントリマーでなければなりません。

過負荷保護を備えた安定化された安定化電源。スイッチング方式ラッド
米。 3.スイッチングスキームラッド

KR142EN12A マイクロ回路の電流能力は 1,5 A に制限されています。現在、同様のパラメータを持つマイクロ回路が販売されていますが、負荷のより高い電流用に設計されています。たとえば、LM350 - 3 A の電流の場合、LM338 - 電流の場合これらの超小型回路に関するデータは、ナショナルセミコンダクターの Web サイト [5] で見つけることができます。

最近、LOW DROPシリーズ（SD、DV、LT1083 / 1084/1085）から輸入されたマイクロサーキットが発売されました。これらのマイクロ回路は、入力と出力の間の低電圧（1 ...1,3 Vまで）で動作し、1,25 /30/7,5の負荷電流で5...3Vの範囲の安定した電圧を出力に提供します。それぞれA。パラメータの点でKR142EN22タイプの最も近い国内のアナログは、7,5Aの最大安定化電流を持っています。

最大出力電流では、少なくとも1,5 Vの入出力電圧で安定化モードがメーカーによって保証されています。マイクロ回路には、許容値の負荷電流を超えることに対する保護機能と、過熱に対する熱保護機能も組み込まれています。ケースの。

これらの安定器は、0,05%/V の出力電圧不安定性を提供し、出力電流が 10 mA から 0,1%/V を下回らない最大値まで変化するときの出力電圧不安定性を提供します。

図に図４は、図２に示される、トランジスタＶＴ１およびＶＴ２なしで行うことを可能にする、家庭用実験室用の電源回路を示している。 DA4 KR1EN2Aチップの代わりに、KR2EN1Aチップが使用されました。これは低電圧降下の調整可能なレギュレータであり、負荷に最大142Aの電流を流すことができます。

米。 4. IC KR142EN22A の調整可能な PSU (クリックして拡大)

スタビライザーの出力での最大消費電力 Pmax は、次の式で計算できます。

Р_マックス = (U_〜で -U_O）では、_O,
どこで_〜で - DA3チップに供給される入力電圧、U_O - 負荷での出力電圧、I_O - マイクロ回路の出力電流。

たとえば、チップに印加される入力電圧 U_〜で=39 V、負荷 U での出力電圧_O= 30 V、負荷電流I_O\u5d 45 Aの場合、負荷でマイクロ回路によって消費される最大電力はXNUMXワットです。

電解コンデンサC7は、高周波での出力インピーダンスを低減するために使用され、ノイズ電圧レベルを低下させ、リップル平滑化を改善します。このコンデンサがタンタルの場合、その公称静電容量は少なくとも22マイクロファラッド、アルミニウムの場合は少なくとも150マイクロファラッドである必要があります。必要に応じて、コンデンサC7の静電容量を増やすことができます。

電解コンデンサC7が155 mmを超える距離にあり、断面積が1 mm未満のワイヤでPSUに接続されている場合、少なくとも7マイクロファラッドの容量を持つ追加の電解コンデンサが取り付けられますマイクロ回路自体に近い、コンデンサC10に平行なボード。

フィルタコンデンサC1の静電容量は、出力電流2000 Aあたり1マイクロファラッド（少なくとも50 Vの電圧）に基づいて概算できます。出力電圧の温度ドリフトを低減するには、抵抗R8は、1％以上の誤差のあるワイヤまたは金属箔である必要があります。抵抗R7はR8と同じタイプです。 KS113Aツェナーダイオードが利用できない場合は、図3に示すアセンブリを使用できます。 [2]に示されている保護回路ソリューションは、完璧に機能し、実際にテストされているため、作成者に非常に適しています。 [3]で提案されているような、任意のBP保護回路ソリューションを使用できます。著者のバージョンでは、リレーK1がアクティブになると、接点K1.1が閉じ、抵抗R7が短絡し、PSU出力の電圧が0Vになります。

PSUのプリント回路基板と要素の位置を図5に示します。 6、PSUの外観 - 図中。 112. PCB 寸法 75x3mm。ラジエターセレクトニードル。 DAXNUMX チップは、ガスケットによってヒートシンクから分離され、チップをヒートシンクに押し付けるスチールスプリングプレートで取り付けられています。

過負荷保護を備えた安定化された安定化電源。要素の位置

過負荷保護を備えた安定化安定化電源。プリント回路基板
米。 5. PSUのプリント回路基板と要素の位置

タイプ K1-50 のコンデンサ C24 は、4700 μFx50 V の容量を持つ 50 つの並列接続されたコンデンサで構成されています. 6 μFx10000 V の容量を持つタイプ K50-7 のコンデンサのインポートされたアナログを使用できます. コンデンサは配置する必要がありますボードにできるだけ近づけて、ボードに接続する導体をできるだけ短くする必要があります。容量1000uFx50VのWeston製のコンデンサC8。コンデンサC0,01は図には示されていませんが、プリント基板に穴があります。少なくとも 0,1 ～ 10 V の電圧に対して、定格が 15 ～ XNUMX μF のコンデンサを使用できます。

過負荷保護を備えた安定化された安定化電源。 PSUの外観
米。 6. PSUの外観

ダイオード VD1-VD4 は輸入された RS602 ダイオードマイクロアセンブリで、最大電流 6 A 用に設計されています (図 4)。電源保護回路にはRES10リレー（パスポートRS4524302）を使用しています。著者のバージョンでは、SPP-ZA タイプの抵抗器 R7 が使用され、パラメータの広がりは 5% 以下でした。抵抗 R8 (図 4) の広がりは、指定された値から 1% 以下でなければなりません。

電源は通常、構成を必要とせず、組み立て後すぐに動作を開始します。抵抗 R6 (図 4) または抵抗 Rdop (図 3) でユニットをウォームアップした後、0 V が R7 の公称値に設定されます。

この設計では、0,1Wの電力を持つOSM-100UZブランドの電源トランスが使用されています。磁気コアShL25/40-25。一次巻線には、734ターンのPEVワイヤ0,6 mm、巻線II-90ターンのPEVワイヤ1,6 mm、巻線III-46ターンのPEVワイヤ0,4 mmが含まれ、中央からタップがあります。

RS602ダイオードアセンブリは、KD10A、V、D、KD203 A-Gなど、少なくとも210 Aの電流定格のダイオードと交換できます（ダイオードを個別に配置しない場合は、プリント回路基板をやり直す必要があります）。。トランジスタVT1として、トランジスタKT361Gを使用できます。

文学

National.com/catalog/AnalogRegulators_LinearRegulators-StandardNPN_PositiveVoltageAdjutable.html
Morokhin L. 実験室の電源//ラジオ。 - 1999年 - 第2号
NechaevI.過負荷//無線からの小規模ネットワーク電源の保護。 -1996.-№12

著者: A.N. パトリン、キルサノフ。出版物: radioradar.net

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