|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
無線電子工学および電気工学の百科事典 シンプルで強力な電圧安定器。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
DC 電圧安定化装置 (SN) の回路は非常に多様です。 通常、これらのデバイスの特性が優れているほど、その設計はより複雑になります。 初心者には回路がシンプルなボルテージレギュレータが最適です。 提案されたオプションは、図 1 の安定化回路に基づいています。 回路が非常に単純であるにもかかわらず、動作の信頼性は非常に高いです。
このような CH はさまざまな状況で使用する必要がありました。 負荷電流制限があり、追加の要素なしで実行できるため、非常に有益です。 負荷の最大電流は、抵抗器 R3 の抵抗値によって決まります。 この抵抗の抵抗値が減少すると短絡電流 (Ish.c) の値が増加し、逆にこの抵抗の抵抗値が増加すると Ish.c が減少し、短絡電流 (Ish.c) の値が減少します。 CH の最大動作電流 (通常、この電流は (0,5, 0,7 ... 3) Ikz の範囲内です)。 抵抗器Ｒ３の端子が短絡すると、電流Ｉｋ．ｚには明確な制限がないため、この場合、負荷ＣＨの短絡（短絡）がトランジスタＣＨの損傷につながる。 この動作モードについてはこれ以上考慮しません。 電流 Ik.z を選択するときは、トランジスタ VT2 の安全動作 (OBR) の領域によって決まります。 したがって、わずか 11 個のコンポーネントで組み立てられた CH を使用して、最大数アンペアの電流消費でさまざまな機器に電力を供給することができます。 したがって、図 1 による CH の利点は次のとおりです。 1) 可変抵抗器 R1 を使用して、出力安定化電圧をほぼゼロからツェナー ダイオード VD2 および VD2 の安定化電圧まで迅速に調整できる機能。 2）電流Ik.zを変更する可能性（このためには、R3の代わりに、抵抗3オームのPP470タイプの巻線可変抵抗器を取り付けるだけで十分です）。 ３）回路の始動が容易である（他のＣＨ回路で頻繁に必要とされる特別なトリガ要素が必要ない）。 ４）簡単な方法でSN特性を飛躍的に改善できる。 もう一つ重要な状況。 強力な調整トランジスタ VT2 のコレクタが CH の出力 (正のバス) に接続されているため、この要素を電源ユニット (PSU) の金属ケースに直接固定することができます。 このスキームに従ってバイポーラ CH を構築することは難しくありません。 この場合、ネットワーク変圧器と整流器の個別の巻線が必要ですが、両方の SN アームの強力なトランジスタのコレクタを PSU シャーシに取り付けることができます。 次に、CH の回路が極端に単純であるために現れる欠点について説明します。 主な問題は電圧安定化係数 (VSC) の値が低いことであり、通常は数十を超えません。 リップル抑制係数も低いです。 CH の出力インピーダンスに対する決定的な影響は、適用されたトランジスタ VT1 および VT2 のベースの電流伝達係数によってもたらされます。 さらに、出力インピーダンスは負荷電流に大きく依存します。 したがって、この CH には最大ゲインのトランジスタを搭載する必要があります。 出力電圧がゼロからではなく、約 0,6 V から調整できる点が若干不便ですが、ほとんどの場合、これは重要ではありません。 市場には強力なPSUの選択肢がありますが、これらは回路の点で非常に「だまされている」ため、高価であり、修理に多くの時間を必要とします。 図1のSN回路を使用すると、修理作業はもちろん、製造にも多くの時間と費用を費やすことなく、低電力電源と単純な実験室用電源の両方を作成できます。 図 1 に従って CH を簡単に変更することで、このデバイスのパラメータを大幅に改善することができました。 まず第一に、パラメトリック電圧レギュレータ回路（要素 R1、VD1、VD2）をアップグレードし、たとえばダーリントン回路に従ってトランジスタとして複合トランジスタを使用する必要があります。 KT825 タイプのスーパーベータ トランジスタは非常に適しています (2T825 を使用することをお勧めします)。 複合トランジスタの CH の出力抵抗は減少し、0,1 オームを超えません (図 1 の回路の単一トランジスタの場合、出力抵抗は 0,3 ～ 1 A の負荷電流範囲で 5 オームを超えます)。また、KT825 トランジスタを使用すると、負荷電流 0,02 ～ 0,03 A の範囲で出力抵抗を最大 3 ～ 5 オームまで下げることができます。 CH にトランジスタタイプ KT825 を取り付ける場合は、制限抵抗 R3 の抵抗値を大きくすることが必須です。 これを行わないと、Ik.z の値は事実上無制限になり、負荷が短絡した場合、KT825 トランジスタが故障します。 このようなアップグレードにより、この SN 回路は、あらゆる種類の UMZCH、受信機、テープレコーダー、ラジオ局などへの電力供給に最適です。 KT825 トランジスタが利用できない場合は、図 2 のスキームに従って CH を実行できます。 その主な違いは、KT816 トランジスタが 4 つ追加されていることと、抵抗 RXNUMX の抵抗が倍増していることです。
この回路は、プリント基板に穴を開けるときにミニ電気ドリルに電力を供給するために使用できます。 したがって、出力安定化電圧の調整可能な範囲全体が使用されるのではなく、12 ... 17 V 内のセクションのみが使用されます。この範囲では、ドリル モーター シャフトの最適な電力調整が保証されます。 抵抗器 R3 は、可変抵抗器 R1 のエンジンとそのグラファイト コーティングの間の接触が壊れた場合に、ベースがオフになった状態でトランジスタ VT2 が動作する可能性を排除します。 ワイヤー抵抗器 R2 を使用することもできます。このような抵抗器はグラファイト抵抗器よりも耐久性があります。 R4 = 20 kOhm の電流 Ik.z は 5 A、R4 = 10 kOhm - 6,3 A、R4 = 4,7 kOhm - 9 A です。 8102 つの KT3 トランジスタを並列接続すると (図 4)、R4,7 = 10 kOhm で Ik.z = 816 A となります。したがって、回路に追加の KT4 トランジスタを含めることで、特性を改善できるだけでなく、 CH だけでなく、VD4 要素、R1、および VT1 を流れる電流も削減します。 後者の場合、VT3102として電流伝達係数の高いトランジスタ、例えばKT3D(E)を使用することが可能になります。 そして、これにより CH の仕事の質が向上します。 したがって、たとえば、抵抗器の抵抗値が R75 = 1 オーム CH の場合、図 5,5 の電流値は Ik.z = 3 A になり、R43 = 7 オームの場合は Ik.z = 3 A になります。 ご覧のとおり、電流制限抵抗器 Ik.z の抵抗値は、高負荷電流に対して低すぎることがわかります。 この場合、CH の効率が低下し、抵抗 R3 が過熱するだけでなく、CH のダイオード VDXNUMX に大量の電流が流れます。
CH の特性は、パラメトリックスタビライザーの回路構成 (図 1、1 の回路の要素 R2、VD1、VD2) を変更することでさらに改善できます。 図 4 のスキームに従って、このノードのパラメータを改善できます。 トランジスタ VT1 には安定電流発生器 (GST) が組み込まれています。 トランジスタ VT1 はベース接地回路に従って接続されているため、この回路は高周波で自励励起しやすくなります。 ツェナー ダイオード VD3 と VD4 を分流するコンデンサがないことによっても、自己励起が促進されます。 したがって、そのようなコンデンサが図4の回路に導入されています（C1）。 図 4 のスキームの測定結果を表 1 に示します。
表1
より完全なスキームを図 5 に示し、その測定結果を表 2 に示します。
表2
回路がわずかに複雑になるだけで、CSN の改善が非常に重要であることが簡単にわかります。 最も単純な HTS 方式の欠点は、電流安定化係数が低いことです (これは、HTS のバイポーラ型に特に当てはまります)。 そしてこれは、まず第一に、基準電圧の不安定性によるものです。 ツェナー ダイオードの安定化電圧 VD1 (RE 4/5 の図 9 および 2001 を参照)。 結局のところ、Uin が変化すると、ツェナー ダイオード VD1 を流れる電流も変化し、これは必然的にツェナー ダイオード VD1 の電圧の変化につながります。 後者の状況では、GTS 電流に変化が生じ、もちろん ION 出力の電圧も変化します (要素 VD2、VD3 - 図 4 および VD3、VD4 - 図 5)。 この現象は回路に沿ってさらに伝わり、スタビライザの SVR の急激な低下を引き起こします。 図のスキームによるION。 5 はすでに 2 つの別個の GTS で構成されています。 そのうちの 1 つ目は、VT2 電界効果トランジスタ上に組み立てられています。 この HST はツェナー ダイオード VD2 を流れる電流を安定させ、後者の電圧の変化を実質的に排除します (表 818 を参照)。 これにより、この ION の CSN が大幅に増加します。 ツェナー ダイオード VD6 は、電圧 Uin の増加に伴って回路の信頼性を高めます。 さらに、ツェナー ダイオード D1E を流れる電流の安定化は、ION 回路にもう XNUMX つの「フィールド」を含めることによって達成されました (図 XNUMX)。 この電界効果トランジスタは VTXNUMX トランジスタのエミッタ回路に含まれており、電流の安定性が数倍向上します。
仕様によれば、D818E ツェナー ダイオードを流れる電流が 10 mA であるため、ION 電圧の熱安定性が最高になります。 シンプルな ION 回路のセットがあれば、非常に優れた特性を備え、そして最も重要なことに、高い価格/品質比を備えた PSU 設計を非常に迅速に組み立てることができます。 簡単な実験室用 PSU の図を図に示します。 7。
PSU には、ネットワークへの「ソフト」接続のためのデバイスが含まれています。 この場合、高価な電源要素（ネットワークトランス、フィルターコンデンサ、整流ダイオード、後者は価格帯としては安価ですが、それらの「離脱」には故障の可能性が伴います）の耐用年数で間違いなく勝ちます。他の無線コンポーネント）。 PSU がネットワークに接続されると、強力な抵抗器 R1 の抵抗を通じてネットワーク変圧器 T2 がオンになります。 これにより、素子 T1、C3、VD1 ～ VD4 を流れる電流サージが大幅に減少します。 数秒後、リレー K1 が作動し、その接点 K1.1 が抵抗 R2 を閉じます。 これで、PSU は完全に動作する準備が整いました。 ソフトスタート回路は、R1、R2、VD5 ～ VD8、VD9、C2、K1 の要素に組み込まれています。 T1をネットワークに接続するための遅延時間は、電解コンデンサC2の静電容量の値とリレーK1の巻線の直流抵抗によって決まります。 これらの素子の静電容量と抵抗が増加すると、時間遅延が増加します。 抵抗 R1 は、コンデンサ C1 とダイオード ブリッジ VD5-VD8 を介した信頼性の高い電流制限器です。 ツェナー ダイオードは、コンデンサ C2 とリレー K1 をこれらの要素の電圧の緊急上昇から保護します (たとえば、リレー K1 の巻線が切れた場合、ツェナー ダイオードがないと、コンデンサ C2 は明らかに電圧の急激な上昇により故障の危険にさらされます)端子の電圧）。 他のすべてのCHノードはすでに上記で説明されているため、コメントは必要ありません。 詳細については。 この PSU および他の同様の設計では、最大コレクタ - エミッタ間電圧 (Uke) の値が明らかに低減された KT8102 トランジスタを使用しました。 Ukemax 値は、この目的のために特別に設計されたメーターによって測定されました [1]。 UMZCH用にKT8102トランジスタを選択しましたが、残念ながら購入したトランジスタの中にはUkemaxが削減されたコピー品がほとんどでした。 PSU に搭載されていたのは、これらの「悲惨な」トランジスタでした。 この PSU の回路では、Ukemax≧35 V の強力なトランジスタを使用できます (常に最小マージンが必要です)。 トランジスタ KT816 の代わりに KT814 を取り付けることもできます。 KT801 タイプのトランジスタは、Uke≧30 V および Ik≧0,1 A の任意のシリコン トランジスタに置き換えることができます。トランジスタ VT2 - KT3107 は、任意の文字インデックスまたは KT361 (B、T、E) を持ちます。 電界効果トランジスタ タイプ 2P303D (KP 303D) は、初期ドレイン電流 (Is.nach) ≥3 mA のこのシリーズ (V、D、D、E、I) のいずれかに置き換えることができます。 電界効果トランジスタを使用しないことに決めた場合は、図8のスキームに従ってIONを使用する方が良いでしょう。 この回路では、ツェナー ダイオード VD1 での電圧の安定化は、トランジスタ VT2 に組み込まれた XNUMX 番目の HST によって実行されます。
抵抗 R2 と R3 は寄生防止です。 KS133 ツェナーダイオードの代わりに、KS147 または 5 ～ 7 個を取り付けることができます。 シリコン ダイオードの直列接続サンプル (KD521、522、D220、D223 など)。 ダイオードの数は減らすことができますが、同時にKT3107Kトランジスタのエミッタ回路にある電流安定化抵抗の抵抗値も下げる必要があります。 そして、これは GTS 電流の安定性の低下を引き起こします。 KS133 の代わりに、AL307 タイプの 818 つの直列接続された LED も取り付けられましたが、他のものも可能です。 この HTS 回路ではそれらを流れる電流が安定するため、電圧も安定します (温度の影響についてはまだ話していません)。 ただし、D814E ツェナー ダイオードを D818 やその他の同様のダイオードに置き換えると、ION の熱安定性が低下します。 したがって、電圧温度係数 (TKN) の値が小さい DXNUMXE タイプのツェナー ダイオードが選択されました。 TKN に特別な要件がない場合は、非常に広範囲のツェナー ダイオードを回路で使用できます。 ツェナーダイオード VD11 は D814 A(B)、KS175 などに、VD9 は D816V に置き換えることができます。 シリコン ダイオード D223 を同様のものと交換します。 強力な整流器 VD1 ～ VD4 のダイオードを、Uobr≥100 V の他のダイオード (KD213 など) に置き換えます。 これらのダイオードは XNUMX つのヒートシンク (XNUMX つのラジエーターに XNUMX つのダイオード) に取り付けられました。 16 つの小さなヒートシンクの面積は 2 cm40 (AL、40x32 mm)、2 つ目は 80 cm40 (5x8 mm) です。 ブリッジ ダイオード VD400 ～ VD0,3 - Uobr ≥ 401 V および Istraight ≥ 402 A の任意のもの、たとえば、KTs405G、KU407 (A、B、C、F、I)、KTsXNUMX (A、B、C、F、I)、KTSXNUMXA 、など。 可変抵抗器 R4、R10、および R11 - 任意のタイプ。 これらの抵抗の値を変更することはまったく問題ありません（R4の場合 - 2,2 kΩに減少します）。 抵抗器 R4 の抵抗値が減少すると、GTS 電流を増加する必要があります。 抵抗 R13 および R14 を使用すると、電流 Ik.z の必要な値を設定できます。 強力な巻線エミッタ抵抗器 R5 ～ R7 は、線形抵抗が約 0,056 オーム / cm のニクロム線で作られています。 強力ワイヤー抵抗器タイプPEV-10。 これは、MLT-2W (抵抗が 5 ... 6 kOhm の 3 ～ 3,3 個など) などの抵抗器の並列接続に置き換えることができます。 リレー - RKM1、バージョン RS4-503.861、直流に対する巻線抵抗 - 500 オーム。 図のスキームでは、 7 個の使用コンデンサ: C1、C4、C6 - タイプ K73-17。 C2 - K50-16; C3 - K50-18; C5、C7 - K50-12。 回路の特に重要な場所では、「電解質」が非電解コンデンサによって分流されます。 PSU を使用して RF デバイスに電力を供給する場合は、追加のコンデンサ (マイカ (CSO) など) を使用して CH 出力をシャントすることをお勧めします。 そしてもちろん、この電源回路内のすべてのコンデンサは、適切なパラメータを備えた任意のタイプにすることができます。 トランスT1について。 ネットワークトランスにはTC-200をリワインドして使用しました。 二次巻線の電圧は 22 V、PEV-2 ワイヤの直径は 1,45 mm です。 ヒューズ.U - 自家製。 ∅0,23mm、長さ30mmの単芯銅導体（普通線でも可）でできています（はんだ付け）。 KT8102 トランジスタのヒートシンクとして、古い UEMI-50 アンプの通常のラジエーターが使用されました。 必要なヒートシンク領域がない (≧ 2000 cm2) 場合は、次の手順に従ってください。 PSUケースの製作には板金（ジュラルミンまたはアルミニウム）を使用しました。 ケース寸法が 40x20x11 cm の場合、上部の取り外し可能なカバーのみの冷却面は約 1240 cm2 です。 このようなヒートシンクは非常に効率的です。 トランジスタの 62 つはケースの底部 (底部、シャーシ) にも固定されています。 パワートランジスタは互いに距離を置いて固定されています。 20つある場合は、上半身の全長（この場合は802cm）を803等分します。 これらの強力なトランジスタは、805 cmの距離に配置されています（同じ線上で、ケーシングの中央部分にあります）。 電源回路内のすべての半導体素子と電解コンデンサの極性を逆にすることで、KT808、KT812、KT5、KT1、KT270などの強力なコモンN-PNトランジスタをCHに搭載することが可能です。回路なので、双極性血圧を設計する必要があるときにそれを行います。 電圧計と電流計は図には示されていません。 CH 負荷に 270 A を超える電流が必要な場合 (このようなモードでの PSU の長期動作を意味します)、TS-1,82 (TSA-6) が変圧器 T8 として使用されます。 二次巻線には直径12 mmのワイヤが巻かれており、変圧器から20〜XNUMX A以上（最大XNUMX A）の電流を「引き出す」ことができます。Ik.zを選択してください。 = XNUMXA。 鍛造について。 エラーがなければ、保守可能な無線コンポーネントから組み立てられた PSU 設計は、ネットワークに接続するとすぐに機能します。 必要なのは、抵抗器 R3 と R9 の必要な抵抗値を選択することだけです。 最初のものは GTS 電流を決定します。 ツェナー ダイオード VD12 および VD13 を流れる電流を 10 mA に設定する必要があります。 抵抗 R9 は電流 Ik.z を設定します。 5〜10A以内。 KT8102 の一部のインスタンスは、自己励起する傾向が非常に高くなります (特に「スイープ」インストールの場合)。 CH出力にオシロスコープを接続することで発生の有無を検出します。 この場合、コンデンサ C6 と C7 を CH から一時的にはんだ付けします。 動作中の CH 回路はこれらの要素がなくても励起されませんが、RF 生成が発生した場合は、これらの要素がないと検出が容易になります。 抵抗値が 3 ～ 5 オームの低抵抗抵抗が生成トランジスタのベース回路 (通常は VT5 ～ VT10 トランジスタの 60 つ) に組み込まれており、さらに良いのは、XNUMX μHz を超えるインダクタンスを持つチョークです。 。 ベース回路の抵抗が大きすぎると、MV の性能が低下します (Rout が増加します)。 この PSU のプリント基板を図に示します。 プリント導体の側面から見た図9 - 図10。
このボードには、トランジスタ VT1 および VT2 を流れる電流を測定するために特別に設計された 11 つの技術ジャンパがあります (印刷された導体を切断する必要はありません)。 「ソフト」スイッチング回路のプリント基板を図に示します。 12とXNUMX。
リレーは基板の外側にあります。 設置によりRoutが増加しないように、CH出力の「マイナス」端子につながる配線はコンデンサC3のマイナス極板に直接半田付けされています。 この出力 C3 は別の導体で CH 回路にはんだ付けされます。 このコンデンサの静電容量を選択するときは、負荷電流の各アンペアに対して 1000 ～ 2000 μA というルールに従って選択します。 コンデンサ C6 と C7 は PSU 出力端子の接触タブに直接はんだ付けされています。 CHの近代化の可能性について。 まず最も重要なことですが、SN の特性を改善するには、ION と SN に別々の電源を供給する必要があります。 この場合、別の巻線 (または変圧器) が独自の整流器とともに使用されます。 これにより、ION と CH 回路全体の CSN が増加するだけでなく、II の電圧で 16,7 V CH の出力電圧が達成されるため、強力な整流器の巻線 II の巻数も減らすことができます。これにより、調整トランジスタ VT1VT17,5 の電力が解放されます。 負荷電流 3 A での MV の長期動作中、特に穴あき PSU ケース内にヒートシンクが配置されている場合は、強制冷却 (小型ファンによる送風) も使用されます。 巻線タップ II を切り替えて抵抗器 R5 に「結合」して使用することもできますが、実践でわかるように、これは PSU を動作させるときに非常に不便です。 ところで、GTS 回路内の電界効果トランジスタは、これらの配線の選択を気にせずに、必要な GTS 電流を得るために並列接続できます。 図の ION スキームを使用すると、非常に良好な結果が得られます。 図８では、抵抗器Ｒ１およびＲ４がＨＴＳに置き換えられている。 8 (エミッター HST - VT1)。 同時にツェナーダイオード VD4 (KS6D、図 3) を D1E に置き換え、Uin を 133 V 以上に高めます。 安定化された電圧は、パラメトリック電圧安定器の最も単純な回路 (典型的な構造 - トランジスタ - ツェナー ダイオード - 抵抗 - 8 つのコンデンサ) からこの ION の入力に供給されます。 上記の数十の CH は長年にわたり稼働しており、さまざまな RES に電力を供給する際の信頼性が証明されています。 文学：
著者: A.G. ジジューク
庭の花の間引き機
02.05.2024 最先端の赤外線顕微鏡
02.05.2024 昆虫用エアトラップ
01.05.2024
▪ サイトのセクション テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りの物体。 記事の選択 ▪ 記事 社会階層化への懸念からカラーテレビの開発を阻止しようとした国はどこでしょう? 詳細な回答 ▪ 記事既存の線路や高速道路の近くで作業しています。 労働保護に関する標準的な指導 ▪ 記事 単相非同期モーターの制御。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典 ▪ 記事 アナログおよびデジタル回路用の電源。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典 記事へのコメント： ピーター 私はこのスキームが好きではありません。 ![[泣く]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/cry.gif){kind=small} セルギ 寝てみます。 XNUMX週間以内にお知らせします。
ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー
www.diagram.com.ua |
他の記事も見る セクション 
科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：
このページのすべての言語