PWMスタビライザー付きの低電力コンデンサ整流器。スキーム、説明

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PWMスタビライザーを備えた低電力コンデンサ整流器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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私たちが注目するトランスレスコンデンサ整流器は、考えられるすべての動作モード (アイドル状態から定格負荷まで) で出力電圧の自動安定化を行います。これは、出力電圧を生成する原理の根本的な変更によって達成されました。他の同様のデバイスのように、ツェナーダイオードの抵抗を横切る主電源電圧の整流された半波の電流パルスによる電圧降下によるものではありません。ダイオードブリッジの蓄積コンデンサへの接続時間を変更することによって。

安定化コンデンサ整流器の図を図6.12に示します。 XNUMX。

PWMスタビライザー付き低電力コンデンサ整流器

スイッチモードで動作するトランジスタ VT1 は、ダイオードブリッジの出力と並列に接続されます。キートランジスタ VT1 のベースは、しきい値素子 (ツェナーダイオード VD3) を介して蓄積コンデンサ C2 に接続されており、VT2 が開いているときの急速な放電を防ぐためにダイオード VD1 によってブリッジ出力から直流で分離されています。 C2 の電圧が安定化電圧 VD3 より低い限り、整流器は既知の方法で動作します。

C2 の電圧が増加して VD3 が開くと、トランジスタ VT1 も遮断され、整流器ブリッジの出力が分路されます。その結果、ブリッジ出力の電圧はほぼゼロまで急激に低下し、C2 の電圧も低下し、その後ツェナーダイオードとキートランジスタがオフになります。次に、ツェナーダイオードとトランジスタがオンになるまで、コンデンサ C2 の電圧が再び増加します。出力電圧の自動安定化のプロセスは、パルス幅調整機能を備えたパルス電圧安定化装置の動作と非常によく似ています。

提案されたデバイスのみで、パルス繰り返し率は C2 での電圧リップル周波数と等しくなります。損失を低減するには、キートランジスタ VT1 に高いゲインが必要です (複合 KT972A、KT829A、KT827A など)。高電圧のツェナーダイオードまたは XNUMX つの低電圧のツェナーダイオードを使用することで、整流器の出力電圧を高めることができます。直列に接続されています。

814 つのツェナーダイオード D814V および D1D とコンデンサ C2 の容量が 250 μF の場合、抵抗 23 オームの負荷の両端の出力電圧は 24 ～ 6.13 V になります。提案された方法を使用すると、出力を安定させることができます。例えば図１の回路に従って作られた半波ダイオードコンデンサ整流器の電圧。 XNUMX。

正の出力電圧を持つ整流器の場合、npn トランジスタ KT1A または KT972A がダイオード VD829 と並列に接続され、ツェナーダイオード VD3 を介して整流器の出力から制御されます。コンデンサ C2 がツェナーダイオードが開く瞬間に対応する電圧に達すると、トランジスタ VT1 も開きます。その結果、ダイオードVD2を介してC2に供給される電圧の正の半波の振幅はほぼゼロに減少します。 C2 の電圧が低下すると、ツェナーダイオードのおかげでトランジスタ VT1 が閉じ、出力電圧が上昇します。このプロセスには、VD2 入力でのパルス幅のパルス幅調整が伴うため、コンデンサ C2 の電圧はアイドル時と負荷時の両方で安定したままになります。

負の出力電圧を持つ整流器では、pn-p トランジスタ KT1A または KT973A をダイオード VD825 と並列に接続する必要があります。抵抗が 470 オームの負荷の出力安定化電圧は約 11 V、リップル電圧は 0,3 ～ 0,4 V です。

トランスレス整流器の両方の提案されたバージョンでは、ツェナーダイオードは整流器の負荷電流とはまったく関係のない数ミリアンペアの電流でパルスモードで動作し、クエンチングコンデンサの静電容量に広がりがあり、電源電圧の変動。したがって、その損失は大幅に削減され、熱除去は必要ありません。キートランジスタもラジエータを必要としません。

これらの回路の抵抗 R1、R2 は、デバイスがネットワークに接続された瞬間の過渡プロセス中の入力電流を制限します。電源プラグとソケットの接点の避けられない「バウンス」により、スイッチングプロセスには一連の短期間の短絡と開回路が伴います。

これらの短絡のいずれかが発生している間、クエンチングコンデンサ C1 はネットワーク電圧の全振幅値、つまり最大約 300 V です。「バウンス」による回路の遮断とその後の閉鎖の後、この電圧と主電源電圧が合計され、合計約 600 V になる可能性があります。これは最悪のケースであり、考慮する必要があります。アカウントを使用して、デバイスの信頼性の高い動作を保証します。

具体例: KT972A トランジスタの最大コレクタ電流は 4 A であるため、制限抵抗の合計抵抗は 600 V / 4 A = 150 オームでなければなりません。損失を減らすために、抵抗器 R1 の抵抗値は 51 オーム、抵抗器 R2 は 100 オームに選択できます。損失電力は少なくとも 0,5 W です。 KT827Aトランジスタの許容コレクタ電流は20Aなので、抵抗R2は必要ありません。

著者: Semyan A.P.

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