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無線電子工学および電気工学の百科事典 バッテリーを充電するための安定した電流発生器、および電子機器の修理および設計での使用。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
無線電子工学と電気工学の百科事典 / 充電器、バッテリー、ガルバニ電池 考慮された安定電流発生器 (GST) は、バッテリー (最大 12 V) の充電に適しています。 充電電流の値は 0 ～ 10 A の範囲で設定できます。ただし、この GTS はバッテリーの充電というよりは、他の目的で作られています。 強力な HTS を使用すると、接触抵抗の値によってほぼすべての接触接続 (リレー、スイッチなどの接触) を迅速に評価できます。 830 または 890 シリーズ マルチメーターなどの DC ミリボルトメーターを使用すると、0,001 オームまでの抵抗を簡単に測定できます。 強力な HTS とミリボルトメーターを備えているため、実際にミリオームメーターも入手できました。これにより、アマチュア無線家に幅広い機会が開かれます。 無線電子手段（RES）の修理に携わっている私たちは、多くのコンポーネントの保守性をチェックする必要があります。 RES の設計では、すべての無線コンポーネント (中古と新品の両方) を例外なく検証する必要があります。 アマチュア無線の状況では、コンポーネントをチェックするプロセスは、通常、非常に表面的なものです。 そして、デジタルマルチメーターを使用する場合、強力なダイオードまたはトランジスタのパラメーターについてどれだけ学ぶことができますか? 10 ... 30 Aの強力なダイオードを数ミリアンペアの電流で「リンギング」すると、その価値のなさを明らかにすることしかできません。 М41070/1 などのポインターメーターを使用すると、結果がさらに良くなります。 後者は、測定された回路で 50 mA (サブレンジ 300 オーム) を超える電流値を提供します。 また、300 kΩ の限界では、ダイオードやトランジスタの欠陥 (電流漏れ) が簡単に検出されます。 しかし、低電圧抵抗計で半導体デバイスを検査する場合、すべての欠陥を検出できるわけではありません。 したがって、メーターが作られました[1、2]。 メーター [1] を使用すると、トランジスタの Uke.max 値を迅速に評価できます。また、そのようなメーターのポータブル バージョン [2] は、バッテリー電源で動作するように設計されています (220 V ネットワークに接続されていないため、貴重です)ラジオ市場において）。 同じメーターは、テストされたダイオードの逆電圧の値も評価しました。 欠陥のあるコンデンサの検索は便利かつ迅速でした。 さらに、メーター [2] の電圧範囲は 0 ～ 3000 V です。後者の状況により、たとえばネットワーク変圧器の巻線間の絶縁をテストすることができます。 私の実務では、電源の主変圧器の I 巻線と II 巻線の間の絶縁欠陥の場所を見つけることができる場合さえありました。 手元にあった抵抗計（0 ... 200 MΩ）は絶縁違反を記録しておらず、変圧器はすでに「電流でビート」し始めていました。 暗闇（2,5kW以上の電圧）では、火花が特定の場所に飛び込み、特徴的なパチパチ音が発生したため、欠陥の場所が非常にはっきりと見えました。 そこで、絶縁破壊を解消し、接着剤を充填することで巻き戻りを回避することができました。 最も重要なことは、メーター [1、2] を繰り返したアマチュア無線家がこれらのデバイスの機能に満足していたことです。 入手可能な最高のパワー ダイオードを選択する場合、この GTS が役に立ちます。 順方向電圧 (Upr) が最も低いダイオードは発熱が少なく、寿命が長くなります。 このようなインスタンスを低電圧整流器で使用することは非常に重要であり、Upr の値が回路の効率を決定します。 ダイオードを流れる電流が7を超えると、ダイオードがどの程度集中的に加熱し始めるかを観察する必要がありました...使用不能になりました。 これらのダイオードを流れる電流は 10 A を超えてはなりません (電流負荷率は 242)。 しかし、実際にこのようなダイオードを使用すると、247 A 以上の電流でも確実に長時間動作できることがわかりました。 電流が 203 A を超える場合は、Upr 値が最も低い試験片の選択が特に重要です。 通常のシリコン ダイオード D242 をショットキー バリアを持つダイオード (KD2998V など) に置き換える価値はあります。KD10V の利点が分かるからです (Upr 値が小さいと、XNUMX A の電流でも小型のラジエーターを使用できます)。 残念なことに、ダイオードの価格は高く、ダイオードブリッジの場合は非常に高価です（修理で元が取れる可能性があり、再販価格で設計するとアマチュア無線家は台無しになります）。 複数のダイオードをブリッジする方が安価ですが、複数のヒートシンクがあると不便です。 回路内のそれらの置き換えによって証明されるように、外部のダイオードとブリッジのパラメータは明らかに過大評価されています。 Upr の最小値を持つダイオードを選択するには、テスト対象のダイオードを GTS の出力に接続します (図 1 の点線で示すように)。 これは、タイプ KD202、KD203、D242D246、D214、D215、D231、KD2997、KD2998、KD2999 などのダイオードが選択された方法です。直流値。多数 (またはパッケージ) の同じタイプのダイオードの中で、ほとんどの場合、Upr が他のものよりも 25 ～ 1,5 倍大きい場合があります。これらの場合は、たとえばブリッジ整流器が過熱します (その加熱は残りのダイオードの加熱を大幅に超えます)。Upr は、以下の電流で測定されました。特定の設計では、このダイオードの動作電流よりも小さくなります。 小さな抵抗値の測定について（ミリオームモード） 200 または 2000 mV の制限を持つミリボルトメーターが必要になります。 抵抗 R9 (図 1) は、測定された抵抗 (Rn) に流れる電流を 1 A に設定します。抵抗 Rn での電圧降下のミリボルトごとに、この抵抗のミリオームに対応します。 Rn のより高い測定精度が必要な場合は、10 A のサブレンジに移動し (スイッチ SA2 が押される)、Rn を流れる電流を 10 A に設定します。ここで、各ミリオームの抵抗は 10 mV に対応します。
このような電流値 (10 A) では、ほとんどすべての取り外し可能な接続が完全に「鳴ります」。 過渡抵抗に応じて、ミリボルト単位（優れた品質の接触）から数十、数百ミリボルト（これらはすでに欠陥のある接触）まで、それらに「定着」します。 10 A 以上の電流で低抵抗を測定すると、マルチメーターでは導通のために隠れている多くの欠陥を迅速に特定できます。 ほぼすべての設置ワイヤの独占的なチェック (数による!) が提供されます。 長さ数十センチの取り付けワイヤーを GTS に接続します。 両端の電圧降下に応じて、特定の目的への適合性が判断されます。 電流値が 1 ～ 3 A を超えない構造を扱っている限り、ミリオームを測定する必要はありません。 しかし、電流が 10 A を超える設計では、大きく変化します。 「中国製」電線（銅線の小さな断面を持つ厚い絶縁層）が市場に登場し始めました。 同じ直径（絶縁の観点から）の国産電線は、単位当たりの抵抗が「中国製」電線の 2998 倍以上小さいです。 図 10 に示すように、Rn がオフになったときにミリボルトメータが無効にならないように、測定中はデバイスのリード線を KD1 ダイオード (電流 XNUMX A 以上の他のダイオードも適しています) でシャントします。 。 GST は、中古の取り外し可能な接続やリレー接点をチェックするときに特に役立ちます。 清掃または交換が必要な接点はすぐに検出されます。 ここにいくつかの例を示します。 TV、TP、MT、PT などのタイプの広く普及しているトグル スイッチ。時間の経過とともに、接触抵抗は 3 ... 5 オームから 0,1 ... 0,5 オーム、さらにはそれ以上に増加します。 スイッチ本体に適切な刻印を施すことは合理的であり、それによってスイッチの目的 (用途) が決まります。 多くの場合、リレー接点を洗浄すると良い結果が得られます。通常、接点抵抗は 2 ～ 10 倍減少します (接点の磨耗に応じて)。 接触抵抗の減少は、接触の最適なクランプによっても達成されました。 接触不良は接触面の破壊を加速させることに注意してください。 痛みについて 人々は通常の主電源 (220 V) プラグ、ソケット、スイッチを購入しますが、1 kW を超える負荷がかかると過熱します。 これらの製品のケースには6Aを推奨する表記が記載されておりますが、この表記は接続の適切な品質を保証するものではありません。 もちろん、そのような製品を30 kWの負荷で60 ... 1分間接続することによってチェックできます（接続不良で加熱される可能性を待ちます）。 また、GTS を使用して接触抵抗を測定することもできます。 220 V 電気ネットワークの負荷の接触不良は火災につながることが多いため、この質問は非常に重要です。 そして、現代の家庭用電源プラグ、ソケット、スイッチの品質は低下するばかりです（材料の節約、組み立ての貧弱さ、信頼性の高いスプリング接点の欠如）。 GTS 回路について GST はオペアンプ DA1 と強力な電界効果トランジスタ VT7 で構成され、負荷に必要な電流を供給します。 直流電流 (今回の場合) では、電界効果トランジスタはゲート回路で電流を消費しないため、オペアンプは事実上無負荷で動作し、HTS 全体の信頼性が向上します。 OU は電界効果トランジスタの導電率を制御し、負荷 Rn の電流を決定します。 GST には現行規制の 2 つのサブ範囲があります。 図に示す SA0 スイッチの位置では、2 ～ 10 A になります。16 番目のサブレンジは最大 9 A です。電流センサー (抵抗 R818) は、GTS 回路と電流計シャントの両方に使用されます。 基準電圧源は高精度ツェナー ダイオード VD1 タイプ D4E と電流発生器に組み込まれ、電流発生器はトランジスタ VT3 ～ VTXNUMX ([XNUMX] から借用) に組み込まれます。 この計画はアマチュア無線家によって不当にも忘れ去られています。 単一トランジスタの GTS 回路よりもパラメータの安定性が優れています。 回路 Rn 内の HTS の出力電流の安定性は、オペアンプの非反転入力の電圧の安定性によってほぼ完全に決まります。 イオンの安定性。 PA1 電流計の読み取り値の安定性は、要素 R16 ～ R18 の安定性に依存します。 細部 OU KR140UD708 の代わりに、K140UD7 もインストールされました。 電界効果トランジスタ IR.Z46 (KP741A、B)、IR.Z44 (KP723A)、IR.Z45 (KP723B)、IR.Z40 (KP723V)、IR.540 (KP746A)、IR.541 (KP746B)、IR.542 (KP746V)、IR.P150(KP747A)など 電界効果トランジスタは、最大限の信頼性と設計の単純さという理由から選択されました。 電界効果トランジスタがない場合は、図2に示すように、XNUMXつのトランジスタで置き換えることがかなり可能です。
ただし、ここでの KT827A トランジスタは、制限に近いモード (負荷の電流が 10 A の場合) で動作します。 KT827A を 1 つのトランジスタに置き換えると有利です。 これはアマチュア無線家が行ったことであり、電界効果トランジスタを使わずに GTS 方式 (図 3) を繰り返しました (図 XNUMX)。
トランジスタ VT7 には、少なくとも 2000 cm2 の表面積を持つ適切なヒートシンクが装備されている必要があります。 トランジスタ VT1、VT2 タイプ KT3107、KT361 は任意の文字インデックスが付いています。 トランジスタ VT3、VT4 タイプ KT3102、KT315 は任意の文字インデックス付き。 KT502、KT503はここに適しています。 トランジスタ VT5 タイプ KT815、KT817; トランジスタVT6タイプKT814、KT816。 整流ダイオードについて 10 Aを超える電流を持つ強力なダイオードであれば何でも構いませんが、強力なダイオードをまだ購入できない場合（周辺機器で購入するのは非現実的です）、古くて実績のあるスキームが使用されます（図4）。 XNUMX つの共通負荷に対する XNUMX つのダイオード ブリッジの動作 (並列モード)。
図5の回路は図4の回路と同じ目的を持っていますが、従来のブリッジのダイオードと同様に、8個のダイオードすべてが8つのヒートシンクに配置されるように抵抗が接続されています。 ただし、ここでは抵抗器の数はすでに 4 個になっています (図 4 の 1 個ではなく)。 図 1 の回路の場合、抵抗 R4 ～ R4 (図 1) と R8R5 (図 0,1) の抵抗は 0,03 オームを超えてはなりません (範囲は 0,1 ... 4 オームですが、同じでなければなりません)。 。 図402の回路では、ブリッジKTs405、KTs1（R4〜R0,5は1 ... 402オームに等しい）および他のダイオード（KTs405、2の場合、電流の合計はXNUMXAを超えません）も動作します。
巻線抵抗器は、直径 1,5 mm 以上の欠陥のないニクロム線から作られました。 R16 抵抗が適切に行われた場合、R10 抵抗の安定性は保証されません (10 A の電流で 30 W の電力が消費されます)。 TCS 中のニクロムはコンスタンタンの 3 倍、マンガニンの 26 倍悪いですが、銅より 4 倍安定しています。 マンガニンの安定性に追いつくには、温度 (抵抗器にかかる電力) を下げる必要があります。 100つのニクロム抵抗を並列接続することでこの問題を解決します。 結局のところ、末梢のマンガニンまたはコンスタンタンシャントは希少です。 また、マンガニンの最高使用温度は 900°C 未満ですが、ニクロムの最高使用温度は XNUMX°C です。 上記の方法で準備されたシャントは、実質的に「永久」になります（各シャントに 2,5 W の電力を供給しても、それほど熱は発生しません）。 抵抗器 R7、R8 および R17、R18 は C2-13 タイプの抵抗器で構成されています。これは、抵抗器の安定性が GTS 出力電流の安定性を決定し、それに応じて電流計の測定値が決まるためです。 ワイヤ R9 タイプ PP2-12 を除く、他のすべての抵抗器は MLT タイプです。 電解コンデンサ C8 ～ C10 は、広く入手可能なタイプ K50-35 または K50-6 です。 リップルが負荷 (Rl) に浸透し、GTS の動作に誤差が生じるため (電流値が 10 A に近い場合)、総静電容量を減らすことは不可能です。 さらに、整流器の静電容量が不十分なため、（ネットワーク変圧器の巻線の交流電圧 II の指定値で）10 A の出力電流を得ることができません。 GTS を 12 ボルトのバッテリ充電器として使用しない場合は、巻線 II の電圧を下げる必要があります。 数ボルトの巻線電圧IIでもダイオード、各種接点接続をチェックすることが可能です。 実際には、この電圧は 6 V (10 A の負荷時) に低下しました。 この HTS の基本バージョンには変圧器が含まれており、その巻線 II は 10 A の電流で少なくとも 10,25 V ボルトのバッテリーを供給する必要があります。 ちょっとした「ノウハウ」は、パスポート値よりも大幅に高い電流で強力な接触（取り外し可能な）接続をチェックする方がよいということです。 たとえば、プラグには 6 A と表示されています。これは、接続の信頼性を 10 ... 20 A の電流でチェックする必要があることを意味します。この場合、標準以下のプラグイン接続はすぐに裏切られます。 そして、そのような新しい規格外のプラグ、ソケット、スイッチが市場にたくさん出回っています。 変圧器 T1 について HTS の最初の (基本) バージョンは、電力がわずか 160 VA のかなり小型の変圧器上に組み立てられていました。 碑文:「TBS30,16U3 R160 VA 50-60 Hz. GOST.5.1360-72」。 ShL鉄を使用しております。 体積的にはTS-180よりも小さく、TS-180には言えない静かな動作です。 二次巻線が巻き戻されます。 巻線 II には、45 本のワイヤに PEV-1,4 mm が 11,5 ターン含まれています。 開放電圧は 10 V です。10,25 A の負荷で、ショットキー ダイオード (KD2998、2991) がダイオード ブリッジに取り付けられている場合、出力電圧は少なくとも XNUMX V になります。 シリコン D242、243 の場合、巻線 II の電圧は 2,5 V 増加しました。図 4 と図 5 の回路のダイオードがペアで整合している場合、抵抗 R1-R4 (図 4) と R1- R8（図5）は取り外し（ショート）可能です。 実際には、これは Upr スプレッドが 5% 以下の並列ダイオードのみを使用して行われました。 巻線 III T1 には 78 ターンの二重線 PELSHO-0,41 が含まれています。 電流 20 A の巻線 II からのタップ (図には示されていません) は 28 巻で作成されました。 トランスTS-180-2も使用できます。 巻線 9-10 および 9'-10' は直列に接続されました。 仕様によれば、電圧は 6,4 V、負荷電流は 4,7 A です。D23 mm ワイヤが 1,55 巻き含まれています。 10Aの電流では動作できませんが、短時間なら動作可能です。 巻線 5-6、5'-6' および 11-12、11'-12' を巻線 III として使用し、それらを直列に接続しました (5-6 と巻線 11-12、および 5'-6' と巻線 11'-) 12分）。 巻線 11 ～ 12 はそれぞれ 6,4 V を与えますが、11' ～ 12' だけが 0,3 A の電流用に設計されており、11 ～ 12 は 1,5 A 用に設計されています。 10 A の電流では、「最も熱い」巻線 9 ～ 10 (ただし、最上層に位置するため、冷却が最適です。 さらに熱を除去するために、各 TC-180 リールの紙の外層を (ラベルとともに) 取り除きました。 HTS が低抵抗接続の連続性のみを目的として作成された場合、ブリッジ整流器は中点を備えた全波回路に置き換えられました (図 6)。 ここでは、図４、図５と同様に２個設置した。 D4Aを並列に。
すべてのダイオードに対して、ここでは 180 つのラジエーターが必要です。 この状況 (TS-4,7 に関して) で重要なことは、巻線からの定格電流が 7 A ではなく 4 A を超えていることです。[1,4] によると、電流利得は 9 倍になります。 10 つの巻線に対して XNUMX ～ XNUMX。 余談 エナメル線は本当に金メッキになりました。1 kg の場合、最大 5 米ドルをレイアウトする必要があります。 この金額であれば、2〜4個購入することが可能です。 変圧器TS-180、ワイヤーは少なくありません。 HTS の他のすべてのバリエーションは、主により強力なベース (巻き戻された TS-270-1 またはトロイダル トランス) に基づいて実行されました。 二次巻線が巻き戻されました。 エナメル線が利用できない場合は、ほぼすべての単線の銅またはアルミニウムのより線を使用できます。 主なことは、必要なセクションが入力されていることです。 基準点はシンプルで、電流が 2 A 以下の場合は直径 10 mm の銅コアです。 ネットワーク トランスフォーマーに関する非常に役立つ情報 [5]。 配線抵抗（R16を除く）について。 それらはすべて銅にすることができます。 実際には、D0,4 ... 0,6 mm の銅線が使用されました。 後者は長さ 1 m、長さ 0,058 cm - 120 オームの抵抗は 0,07 オームです。 電流が流れると（銅の TCS により）抵抗が 0,092 オームに増加します。 したがって、これらの整流回路には、D0,6 mm、長さ 50 ～ 100 cm のエナメル線で十分です。 ワイヤーは直径1cmを超えるフレームに簡単に配置できるため、セグメントの長さは恥ずかしいことではありません。 図6のスキームでは、「タブレット」（KD213、KD2997、2999）を使用するのが有利です。KD213のような場合にのみ、2998つのラジエーターにXNUMXつの「タブレット」を配置すると便利です。 (電圧の点で) 可能な限り、ショットキー障壁を持つダイオードを使用するのが合理的です。 KDXNUMXを購入する際は、Robrの価値を必ず確認してください。 過熱はすべての無線コンポーネントの死を意味することに注意してください。 温度が上昇すると、pn 接合が劣化し、故障の数が増加します。 材料や部品の消費を最小限に抑えることが主な仕事であるメーカーに焦点を当てる必要はありませんが、可能であれば、信頼性と強度のマージンを自分で作り出す必要があります。 要素の位置とプリント回路基板の図を図7、8に示します。
文学：
著者: A.G. ジジューク
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