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無線電子工学および電気工学の百科事典 ユニバーサル強力電源、220/3-20 ボルト 500 ワット。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
電源ユニット (PSU) は、入手可能な要素から組み立てられます。 調整がほとんど不要で、幅広い入力 AC 電圧で動作し、過電流保護が装備されています。 この電源は、シンプルさと信頼性、および外部制御信号を使用してスタビライザーを遠隔からオン/オフできる機能の点で、以前に知られていた設計とは異なります。 このシンプルな回路により、並列接続された制御トランジスタの数に応じて、優れた安定化係数と大きな出力電流を得ることができます。 技術的能力 出力電圧を 3 ～ 20 V の範囲で調整。過電圧保護付きの固定電圧 13,8 V。 いかなる許容負荷電流においても、主電源電圧が公称値の 10% 変化したときの制御範囲内の出力電圧の不安定性は 0,03% を超えません。 負荷電流が最大許容値からゼロに変化するときの出力電圧の不安定性は 0,1% を超えません。 出力電圧リップル振幅は、いかなる許容負荷電流においても、レギュレーション範囲内で実効値 1 mV を超えません。 周囲温度が5℃から40℃まで変化したときの、あらゆる許容負荷電流における出力電圧の温度係数は、レギュレーション範囲全体にわたって0,02%/℃を超えません。 過負荷や短絡に対する電源の保護。 正または負の極性の出力回路を接地すること、および XNUMX つの同一電源の並列および直列動作が許可されます。 電圧を除去せずに負荷を接続および切断することが可能です。
電源回路図を図1に示します。 電源は、シリアル補償電圧レギュレータの古典的な方式に従って組み立てられています。 このデバイスは、電圧レギュレータ自体と保護ユニットの 1 つの機能部分で構成されています。 安定化電源は、降圧トランス T1、強力なダイオード整流器 VD4 ～ VD1、フィルタ コンデンサ C3 ～ C1、および DA5 チップ上の DC 電圧レギュレータで構成されます。 出力電圧のスムーズな調整はポテンショメータ RXNUMX によって行われます。 K142EN3 チップを使用すると、電源の設計を大幅に簡素化し、その品質特性を改善し、信頼性を高め、寸法を縮小できます。 この超小型回路は、負荷回路の過電流および短絡に対する保護システムを備えた調整可能な電圧安定器で、最大 3 A の電流で 30 ～ 1 V の出力電圧を提供し、外部制御信号によって安定器をオンにすることもできます。リモートでオンとオフ。 熱保護システムが作動した場合、マイクロ回路が冷えた後にのみスタビライザーを再度オンにすることができます。 マイクロ回路の電気回路は、電流安定化142端子回路を備えた1段差動UPTの導入により電圧安定性が大幅に向上し、また、強力なパス トランジスタが最大 142 A の負荷電流を提供します。 マイクロ回路のピンの目的: 2 - 保護システムの入力。 4 - フィードバック信号入力。 6 - シャットダウン回路。 8 - フランジに電気的に接続された共通出力。 11、17 - 修正。 13 - 終了。 15 - 入り口。 集積回路の出力電力を高めるために、npn トランジスタが使用されます。npn トランジスタのコレクタは電源の出力に接続され、エミッタは整流器の出力に接続されます。 トランジスタのベースはスタビライザーの出力端子に接続されています。 過電流保護システムが作動すると、出力電圧はほぼゼロまで低下します。 動作原理 電流制御回路は次のように動作します。 電流が抵抗器 R3 を流れると、その両端の電圧降下がマイクロ回路保護システムの入力に影響を与え、調整トランジスタ VT1 を閉じます。 過負荷の原因を取り除いた後、PSU を動作に戻すには、SA1 トグル スイッチを使用して PSU をネットワークから短時間オフにする必要があり、出力電圧と電流は機器によって制御されます。 整流回路に内蔵されているサイリスタは、何らかの原因で出力電圧が許容電圧を超えた場合に確実にヒューズを溶断します。 過電圧保護トリップ電圧はツェナー ダイオードによって異なります。 保護が作動すると LED が点灯し、ヒューズが切れたことを示します。 必要に応じて、このノードを除外できます。 デザイン デバイス全体は 250x170x180 mm の金属ケースに収められています。 冷却性を向上させるために、上下のカバー（ラジエターの後壁側）に直径4 mmの穴が開けられています。 底部のカバーには小さな脚が強化されており、チューブのキャップとして使用できます。 前面のフロント パネルには、ネットワーク SA1 をオンにするためのトグル スイッチがあります。 ヒューズ FU1、FU2 用ソケット (ヒューズ可能インサートは簡単に交換できるように電源の前面パネルにあります)。 電圧計ＲＡ１および電流計ＲＡ２（図示せず）。 ポテンショメータ R1; LED HL2; コントロールランプEL5。 出力端子 1 ～ 1 V と 3 V コネクタで、後者は不安定な電圧で電子機器に電力を供給するために使用されます。 背面パネルにはゴム製グロメットがあり、そこから端に X20 プラグが付いた必要な長さの電源コードが引き出されます。 電源は、片面フォイルグラスファイバー製のプリント基板に取り付けられています。 MLT、S2-33、S1-4などの抵抗器が使用可能です。 酸化物コンデンサ C1、C2 タイプ K50-46 または輸入品。 必要に応じて、その数や容量を増やすことができます。 コンデンサＣ３、Ｃ７には、例えばＫ５２１Ｂ等のタンタルを用いることが望ましい。 ブロッキングおよび補正コンデンサ C3-C7 タイプ。 KM、マイクロ回路のピンに直接はんだ付けされています。 調整トランジスタと一体型スタビライザーは、ケースの後壁にあるラジエーターに取り付けられています。 それらは、熱伝導性ペーストで事前に潤滑された厚さ0,05 mmのマイカガスケットでラジエーターから確実に隔離される必要があります。 KPT-8、またはラジエーター自体を断熱ラックに置きます。 ダイオード VD1 ～ VD4 はヒートシンク上に取り付けられ、ケースから絶縁されています。 この PSU は、KD2999 タイプのダイオードを 2999 つ並列に使用しています。 ダイオード KD213 は、許容順電流が少なくとも 20 A になるように、KD5A (さらに並列接続) またはその他のダイオードに置き換えることができます。KU202 タイプの VD4 サイリスタの代わりに、サイリスタ T10 ～ 10、T16 ～ XNUMX を使用できます。 。 ポテンショメータ R5 タイプ SP-1 など、電源の前面パネルに取り付けるのに便利です。 C5-16 タイプの電流平準化抵抗は、ケースから隔離された取り付けラックに表面実装によってトランジスタの隣に取り付けられます。 測定器 RA1 および RA2 は、合計偏差電流が 0,05 ～ 1 mA で便利な目盛を備えたものです。 スケールは 1 V および 1 A まで目盛りが付いています。測定限界が 4248 μA の M100 タイプの微小電流計を使用できます。 この場合、追加抵抗とシャント抵抗の抵抗値を選択する必要があります。 変圧器 T1 の電力は、負荷によって消費される電力より大きくなければなりません。 おおよその電力 450 ... 500 ワット。 一次巻線には、二次巻線の最適な電圧を選択するための複数のタップがあります。 一次巻線の巻き数を増やすことで、電源の基本パラメータを維持しながら、トランジスタ VT1 での電力損失を低減できます。トランスの二次巻線は、2x17 V の電圧を生成します。 PSU のトロイダル磁気回路を備えたトランスを使用できます。 スイッチ SA1 タイプ TV1 では、スイッチング モードを示すランプが内蔵された、市場に登場した輸入ネットワーク スイッチを使用することをお勧めします。 抵抗器 R3 タイプ C5-16、または直径 1 mm で選択された長さのニクロム線。 この電流保護調整制限抵抗の抵抗値は、次の式で計算されます。
PSU をネットワークに接続する前に、正しく設置されていることを確認してください。 PSU がネットワークに接続され、コンデンサ C1 ～ C3 の両端の電圧が測定されます。 約 24 V である必要があります。スケール PA1 と PA2 は、追加抵抗とシャント抵抗を選択しながら、標準機器を使用して校正されます。 必要に応じて、必要な数の制御トランジスタを並列接続することで、ソースの出力電流を増やすことができます。 この場合、抵抗値が 0,1 オームの電流平準化抵抗をトランジスタのエミッタ回路に含める必要があり、さらに高出力の変圧器を使用し、整流器アームのダイオードの数を増やす必要があります。 819 つの KT22 トランジスタを並列に接続すると、PSU は 13,8 V の電圧で 0,2 A の電流を長時間「保持」し、適切に設置された場合、出力電圧の「ドローダウン」は XNUMX V を超えません。
VT1 KT819 トランジスタを、KT802、KT803A、KT805A、KT808A、KT809A、KT812、KT827、KT908 シリーズ、または許容コレクタ電流が少なくとも 5 A、許容コレクタ - エミッタ電圧を持つその他の強力なトランジスタと置き換えることができます。供給電圧より大きい。 トランジスタのパラメータとピン配置を図 2 に示します。 ダイオード VD1 ～ VD4 は、許容順電流が 5 A を超え、適切な電圧を備えた整流器です。 LEDはどのタイプでも使用可能です。 電流回路は、断面積 4 ～ 6 mm2 のより線取り付けワイヤを使用して作成されます。 この PSU にタイマーを装備すると、バッテリーの充電に必要な指定時間が経過した後にユニットの電源をオフにする充電器としても使用できます。
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