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無線電子工学および電気工学の百科事典 実験用電源、220/0-20ボルト
提案されたデバイスの相対的な複雑さは、（同様のデバイスと比較して）改善されたパラメータと消費者の品質によって補われます。 著者の推奨事項により、必要に応じて設計を簡素化し、追加機能を導入することができます。 Radio 誌ですでに説明されている同様のデバイスと比較して、私の意見では、提案された電源には多くの利点があります。まず、KP142EHJ2A 集積回路用に以前に提案された制御オプションとは異なり、電圧安定器は一般的な目的でカバーされています。フィードバック; 次に、負荷電流測定抵抗がデバイスの出力に直接接続されているため、負荷によって消費される実際の電流が測定されます。 さらに、電源には手動の出力電圧制限スイッチが含まれていません。 代わりに、出力電圧に応じてトランスの二次巻線を切り替える自動 SCR スイッチが含まれています。 したがって、低出力電圧時または電流過負荷時にレギュレータのレギュレータ要素によって消費される電力が減少します。 電源には LED 動作モードインジケータが含まれており、電圧安定化モードから電流安定化モードへ、またはその逆への移行の瞬間を明確に記録できます。 そして最後に、ゼロ出力電圧を正確に設定するために素子を選択する必要がありません。 その図を図に示します。 1.
このデバイスには、DA7 チップ上に出力電圧測定ユニットが含まれています。 調整可能な電圧安定器 (DA5. DA6)。 電流制限ユニット（DA2）、表示ユニット（DA3）、変圧器巻線切替ユニット（DA8、VS1）、補助電源（DA1、DA4）。 ネットワークトランス T1 には 24 つの二次巻線があり、そのうちの 6 つ (II および II') は負荷に電力を供給し、スタビライザーに電力を供給するための +5 V の電圧を生成するために使用され、8 つ目 (III) は - の電圧を生成するために使用されます。 1 V。整流ダイオード ブリッジ VD4 ～ VD13 および VD26 ～ VD9 は直列に接続されているため、最初の出力の電圧は約 1 V、6 番目の出力の電圧は - 7 V になります。ブリッジの 5 つで、電圧はダイオード VDXNUMX またはトリニスタ VSXNUMX を介して平滑コンデンサ CXNUMX および CXNUMX に供給され、その後統合安定器 DAXNUMX に供給されます。 このマイクロ回路のピン 17 の制御電圧は、オペアンプ DA6 とトランジスタ VT4 の電流アンプによって形成されます。 オペアンプの非反転入力には、可変抵抗器 R8 から電圧が供給されます。 これにより、必要な出力電圧が設定されます。 反転入力は、オペアンプ DA7 を使用して作られた差動アンプからの信号を受け取ります。 このアンプは出力に比例した電圧を生成します。 このようなノードの必要性は、事実によって決まります。 小さな抵抗測定抵抗器 R20 が負荷と直列に接続されていることがわかります。 アンプの伝達係数は 0,33 なので、ソース出力電圧が 0 ～ 6,6 V に変化するとき、アンプの出力電圧は 0 ～ 20 V の範囲になります。 オペアンプ DA6 は、入力における電圧値の差がゼロになるような信号を生成します。 これにより出力電圧が安定します。 コンデンサ C17 はオペアンプの自己励起を排除します。 抵抗器 R20 の両端の電圧は、分圧器 R4 ～ R6 から得られる電圧と比較されます。 抵抗器 R20 の電圧が可変抵抗器 R5 のモーターの電圧よりも低い場合、コンパレータ DA2 の出力は約 23 V の電圧になります。このとき、ダイオード VD11 は閉じています。 負荷電流が抵抗 R5 によって設定された制限に達するとすぐに、オペアンプ DA2 の出力電圧が低下し、ダイオード VD11 が開き、抵抗 R8 の両端の電圧が低下します。 したがって、電圧レギュレータの「設定」が変更され、その出力電圧は負荷電流が制限電流と等しくなるレベルまで低下します。 オペアンプ DA2 の自励はコンデンサ C14 によって防止されます。 オペアンプ DA2 の出力電圧が低下すると、シュミット トリガ DA3 が切り替わります。 電源電圧 (+23 V) に近い電圧が出力に現れます。 HL1 LED は赤色に光って過負荷を示します。 デバイスが電流制限モードを終了すると、シュミット トリガは元の状態に戻ります。 出力の負電圧 (約 -5 V) により、ダイオード VD12 とトランジスタ VT2 が閉じます。 これには緑色 LED HL1 クリスタルが含まれます。 開くでしょう。 VD12 ダイオードは、赤色クリスタルを逆電圧による破壊から保護します。 動作モードを示すために別個のオペアンプを使用することにより、電流または電圧安定化モードへの移行の瞬間を明確に記録することが可能になりました。 実際、動作状態（電圧安定化モード）では、約 3 V の電圧がオペアンプ DA23 の反転入力に供給され、シュミット トリガのスイッチングしきい値は 19 V であるため、その出力はロー レベルになります。 (-5V)。 電流制限モードに切り替えると、オペアンプ DA3 の反転入力の電圧は (ダイオード VD11 での電圧降下を考慮せずに) 抵抗 R7 と R8 の接続点の電圧と等しくなります。この電圧は以下を超えません。オペアンプ DA7 の出力には、電圧ハイ レベル (+8 V) が発生します。抵抗 R3 は、表示ユニットをより明確に動作させるために、約 23 V のヒステリシスを提供します。 オペアンプDA8について。 シュミットトリガーの機能も実行します。 トランスの二次巻線のスイッチングユニットが組み立てられました。 その入力 (オペアンプ DA2 のピン 8) は、電源の出力コネクタ XS1 および XS2 の電圧に比例した信号を受け取ります。 オペアンプの出力が 9 V 未満の場合、電圧は約 23 V になり、サイリスタ VS1 が閉じます。 DA5 スタビライザーの入力への電圧は、変圧器の巻線 II' から VD9 ダイオードを介して供給されます。 出力電圧が 9 V を超えると、DA8 オペアンプのトリガーが切り替わり、VD15 ダイオードと VT6 トランジスタが順次開きます。 VT5とVTT。 そしてその後ろにSCR VS1が続きます。 DA5 チップへの電圧は、変圧器の 9 つの直列接続された巻線 II および II' から供給されます。 ダイオード VDXNUMX は、それに加えられる逆電圧によって閉じられます。 電源の出力電圧に基づくシュミット トリガの「ヒステリシス ループ」の幅は約 2 V であるため、出力電圧が 7 V に低下すると、サイリスタ VS1 が閉じて巻線 II がオフになります。 電流安定化モードに切り替えるとき、または出力に短絡があるときに、説明したユニットは変圧器の 5 つの巻線を一時的にオフにすることもできるため、OAXNUMX マイクロ回路によって消費される電力が削減されます。 オペアンプとトランジスタのバイポーラ電源電圧は、統合されたスタビライザ DA1 および DA4 によって形成されます。 -6 V 電源の電圧は変圧器の別の巻線 III から供給され、+24 V 電源の電圧は 13 つの直列接続された巻線 II および II から供給されます。 サイリスタ VS1 のアノードの電圧が脈動するように、平滑コンデンサ C1 の前にダイオード VDXNUMX が挿入されています。 これは、制御アクションを削除した後に SCR を閉じるために必要です。 ネットワークから電源を切断した後、特に高抵抗負荷では、+6 V と -7 V の電圧が消えるよりも長い時間コンデンサ C24 と C6 が放電されるため、DA17 スタビライザの制御入力 (ピン 5) は接続されていないと、このマイクロ回路の制御トランジスタが完全に開き、出力に最大 30 V の電圧が現れる可能性がありますが、これを防ぐために、トランジスタ VT3 と分圧器 R15R16 がデバイスに導入されています。 通常モードでは、トランジスタのベースに約-5Vの閉電圧が印加されているため、スタビライザの動作には影響しませんが、電源が切れて-6Vの電圧がなくなるとトランジスタが開きます。 、DA17チップのピン5を共通ワイヤに接続します。 そして出力の電圧は 1.2 V に低下します。 このような保護の欠点は、デバイスの出力電圧が 1.2 V 未満に設定されている場合です。電源をオフにしても、出力電圧は低下せず、むしろ増加します。 低出力電圧で作業する場合はこれを考慮し、電源自体をネットワークから切り離す前に負荷を電源から切り離す必要があります。 デバイス部品のほとんどはプリント基板に実装されており、その図を図に示します。 2.
DA5 チップはヒートシンクに取り付ける必要があります。 測定回路への配線はコネクタ XS1 と XS2 に直接接続されています。 マイクロ回路 KR140UD708 は、KR140UD608 または K140UD6 と交換可能です。 K140UD7。 DA6 の代わりに、K140UD6 OU をインストールできます。 KR142EN5B マイクロ回路は KR142EN5G と交換可能です。 および KR142EN9B - KR142EN9D または KR142EN9I。 KR142EN12A を KR142EN12B に置き換えることもできます。 ただし同時に、電源の最大電流は 1 A を超えてはなりません。 トランジスタ VT3 および VT5 KT3102A ～ KTZ102V。 KT3102DまたはKT315V～KT315E。 KT3I5P; VT1。 VT2。 VT4 および VT6 KT310/A - KT3107D。 KT3107I。 KT3I07KまたはKT361V～KT361E。 SCR VS1 - KU202V-KU202N。 FR207ダイオードの代わりに国産のKD226シリーズを取り付けることも可能です。 ダイオード VD13 および VD14 - 任意のシリーズ KD105。 KD208またはKD209。 VD11ダイオードの代わりに。 VD12とVD15。 図に記載されているもの以外にも、KD521A～KD521Bが動作可能です。 HL1 LED は、10 ～ 20 mA の電流向けに設計された制御可能な発光色を持つ LED と置き換えることができます。 変圧器 - TS-40-2 など、巻線 II および II' に最大 12 A の電流で 15 ～ 1.5 V の電圧を供給し、巻線 III - 約 10 V の電圧を供給します。固定抵抗 ( R20 を除く) - MLT-0,125 。 変数 R5 および R8 -SPZ-Z0a。 抵抗器 R20 は、直径 0.5 mm、長さ 15 cm のニクロム線から作られ、抵抗値 2 kOhm の MLT-7,5 抵抗器に巻かれています。 酸化物コンデンサ - K50-35。 K50-40、残りはKM。 K10-17。 抵抗器 R18、R22、および R19 のペア。 抵抗値の差が最も少ない R23 を選択することをお勧めします。この値自体は重要ではありません。許容誤差 10% の通常の抵抗器を使用しても問題ありません。 デバイスのセットアップは主に、電圧と電流の変化の制限を決定する要素の選択で構成されます。 コネクタ XS1 と XS2 に DC 電圧計を接続し、図に従って可変抵抗器 R5 のスライダを一番上の位置に設定し、抵抗器 R8 のスライダを回すと電圧が 0 ～ 20 V に変化することを確認します。抵抗 R7 を選択することで設定できます。 コンデンサ C6 と C7 の電圧もチェックする必要があります。 出力電圧が 7 ～ 9 V 未満の場合、コンデンサは 15 ～ 18 V の電圧まで充電する必要があり、それより高い出力電圧の場合は最大 30 ～ 35 V まで充電する必要があります。 次に、最大電流が 2 A 以上の電流計を電源の出力に接続し、可変抵抗器 R8 のスライダーを中央の位置に設定します（図では抵抗器 R5 のスライダーが上部にあります）。 電流計が接続されると、HL1 LED の色がすぐに緑から赤に変わります。 これが起こらず、回路電流が 1,5 または 1 A を超えない場合 (DA5 チップのタイプに応じて)。 これは、このマイクロ回路の内蔵保護素子が、オペアンプ DA2 の電流制限ユニットの前にオンになったことを意味します。 この矛盾は、コンデンサ C15 の静電容量を減らすか、コンデンサ C16 の静電容量を増やすことで解消できます。 抵抗 R4 と R6 を選択することにより、可変抵抗 R5 スライダーの両端の位置に、制限電流を変更するための上限と下限がそれぞれ設定されます。 また、抵抗 R8 スライダーが回路の上部の位置にあるときに電流制限システムが動作することを確認する必要もあります。 この場合、コンデンサ C6 と C7 の電圧は 20 V を超えません。これでデバイスのセットアップは完了です。 発光色を制御した LED がない場合は、AL307 シリーズなどの 2 つの異なる色の LED に置き換えることができます。 図に示すように、要素 VT12、VD13、R3 を削除し、表示ユニットを組み立てます。 XNUMX.
指示ユニットは、オペアンプ DA3、抵抗 R9 ～ R11 を削除し、ダイオード VD11 と直列の赤色発光 LED をオンにすることによってさらに簡素化できます。 ただし、この場合、グローの明るさは電流の過負荷に依存し、デバイスが電流安定化モードに切り替わる瞬間に気づきにくくなります。 最後に、電源と負荷を接続する導体の抵抗の影響を軽減する方法について簡単に説明します。 これを行うには、負荷 Rн (図 4) を 3 本のワイヤで接続する必要があります。 そのうちの 4 つはパワーで、残りの 31 つはパワーです。 コネクタ XS32 と XSXNUMX に接続されます。 測定回路に接続されており、断面積が小さくなる場合があります。 さらに、抵抗 RXNUMX および RXNUMX を取り付ける必要があります。 これにより、フィードバック導体が断線した場合に負荷を過剰電圧から保護します。
負荷をオンにする 6 線式方法では、図に示すように、抵抗値が 33 ～ 1 kOhm の調整された抵抗 R10 を導入して、オペアンプ DA5 のバイアス電圧を下げることもお勧めします。 XNUMX.
調整された抵抗器 R8 を使用して、図に従って可変抵抗器 R33 のスライダーを一番下の位置に設定すると、電源の出力はミリボルトの数分の XNUMX の精度でゼロ電圧に設定されます。 オペアンプ DA2 を保護するために、反転入力回路と直列に約 1 kΩ の抵抗を含めることをお勧めします。 著者: A. シトフ、イヴァノヴォ
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