シンプルなスイッチング電圧レギュレータ。スキーム、説明

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提案されたスイッチング電圧安定化装置は、単純さ、良好な再現性、および調整要素がないという点で同様のデバイスとは異なります。

スタビライザー回路を図に示します。

シンプルなスイッチング電圧レギュレータ

電源がオンになると、コンデンサ C2 の両端の電圧はゼロになり、電流が抵抗 R1 とトランジスタ VT1 および VT2 のエミッタ接合を通って流れ始めます。トランジスタ VT1 と VT2、続いてトランジスタ VT3 と VT4 が開きます。コンデンサ C2 は、インダクタ L1 を流れる電流によって充電され始めます。

コンデンサの電圧がツェナーダイオード VD3 の安定化電圧を超えると、トランジスタ VT1 と VT2 が閉じ、その結果、トランジスタ VT3 と VT4 も閉じます。ダイオード VD4 は、トランジスタ VT1 が閉じているときにインダクタ L4 に電流経路を提供します。コンデンサ C2 の両端の電圧がツェナーダイオード VD3 の安定化電圧よりも小さくなると、このプロセスが繰り返されます。

図に示されている素子では、スタビライザの出力電圧は約 5 V、最大負荷電流は 0,5 ～ 0,7 A です。出力電流 0,7 A でのリップルレベルは約 0,1 V で、負荷にはほとんど依存しません。抵抗 R1 と R2 の抵抗に大きく依存します。スタビライザーの効率は約 80 ～ 85% です。デバイスの入力電圧は、トランジスタ VT1 ～ VT4 の最大許容電圧によって制限されており、これらのデバイスでは 25 V を超えてはなりません。スタビライザの負の特性: 出力での短絡に対しては完全に不安定です。ただし、これは簡単に修正できます。保護回路を導入することができます。たとえば、トランジスタをツェナーダイオードと並列に接続し、過負荷になると共通線に「閉じる」ことで出力電圧を下げます。

異なる出力電圧用の安定化装置が必要な場合は、必要な出力と等しい安定化電圧を持つツェナーダイオードを取り付ける必要があります。デバイスの他の要素は変更されません。必要なのは、抵抗 R1 を流れるツェナーダイオードの動作電流がこのデバイスの最小許容値以上であることを確認することだけです。それ以外の場合は、抵抗 R1 と R2 の比が変化しないように、所望の電流が得られるまで抵抗 RXNUMX と RXNUMX の抵抗を下げる必要があります。

インダクタ L1 は、ギャップ 20 mm の M12NM フェライトで作られた K6x2000x0,25 リング磁気回路に巻かれており、PEV-60 2 ワイヤが 0,6 回巻かれています。インダクタンスが少なくとも 0,3 μH の工業用チョーク D-0,3 (負荷電流が 100 A を超えない場合) を使用することが可能です。トランジスタ VT3 の代わりに、最大コレクタ電流が少なくとも 300 mA の高周波トランジスタを取り付けることができます。また、VT4 の代わりに、KT802、KT805 シリーズのいずれかを取り付けることができます。 KD212A (VD4) ダイオードは、KD100、KD212、KD213 ～ KD2997 シリーズなど、許容動作周波数が 2999 kHz 以上のものに置き換えることができます。コンデンサ C1 (必ずセラミック) の静電容量は、0,33 ... 1 μF の範囲にすることができます。

正しく組み立てられたスタビライザーは調整の必要がありません。トランジスタ VT4 のエミッタに接続されたオシロスコープを使用して、周波数 20 ～ 80 kHz の方形パルスの存在を確認します。パルス繰り返し率が 80 kHz より高い場合 (周波数が高すぎると、トランジスタ VT4 が加熱し始めます)、インダクタ L1 の巻数を増やす必要があります。

著者: A.Chernomyrdin、マグニトゴルスク

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