シンプルなスイッチングレギュレータ。スキーム、説明

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シンプルなスイッチングレギュレータです。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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S. Kosenko による記事「パルス安定化降圧コンバータの設計」(「Radio」、2005 年、No. 9、31 ～ 33 ページ) で説明されているスイッチングレギュレータには、優れたパラメータがあります。ただし、それらの中には、デバイスを簡素化しながら改善できるものもあります。

スタビライザーの提案されたバージョンのスキームを図に示します。 1。

シンプルなスイッチングレギュレータ

オープン状態で非常に低い (4 mΩ) チャネル抵抗を持つ n チャネル IRL2505 をスイッチングトランジスタ (VT8) として使用しました。 1 つのインバータを含む発電機によって制御されます。 2 つ目はトランジスタ VT3、VT4 で行われ、6 つ目は、20 つの比較的強力な相補 MOSFET を含むマイクロアセンブリ VT12 で行われ、高速スイッチング VT20 を提供します。これらすべてにより、コンバータの効率が向上し、より広い範囲の入力電圧（プロトタイプでは 5 ～ 4 V 対 5 ～ 5 V）を得ることが可能になりました。デバイスの出力電圧はXNUMX V、最大負荷電流はXNUMX ... XNUMX Aです（抵抗器RXNUMXの抵抗値によって決まります）。

変換周波数 (要素 R1、R2、C2 によって設定) は約 70 kHz、デューティサイクルは約 8 です。安定化モードでは、周波数とデューティサイクルがわずかに増加する場合があります。キートランジスタ VT4 がオープン状態で費やす時間は 2 μs を超えません。

入力電圧が印加された後、スイッチングトランジスタ VT4 が周期的に開き始め、電源電圧がフィルタ C3L2C5 を介して出力に供給されます。開いたトランジスタ VT4 を流れる電流が 4 ... 5 A を超える値に増加すると、抵抗 R5 の両端の電圧降下がフォトカプラ U1.1 のフォトトランジスタ U1 を開くのに十分になります。その結果、VT1 とアセンブリの下側 (スキームに従って) VT3 のトランジスタが開き、VT2 とアセンブリの上側のトランジスタが閉じます。下側のアセンブリトランジスタのチャネル抵抗が急激に減少すると、ゲート-ソース間容量 VT4 が急速に放電され、その結果強制的に閉じられます。トランジスタ VT4 が開いているとき、電流はそのドレイン-ソースセクションを流れ、電流が閉じているとき、インダクタの EMF によって引き起こされ、ダイオード VD3 を流れます。

何らかの理由で負荷の電圧が 5 V を超えると、抵抗 R7 の両端の電圧降下が 2,5 V を超え、その結果、統合レギュレータ DA1 と LED を通過する電流が急激に増加します。フォトカプラ U1.2 の。その結果、フォトカプラ U 1.1 のフォトトランジスタが照射され、そのエミッタコレクタ部の抵抗が減少し、上記の場合と同様に、スイッチングトランジスタ VT4 が急速に閉じ、出力電圧が低下します。スタビライザーの。出力電圧（設定レベルに対して）を下げると、発電機の動作が再開され、以前の値に戻ります。

このデバイスは、片面フォイルグラスファイバー製のプリント回路基板上に組み立てられます。その図を図に示します。 2.

シンプルなスイッチングレギュレータ

すべての抵抗器 - MLT、コンデンサ - KM (C2、C4)、および小型酸化物企業 Jamicon (残り)。 VT3 マイクロアセンブリは、プリント導体の側面に取り付けられます。 VT4 トランジスタと VD3 ダイオードのヒートシンクは、厚さ 30 mm のアルミニウム合金シートで作られた 30x2,5 mm のプレートです。インダクタ L1 および L2 を自作する場合、それぞれサイズ K140x19x11 および K4,8x10x6 のパーマロイ (MP4,5 グレード) リングに巻くことができます。インダクタ L1 の巻線には、PEV-18 2 の 0,5 本のワイヤの束を 2 回巻く必要があり、インダクタ L7 には、XNUMX 本の同じワイヤの束を XNUMX 回巻く必要があります。

部品の状態が良好で、取り付けに誤りがなければ、調整の必要がなく、電源を入れるとすぐに動作します。

著者：M。Ozolin、Krasny Yar村、トムスク地域。

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