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无线电电子与电气工程百科全书 通用强力电源，220/3-20伏500瓦。 无线电电子电气工程百科全书
电源装置 (PSU) 由可用元件组装而成。 它几乎不需要调整，可在较宽的输入交流电压范围内工作，并配备过流保护。 该电源与以前已知的设计的不同之处在于简单性和可靠性，以及使用外部控制信号远程打开和关闭稳定器的能力。 这个简单的电路可以让您获得良好的稳定系数和大的输出电流，这取决于并联的控制晶体管的数量。 技术能力 输出电压调节范围为 3...20 V。固定电压 13,8 V，带过压保护。 在任何允许的负载电流下，市电电压变化标称值的10%时，输出电压在控制范围内的不稳定度不超过0,03%。 负载电流从最大允许值变为零时输出电压的不稳定性不超过0,1%。 在任何允许的负载电流下，输出电压纹波幅度在调节范围内不超过 1 mV 有效值。 当环境温度从5℃变化到40℃时，在任何允许的负载电流下，整个调节范围内输出电压的温度系数不超过0,02%/deg。 防止电源过载和短路。 允许正极性或负极性输出电路接地，以及两个相同电源的并联和串联操作。 无需移除电压即可连接和断开负载。
电源电路图如图1所示。 该电源是根据串联补偿稳压器的经典方案组装的。 该装置由两个功能部分组成：稳压器本身和保护单元。 稳压电源由降压变压器T1、大功率二极管整流器VD1-VD4、滤波电容器C1-C3和DA1芯片上的直流稳压器组成。 输出电压的平滑调节是通过电位器R5进行的。 K142EN3 芯片可让您显着简化电源设计、改善其质量特性、提高可靠性并缩小尺寸。 该微电路是一款可调稳压器，具有负载电路过流和短路保护系统，可在高达 3 A 的电流下提供 30 至 1 V 的输出电压，并且还允许外部控制信号来转动稳压器远程开启和关闭。 如果热保护系统被触发，只有在微电路冷却后才能再次开启稳定器。 该微电路的电路比稳压器K142EN1、K142EN2的电路要复杂得多，因为引入了带有稳流两端电路的两级差分UPT，显着提高了电压稳定性，并且存在一个强大的传输晶体管提供高达 1 A 的负载电流。 微电路引脚的用途：2-保护系统的输入； 4——反馈信号输入； 6——关断电路； 8——公共输出，与法兰电气连接； 11、17——修正； 13 - 退出； 15 - 入口。 为了提高集成电路的输出功率，采用了npn晶体管，其集电极连接到电源的输出端，发射极连接到整流器的输出端。 晶体管的基极连接到稳定器的输出端。 当过流保护系统激活时，输出电压几乎降至零。 工作原理 电流控制电路的工作原理如下。 当电流流过电阻R3时，其两端的压降影响微电路保护系统的输入，使调节晶体管VT1截止。 为了在消除过载原因后使PSU重新投入运行，需要使用SA1拨动开关将PSU从网络上短时间关闭，输出电压和电流由仪器控制。 如果输出电压由于某种原因变得高于允许电压，则整流电路中包含的晶闸管会可靠地烧断保险丝。 过压保护跳闸电压取决于齐纳二极管。 当保护被触发时，LED亮起，表明保险丝已熔断。 如果需要，可以排除该节点。 设计 整个设备装在一个尺寸为 250x170x180 毫米的金属外壳中。 顶盖和底盖（散热器后壁一侧）钻有直径4毫米的孔，以改善冷却。 底盖上加强了小腿，可用作管盖。 前面板上有： 用于打开网络 SA1 的拨动开关； 保险丝FU1、FU2插座（保险丝插件位于电源前面板上，方便更换）； 电压表RA1和电流表RA2（图中未示出）； 电位器R5； LED HL1； 控制灯EL1； 输出端子 3 ... 20 V 和 24 V 连接器。后者用于为电压不稳定的电子设备供电。 后面板上有一个橡胶索环，通过该索环引出所需长度的电源线，末端带有 X1 插头。 电源安装在由单面箔玻璃纤维制成的印刷电路板上。 可以使用 MLT、S2-33、S1-4 等电阻。 C1、C2采用K50-46型或进口氧化物电容器。 如有必要，可以增加其数量或容量。 电容器C3、C7最好采用钽，例如K521B等。 隔直和校正电容器C4-C6型。 KM，直接焊接到微电路的引脚上。 调节晶体管和集成稳定器安装在位于机箱后壁的散热器上。 应使用 0,05 毫米厚的云母垫片将它们与散热器可靠隔离，并预先用导热膏润滑。 KPT-8，或将散热器本身放在绝缘架上。 二极管VD1-VD4安装在散热器上并与外壳隔离。 该 PSU 使用 KD2999 型二极管，两个并联。 二极管KD2999可以用KD213A（并联更多）或任何其他二极管代替，使得允许的正向电流至少为20A。可以使用晶闸管T5-202、T4-10代替KU10型VD16晶闸管。 电位器 R5 SP-1 型或任何其他电位器，方便安装在电源前面板上。 C5-16 型电流均衡电阻通过表面安装在与外壳隔离的安装架上安装在晶体管旁边。 测量仪器RA1和RA2是总偏差电流为0,05至1mA且具有方便的刻度的任何仪器。 刻度分度为 1 V 和 1 A。可以使用测量限值为 4248 μA 的 M100 型微安表。 在这种情况下，应选择附加电阻和分流电阻的阻值。 变压器T1的功率必须大于负载消耗的功率。 功率约为 450 ... 500 瓦。 初级绕组有多个抽头，用于选择次级绕组上的最佳电压。 包含更多匝数的初级绕组可以减少晶体管 VT1 上的功耗，同时保持电源的基本参数。变压器的次级绕组产生 2x17 V 的电压。以减小尺寸对于 PSU，您可以使用具有环形磁路的变压器。 交换机SA1型TV1，最好采用市场上出现的进口网络交换机，内置指示灯指示切换模式。 电阻器 R3 C5-16 型或一根直径为 1 毫米且选定长度的镍铬丝。 该电流保护调节限流电阻的阻值按下式计算：
将 PSU 连接到网络之前，请检查安装是否正确。 PSU 连接到网络并测量电容器 C1-C3 两端的电压。 其电压应约为 24 V。使用标准仪器校准 PA1 和 PA2，同时选择附加电阻和分流电阻。 如有必要，可以通过并联所需数量的控制晶体管来增加源的输出电流。 此时，应在晶体管发射极电路中加入0,1欧姆的均流电阻，并使用更高功率的变压器，并增加整流臂中的二极管数量。 通过并联两个 KT819 晶体管，PSU 可在 22 V 电压下长时间“保持”13,8 A 电流。如果安装良好，输出电压“下降”不会超过 0,2 V。
VT1 KT819晶体管可以用KT802、KT803A、KT805A、KT808A、KT809A、KT812、KT827、KT908系列或其他允许集电极电流至少为5A和允许集电极-发射极电压的强大晶体管来代替大于电源电压。 晶体管的参数和引脚排列如图2所示。 二极管VD1-VD4是任何允许正向电流大于5A且具有适当电压的整流器。 LED可以以任何类型使用。 电流电路由截面为 4...6 mm2 的绞合安装线制成。 如果您为 PSU 配备一个计时器，该计时器会在电池充电所需的指定时间后关闭设备，则该 PSU 还可以用作充电器。
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