|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
无线电电子与电气工程百科全书 妥协（价格/质量）切换稳定器。 无线电电子电气工程百科全书
开关稳压器 (SVS) 在无线电爱好者中非常流行。 近年来，此类器件是在专用微电路、场效应晶体管和肖特基二极管的基础上构建的。 得益于此，ISN的技术特性得到显着提升，特别是效率已经超过90%，同时简化了电路设计。 然而，组装这种ISN的零件成本却增加了很多倍。 文章中描述的 ISN 是在质量指标、复杂性和价格之间寻求折衷的结果。 所提出的ISN是根据自激方案构建的。 它具有相当高的性能特点和可靠性，具有过载保护和输出短路保护，以及在控制晶体管紧急击穿时防止输出端出现输入电压。 ISN的原理图如图1所示。 140、其基础是普通OU KR608UD4A。 与许多此目的的器件不同，为了监视输出电压和过载电流，使用由 VT2 晶体管构成的常见 OOS 电路，并使用 L2 电感器（其电阻的有源元件）作为电流传感器，这也是部分LC滤波器（L3C2），减少输出电压纹波。 输出电压由稳压二极管VD4和晶体管VT4的发射结决定：Uout→Ube VT2+UVD2，过载电流为电感L6的归一化有源电阻：lcpa4→Ube VT2/RlXNUMX-All通过将电流传感器与 LC 滤波器相结合，可以在一定程度上简化 ISN、降低输出纹波电压并提高效率。 这种电路解决方案的缺点是设备的输出阻抗有些高估。
ISN的主要技术特性如下（使用LATR、降压变压器~220/~18 V和带有平滑电容器的全波整流器获得）：
在使用稳定直流电源供电的情况下，当输入电压几乎下降到晶体管 VT3 的开路状态时，器件仍保持工作状态。 输入电压进一步降低会导致发电击穿，但 VT3 仍保持开路状态。 如果同时输出处发生过载或短路，则恢复发电并且稳定器开始在限流模式下运行。 这一特性使其可以用作电子保险丝，而无需“闩锁”。 稳定器的工作原理如下。 由于分压器R6R7和R8R9电阻阻值的不同，导致通电瞬间运放DA1同相输入端的电压大于反相输入端的电压，因此电平在其输出处设置。 晶体管VT1-VT3打开，电容器C2、C3开始充电，线圈L1开始积聚能量。 当稳定器输出端的电压达到与齐纳二极管 VD2 击穿和晶体管 VT4 开通相对应的值后，运放 DA1 同相输入端的电压变得小于反相输入端的电压（由于电阻R9对R10进行分流），其输出被设置为低电平。 结果，晶体管VT1-VT3闭合，线圈L1端子处的电压极性突然变为相反，开关二极管VD1打开，线圈L1和电容器C2、C3中积累的能量被转移到负载。 此时，输出电压下降，稳压二极管VD2和晶体管VT4截止，运放输出端出现高电平，晶体管VT3再次打开，从而开始稳定器新的工作周期。 当负载电流增加到额定值以上时，线圈L2有源电阻上不断增加的压降开始更大程度地打开晶体管VT4，电流负反馈变得占主导地位，并且齐纳二极管VD2关闭。 由于OOS的作用，稳定了输出电流，降低了输出电压和输入电流，从而保证了晶体管VT3的安全工作。 消除过载或短路后，装置返回稳压模式。 稳定器的电流-电压特性如图2所示。 XNUMX.
从图中可以看出，晶体管VT1和VT3组成复合晶体管。 当使用双极晶体管作为关键元件时，该电路解决方案是最佳的，因为在这种情况下，在相对较低的控制电流下确保了开路晶体管VT3上相对较小的压降。 在这种情况下，晶体管VT1饱和，提供复合晶体管的最佳静态损耗，而VT3不饱和，提供最佳动态损耗。 电流传感器VT4采用KT817系列强大的晶体管。 原则上，这里可以使用更便宜的低功率晶体管，但是，对于低工作电流下的大功率晶体管（如本例），发射结的开启电压仅为 0,4 V 左右，而对于低功率晶体管例如KT3102，约为0,55V。这样，在相同的保护工作电流下，使用大功率晶体管的情况下测量电阻的阻值更小，从而保证了效率的增益。稳定剂。 在所描述的ISN中，如所指出的，提供了针对在调节晶体管VT3击穿期间在输出处出现输入电压的保护。 此时，稳压二极管VD3上的电压超过15V，电源电路中的电流急剧增大，保险丝FU1烧断。 假设后者会在齐纳二极管发生这种情况之前烧毁（由于热过载）。 事故模拟（VT3 集电极和发射极端子短路）表明，KS515A 齐纳二极管（金属外壳中）完美地保护了由 ISN 供电的设备：当保险丝熔断时，它们会失效，仍“处于深渊”短路（不要断路）。 测试KS515G齐纳二极管以及类似的进口齐纳二极管（塑料外壳）时得到了相同的结果。 玻璃盒中的类似齐纳二极管的表现并不令人满意——它们设法与保险丝同时烧毁。 在 ISN 中，您可以使用图中所示系列的任何晶体管（除了 KT816A 作为 VT1）。 氧化物电容C2、C3为国外SR品牌（与K50-35相近类似）。 在稳定器原型设计过程中，测试了使用运放KR140UD708、KR140UD8A-KR140UD8V、KR544UD1 A、KR544UD2A、KR544UD2B、KR574UD1A、KR574UD1 B的可能性，同时对转换频率、开关过程类型和效率进行了测试。略有改变。 KR140UD608 最合适的替代品是 KR140UD708（它具有相同的引脚排列），但是请注意：在作者的实践中，这些运算放大器遇到了输入的“反向”排列，即非反相输入被连接连接到引脚 2，反相输入连接到引脚 3！）。 外壳上的标记表明这是 KR140UD708 运算放大器。 存储电感L1放置在两个422 M2000NM的铠装磁芯中，由两层不干胶纸形成，间隙约为0,2毫米。 这是按如下方式完成的。 用一张不干胶纸剪出一个正方形，略大于杯子的外径。 除去保护层后，将纸张的粘合面朝上放置在坚硬且平坦（不光滑）的表面上。 然后将其中一个杯子放在吊杆上，一端朝下，并紧紧地摩擦纸。 结果，纸被粘在杯子的末端，以至于用锋利的手术刀沿着轮廓碎片切掉多余的部分并不困难。 以同样的方式，将垫圈粘到第二个杯子上。 线圈用 PEL 1,0 线缠绕在可折叠框架上，该可折叠框架由两端带有 M50 螺纹的长 100...4 mm 的销、两个直径为 16、厚度为 0,5 mm 的限位颊垫圈、带有外径10，内径5，长7,5毫米，两个M4螺母。 框架组装在销钉上（按顺序：螺母、垫圈、套管、垫圈、螺母），线圈紧密缠绕，逐匝 - 20 匝，分三排 (7+7+6)。 缠绕后，将其引线扭转约 90°（以便匝数不会“散开”），并在一侧小心地拆卸框架。 然后，握住线圈，小心地将线圈从框架中取出并插入其中一个杯子中，将引线解开并放置在杯子中相应的槽中。 由于金属丝的弹性特性，线圈可以很好地固定在杯子中。 为了使线圈在转换频率下不会“发出吱吱声”，将带有绕组的杯子在装有硝基清漆的罐中浸入一段时间，然后取出并让清漆沥干。 此后，将杯放在预先插入板中相应孔中的紧固螺钉上，再放在第二个杯上，并用带有螺母和垫圈的螺钉紧固由此获得的组件。 清漆干燥后，仔细清洁线圈引线、镀锡并焊接到电路板的相应触点上。 然后安装其余部件。 线圈L2的电流传感器放置在由两个Ch14杯制成的磁芯中，该磁杯由与线圈L1相同品牌的铁氧体制成，并且具有相同的介电垫片。 缠绕时，使用 0,5 mm 长的 PEL 700 线；无需用清漆浸渍。 该线圈也可以通过在标准 DPM-0,6 扼流圈上缠绕指定直径和长度的电线来制作，但是，在这种情况下，转换频率下的脉冲抑制效率会略有下降。 该稳定器组装在由单面镀箔玻璃纤维制成的印刷电路板上，其示意图如图3所示。 XNUMX.
如果ISN将在最大负载电流下使用，则晶体管VT3必须安装在面积为100平方米、厚度为2...1,5毫米的铝板形式的散热器上。 如果希望器件在电流源或短路模式下长期工作，开关二极管VD2也通过绝缘垫片(例如云母)固定在同一散热器上。 对于负载电流小于1A的情况，晶体管VT1和二极管VD3不需要散热器，但此时必须将线圈L1换成电阻C1,2-2，阻值为5A，将保护动作电流降至16A。 0,33欧姆，功率1W。 所描述的ISN实际上不需要调整。 然而，可能有必要明确保护操作电流，为此L2线圈的导线最初应采取较长的长度。 将其焊接到板上相应的触点上后，逐渐缩短，直至获得所需的保护动作电流，然后按上述方式绕制线圈L2。 稳定器不应用于负载电流超过 4 A 的情况。 该限制主要与 KT805 系列晶体管集电极的最大允许脉冲电流（Q = 8 时，timp < 200 ms 时为 1,5 A）有关，原则上，这种限制可能会在不利条件下发生。 作者：A. Moskvin，叶卡捷琳堡
控制和操纵光信号的新方法
05.05.2024 Primium Seneca 键盘
05.05.2024 世界最高天文台落成
04.05.2024
▪ 通过 USB 3.2 以高达 20 Gbps 的速度传输数据
▪ 文章 对俄罗斯人来说，伟大的事情就是对德国人来说死亡。 流行表达 ▪ 文章 用于控制压电元件的高压放大器。 无线电电子电气工程百科全书 ▪ 文章直接电流源 - 自己动手。 无线电电子电气工程百科全书
www.diagram.com.ua |
查看其他文章 部分 
科技、新电子最新动态：
本页所有语言