在稳压器输入端具有自动电压切换功能的可调电源。方案、说明

可调电源，在稳定器的输入端具有自动电压切换功能。无线电电子电气工程百科全书

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与脉冲稳压器不同，线性直流稳压器通常具有较低的输出电压纹波，不会干扰无线电接收，但由于输入和输出电压之间存在较大差异，因此效率较低。您可以通过根据设置的输出电压切换输入电压来提高可调线性稳定器的平均效率。

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上图。图 1 显示了根据该原理构建的紧凑型电源的示意图，该电源具有可在较宽范围内调节的线性输出电压调节器。该器件配备了一个三位数数字电压表，它在高达 3,3 A 的负载电流下产生 18...1,2 V 的稳定输出电压。在 [1] 中，描述了一种设计，其中也可以切换稳定器输入端的电压，但只能手动切换。在新装置中，降压变压器 T1 的绕组根据设定的输出电压自动切换。如 [1] 中所述，使用自复位保险丝对器件进行过流保护。

交流电源电压220V通过发光电源开关SA1和保护电阻R1的闭合触点提供给降压变压器T2的初级绕组。电阻器 R1 限制通过开关氖灯的电流，从而降低其亮度并延长其寿命。变阻器 RU1 可防止网络中的电压浪涌。

变压器有两个次级绕组。来自具有抽头的变压器绕组5-6-7的交流电压通过继电器K3、开关SA1.1和自复保险丝FU2或FU1（取决于开关的位置）。电容器C2和C10平滑整流电压纹波。 VD11-VD5 整流桥对角线中包含的 HL8 LED 发出任何自愈保险丝操作的信号，电阻器 R1 限制 LED 的电流。

绕组3-4被设计为获得有效控制场效应晶体管VT6所需的升高电压，场效应晶体管VT2充当电压调节器中的调节元件。该绕组的电压对 VD4 肖特基二极管进行整流并平滑 C8R9C2 滤波器。该组件消除了对电压倍增器的需求，电压倍增器用于[XNUMX]中描述的类似稳定器中。

可调输出稳压器采用DA1并联稳压微电路作为比较单元和误差信号放大器。它由3mA电流供电，并由晶体管VT3和VT5稳定。该电流的准确值取决于电阻器 R14 的阻值。通过稳定电流为并联稳定器供电，您可以通过条件阴极（引脚 3）处的电压发生显着变化为其创造舒适的工作条件。电容C14和电阻R15防止稳定器自激。

稳定器的输出电压由可变电阻R20调节。输入电阻越低，该单元的输出端（场效应晶体管VT6的源极）的电压就越低。齐纳二极管 VD10 保护 FET 免受损坏。 DA1 芯片始终在其阴极上保持一个电压，在该电压下，其控制输入（引脚 1）和条件阳极（引脚 2）之间的电压为 2,5 V。电阻器 R16 起保护作用。

数字电压表 PV1 连接到稳定器的输出。二极管 VD11 可以保护其免受反向电压的影响，例如，如果以反极性充电的大容量电容器连接到稳定器输出。

晶体管VT1、VT2、VT4、继电器K1、稳压二极管VD1和VD4、二极管VD9上组装有稳压输入电压切换单元。当稳压器的输出电压小于7,4V时，晶体管VT1的基极和发射极之间的电压小于0,5V，因此截止。与此同时，晶体管VT2和VT4闭合，继电器绕组断电。大约 3V 的电压通过变压器端子 11 和 6 通过继电器触点提供给 VD7 二极管电桥，这减少了 VT6 晶体管消耗的功率。

当稳压器输出电压升高时，晶体管VT1打开，VT2和VT4也随之打开。继电器K1的线圈接收由稳压二极管VD4限制的电压。继电器被激活，大约 3 V 的电压通过其开关触点从变压器的端子 20 和 5 提供给 VD7 桥。电阻器 R7 产生一个必要的正反馈，以根据稳定器的输出电压为继电器状态创建一个迟滞区。因此，只有当输出电压降至 7 V 时，继电器才会释放电枢。VD9 二极管可保护 VT4 晶体管，使其免受电流中断时继电器绕组上的自感电动势浪涌的影响。电容器C5和C6防止继电器误切换。

在稳压器输入端具有自动电压切换功能的稳压电源
图。 2

制造的电源设计紧凑，所有部件均放置在由 129 毫米厚的黄铜板制成的尺寸为 114x47x1 毫米的现成外壳中（图 2）。该外壳还用作有效的散热器。其上附有约 10 毫米高的塑料腿，这对于周围的空气更好地流动是必要的，因此可以更好地冷却。该外壳与电源的公共线没有直接的电气连接，而是通过 R3C1R4 电路与其连接以均衡电位。该装置的前面板由聚苯乙烯板制成。

在稳压器输入端具有自动电压切换功能的稳压电源
图。 3

由于T1变压器几乎占据了外壳体积的一半，因此其内部器件的其余元件的布置相当密集。 VD3 二极管电桥上的整流器组件组装在单独的电路板上，如图 3 所示。 2、还含有电容器C3、C7、C8、C10、C13、电阻器R5、二极管VD8-VD4和自复保险丝。其余节点位于图 XNUMX 所示的板上。 XNUMX.

在稳压器输入端具有自动电压切换功能的稳压电源
图。 4

安装板双面铰接。所有流经大电流的电路均采用横截面为 0,75 mm 的安装线制成²。对于低功率电路，使用横截面为0,03mm2的MGTF线。连接可变电阻电机的电线是屏蔽的，并且那些以 220 V 供电的电线是双重绝缘的。

检查设备的可操作性后，连接侧的电路板涂有 XB-784 清漆，以防止意外短路并增加安装的机械强度。

电阻R1为非易燃断续电阻，可用0,5A熔丝代替，其余固定电阻有MLT、RPM、C1-4、C1-14、C2-23等类似电阻。可变电阻R20 - SP4-1，但可以用RP1-73a、SP3-9a、SP-04a代替。当使用可变电阻时，其阻值与图中所示不同（可以达到2,2 kOhm），您需要按比例改变电阻R17和R19的值。请记住，较小的可变电阻通常更可靠。装置中使用的压敏电阻MYG20-471（RU1）可用MYG20-431、FNR-20K431、FNR-20K471、GNR20D431K替代。压敏电阻的外壳上覆盖有玻璃纤维盖。

电容器 C5 和 C6 是表面贴装陶瓷电容器。氧化物电容器——K50-68的进口同类产品。其余电容器均为小尺寸薄膜电容器。

二极管 1N4148 可以替换为 1N914、1SS244、KD510、KD521、KD522 和二极管 1N4004 中的任何一个 - 来自系列 1 N4001 - 1N4007、UF4001 - UF4007、KD209、KD243、KD247。适合使用 KD20、KD1 系列二极管代替 EGP5401A 二极管、1N5408 - 301N307、FR226 - FR257，以及代替肖特基二极管 1 N5819 - SB140、SB150。二极管电桥 RBV-406H 可以替换为 FBU4、KBU6、BR605、KVRS601-KVRS610、RS801-RS807、KBU8 中的任何一个。在紧固到块的黄铜本体上之前，必须用导热膏润滑压在其上的桥的表面。

齐纳二极管1N4738A被BZV55C8V2、TZMC8V2替代。代替齐纳二极管1N4736A，BZV55C6V8，TZMC6V8即可。 LED HL1 可以是任何发光类型和颜色。 TL431CLP芯片可用AZ431AZ、LM431ACZ替代。本设计中的IRLZ44N晶体管可以用IRL2505N、IRL3205、STP65NF06替换。结构组装时，其端子通过跳线连接。通过绝缘垫片，晶体管安装在尺寸为 125x35x2 mm 的铝板上。然后使用导热膏将该板拧到设备的黄铜主体上。

应该注意的是，通过绝缘垫片将 TO-220 封装中的晶体管安装在散热器上，将其允许的最大连续功耗限制为大约 30 瓦。制作更高功率的电源时应考虑到这一点。您可以通过并联多个场效应晶体管并使用更强大的变压器来增加它。

2SD1616 晶体管可以替换为 SS8550、2SC2331 或 KT961 系列，基极电流传输比至少为 50。2SA733、SS2、KT709、KT9012 系列晶体管也适合代替 6115SA3107 晶体管。替换晶体管2SC945 - SS9013、SS9014、2SC1815、KT3102系列。

电源使用故障洗衣机中的继电器。它设计为在绕组上的 12V 电压下工作，但它的工作电压要低得多。测得的绕组电阻为440欧姆。为了替代它，任何具有大致相同绕组电阻并且具有能够切换至少 3 A 电流且在不超过 6 V 电压下工作的触点切换组的继电器都是合适的。

为了在电源中使用，磁带混响“Echo-1”的电源环形变压器已经过重新设计。所有次级绕组和绕组屏蔽均已从中移除。在初级纸绝缘层上添加四层 PVC 胶带。绕组5-6-7由一束六根直径为0,39毫米的绕组线缠绕而成，并用电钻绞合。需要准备约25m的线束。环形磁路上的缠绕是在自制梭子的帮助下逐圈进行的。 5-6节要绕123匝，6-7节要绕150匝。每绕完一层，就覆盖一层纸带，然后浸渍绝缘漆。

绕组3-4包含60匝直径为0,43毫米的绕组线。两个次级绕组都尽最大努力铺设，以便它们紧贴磁路。您可以使用另一个总功率至少为 30 VA 的变压器，其次级绕组（用作绕组 5-6-7）设计电流至少为 1,3 A。

在稳压器输入端具有自动电压切换功能的稳压电源
图。 5

电压表PV1使用数字内置器件V20D-T1（图5）。它是从一家在线商店购买的，价格（包括运费）低于传统三位数 LED 指示器的价格。电压表可测量 3,2 至 30 V 的恒定电压，电流消耗约为 20 mA。

完成的块立即开始工作。如有必要，可以通过选择电阻R17和R19，设置所需的输出电压上限和下限。

文学

Butov A. 具有自复位保险丝保护功能的实验室电源。 - 广播，2005 年，第 10 期，第 54 页57-XNUMX。
Butov A.小型可调电源。 - 广播，2012 年，第 5 期，第 55 页56、XNUMX。

作者：A. Butov

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