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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Fonte de alimentação comutada com regulador de tensão 1 ... 32 volts com potência de 200 watts. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de alimentação A fonte de alimentação apresentada tem a capacidade de alterar a tensão girando o botão do resistor R9 de 1 a 32 volts, possui proteção contra sobrecarga e a potência necessária para todos os experimentos de rádio amador. A capacidade de carga em todas as faixas não excede 6 amperes. A fonte de alimentação possui estabilização de tensão e isolamento galvânico da rede de 220 V. Esta fonte de alimentação foi inventada por mim e meu amigo e testada em ação. Durante a montagem e configuração da fonte de alimentação (PSU), é necessário um osciloscópio de feixe duplo.
A tensão alternada é fornecida à unidade para evitar um surto instantâneo de grande corrente ao carregar os capacitores C5 e C6, consistindo nos resistores R1, R2, relés R3, RES22, um transistor, um diodo zener KS156A, capacitor C1 e um capacitor com um capacidade de 0.33 microfarad 250V, um conjunto de diodos em KD105B. Quando ligados, os capacitores C5 e C6 são carregados através do resistor R3, o circuito de retardo da operação do relé fornece o tempo necessário para carregar os poderosos capacitores C5 e C6, após a carga dos capacitores, o relé fecha os contatos e a corrente flui diretamente, tornando assim possível carregar a fonte de alimentação com potência total. O próximo nó é o nó de proteção contra ruído da fonte de alimentação para a rede elétrica CA e para a área circundante. A carcaça da fonte de alimentação deve ser feita de metal. Ele serve como uma tela de proteção contra interferências no espaço ao redor e deve ser aterrado. Uma tensão de interferência é aplicada ao invólucro através dos capacitores C2 e C3; essas interferências também vão para o fio terra. O filtro de ruído na rede 220V é feito na bobina L1 e no capacitor C4. O retificador de potência é feito em um poderoso conjunto de diodos KVRS1006, é pequeno e pode suportar uma corrente contínua de 10A e até 50A em um pulso. Um divisor de tensão por 5 é montado nos capacitores C6 e C3 e nos resistores R4 R2 , diminuindo assim a tensão na região de 150 volts , essa tensão é fornecida ao transformador de potência T1 através do capacitor C7, que possui uma pequena capacitância e, assim, desacopla os poderosos transistores de efeito de campo em corrente contínua durante a comutação do transformador em frequência de 50 kHz. O capacitor C7 evita a quebra dos transistores IRF740 em caso de parada do gerador de pulso mestre. Os diodos de alta frequência que desviam o transformador T1 e os transistores IRF740 protegem contra surtos de alta tensão do transformador T1 sem romper os transistores com alta tensão, embora os próprios transistores tenham proteção neste caso, mas os diodos funcionam de forma mais rápida e confiável . A escolha dos transistores de efeito de campo se deve ao fato de possuírem taxas mais rápidas que os bipolares, isso é de grande importância pois os transistores experimentam mais potência instantânea durante a transição de desligado para aberto. Quanto mais rápido o ciclo de abertura ou fechamento dos transistores, mais maior sua capacidade de carga. O controle dos transistores de efeito de campo é totalmente confiado ao microcircuito IR2113. Os transistores de efeito de campo têm uma capacitância de dreno de porta parasita, portanto, eles têm um efeito de frenagem durante o controle, o microcircuito IR 2113 pode desenvolver uma corrente de pulso de até 2 amperes durante o controle, garantindo assim a saturação rápida dos transistores de efeito de campo de potência, bem como a saída da saturação. Os resistores incluídos nas portas dos transistores de 10 ohm evitam corrente excessiva. O capacitor C18 e o diodo KD247D servem como fonte de alimentação para a unidade de controle do microcircuito IR2113, o superior de acordo com o circuito do transistor IRF 740. A amplitude nas portas dos transistores não deve exceder 18..20V e não deve ser inferior a 11 volts. Os pulsos de controle do chip IR2113 vêm do modulador de largura de pulso TL494. Este microcircuito, ao estreitar e expandir os pulsos retangulares, altera a potência fornecida ao transformador de potência e, assim, atua como um estabilizador e regulador de tensão. Os pulsos de controle das saídas 9 e 10 do TL494 são alimentados para a entrada de controle do transistor superior 10 IR2113 e do inferior 12 IR2113. As saídas do TL494 são carregadas com dois resistores de 1 kΩ. A frequência do oscilador mestre na qual a fonte de alimentação opera é determinada pela capacitância do capacitor conectado à entrada 5 do TL494 e do trimmer conectado à entrada 6 do TL494. Os transistores de controle IRF740 devem fechar entre pulsos durante sua operação, isso é devido ao fato de que os transistores não podem fechar instantaneamente e, portanto, uma corrente de passagem pode aparecer quando o transistor superior ainda não está completamente fechado e o inferior já começou a abrir e, portanto, uma corrente contínua pode passar por dois transistores ao mesmo tempo e, assim , desative-os. Para fazer isso, uma tensão é aplicada na entrada 4 do TL494 que define esse intervalo mínimo entre os pulsos. O capacitor C14 e um resistor de ajuste de 15 kΩ criam o mesmo viés, permitem ajustar essa lacuna e o capacitor C14 aumenta suavemente a tensão quando a unidade é conectada à rede. Ao carregar, reduz a folga de proteção e aumenta a largura dos pulsos de controle do transformador T1. O que deve ser verificado em um osciloscópio? O gap morto protetor não deve ser inferior à largura do pulso em um quarto de sua largura. A largura de pulso das saídas do TL494 é ajustável dependendo da tensão na faixa de 0 ... 3 volts aplicada à entrada 3. Esta tensão é fornecida pelo regulador de tensão do microcircuito TL494 das saídas 14 e 13, é igual a 5 V ± 5%. da saída da fonte de alimentação. Um resistor de 680 ohm conectado em série com o optoacoplador e um capacitor de 100 microfarad impedem a excitação da fonte de alimentação, caso isso aconteça, as nominais dessas partes devem ser aumentadas. Se ocorrer excitação, em nenhum caso a fonte de alimentação deve ser carregada, pois os transistores de potência IRF740 podem ser sobrecarregados durante o carregamento dos capacitores C8 C9 C10. Durante a excitação, a fonte de alimentação começa a chiar e a tensão de saída começa a saltar. O retificador dos enrolamentos secundários consiste em dois diodos Schottky; eles têm uma velocidade de 100 kHz e uma corrente máxima de até 30 amperes, seu tipo é KD2997A ou podem ser substituídos por KD213 com qualquer letra. Primeiro, a suavização ocorre nos capacitores C8 e C9, C8 em altas frequências C9 em baixos 50 Hz, depois através de um indutor e outro capacitor C10. A proteção contra curto-circuito é montada em um transistor, vários resistores e um flip-flop RS, possui alta velocidade. O ajuste da corrente de operação é ajustado com um resistor de ajuste R8. O sinal amplificado por tensão do transistor VT1 é alimentado ao gatilho, que, quando uma tensão abaixo de 2 volts aparece na entrada 4, liga o optoacoplador PS2501 através do transistor, que conecta a 16ª entrada do TL494 a +5 V, que leva ao término do fornecimento de pulsos de controle. Do optoacoplador na 16ª entrada do microcircuito, a tensão através de um resistor de 10 kΩ vai para o diodo e o capacitor, carregando até uma tensão de saturação do diodo de 0,5 volts. Nesse caso, é necessário um diodo de silício, por exemplo KD103A, quando o botão de controle do gatilho é pressionado, o optoacoplador desliga e a fonte de alimentação sai do estado de sobrecarga. Na entrada 16 TL494, a tensão diminui gradualmente, descarregando para um resistor de 2 kΩ e 10 kΩ e, assim, a largura de pulso começa a aumentar até o limite definido pelo resistor variável R9. Os detalhes devem ser os mesmos do diagrama. O transformador T1 é feito de ferrite em forma de W MN2000 com uma seção de 12X14, uma altura de janela de 31mm e uma largura de 9mm. O enrolamento primário tem 32 voltas de condutores individuais 0,3 mm PEV-2, o enrolamento secundário tem 8 voltas de condutores individuais de 0,8 mm PEV-2, para o primário com seção transversal total de todos os condutores 1 mm, secundário 2 mm. O secundário também pode ser enrolado em outra voltagem na taxa de 4 volts por volta. O indutor no estágio de saída é feito do mesmo ferrite e tem 20 voltas de PEV-2 1,2 mm. O transformador T2 tem uma potência de 4 ... 10 watts. Os transistores de potência precisam de dissipadores de calor com área de 80 cm2, nos diodos do estágio de saída são os mesmos para cada um. Autor: Rodikov E.Yu.; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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