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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Proteção IP usando multiplicador analógico KR525PS2. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Designer de rádio amador Em muitas fontes de alimentação, o elemento regulador é protegido contra excesso de corrente e temperatura permitidas. Na opinião do autor, essas medidas não são suficientes, e ele propõe proteger o transistor de controle de ultrapassar a potência permitida, levando em consideração a temperatura da caixa. O artigo discute uma variante dessa proteção para uma fonte de alimentação não estabilizada usando o multiplicador analógico KR525PS2. Fontes estabilizadas também podem ser equipadas com tal unidade. A potência dissipada pelo transistor de controle da fonte de alimentação (PSU) é igual ao produto da corrente do coletor (corrente de carga) e a queda de tensão na seção coletor-emissor. Em fontes de alimentação de laboratório (com tensão de saída ajustável), com baixa tensão de saída e alta corrente de carga, o transistor de controle pode liberar energia que excede o valor permitido para um determinado dispositivo. Essas fontes de alimentação geralmente fornecem apenas proteção contra corrente. Porém, não é capaz de proteger o elemento regulador quando a corrente de carga é inferior ao valor de resposta da proteção e a potência liberada no transistor regulador excede o valor permitido. Surge a questão: como proteger o transistor de controle de exceder a dissipação de potência permitida? Existe um microcircuito doméstico KR525PS2, que realiza a operação de multiplicação de dois parâmetros analógicos. Se sinais proporcionais à corrente de coletor do transistor regulador e à tensão na seção coletor-emissor forem aplicados às suas entradas, então a tensão de saída será proporcional ao seu produto. Assim, com base neste microcircuito, é possível montar uma unidade de proteção contra ultrapassagem da potência permitida pelo transistor regulador. Um diagrama desse nó de proteção em uma PSU não estabilizada é mostrado na figura.
A entrada X do microcircuito DA1 é alimentada com tensão da base do transistor regulador VT3, e a entrada Y é alimentada com parte da tensão do sensor de corrente R5, proporcional à corrente de carga (a tensão na base do transistor regulador é igual à tensão em seu emissor menos 0,6 V). Um comparador é feito no amplificador operacional DA2. Sua entrada não inversora é alimentada com tensão da saída do multiplicador DA1, e a entrada inversora é alimentada com tensão exemplar do divisor resistivo R15R16RK1. Quando a tensão na entrada não inversora é maior do que na entrada inversora, um sinal é enviado da saída do amplificador operacional para o tiristor VS1. Ele abre e, através do diodo VD5, conecta a base do transistor VT1 ao fio comum. O transistor VT1, e atrás dele os transistores VT2 e VT3, fecham. Ao mesmo tempo, o LED HL1 acende, sinalizando que a alimentação está desligada e a carga está desenergizada. O termistor RK1 desempenha a função de sensor de temperatura para o invólucro do transistor VT3 (é montado no invólucro do transistor ou em um dissipador de calor próximo ao invólucro). A unidade de proteção é alimentada pelo enrolamento adicional do transformador de rede T1. Um retificador é montado usando diodos VD6-VD9 e capacitores C2, C3, e um estabilizador bipolar simples é montado usando diodos zener VD10, VD11 e resistores R10, R11. A unidade de proteção é configurada da seguinte forma. Primeiro, os resistores de corte R12-R14 ajustam a tensão zero no multiplicador. Na tensão zero nas entradas X e Y (elas estão conectadas ao fio comum), o resistor de corte R14 define a tensão zero na saída Z. Em seguida, aplicando uma tensão de vários volts na entrada X (ainda há tensão zero na entrada Y) , o resistor de corte R13 define tensão zero na saída Z. E finalmente, uma operação semelhante é realizada para a entrada Y. Após isso, o ajuste do multiplicador é considerado completo. Então, com base na potência permitida dissipada pelo transistor de controle e na corrente permitida, a tensão coletor-emissor é calculada. Para o transistor KT819G com potência permitida de 60 W e corrente de 15 A, esse valor é de 4 V. Com corrente máxima de 15 A, a queda de tensão no sensor de corrente é de 3,6 V. Essas tensões (3,4 e aproximadamente 2,2 ...3,6 V - este valor depende da posição do resistor trimmer R7) é aplicado às entradas correspondentes (X e Y) do multiplicador, tendo-as previamente desconectado dos resistores R6 e R7, e consegue a operação de comparador, ligando o SCR e o LED. Neste caso, pode ser necessário selecionar o resistor R15. A presença do termistor RK1 com TKS negativo leva ao fato de que com o aumento da temperatura do corpo do transistor, a resistência do termistor diminui, portanto, a tensão na entrada inversora do amplificador operacional diminuirá. E como a potência permitida dissipada pelo transistor diminui à medida que a temperatura do gabinete aumenta, neste caso a unidade de proteção deve operar com potência menor. Essa proteção pode ser usada em praticamente qualquer fonte de alimentação com transistor regulador. Porém, deve-se lembrar que a tensão nas entradas do multiplicador não deve ultrapassar 10 V. Portanto, nos casos em que a tensão no transistor de controle possa ultrapassar este valor, ela deve ser aplicada na entrada X do multiplicador através de um divisor resistivo . Autor: A. Partin, Ekaterinbur
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