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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Regulador de potência pequeno. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de potência, termômetros, estabilizadores de calor Com base em um poderoso transistor de efeito de campo de comutação, por exemplo, IRLR2905, você pode montar um regulador de potência de pequeno porte para aquecimento (ferro de solda, aquecedor) ou dispositivos de iluminação (lâmpadas incandescentes para luzes portáteis ou estacionárias alimentadas por uma bateria de carro). Um diagrama de uma possível variante de tal dispositivo é mostrado na Fig. 1. O princípio de sua operação é baseado na alteração do tempo de ativação do transistor de efeito de campo.
Nos elementos DD1.1, DD1.2 é montado um gerador de pulsos retangular. Sua frequência de repetição é de cerca de 15 kHz, o ciclo de trabalho pode ser ajustado de 1,01 a 100 com um resistor variável R2. Os elementos DD1.3, DD1.4 são usados como um amplificador de buffer, de cuja saída os pulsos de controle são alimentados para a porta do transistor de efeito de campo VT1. Com um nível lógico alto (mais de 1,5 ... 2 V) nas saídas desses elementos, a resistência do canal do transistor diminui para 0,027 Ohm. Neste momento, uma corrente flui pela carga, cujo valor depende de sua resistência e da tensão de alimentação. Quando um nível lógico baixo é definido nas saídas dos elementos, o transistor fecha e nenhuma corrente flui pela carga. Variando a relação entre o tempo que o transistor está ligado e o tempo que ele está ligado, a corrente média através da carga pode ser ajustada. O regulador é conectado em série com a carga, respeitando a polaridade. Com as classificações e tipos de elementos indicados no diagrama, a tensão de alimentação pode estar na faixa de 4 a 14 V. É ligada fornecendo a tensão de alimentação ao microcircuito DD1 por meio da chave SA1, combinada com o regulador - variável resistência R2. Nesse caso, durante o tempo em que o transistor de efeito de campo está fechado, o capacitor C4 é carregado através do diodo VD1 e dos contatos da chave. Quando o transistor está aberto, o microcircuito é alimentado pela energia armazenada pelo capacitor C1. Como a corrente consumida pelo microcircuito é pequena, a tensão no capacitor é aproximadamente igual à tensão de alimentação. O diodo Zener VD1 limita a tensão de alimentação do microcircuito. O fato é que de acordo com as condições técnicas não deve ultrapassar 15 V, mas quando o transistor fecha, ocorre um EMF de auto-indução nos fios que conectam o aparelho à carga e a tensão no capacitor C1 pode ultrapassar esse valor . Com fios de conexão longos, esse EMF pode ser significativo, portanto, em série com a chave SA1, você terá que ligar o resistor R4 com uma resistência de vários quilo-ohms. A propósito, esse resistor também é necessário se a tensão de alimentação for superior a 15 V. No regulador, você pode usar os microcircuitos K564LA7, 564LE5, 564LA7, diodos das séries KD521, KD522. Resistor R2 - SPZ-ZvM (com interruptor), o restante - MLT, S2-33, R1-4, capacitor C1 - K53-1, K53-1A, K53-18 ou pequeno para montagem em superfície, C2 - K10 -17-1 . O regulador é montado em uma placa de circuito impresso feita de fibra de vidro dupla face, cujo esboço é mostrado na fig. 2a. Detalhes são colocados em ambos os lados (Fig. 2, b), condutores impressos de lados diferentes são conectados por jumpers de fio através dos orifícios.
Os fios que conectam o regulador à carga e à fonte de alimentação devem ser os mais curtos possíveis, com comprimento superior a alguns centímetros, devem ser torcidos para reduzir a indutância. O estabelecimento do regulador é reduzido à seleção dos resistores R1 e R4. Para fazer isso, ele é conectado em série com a carga e em paralelo com os contatos da chave (eles devem estar abertos, para os quais uma tira de papel grosso é colocada entre eles), um miliamperímetro é conectado. Ao ajustar a potência da carga com um resistor variável R2, a tensão no capacitor C1 é controlada, que deve ser aproximadamente 0,5 V menor que a tensão de alimentação. Se diminuir na potência máxima de carga, R1 deve ser substituído por um resistor de maior resistência, e se, ao contrário, for maior que a tensão de alimentação e atingir a tensão de estabilização do diodo zener VD1, então você pode ter que instalar um resistor R4 (neste caso, de um condutor impresso, ao qual a saída do cátodo do diodo VD4 é soldada, a área limitada na Fig. 2b por linhas tracejadas é removida). Por fim, a necessidade de ligar o resistor R4 é determinada medindo a corrente consumida pelo regulador em toda a faixa de tensões de alimentação. Se não exceder alguns miliampères, o resistor R4 pode ser omitido. Caso contrário, deve ser selecionado de forma que esta corrente não ultrapasse 10 mA. Com uma tensão de alimentação superior a 15 V, a resistência do resistor (em ohms) deve ser de pelo menos (Upit-15) / 0,01. Com uma corrente de carga superior a 5 A, o transistor deve ser fixado por solda (solda de baixo ponto de fusão) em um dissipador de calor - uma placa de cobre com espessura de 0,5 ... 1 mm e uma área de vários centímetros quadrados. Autor: I. Nechaev, Kursk
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