Usando um optoacoplador no circuito de realimentação de um estabilizador de tensão ou carregador. Esquema, descrição

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Usando um optoacoplador no circuito de realimentação de um estabilizador de tensão ou carregador. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Um circuito simples e de baixo custo que funciona simultaneamente como estabilizador e carregador para baterias de baixa capacidade pode ser montado sem o uso de sensores de tensão complexos. Neste circuito, o diodo (emissor) do optoacoplador, incluído em um circuito de realimentação simples, percebe mudanças na tensão de saída. O circuito gera uma tensão de saída estabilizada de 12,7 V a uma corrente de 50 mA e pode ser usado para carregar baterias mantendo os limites de corrente e tensão, que são bastante fáceis de alterar.

O optoacoplador é o dispositivo ideal em termos de sua aplicação como sensor de tensão. O diodo percebe a tensão de saída sem carregar o circuito e sem violar o modo de operação normal, e a tensão através dele não muda e tem um valor relativamente pequeno para quaisquer alterações nas correntes de carga ou carga.

Conforme mostrado no diagrama, a ponte de diodos e o capacitor C1 retificam e filtram a tensão de entrada CA. Vamos supor que o circuito funcione como um carregador.

(clique para ampliar)

Quando a bateria não está totalmente carregada, a tensão é inferior a 12,7 V (Vz + Vd). Esta tensão é ajustada selecionando um diodo zener de silício apropriado, que está em série com o diodo optoacoplador. Nesse caso, o transistor da série 1N2270 liga e passa a corrente para a bateria. A corrente de 1A é limitada principalmente por um resistor de 220 ohms.

Quando a tensão da bateria excede (Vz+Vd), o diodo zener liga e a corrente Iz flui pelo diodo optoacoplador, ligando o fototransistor e desligando o transistor série Q. Na ausência de bateria, quando o circuito está em regulador modo, a corrente entra na carga com uma tensão de 12,7 B. Neste caso, é claro, a corrente de saída depende principalmente da resistência da carga.

A tensão de ondulação é de 25 mV no modo de estabilização e 1 mV no modo de carregamento. O circuito fornece estabilização de 30 mV/V com variação de tensão e 8 mV/mA com variação de carga na faixa de 5 a 30 mA. Ambos os parâmetros podem ser melhorados substituindo o transistor Q por um transistor composto.

A tensão e a corrente de saída podem ser ajustadas pela seleção apropriada dos resistores R1 e R2 e um diodo zener. Além disso, as resistências dos resistores podem ser determinadas se a capacidade da bateria (C) em miliamperes-hora e a tensão de entrada (no capacitor C1) forem fornecidas.

Verificou-se experimentalmente que para o melhor funcionamento do circuito, a corrente Ia deve ser igual a 0,25 C. Esta relação é típica para baterias que consomem uma corrente de carga relativamente grande. Assumindo a tensão de entrada V_in muito maior do que a queda de tensão base-emissor do transistor Q, obtemos

R2>V_in/0,25C-R1/h_fe,

onde h_fe é o ganho DC do transistor Q. Para encontrar o valor mínimo de R2, suponha que Io seja conhecido, portanto,

R2<(V_in-Vo/Io.

Esta equação é válida desde que Io>Iz.

O valor de R1 depende do valor mínimo de Io correspondente ao estado desligado do transistor Q. Pode-se mostrar que

R1>(V_in-Vo)/0,02C.

Esta equação assume que o valor mínimo de Io é cerca de 0,02C - uma razão determinada experimentalmente e não teoricamente.

Autor: LA Cherkason; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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