Fonte de alimentação para rádio amador 1,5-24 volts 3 amperes. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Mais cedo ou mais tarde, um radioamador enfrenta o problema de fabricar uma unidade de fonte de alimentação universal (PSU) que seja útil para “todas as ocasiões”. Ou seja, tinha potência suficiente, confiabilidade e tensão de saída amplamente ajustável, além disso, protegia a carga do “consumo excessivo” de corrente durante os testes e não tinha medo de curtos-circuitos.

Propõe-se, na opinião do autor, que a fonte de alimentação que melhor satisfaça estas condições seja bastante simples de repetir, fornecendo uma tensão estabilizada de 1,5-24 V com uma corrente de saída de até 3 A. Além disso, pode operar em modo de fonte de corrente com a capacidade de ajustar suavemente a corrente de estabilização dentro de 10-100 mA ou com valores de corrente fixos 0,1 A, 1 A, 3 A.

Arroz. 1 (clique para ampliar)

Consideremos o circuito da fonte de alimentação (ver Fig. 1). Sua base é um circuito estabilizador de tensão tradicional, o “coração” é o microcircuito KR142EN12, que atualmente está disponível para uma ampla gama de rádios amadores. Um transformador incandescente unificado bastante potente TN-56 foi escolhido como transformador de potência, que possui quatro enrolamentos secundários com uma corrente permitida de 3,4 A e uma tensão de 6,3 V cada. Dependendo da tensão de saída necessária, a chave SA2 conecta dois, três ou quatro enrolamentos conectados em série Isto é necessário para reduzir a potência dissipada no elemento de controle e, conseqüentemente, aumentar a eficiência do dispositivo e facilitar o regime de temperatura. Na verdade, no modo mais desfavorável, com a diferença máxima entre as tensões de entrada e saída (claro, se a tensão de saída corresponder à faixa especificada pela chave SA2) e a corrente máxima FOR, a potência dissipada no elemento de controle será : Ppacc.max = (Uвx.max-2Uvd- Uout.min)*Imax (1) Rdis.max = (12,6-2*0,7-1,5)*3 = 29,1 W, onde Uin.max é a tensão efetiva de entrada máxima desta faixa; Uout.min - tensão mínima de saída desta faixa; Uvd é a queda de tensão no diodo da ponte retificadora. É fácil verificar que sem dividir a tensão de saída em faixas, a potência dissipada pelo elemento de controle chega a 70 W.

A tensão alternada é retificada pela ponte de diodos VD1-VD4 e suavizada no capacitor C5. O fusível FU2 protege o transformador em caso de falha dos diodos retificadores. Os transistores VT1, VT2 servem para aumentar a corrente de saída da PSU e facilitar a operação do estabilizador integrado DA1.

O resistor R1 ajusta a corrente através de DA1, abrindo VT2:

IDA1 \u2d Ubervt1 / R0,7 \u51d 0,014 / 2 \uXNUMXd XNUMX A, (XNUMX)

onde Ubervt2 é a tensão de abertura da base do emissor do transistor VT2.

Com uma corrente de 14 mA, o chip DA1 pode operar sem dissipador de calor. Para aumentar a estabilidade da tensão de saída, a tensão de controle é retirada da linha de resistores R2-R4 conectada à saída do microcircuito e fornecida ao pino de “controle” 01 DA1 através do diodo de desacoplamento VD6. A tensão de saída é ajustada pelos resistores: R4 - “COARSE” e R3 - “FINE”. O estabilizador de corrente é feito de DA1, resistores de ajuste de corrente R5-R9 e diodo de desacoplamento VD7. A seleção da corrente de estabilização discreta necessária é realizada pela chave SA3. Além disso, no limite de “10-100 mA” é possível regular suavemente a corrente usando o resistor R9.

Se necessário, você pode alterar a corrente de estabilização alterando os valores dos resistores de configuração usando a fórmula:

R = 1,35/Istab, (3)
onde R é a resistência do resistor de ajuste de corrente, Ohm; Istab - corrente de estabilização, A. A potência dos resistores de ajuste de corrente é determinada pela fórmula:
P = I*I*R, (4)
onde I - corrente de estabilização de faixa; R é a resistência do resistor.

Na realidade, a potência dos resistores de ajuste de corrente foi deliberadamente aumentada por razões de confiabilidade. Portanto, o resistor R8 tipo C5-16V é selecionado com uma potência de 10 W. No modo de estabilização de corrente (chave SA3 na posição “FOR”), a potência dissipada pelo resistor é de 3,8 W. E mesmo se você instalar um resistor de cinco watts, sua carga de energia será de 72% do máximo permitido. Da mesma forma, o R7 tipo C5-16V tem potência de 5 W, mas o MLT-2 também pode ser usado. O resistor R6 é do tipo MLT-2, mas você pode usar MLT-1. R9 é um resistor variável de fio enrolado do tipo PPZ-43 com potência de 3 W. R5 tipo MLT-1. Esses resistores devem ser posicionados de forma que sejam resfriados da melhor forma possível e não aqueçam, se possível, outros elementos do circuito, bem como entre si. Para deixar o ajuste (corrente definida) mais claro, marque 9, 10, 20, 50 e 75 mA no dial do resistor R100 utilizando um miliamperímetro externo (testador) e conectando-o diretamente nas tomadas da fonte de alimentação.

A conveniência adicional ao trabalhar com uma PSU é fornecida por um voltímetro pV, que é um microamperímetro tipo M95 com uma corrente de desvio total de 0,15 mA.

A resistência do resistor R11 é selecionada para que o valor final da escala corresponda a uma tensão de 30 V. Você também pode usar qualquer outro cabeçote de medição com uma corrente de desvio total de até 1,5 mA selecionando um resistor limitador de corrente R11 .

Como switches SA2, SA3, são utilizados biscoitos - tipo 11P3NMP. Para aumentar a corrente de comutação permitida, os terminais equivalentes dos três biscoitos são colocados em paralelo. A fechadura é instalada dependendo do número de posições.

O capacitor C5 é pré-fabricado e consiste em cinco capacitores conectados em paralelo do tipo K50-12 com capacidade de 2000 uF x 50 V.

O transistor VT1 é instalado no exterior em um radiador com uma área de 400 cm2. Pode ser substituído por KT803A, KT808A, VT2 pode ser substituído por KT816G. Um par de transistores VT1, VT2 pode ser substituído por um KT827A, B, C ou D. Os diodos VD6, VD7 são qualquer um, de preferência germânio com uma queda de tensão direta mais baixa e uma tensão reversa de pelo menos 30 V. Diodos do tipo VD1-VD4 KD206A, KD202A, B, V ou similares montados em radiadores.

Ao fazer você mesmo o transformador TV1, você pode seguir o método descrito em [3]. A potência total do transformador deve ser de pelo menos 100W, de preferência 120W. Neste caso, será possível enrolar outro enrolamento com uma tensão de 6,3 V. Neste caso, será adicionada outra faixa de 24 - 30 V, que fornecerá uma faixa de regulação da tensão de saída de 3 a 1,5 V em uma carga corrente de 30 A.

Configurando a fonte de alimentação É realizado de acordo com um método bem conhecido e não possui características especiais. Uma fonte de alimentação montada corretamente começa a funcionar imediatamente. Ao trabalhar com uma fonte de alimentação, primeiro selecione a faixa de tensão de saída necessária usando a chave SA2 e use os resistores “RUB” e “FINE” para definir a tensão de saída necessária, com base nas leituras do voltímetro integrado. A chave SA3 seleciona o limite de corrente e conecta a carga. Deve-se notar que apesar da simplicidade do circuito, esta fonte combina dois dispositivos: um estabilizador de tensão mais um estabilizador de corrente. A fonte de alimentação não tem medo de curtos-circuitos e pode até proteger os elementos de um dispositivo eletrônico a ela conectado, o que é muito importante na realização de diversos testes na prática do rádio amador.

Literatura

1. Nefedov A.V., Aksenov A.I., Elementos de circuito de equipamento de rádio doméstico, microcircuitos: Diretório.-M: Radiocomunicação, 1993.
2. Akimov N.N., Resistores, capacitores, transformadores, bobinas, dispositivos de comutação REA: Diretório. - Minsk: Bielorrússia, 1994.
3. Dispositivos de recepção e amplificação de semicondutores: Manual de rádio amador / RM Tereshchuk, KM Tereshchuk. - Kiev: Naukova Dumka, 1988.

Publicação: cxem.net

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