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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Fonte de alimentação regulada estabilizada com proteção contra sobrecarga. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de alimentação Muitas fontes de alimentação de rádio amador (PSUs) são feitas nos chips KR142EN12, KR142EN22A, KR142EN24, etc. O limite inferior de ajuste desses microcircuitos é de 1,2 ... 1,3 V, mas às vezes é necessária uma tensão de 0,5 ... 1 V. O autor oferece várias soluções técnicas para uma fonte de alimentação baseada nesses microcircuitos. O circuito integrado (IC) KR142EN12A (Fig. 1) é um regulador de tensão ajustável do tipo compensação no pacote KT-28-2, que permite alimentar dispositivos com uma corrente de até 1,5 A na faixa de tensão de 1,2 ... 37 V. Este estabilizador integrado possui proteção de corrente termicamente estável e proteção contra curto-circuito de saída.
Com base no IC KR142EN12A, é possível construir uma fonte de alimentação ajustável, cujo circuito (sem transformador e ponte de diodos) é mostrado na fig. 2. A tensão de entrada retificada é fornecida da ponte de diodos ao capacitor C1. O transistor VT2 e o chip DA1 devem estar localizados no radiador. O flange do dissipador de calor DA1 é conectado eletricamente ao pino 2, portanto, se DA1 e o transistor VD2 estiverem localizados no mesmo dissipador de calor, eles devem ser isolados um do outro. Na versão do autor, o DA1 é instalado em um pequeno dissipador de calor separado, que não é conectado galvanicamente ao dissipador de calor e ao transistor VT2.
A potência dissipada por um chip com dissipador de calor não deve exceder 10 watts. Os resistores R3 e R5 formam um divisor de tensão incluído no elemento de medição do estabilizador e são selecionados de acordo com a fórmula: UO =Uout.min (1 + R3/R5). Uma tensão negativa estabilizada de -2 V é fornecida ao capacitor C2 e resistor R1 (usado para selecionar o ponto VD5 termicamente estável). Para proteger o circuito de saída do estabilizador de curto-circuito, basta conectar um capacitor eletrolítico com capacidade de pelo menos 3 μF em paralelo com o resistor R10 e desviar o resistor R5 com um diodo KD521A. A localização das peças não é crítica, mas para uma boa estabilidade de temperatura é necessário usar os tipos apropriados de resistores. Eles devem estar localizados o mais longe possível de fontes de calor. A estabilidade geral da tensão de saída é composta por muitos fatores e geralmente não excede 0,25% após o aquecimento. Depois de ligar e aquecer o dispositivo, a tensão de saída mínima de 0 V é definida pelo resistor Radd. Os resistores R2 (Fig. 2) e o resistor Radd (Fig. 3) devem ser trimmers multi-voltas da série SP5.
As capacidades atuais do microcircuito KR142EN12A são limitadas a 1,5 A. Atualmente, microcircuitos com parâmetros semelhantes estão à venda, mas projetados para uma corrente mais alta na carga, por exemplo, LM350 - para uma corrente de 3 A, LM338 - para uma corrente de 5 A. Dados sobre esses microcircuitos podem ser encontrados no site da National Semiconductor [1]. Recentemente, microcircuitos importados da série LOW DROP (SD, DV, LT1083/1084/1085) apareceram à venda. Esses microcircuitos podem operar com uma tensão reduzida entre entrada e saída (até 1...1,3 V) e fornecer uma tensão estabilizada na saída na faixa de 1,25...30 V com uma corrente de carga de 7,5/5/3 A respectivamente. O análogo doméstico mais próximo do tipo KR142EN22 em termos de parâmetros possui uma corrente máxima de estabilização de 7,5 A. Na corrente de saída máxima, o modo de estabilização é garantido pelo fabricante a uma tensão de entrada-saída de pelo menos 1,5 V. Os microcircuitos também possuem proteção integrada contra o excesso de corrente na carga de um valor aceitável e proteção térmica contra superaquecimento do caso. Esses estabilizadores fornecem instabilidade da tensão de saída de 0,05%/V, instabilidade da tensão de saída quando a corrente de saída muda de 10 mA para o valor máximo não pior que 0,1%/V. Na fig. 4 mostra um circuito de fonte de alimentação para um laboratório doméstico, que permite dispensar os transistores VT1 e VT2, mostrados na Fig. 2. Em vez do chip DA1 KR142EN12A, foi usado o chip KR142EN22A. Trata-se de um regulador ajustável com baixa queda de tensão, permitindo obter uma corrente de até 7,5 A na carga.
A dissipação de potência máxima na saída do estabilizador Pmax pode ser calculada pela fórmula: Рmax = (vocêvh - VOCÊO) EmO,
Por exemplo, a tensão de entrada aplicada ao chip, Uvh=39 V, tensão de saída na carga UO=30 V, corrente de carga IO\u5d 45 A, a potência máxima dissipada pelo microcircuito na carga é de XNUMX watts. O capacitor eletrolítico C7 é usado para reduzir a impedância de saída em altas frequências, além de diminuir o nível de tensão de ruído e melhorar a suavização de ondulação. Se este capacitor for de tântalo, sua capacitância nominal deve ser de pelo menos 22 microfarads, se for de alumínio - pelo menos 150 microfarads. Se necessário, a capacitância do capacitor C7 pode ser aumentada. Se o capacitor eletrolítico C7 estiver localizado a uma distância superior a 155 mm e estiver conectado à PSU com um fio com seção transversal inferior a 1 mm, um capacitor eletrolítico adicional com capacidade de pelo menos 7 microfarads será instalado em a placa paralela ao capacitor C10, mais próxima do próprio microcircuito. A capacitância do capacitor de filtro C1 pode ser determinada aproximadamente, com base em 2000 microfarads por 1 A de corrente de saída (a uma tensão de pelo menos 50 V). Para reduzir o desvio de temperatura da tensão de saída, o resistor R8 deve ser de fio ou folha de metal com um erro não inferior a 1%. O resistor R7 é do mesmo tipo que R8. Se o diodo zener KS113A não estiver disponível, você pode usar o conjunto mostrado na Fig. 3. A solução do circuito de proteção dada em [2] atende muito bem ao autor, pois funciona perfeitamente e foi testada na prática. Você pode usar qualquer solução de circuito de proteção BP, por exemplo, aquelas propostas em [3]. Na versão do autor, quando o relé K1 é acionado, os contatos K1.1 fecham, curto-circuitando o resistor R7, e a tensão na saída da PSU se torna 0 V. A placa de circuito impresso da PSU e a localização dos elementos são mostradas na fig. 5, a aparência do PSU - na fig. 6. Dimensões do PCB 112x75mm. Agulha selecionada do radiador. O chip DA3 é isolado do dissipador de calor por uma junta e preso a ele com uma placa de mola de aço que pressiona o chip no dissipador de calor.
O capacitor C1 do tipo K50-24 é composto por dois capacitores conectados em paralelo com capacidade de 4700 μFx50 V. Pode ser usado um análogo importado de um capacitor do tipo K50-6 com capacidade de 10000 μFx50 V. O capacitor deve ser localizado o mais próximo possível da placa, e os condutores que a conectam à placa devem ser o mais curtos possível. Capacitor C7 fabricado pela Weston com capacidade de 1000 uFx50 V. O capacitor C8 não é mostrado no diagrama, mas há furos na placa de circuito impresso para ele. Você pode usar um capacitor com um valor nominal de 0,01 ... 0,1 μF para uma tensão de pelo menos 10 ... 15 V.
Os diodos VD1-VD4 são um microconjunto de diodo RS602 importado, projetado para uma corrente máxima de 6 A (Fig. 4). O relé RES10 (passaporte RS4524302) é usado no circuito de proteção da fonte de alimentação. Na versão do autor, foi utilizado um resistor R7 do tipo SPP-ZA com um spread de parâmetros não superior a 5%. O resistor R8 (Fig. 4) deve ter um spread não superior a 1% do valor especificado. A fonte de alimentação geralmente não requer configuração e começa a funcionar imediatamente após a montagem. Após o aquecimento da unidade com o resistor R6 (Fig. 4) ou resistor Rdop (Fig. 3), 0 V é ajustado no valor nominal de R7. Neste projeto, é utilizado um transformador de potência da marca OSM-0,1UZ com potência de 100 W. Núcleo magnético ShL25/40-25. O enrolamento primário contém 734 voltas de fio PEV 0,6 mm, enrolamento II - 90 voltas de fio PEV 1,6 mm, enrolamento III - 46 voltas de fio PEV 0,4 mm com uma derivação do meio. O conjunto de diodos RS602 pode ser substituído por diodos classificados para uma corrente de pelo menos 10 A, por exemplo, KD203A, V, D ou KD210 A-G (se você não colocar os diodos separadamente, terá que refazer a placa de circuito impresso) . Como um transistor VT1, você pode usar o transistor KT361G. Literatura
Autor: A. N. Patrin, Kirsanov; Publicação: radioradar.net
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