Regulador de potência de três canais com modulação PWM. Esquema, descrição

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Os reguladores de potência tiristorizados existentes operam segundo o princípio de corte de parte de uma senóide, e só podem operar quando alimentados por tensão alternada; além disso, é necessário referenciar o momento em que a tensão cruza zero. E se a rede apresentar interferência significativa, a operação estável deste regulador não será possível. Às vezes é necessária uma frequência de carga superior a 50...100 Hz.

O regulador de potência proposto opera segundo o princípio da modulação PWM de tensão constante (ver figura).

(clique para ampliar)

A corrente de saída na carga depende apenas do ciclo de trabalho dos pulsos, cuja precisão depende principalmente da estabilidade do oscilador mestre e da linearidade do gerador de tensão de rampa. O oscilador mestre é montado em um microcircuito D1.1, D1.2, resistores R1, R2 e capacitores C1, C2. A frequência do gerador depende da classificação e estabilidade das peças discretas. Neste caso, a saída possui uma onda quadrada com frequência de repetição de 66 kHz. Se for necessária maior estabilidade, então você pode usar um gerador em uma frequência mais alta seguido de divisão usando contadores. No chip D1.3, resistor R3 e capacitor C3, é feito um circuito formador de tensão simples em dente de serra. Os moduladores PWM são montados nos comparadores D3, D1.4 e R4 (primeiro canal), D4, D1.5 e R11 (segundo canal), D5, D1.6 e R12 (terceiro canal).

Os chips D2.1, D6, D7.1, D7.2 servem como interruptores para as teclas superiores e inferiores dos canais 1-3. O driver de três chaves D10 é usado para controlar os transistores VT1-VT3 superiores e VT4-VT6 inferiores. Os resistores R20-R24 e o capacitor C19 são usados para proteger contra o consumo excessivo de energia por toda a carga. Quando ocorre sobrecarga, o LED HL4 acende. Os potenciômetros R6, R8, R10 servem como controladores de potência na carga. O chip do driver é alimentado por um regulador de tensão D15 de 9 volts, e toda a parte digital é alimentada pelo chip D8.

Detalhes. Como transformador T1, você pode usar qualquer um com potência de 2...5 W e tensão do enrolamento secundário de 18...25 V. Para controlar potências maiores, os transistores VT1-VT6 devem ser substituídos por transistores IGBT como IGBC20KD2 -S, IRGBC30KD2S e instalado no radiador, além de aumentar as capacidades C6, C7 e usar outras mais potentes em vez de VD1-VD4. Um pedaço de fio de Constantan com diâmetro de 20 mm foi utilizado como shunt de corrente R1. Resistor R23 tipo SP5-2. Resistores R6, R8, R10 tipo SPZ-4am. Todos os outros resistores são MYAT tipo 0,125. Capacitores cerâmicos permanentes de baixa tensão, exceto C10, C13, C25 (são projetados para 50 V). Capacitores C8, C9 para tensão de 1 kV, devem estar localizados próximos aos transistores. Capacitores eletrolíticos tipo K50-35.

A configuração se resume a selecionar a resistência do resistor R3 com base na maior linearidade da tensão dente de serra na entrada 3 (D3). O resistor R23 deve ser usado para definir o limite no qual a proteção irá operar.

Este regulador de três canais pode ser utilizado como nó de saída de uma instalação de cor e música; para isso, a tensão dos filtros passa-faixa deve ser fornecida às entradas de 4 comparadores. Também é necessário, por questões de segurança elétrica, desacoplar o ULF e o dispositivo utilizando um transformador ou seis optoacopladores conectados entre as saídas D6, D7 e as entradas 2-7 (D10).

Você também pode experimentar e ligar lâmpadas fluorescentes em vez de lâmpadas incandescentes através de bobinas [1]. Talvez o brilho do brilho dependa até certo ponto da duração dos pulsos PWM. Este dispositivo pode ser usado como um amplificador digital de três canais operando em classe D [2].

Literatura:

Tarazov A. Fonte de alimentação de alta frequência para lâmpada fluorescente // Rádio. - 2003. - Nº 5. - P. 42.
Abramov S. Amplificador estéreo digital de baixa frequência // Radiador. - 2004. -№11. - P. 10.

Autor: S. M. Abramov

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