Fonte de alimentação, 1-29 volts 2 amperes. Esquema, descrição

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Fonte de alimentação, 1-29 volts 2 amperes. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Em muitos estabilizadores modernos, para melhorar seu desempenho, são utilizados amplificadores operacionais, que possuem um grande ganho e características estáveis. No entanto, uma modificação relativamente simples de um estabilizador de transistor tradicional pode melhorar significativamente suas características técnicas e evitar algumas das dificuldades que surgem ao projetar estabilizadores usando um amplificador operacional (especialmente em dispositivos com ampla regulação de tensão de saída). O alto coeficiente de estabilização da fonte de alimentação descrita (Fig. 3.4) se deve ao uso de um amplificador com carga dinâmica.

A fonte de tensão exemplar é montada em um transistor de efeito de campo, o que permite reduzir a impedância de saída do estabilizador e obter uma regulação profunda da tensão de saída.

(clique para ampliar)

Principais características técnicas:

Tensão na entrada do estabilizador - 30 V;
Limites de regulação da tensão de saída - 1...29 V;
Corrente máxima de carga, 2 A;
Fator de estabilização de tensão - 60 dB;
Impedância de saída 5...10 mOhm.

O regulador de tensão consiste em dois amplificadores de carga dinâmicos controlados em série. O primeiro é montado nos transistores V13, V12, onde V13 é conectado de acordo com um circuito de porta comum e V12 é conectado a um coletor comum: o segundo é baseado nos transistores V14, V15 (V14 é com um emissor comum e V15 é com coletor comum). O sinal de feedback do motor do resistor R9, aplicado à fonte do transistor V3, é amplificado sem inversão de fase e alimentado na base do transistor V14. O transistor V13 opera em um modo próximo ao corte de corrente. A tensão entre a fonte e a porta é exemplar no estabilizador.

O circuito R2, R3, V11 serve apenas para compensação de temperatura da mudança na corrente de dreno do transistor V13 (sem ele, com a porta desse transistor fechada a um fio comum, a tensão de saída do estabilizador muda em 3 .. 5% na faixa de temperatura de 20 ... 50 ° C). Do coletor do transistor V14, o sinal invertido e amplificado é transmitido para a base de um poderoso transistor regulador V15. O elemento de controle é alimentado por um estabilizador paramétrico em um diodo zener V10 e um transistor V9. Para obter um fator de utilização de tensão mais alto do retificador principal V1 ... V4, o estabilizador no transistor V9 é alimentado por um multiplicador de tensão nos diodos V5 ... V8 e nos capacitores C1, C2. O multiplicador é conectado ao enrolamento secundário do transformador T1.

A lâmpada H1 serve para limitar a corrente do coletor através dos transistores V9, V14 e a corrente de base do transistor VI5 em caso de curto-circuito no circuito de carga, bem como para indicar sobrecarga. No momento da sobrecarga, devido ao aumento da corrente de base do transistor VI5, a tensão na entrada do estabilizador paramétrico diminui para um nível de 30 V, onde esta tensão cai quase completamente na lâmpada H1 menos a queda de tensão nos transistores V9, V14 e a junção do emissor do transistor V15. A corrente neste circuito não excede 120...130 mA, que é menor que o máximo permitido para seus elementos.

O estabilizador usa um resistor variável enrolado em fio com uma potência de dissipação permitida de 3 W (PPB-3, PPZ-40). O transistor V13 deve ser selecionado com um valor baixo da corrente de dreno inicial, só assim o limite inferior da tensão de saída do estabilizador ficará próximo de 1 V. A corrente de dreno deste transistor a uma tensão entre o dreno e a fonte de 10 V e uma porta fechada para a fonte deve estar dentro de 0,5 ...0,7 mA. Ao montar o estabilizador entre o diodo V11 e o transistor V13, é necessário garantir um bom contato térmico, para o qual basta colar seus invólucros. O transistor V15 é desejável para escolher com um grande coeficiente de transferência de corrente estática da base.

Além dos indicados no diagrama, você pode usar transistores de silício das séries KT203, KT208, KT209, KT501, KT502, KT3107 (V12), KT814, KT816 (V14), transistores KT815, KT817 com qualquer índice de letras, KT807B ( V9), KT803A, KT808A, KT819 com qualquer índice de letras (VI5).

O estabilizador também pode usar transistores de germânio MP40A, bem como qualquer uma das séries MP20, MP21, MP25, MP26 (V12), GT402, GT403, P213 ... P215 (V14). Em vez de KS527A, os diodos zener D813, D814D (dois em série), D810, D814V (três em série) podem ser usados. É desejável instalar os transistores V9 e V14 em pequenos radiadores (com área útil de 20 ... 30 cm2). O transistor VI5 requer um dissipador de calor.

Para facilitar o regime térmico deste transistor, uma mudança de degrau na tensão na entrada do estabilizador é fornecida pela chave seletora S1, projetada para uma corrente de 2 A. Na posição 1, 15 V são fornecidos à entrada do estabilizador e na posição 2 - 30 V. Quando a chave seletora está na posição 2 e a resistência de carga próxima ao mínimo, a tensão estabilizada não deve ser definida abaixo de 15 V.

O transformador de rede é enrolado no circuito magnético do transformador TS-60. O enrolamento primário permanece inalterado, o secundário é rebobinado; contém 200 voltas (100 voltas para cada bobina) de fio PEV-2-1,16.

A geração de alta frequência que às vezes ocorre no estabilizador pode ser suprimida aumentando o valor do capacitor C6 ou incluindo um resistor com resistência de 15 ... 5 Ohms com potência de 10 W no circuito básico de o transistor V1. Para garantir uma operação estável do estabilizador, sua instalação deve ser realizada com condutores de comprimento mínimo, com grande seção transversal do núcleo condutor.

Autor: Semyan A.P.

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