Potente estabilizador com proteção de corrente, 50 volts 5 amperes. Esquema, descrição

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Poderoso estabilizador com proteção de corrente, 50 volts 5 amperes. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Para alimentar alguns dispositivos de rádio, é necessária uma fonte de energia com requisitos aumentados para o nível mínimo de ondulação de saída e estabilidade de tensão. Para fornecê-los, a alimentação deve ser feita por meio de elementos discretos.

Mostrado na Fig. O circuito 3.23 é universal e com base nele você pode fazer uma fonte de alimentação de alta qualidade para qualquer tensão e corrente na carga. A fonte de alimentação é montada em um amplificador operacional duplo amplamente utilizado (KR140UD20A) e um transistor de potência VT1. Além disso, o circuito possui proteção de corrente, que pode ser ajustada em uma ampla faixa. O amplificador operacional DA1.1 é usado como estabilizador de tensão e DA1.2 é usado para fornecer proteção de corrente. Os microcircuitos DA2, DA3 estabilizam a alimentação do circuito de controle montado no DA1, o que permite melhorar os parâmetros da fonte de alimentação.

Estabilizador poderoso com proteção de corrente, 50 volts 5 amperes

O circuito de estabilização de tensão funciona da seguinte maneira. O sinal de realimentação de tensão é removido da saída da fonte (X2). Este sinal é comparado com a tensão de referência proveniente do diodo zener VD1. Um sinal de incompatibilidade (a diferença entre essas tensões) é fornecido à entrada do amplificador operacional, que é amplificado e enviado através dos resistores R10...R11 para controlar o transistor VT1.

Assim, a tensão de saída é mantida em um determinado nível com uma precisão determinada pelo ganho do amplificador operacional DA1.1. A tensão de saída necessária é definida pelo resistor R5. Para que a fonte de alimentação possa ajustar a tensão de saída para mais de 15 V, o fio comum do circuito de controle é conectado ao terminal “+” (X1). Neste caso, para abrir totalmente o transistor de potência (VT1) na saída do amplificador operacional, será necessária uma pequena tensão (com base em VT1 ibe = +1,2 V). Este projeto de circuito permite fazer fontes de alimentação para qualquer tensão, limitada apenas pelo valor permitido da tensão coletor-emissor (UK3) para um tipo específico de transistor de potência (para KT827A máximo UK3 = 80 V).

Neste circuito, o transistor de potência é composto e portanto pode ter um ganho na faixa de 750...1700, o que permite que ele seja controlado por uma pequena corrente - diretamente da saída do amplificador operacional DA1.1, que reduz o número de elementos necessários e simplifica o circuito.

O circuito de proteção de corrente é montado no amplificador operacional DA1.2. Quando a corrente flui na carga, uma tensão é liberada através do resistor R12, que é aplicada através do resistor R6 ao ponto de conexão R4, R8, onde é comparada com o nível de referência. Desde que esta diferença seja negativa (que depende da corrente na carga e do valor da resistência do resistor R12), esta parte do circuito não afeta o funcionamento do estabilizador de tensão. Assim que a tensão no ponto especificado se tornar positiva, uma tensão negativa aparecerá na saída do amplificador operacional DA1.2, que, através do diodo VD12, reduzirá a tensão na base do transistor de potência VT1, limitando o corrente de saída.

O nível de limitação da corrente de saída é ajustado usando o resistor R6. Diodos conectados em paralelo nas entradas dos amplificadores operacionais (VD3...VD6) protegem o microcircuito contra danos se ele for ligado sem realimentação através do transistor VT1 ou se o transistor de potência estiver danificado. No modo de operação, a tensão nas entradas do amplificador operacional é próxima de zero e os diodos não afetam o funcionamento do dispositivo. O capacitor C3 instalado no circuito de realimentação negativa limita a banda de frequências amplificadas, o que aumenta a estabilidade do circuito evitando a autoexcitação.

Ao utilizar os elementos indicados nos diagramas, estas fontes de alimentação permitem obter uma tensão de saída estabilizada de até 50 V a uma corrente de 1...5 A.

O transistor de potência é instalado em um radiador, cuja área depende da corrente de carga e da tensão UK3. Para operação normal do estabilizador, esta tensão deve ser de pelo menos 3 V.

Na montagem do circuito foram utilizadas as seguintes peças: resistores de sintonia R5 e R6 tipo SPZ-19a; resistores fixos R12 tipo C5-16MV para uma potência de pelo menos 5 W (a potência depende da corrente na carga), o restante são das séries MLT e C2-23 de capacitores de potência apropriados CI, C2, C3 tipo K10-17 , capacitores polares de óxido C4... C9 tipo K50-35 (K50-32). O chip amplificador operacional duplo DA1 pode ser substituído por um analógico importado μA747 ou dois microcircuitos 140UD7; estabilizadores de tensão: DA2 em 78L15, DA3 em 79L15. Os parâmetros do transformador de rede T1 dependem da potência necessária fornecida à carga. No enrolamento secundário do transformador, após a retificação, o capacitor C6 deverá fornecer uma tensão 3...5 V maior que a necessária na saída do estabilizador.

Em conclusão, pode-se notar que se a fonte de energia se destina a ser utilizada numa ampla faixa de temperatura (-60...+ 100 ° C), então devem ser tomadas medidas adicionais para obter boas características técnicas. Estas incluem o aumento da estabilidade das tensões de referência. Isso pode ser feito selecionando os diodos zener VD1, VD2 com TKN mínimo, bem como estabilizando a corrente através deles. Normalmente, a estabilização da corrente através do diodo zener é realizada usando um transistor de efeito de campo ou usando um microcircuito adicional operando no modo de estabilização da corrente através do diodo zener. Além disso, os diodos zener proporcionam a melhor estabilidade térmica de tensão em um determinado ponto de suas características. No passaporte para diodos zener de precisão, esse valor de corrente geralmente é indicado e é esse valor que deve ser definido por meio de resistores de corte ao configurar a unidade fonte de tensão de referência, para a qual um miliamperímetro é temporariamente conectado ao circuito do diodo zener.

Autor: Semyan A.P.

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