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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Duas fontes de alimentação para equipamentos portáteis. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de alimentação Com base em um adaptador de rede de um telefone desatualizado desnecessário com função de identificação automática de chamadas, montado em um microprocessador Z80A, você pode fazer uma fonte de alimentação simples com um estabilizador linear que fornece duas tensões estabilizadas de +5 V e +8 V na saída com uma corrente de carga total de até 500 ma. Pode ser usado para alimentar dispositivos digitais e analógicos, para recarregar baterias de dispositivos móveis, para alimentar brinquedos infantis. Um diagrama esquemático de tal PSU é mostrado na fig. 1.
A tensão de rede CA 220 V através dos contatos fechados do interruptor SA1 e do resistor de proteção R1 e o fusível entra no enrolamento primário do transformador de rede T1. Do enrolamento secundário deste transformador é retirada uma tensão de corrente alternada reduzida a 11 V, que é retificada por uma ponte retificadora montada nos diodos Schottky VD1 - VD4. O uso de tais diodos reduz as perdas de energia no diodo retificador e aumenta a tensão no capacitor do filtro C1 em cerca de 7 V. O fusível reinicializável FU2 protege o transformador abaixador contra sobrecarga. Como a fonte de alimentação foi montada em um pacote compacto, a corrente de carga máxima para este transformador foi reduzida de 0,8 A para 0,5 A para aumentar a confiabilidade. Os diodos VD5, VD6 protegem os microcircuitos contra danos por tensão reversa, que pode estar nas saídas de microcircuitos se a tensão nas placas do capacitor C7 diminuir mais rapidamente que a tensão na saída do estabilizador, por exemplo, devido a um curto-circuito na saída do retificador ou perda de capacitância do capacitor C7. O varistor RU1 protege o transformador e os diodos Schottky contra surtos de tensão da rede. Fonte de alimentação de acordo com o esquema da fig. 1 contém dois estabilizadores lineares montados nos circuitos integrados DA1 e DA2. O primeiro fornece uma tensão de saída estabilizada de +5 V, o segundo - uma tensão estabilizada de +8 V. A corrente total das cargas conectadas pode atingir 0,5 A. Em corrente mais alta, o fusível autorredefinido de polímero FU1 aquece e entra em um estado de alta resistência. Com a chave SB1, você pode selecionar a tensão fornecida à carga: +5 V ou + 8 V. Nesse caso, se SB1 estiver na posição "+5 V", o LED HL2 acende, se estiver na posição "+8 posição V", então HL3 acenderá. Além disso, além da corrente total máxima permitida das cargas conectadas, não há restrições ao uso simultâneo de dois estabilizadores. Por exemplo, você pode instalar um soquete USB na saída do canal "+5 V" e carregar um flash player de bolso, uma bateria de celular, uma câmera dele e o canal "+8 V" pode ser usado neste hora de ligar o rádio. Esta PSU tem um fusível reinicializável com uma corrente operacional nominal ligeiramente maior que o máximo declarado de 0,5 A. O fato é que em uma caixa pequena com essa corrente, o transformador abaixador esquenta visivelmente, a temperatura na caixa compacta aumenta, o que leva ao fato de que o fusível auto-reinicializável opera com uma corrente menor. Quando o fusível queima, o LED HL1 permanece aceso, o que indica a presença de tensão de rede. Fonte de alimentação com tensão de saída CC regulável de 1 a 9 V, montada conforme esquema da fig. 2, permite conectar uma carga que consome até 1,6 A.
A unidade possui proteção contra sobrecarga e curto-circuito no circuito de carga, bem como proteção contra sobretensão da rede elétrica CA. Esta fonte de alimentação funciona da seguinte maneira. A tensão de rede CA através do fusível FU1 é fornecida ao enrolamento primário do transformador abaixador T1. A tensão CA, reduzida para 9 V, é removida de um dos enrolamentos secundários do transformador e, através de um dos fusíveis auto-regenerativos de polímero FU2 ou FU3, é alimentada a uma ponte retificadora montada em diodos Schottky VD2 - VD5. A ondulação da tensão retificada é suavizada por um capacitor de óxido de alta capacidade C5, após o qual a tensão é fornecida a um regulador de tensão de compensação, implementado inteiramente em componentes discretos. O estabilizador de compensação ajustável é implementado usando uma tecnologia híbrida - em efeito de campo e transistores bipolares [1]. Seu diferencial é uma tensão de saturação muito baixa (a tensão mínima entre entrada e saída), que, quando testada com corrente de carga de 2 A, não ultrapassou 60 mV. Isso é dezenas de vezes menor do que estabilizadores de compensação de tipo tradicional, por exemplo, o popular KR142ENxx, série **78xx, e significativamente menor (10...30 vezes) do que microcircuitos estabilizadores de tensão linear com uma tensão mínima baixa entre entrada e saída. A tensão retificada é fornecida à fonte de um poderoso transistor MIS de efeito de campo VT2. Como é muito mais fácil comprar um poderoso transistor de efeito de campo de canal n com uma tensão de limiar de abertura de porta-fonte baixa do que um de canal p, esse transistor teve que ser instalado no circuito de potência negativa. A tensão de abertura é fornecida à porta deste VT2 através de R4, conectada ao positivo comum do circuito de potência. Este método de controle de um transistor de efeito de campo em um estabilizador de compensação não requer medidas especiais para iniciar, o que simplifica bastante o projeto. O estabilizador de compensação funciona da seguinte maneira. Quando a tensão de entrada aumenta ou a corrente de carga diminui, a tensão de saída também tende a aumentar. Isso leva ao fato de que o VT3 abre com mais força, portanto, o VT1 também abrirá com mais força, o que, desviando o circuito de porta-fonte do VT2, diminui a tensão de abertura do VT2, a resistência do canal dreno-fonte do VT2 aumenta , a tensão de saída do estabilizador diminui. A tensão de saída é ajustada com um resistor variável R.9. Um diodo zener VD6 com uma tensão de estabilização de cerca de 8,2 V protege o transistor de efeito de campo contra danos. Com o interruptor SB2, você pode selecionar a faixa de tensão de saída de 1 ... 4 V ou 2,3 ... 9 V. Quando os contatos SB2 estão abertos, o LED vermelho HL4 funciona como uma fonte de tensão de referência, a tensão de saída pode ser definido dentro de 2,3 ... 9 V. Quando os contatos SB2 estão fechados, o diodo de silício VD7 se tornará a fonte de tensão de referência e a tensão de saída pode ser definida de 1 a 4 V. Deve-se notar que existem relativamente poucos projetos de fontes de alimentação de laboratório com uma tensão de saída mínima de 1 V. No microamperímetro de ponteiro PV1, é feito um voltímetro de tensão de saída. Interruptor SB1 pode selecione a corrente de operação de proteção. O LED HL3 verde indica a operação de um fusível auto-rearme. O Varistor RU1 protege o transformador abaixador e o retificador de diodo contra surtos de tensão de rede. Os LEDs azuis superbrilhantes HL1 e HL2 indicam que a fonte de alimentação está conectada à rede e também iluminam a escala do voltímetro. o regulador de tensão usado na fonte de alimentação (Fig. 2) com pequenas modificações pode ser usado em fontes de alimentação projetadas para uma carga de 10 ... 15 A. Para fazer isso, é necessário instalar mais dois capacitores iguais em paralelo com C5, usar diodos Schottky para a corrente apropriada, por exemplo, MBR16 de 1645 amperes, montados em dissipadores de calor. Obviamente, todas as conexões de alta corrente devem ser feitas com fios "grossos" e o transformador abaixador deve ter a potência geral apropriada com um enrolamento secundário de alta corrente. Sobre os detalhes da construção. Os resistores fixos podem ser usados para aplicações gerais de pequeno porte de qualquer tipo, por exemplo, C1-4, MLT, C2-23 da potência apropriada. Resistor trimmer R7 (Fig. 2) - qualquer tamanho pequeno, de preferência fechado. No lugar do resistor variável R9, um ajuste SP4-1 foi usado em uma caixa semi-hermética. Uma boa estabilidade da tensão de saída também pode ser obtida com outros resistores semelhantes, por exemplo, SPZ-96, SP4-2M, SGTO-1 ou de fio de pequeno porte. PPB-1A, PPB-ZA. Os varistores MYG10-471 podem ser substituídos por FNR-10K471, FNR-14K471, FNR-20K431, TNR10G471. Capacitores de óxido - análogos importados de K50-35, K50-68. O resto são de cerâmica para uma tensão de operação de pelo menos 16 V, tipo K10-17, K10-50 ou na versão SMD para montagem em superfície. Os capacitores C8 - SP (Fig. 1) são instalados diretamente nos pinos dos microcircuitos. Em vez de diodos de barreira Schottky 1N5819, você pode instalar SM5819, MBRS140TR, MBRS140TRPBF, SR360, 1N5822 semelhantes. Os poderosos diodos Schottky 1N5822 (Fig. 2) podem ser substituídos por SB360, MBRS360T3, MBRD350, MBR340 e outros similares de três ampères. Os tipos mencionados de diodos Schottky são feitos em pacotes diferentes. Os diodos KD208A podem ser substituídos por qualquer uma das séries KD209, KD243, KD247, 1N4001 - 1N4007. Os diodos 1N4148 podem ser substituídos por 1N914, 1SS176S ou qualquer uma das séries KD510, KD521, KD522. Os LEDs podem ser aplicados a qualquer tipo de aplicação geral, como séries. KIPD1, KIPD4738, KIPD55, L-8. Em vez do chip L2ACV, você pode instalar KR8EN2 A, B, MC2, MC182, LM1T-2, LM182T-2, LM182 e outros semelhantes [21]. Em vez do chip L40CV, os estabilizadores integrados MC66, UVI1503-7805 e outros semelhantes para uma tensão de saída de +142 V e uma corrente de carga de pelo menos 5 A são adequados. Ambos os microcircuitos são montados em um dissipador de calor comum feito de uma placa de duralumínio 80x50x2 mm. Os flanges do dissipador de calor dos microcircuitos são isolados do dissipador de calor por juntas de mica. Isso é feito para evitar curtos-circuitos indesejados acidentais. Além disso, o dissipador de calor, que faz parte da parede da caixa, é revestido externamente com verniz isolante preto. Antes da pintura, a placa de metal é tratada com lixa e limpa com acetona. Como verniz, você pode usar esmalte preto ou esmalte automotivo. Em vez do transistor KT3102V, você pode instalar qualquer uma das séries KT3102, KT6111, SS9014, VS547. Em vez do KT3107B, qualquer um dos KT3107, KT6112, SS9015, VS556 serve. Transistores de diferentes séries têm diferenças na pinagem. No lugar do transistor VT2, foi usado um poderoso transistor de efeito de campo de canal n com uma porta isolada do tipo IRL2505N. Esse tipo de transistor é controlado por uma tensão de nível lógico, possui uma resistência de canal aberto de 0,008 Ohm, um máximo direto corrente a uma temperatura de 25 ° C 104 A (deve ser entendida como uma corrente contínua em não mais que 1 ms), a tensão máxima dreno-fonte é de 55 V, é feita em uma caixa de metal-plástico. TO-220 Neste projeto, pode ser substituído, por exemplo, por IRL3705N, IRLZ44, ou você pode escolher o apropriado de acordo com a tabela [3]. O transistor de efeito de campo é instalado no dissipador de calor. Ao instalá-lo, é necessário tomar as medidas adequadas para protegê-lo da quebra do isolador do portão por eletricidade estática. A pinagem dos tipos mencionados de transistores de efeito de campo é padrão - fonte de dreno de porta. O microamperímetro utilizado é miniatura do indicador de nível de gravação/reprodução de um antigo gravador doméstico. Interruptores - P2K, com fixação de posição, grupos livres de contatos são conectados em paralelo. Tipo de transformador abaixador. O TP112-3-1 com uma tensão de circuito aberto no enrolamento secundário de cerca de 11 V pode ser substituído por. TP114-2, TP121-17. CCI112-6. Tipo de transformador abaixador. TPP-224M - de uma fonte de alimentação comutada antiga do computador soviético "Electronics MS". O transformador possui dois enrolamentos secundários projetados para correntes diferentes. Menos enrolamento de baixa corrente com uma tensão de saída de circuito aberto de cerca de 5,5 V usado para alimentar os LEDs de luz de fundo. O retificador é conectado ao enrolamento secundário com os terminais 6, 7. Com esse transformador, a fonte de alimentação (Fig. 2) é capaz de fornecer tensão de até 6,5 V a uma corrente de carga de 1,6 A e até 9.10 V a uma corrente de carga de 0,5 A. Em vez de tal transformador, você pode usar um tipo unificado TPP115-6 ou TPP114-6. Literatura 1. Butov A.L. Fonte de alimentação de backup para Pocket Flash Player. - Construtor de rádio, 2009, nº 10, pp. 17 -18.
Autor: Butov A.L.
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