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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Fonte de alimentação de laboratório em estabilizadores de tensão integrados, 220 / 1,25-27 volts 3 amperes + 0-±24 volts 0,6 amperes. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de alimentação O artigo levado ao conhecimento dos leitores descreve uma fonte de alimentação de laboratório feita em microcircuitos - estabilizadores de tensão. Ele contém duas fontes independentes: uma potente com tensão de saída de 1,25 a 27 V e uma corrente de carga máxima de 3 A, e uma bipolar de potência relativamente baixa com tensão de 0..±24 V e uma corrente de até a 0,6 A. A fonte de alimentação do laboratório (Fig. 1) consiste em duas fontes independentes A1 e A2, galvanicamente não conectadas entre si, e possui uma ampla gama de capacidades.
Principais características técnicas
O dispositivo usa um transformador de rede T1 comum a ambas as fontes. A tensão de saída e a corrente de carga de uma fonte A1 mais potente podem ser controladas por meio de um voltímetro e amperímetro, que são feitos com base no dispositivo apontador M2001. Na versão do autor, a tensão de saída da fonte A2 é medida por dois voltímetros digitais idênticos montados com base no ADC KR572PV2A. Os diagramas de tais dispositivos foram publicados repetidamente nas páginas de "Rádio", por exemplo, no artigo [1], portanto não vamos nos deter neles em detalhes aqui. O bloco A1 é um estabilizador, descrito em [2], feito em elementos domésticos e modificado pelo autor. O trabalho consiste na possibilidade de regulação escalonada dos intervalos de tensão de saída a fim de reduzir as perdas no transistor regulador. Esta unidade pode ser utilizada para alimentar vários equipamentos e para trabalhos de reparação, bem como um carregador. A fonte de alimentação A1 fornece uma tensão de saída estabilizada na faixa de 1,25 ... 6,5; 1,25 ... 13 e 1,25 ... 27 V com possibilidade de ajuste suave. A corrente de carga máxima (nível de proteção de corrente) pode ser definida entre 0,05 ... 3 A. Se o nível definido for excedido, o dispositivo muda automaticamente para o modo de estabilização de corrente e, após a eliminação da sobrecarga, ele retorna à estabilização de tensão modo. O diagrama de blocos A1 é mostrado na fig. 2.
O dispositivo consiste nas seguintes partes funcionais: um poderoso retificador VD1-VD4 com um filtro C1-C3; regulador de tensão no chip DA1 e no transistor VT1; unidade de proteção atual no OS DA2; duas fontes auxiliares de tensão estável VD5VD6C4R1 e VT2VD7-VD9 para alimentar o OS DA2. A chave SA2 define o intervalo necessário para regular a tensão de saída. Se a corrente de carga não ultrapassar 50 mA, o dispositivo funciona como um estabilizador, conectado de acordo com o esquema típico [3]. Quando a corrente de carga excede esse valor, a queda de tensão no resistor R2 abre o transistor VT1, limitando assim a corrente através do chip DA1 a 50 mA. Ajuste a tensão de saída com um resistor variável R8. O nó de proteção atual funciona da seguinte maneira. Uma tensão de saída estável é aplicada à entrada não inversora do amplificador operacional DA2. A soma da tensão de saída e a queda de tensão através do resistor de medição de corrente R3 é fornecida à sua entrada inversora através de um divisor ajustável R6R4. Op-amp DA2 compara a tensão de saída estabilizada com a tensão proveniente do divisor, que depende da corrente de carga. Enquanto a tensão na entrada não inversora for maior do que na entrada inversora, a saída do amplificador operacional é ajustada para um nível alto próximo à tensão de saída. O diodo VD10 e o LED HL1 estão fechados. O dispositivo opera no modo estabilizador de tensão. Se a corrente de carga aumentar, a queda de tensão no resistor de medição de corrente R4 aumenta e, em algum ponto, as tensões nas entradas do amplificador operacional tornam-se iguais. Depois disso, não ocorre mais aumento na corrente de carga, pois a saída do amplificador operacional desvia o circuito de ajuste do estabilizador DA1 através do diodo aberto VD10 e do LED HL1. O resistor R5 limita a corrente através do LED HL1 e do amplificador operacional em um nível aceitável. Nesse caso, a queda de tensão no resistor R4 é mantida constante pela alteração da tensão de saída na carga. O dispositivo entra no modo de estabilização atual, conforme evidenciado pelo LED HL1 aceso. O nível de limitação de corrente de carga é definido por um resistor variável R3. Para operação normal do dispositivo, é necessário que a diferença mínima de tensão na entrada (terminal positivo do capacitor C3) e na saída do estabilizador (pino 8 do microcircuito DA1) não seja menor que a soma da tensão mínima queda no microcircuito DA1 e a tensão de abertura da junção do emissor do transistor VT1 (no nosso caso, 3,8 ,XNUMX V). O diagrama do regulador de tensão bipolar A2 é mostrado na fig. 3.
A linha tracejada e pontilhada marca os nós A1.1 e A2.1, que coincidem de acordo com o esquema com A1.1 na Fig. 2. O nó A2.1 difere de A1.1 porque, em vez de KR142EN12A, é usado um regulador de tensão de polaridade negativa KR142EN18A [3] (tem pino 8 - entrada, 2 - saída, 17 - saída de controle) e o diodo VD26 , LED HL3 e capacitor de óxido C22 incluídos na polaridade reversa. O princípio de operação do dispositivo A2 é semelhante ao bloco A1 (ver Fig. 2). A diferença está no fato de que não há transistor regulador potente, não há chave para limites de tensão de saída e o ajuste da corrente de operação da proteção é passo a passo, usando a chave SA5 e os resistores R13-R16 e R25-R28. Os níveis de corrente de operação da proteção - 0,6 A, 0,25 A, 80 mA e 30 mA - são ajustados em ambos os canais simultaneamente. A tensão de saída é ajustada de zero devido ao fornecimento de uma tensão de polarização no circuito de ajuste dos estabilizadores DA3 e DA5 separadamente em ambos os canais. A tensão é regulada pelos resistores variáveis R20 e R32 de 0 a +24 V e de 0 a -24 V, respectivamente. A tensão de polarização é removida da fonte auxiliar de tensão estabilizada R22R23C19C20VD22-VD25. O transistor KT825A (VT1) pode ser substituído por qualquer um desta série. O transistor VT2 deve ser selecionado com uma corrente de dreno inicial de cerca de 10 mA. O transistor de controle (KT825A) e os estabilizadores integrais são instalados em dissipadores de calor separados ou na parede traseira de metal do gabinete. Neste último caso, eles devem ser isolados com segurança do alojamento com juntas de mica. Dispositivos de medição, indicadores LED, controles, terminais de saída são colocados no painel frontal. As dimensões do dispositivo dependem principalmente do tamanho do transformador de rede, cuja potência deve ser de pelo menos 180 watts. Na versão do autor, o transformador de rede é feito por conta própria, feito em um circuito magnético toroidal de fita 120x60x32 mm a partir de um estabilizador de tensão para TVs de tubo. O enrolamento primário (rede) contém 990 voltas de fio PEL 0,4- Enrolamento II (potência para bloco A1) contém 145 voltas com derivações da 50ª e 82ª voltas de fio PEL com diâmetro de 1 mm. A tensão nos terminais deste enrolamento é de 11, 18 e 32 V a uma corrente de pelo menos 3,2 A. O enrolamento III (auxiliar para o bloco A1) consiste em 45 voltas de fio PEL 0,25. A tensão no enrolamento é de 10 V a uma corrente de 20 mA. O enrolamento IV (enrolamento de potência para o bloco A2) contém 256 voltas de fio PEL 0,56 com uma derivação do meio. A tensão nele é de 2x28 V a uma corrente de pelo menos 1 A. O enrolamento V (auxiliar para o bloco A2) consiste em 110 voltas de fio PEL 0,4 com derivação do meio. A tensão no enrolamento é de 2x12 V a uma corrente de 50 mA. Um dispositivo montado corretamente não precisa ser ajustado. Pode ser necessário selecionar cópias separadas do sistema operacional. Se desejar, você pode aumentar a corrente de saída das fontes conectando em paralelo o número necessário de elementos reguladores - transistores em paralelo VT1 no bloco A1 (resistores de nivelamento de corrente com resistência de 0,1 Ohm devem ser incluídos no circuito emissor do transistor) e estabilizadores em paralelo aos microcircuitos DA3, DA5 no bloco A2 (como conectar estabilizadores em paralelo, pode ser encontrado em [4]). Nesse caso, é necessário alterar a resistência dos resistores de medição de corrente de acordo e, é claro, usar um transformador de rede mais potente. A fonte de alimentação do laboratório, além de sua finalidade direta, também pode executar funções adicionais. O bloco A1 pode ser usado como carregador. A corrente de carga é definida pelo resistor R3 com os terminais de saída fechados. A tensão na bateria (ou bateria) e a corrente de carga são controladas usando um voltímetro PV1 e um amperímetro PA1, respectivamente. Usando o bloco A2, você pode verificar as junções p-n de dispositivos semicondutores de baixa potência, capacitores com capacidade de 0,1 microfarads e medir a tensão. Para verificar as junções p-n, comutador SA5 selecione a corrente mínima permitida. O resistor R20 (R32) define tensão zero na saída. Para os terminais de saída "+" ("-") e "Comum". conecte, por exemplo, um diodo e aumente gradualmente a tensão. Se o diodo estiver conectado na direção direta, o indicador de sobrecorrente HL2 (HL3) acenderá. Nesse caso, o voltímetro mostrará o valor da queda de tensão direta no diodo. Se o diodo for ligado na direção oposta, o modo de alimentação não mudará. No caso de verificar o diodo zener ao ligá-lo novamente, o voltímetro mostrará sua tensão de estabilização. Ao verificar os capacitores, a chave SA5 também seleciona a corrente de carga mínima. O resistor R20 (R32) define o máximo, mas não mais que o nominal para um determinado capacitor, a tensão de saída. Um capacitor é conectado aos terminais de saída (observando a polaridade para capacitores de óxido) e a chave SA4 é ligada. Pela duração do flash do indicador de sobrecarga, você pode estimar indiretamente a capacitância do capacitor ou detectar seu vazamento. Para medir a tensão durante vários experimentos e reparos, você pode usar os voltímetros da unidade. Antes do trabalho, desconecte o dispositivo da fonte de alimentação abrindo os contatos da chave SA4. É conveniente fornecer tensão ao dispositivo em estudo a partir do bloco A1. Literatura
Autor: A. Muravyov, vila de Lesnoy, região de Ryazan.
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