Um regulador de comutação simples. Esquema, descrição

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O estabilizador de pulso, descrito no artigo de S. Kosenko “Projeto de um conversor abaixador estabilizado por pulso” (Radio, 2005, No. 9, pp. 31-33), possui bons parâmetros. No entanto, alguns deles podem ser melhorados simplificando o dispositivo.

O esquema da versão proposta do estabilizador é mostrado na fig. 1.

Um regulador de comutação simples

Um IRL4 de canal n com resistência de canal muito baixa (2505 mOhm) no estado aberto é usado como transistor de comutação (VT8). É controlado por um gerador contendo dois inversores. O primeiro é feito nos transistores VT1, VT2, o segundo é no microconjunto VT3, contendo dois transistores MOS complementares relativamente poderosos que fornecem comutação rápida VT4. Tudo isso permitiu aumentar a eficiência do conversor e obter uma faixa de tensão de entrada mais ampla (6...20 versus 12...20 V no protótipo). A tensão de saída do dispositivo é 5 V, a corrente máxima de carga é 4...5 A (determinada pela resistência do resistor R5).

A frequência de conversão (definida pelos elementos R1, R2, C2) é de cerca de 70 kHz, o ciclo de trabalho é de cerca de 8. No modo de estabilização, a frequência e o ciclo de trabalho podem aumentar ligeiramente. O tempo que o transistor chave VT4 permanece no estado aberto não excede 2 μs.

Após a aplicação da tensão de entrada, o transistor chaveador VT4 começa a abrir periodicamente e a tensão de alimentação é fornecida à saída através do filtro C3L2C5. Quando a corrente que flui através do transistor aberto VT4 aumenta para um valor superior a 4...5 A, a queda de tensão através do resistor R5 torna-se suficiente para abrir o fototransistor U1.1 do optoacoplador U1. Como resultado, VT1 e o transistor inferior (de acordo com o circuito) do conjunto VT3 abrem, e VT2 e o transistor superior do conjunto fecham. Uma diminuição acentuada na resistência do canal do transistor inferior do conjunto garante uma rápida descarga da capacitância porta-fonte VT4 e, como consequência, seu fechamento forçado. Quando o transistor VT4 está aberto, a corrente flui através de sua seção dreno-fonte e, quando fechado, a corrente causada pelo EMF do indutor flui através do diodo VD3.

Se por algum motivo a tensão de carga exceder 5 V, a queda de tensão no resistor R7 se tornará maior que 2,5 V, o que, por sua vez, levará a um aumento acentuado na corrente que passa pelo estabilizador integrado DA1 e pelo optoacoplador LED U1.2. 1.1. Como resultado, o fototransistor do optoacoplador U 4 será irradiado e a resistência de sua seção emissor-coletor diminuirá, causando, como no caso discutido acima, o rápido fechamento do transistor chaveador VTXNUMX e uma diminuição na tensão de saída do estabilizador. Uma diminuição na tensão de saída (em relação a um determinado nível) retomará a operação do gerador e este será restaurado ao seu valor anterior.

O dispositivo é montado em uma placa de circuito impresso feita de fibra de vidro revestida com papel alumínio unilateral, cujo desenho é mostrado na Fig. 2.

Um regulador de comutação simples

Todos os resistores são MLT, os capacitores são KM (C2, C4) e as pequenas empresas de óxido Jamicon (o restante). O microconjunto VT3 é montado na lateral dos condutores impressos. O dissipador de calor para transistor VT4 e diodo VD3 é uma placa de 30x30 mm feita de chapa de liga de alumínio com espessura de 2,5 mm. As bobinas L1 e L2, quando fabricadas de forma independente, podem ser enroladas em anéis de permalloy (marca MP140) nos tamanhos padrão K19x11x4,8 e K10x6x4,5, respectivamente. O enrolamento do indutor L1 deve conter 18 voltas de um feixe de cinco pedaços de fio PEV-2 0,5, e o indutor L2 - 7 voltas de um chicote de quatro pedaços do mesmo fio.

Se as peças estiverem em bom estado de funcionamento e não houver erros na instalação, o dispositivo não necessita de ajustes e começa a funcionar imediatamente após ser ligado.

Autor: M. Ozolin, vila de Krasny Yar, região de Tomsk.

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