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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Estabilizador de tensão de baixa tensão. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Protetores contra surtos Durante a operação estacionária de equipamentos de alta qualidade, CDs e reprodutores de áudio, surgem problemas com fontes de alimentação. A maioria das fontes de alimentação produzidas em massa por fabricantes nacionais (para ser mais preciso) quase todas não conseguem satisfazer o consumidor, pois contêm circuitos simplificados. Se falamos de fontes de alimentação chinesas importadas e similares, então elas, em geral, representam um conjunto interessante de peças do tipo “compre e jogue fora”. Esses e muitos outros problemas obrigam os rádios amadores a fabricar suas próprias fontes de alimentação. Mas mesmo nesta fase, os amadores enfrentam o problema da escolha: muitos esquemas foram publicados, mas nem todos funcionam bem. Este circuito é apresentado como uma variante da inclusão não convencional de um amplificador operacional, publicada anteriormente em [1] e logo esquecida. Difere dos publicados anteriormente pela extrema simplicidade do circuito, uso de componentes de rádio não escassos, facilidade de configuração e características aprimoradas. Com tensão de saída de 3 V, o circuito (Fig. 1) fornece uma corrente na carga de 0 a 0,5 A, um coeficiente de estabilização de aproximadamente 1500 e uma corrente de curto-circuito de 0,85 A.
Quando o estabilizador está operando, a corrente total do amplificador operacional e do transistor que flui através de R2 causa uma queda de tensão aplicada à base do transistor regulador VT1 e, assim, garante a operação do estabilizador. Um resistor é conectado à saída do amplificador operacional DA1, que é uma resistência de carga aproximadamente igual a Rh.mhh = 300 Ohms, embora DA1 opere com resistências mais baixas. A entrada não inversora DA1 é alimentada com tensão de um estabilizador paramétrico montado em HL1 e R3, também alimentado por uma tensão estabilizada, o que geralmente reduz o nível de ondulação da tensão de saída, ou seja, melhora as características do estabilizador. A entrada inversora DA1 é conectada ao divisor de tensão de saída do estabilizador R4. O transistor VT1 deve ser instalado em um radiador para remoção de calor, cuja área pode ser calculada com base no tipo de transistor e na dissipação de potência. Por exemplo, para VT1 tipo KT837 Pmax = 1,5 V. A dissipação de potência do transistor é máxima neste circuito. No livro de referência encontramos a resistência térmica da caixa de junção Rthjc = 3,33 °C/W, a temperatura máxima permitida da junção TJMaKC = 125 °C. Aceitamos a temperatura máxima da atmosfera (ambiente) Ta.max = 50°C. Calculamos a resistência térmica Rtherm = "P"max - Ta.max / Pmax/T1 = =125 °C - 50 °C / 1,5 W = 75 °C/W. Determinamos a resistência térmica da superfície de resfriamento Ratherm = Rtherm - Rthjc = 75 - 3,33 = 71,67 °C/W, a área necessária da superfície de resfriamento (radiador) S = 1 / a Ratherm = 1/1,5 mW/( °C cm2 )0,07167°C/mW=10 cm2, onde a - 1,5 mW/(°C cm2) é a constante de transferência de calor para ar parado. Detalhes. Como amplificador operacional, você pode usar qualquer um operando em ip = 2...3 V, com uma mudança correspondente no circuito. Proponho usar o amplificador operacional difundido, não escasso e barato tipo K157UD2, K157UDZ, no caso do qual existem dois amplificadores operacionais que operam normalmente em ip = 3 V. O amplificador operacional não utilizado pode ser cortado para reduza o tamanho da caixa do microcircuito, conforme mostrado na Fig. Corte o 2º ao 5º pinos do microcircuito e, em seguida, prenda cuidadosamente a parte da caixa do amplificador operacional com os cabos cortados em um torno no nível dos 10º ao 6º pinos e corte-a com uma lâmina de serra exatamente ao longo do 9º - 5º pinos. Como resultado, o novo amplificador operacional terá numeração de pinos de acordo com a Figura 10. Ao mesmo tempo, a operação acima não afeta de forma alguma a operação e os parâmetros do amplificador operacional. O estabilizador paramétrico HL2,6 e R1 não é crítico para a marca do LED e do resistor R3. Com uma corrente de 3 a 2 mA, a tensão de estabilização está na faixa de 10 a 1,5 V. O transistor VT1 pode ser substituído por KT814, KT816, KT818. Transformador T1 - de qualquer potência apropriada, fornecendo uma tensão na entrada da ponte de diodos VD1 de cerca de 5,6-6 V, com corrente de carga máxima de 0,5 A. A ponte de diodos VD1 pode ser substituída por diodos do tipo KD208A, KD212 ou similares , bem como em correntes de carga mais baixas KTs407A (1max = 300 mA), o que é importante para a miniaturização. O capacitor C1 é qualquer um com a tensão apropriada. Também deve ser levado em consideração que a tensão aumenta no modo inativo. Em correntes de carga mais baixas, sua capacidade pode ser reduzida de forma correspondente, assim como a potência total do T1. A placa de circuito impresso do estabilizador no amplificador operacional é mostrada na Fig. 3.
Estabelecimento um estabilizador montado corretamente a partir de peças reparáveis consiste em ajustar R4 (11out = 3 V) e verificar a tensão de entrada ao conectar a carga equivalente do estabilizador: dois resistores MLT-2 de 12 Ohm conectados em paralelo, que devem estar dentro de 6 V. Resistor R3 é selecionado para a corrente nominal do LED HL1 utilizado. É aconselhável não reduzir a capacitância do capacitor C2, pois algumas instâncias do amplificador operacional podem estar excitadas. Seria melhor se fosse um pouco maior. Sem muito esforço, o estabilizador pode produzir 6; 9 e 12 V, basta aumentar a resistência dos resistores R3 e R4, bem como a tensão de operação do capacitor C4, respectivamente. Você também pode montar este estabilizador: com ajuste suave na faixa, por exemplo: 11min = 3 V, 11max = 12 V, usando em vez de R4 um resistor variável com botão e uma escala j graduada simples em incrementos de 0,5 ou 1 V Para isso foi desenvolvida uma placa R4 J marca SPZ-16 b. ; Neste caso, conecte dois resistores I em série com R4, selecionando seus valores para definir 0min e 11max nas posições extremas de R4. Em altas correntes de carga, um transistor composto pode ser usado em vez de VT1. Literatura
Autor: A.L. Danilchuk, Novograd-Volynsky, região de Zhytomyr
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