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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Fonte de alimentação 220/13,8 volts 10 amperes. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de alimentação A fonte de alimentação proposta (Fig. 1) foi projetada para funcionar com uma potente carga de baixa tensão, por exemplo, com estações de rádio VHF FM com potência de saída de cerca de 50 W ("Alinco DR-130"). Suas vantagens são a baixa queda de tensão nos diodos retificadores e no transistor de controle [1] e a presença de proteção contra curto-circuito [2, 3].
Tensão de rede através de contatos fechados da chave SA1. o fusível FU1 e o filtro de linha C5-L1-L2-C6 são fornecidos ao enrolamento I do transformador de potência T1. Do enrolamento secundário II T1, que é derivado do meio, tensões positivas de meia onda são fornecidas através dos diodos retificadores VD2 e VD3 ao capacitor do filtro de suavização C9. Um estabilizador linear com um elemento regulador baseado em um transistor de efeito de campo (FET) VT2 é conectado ao filtro. Para controlar este transistor é necessária uma tensão de 2,5...3 V, portanto não há necessidade de um retificador separado para alimentar os circuitos de controle CC, como por exemplo em [4]. Para aumentar o coeficiente de estabilização, o estabilizador utiliza um “diodo zener ajustável” - o microcircuito DA1 TL431 (análogo doméstico - KR142EN19). O transistor VT1 é um transistor correspondente, o diodo zener VD1 estabiliza a tensão em seu circuito base. A tensão de saída do estabilizador pode ser calculada usando a fórmula aproximada O estabilizador funciona da seguinte maneira. Digamos que quando uma carga é conectada, a tensão de saída diminui. Então a tensão no ponto médio do divisor R5-R6 diminui, o microcircuito DA1 (como estabilizador paralelo) consome menos corrente e a queda de tensão em sua carga (resistor R2) diminui. Este resistor está no circuito emissor do transistor VT2 e, já que a tensão em sua base é estabilizada pelo diodo zener VD1. o transistor abre com mais força, proporcionando um aumento na tensão na porta do transistor regulador VT2. Este último abre mais e compensa a queda de tensão na saída do estabilizador. Isso garante a estabilização da tensão de saída. A tensão de saída é definida pelo resistor R6. Diodo Zener VD6. conectado entre a fonte e a porta do VT2. serve para proteger o TP de exceder a tensão gate-source permitida e é um elemento obrigatório em estabilizadores com tensão de entrada de 15 V e superior. Esta fonte de alimentação é uma variante do dispositivo descrito em [3]. O mesmo estabilizador com proteção é usado aqui, mas a inicialização em dois estágios da fonte de alimentação e o circuito de proteção contra sobretensão estão excluídos. A fonte de alimentação adicionou um medidor de tensão de saída e corrente de carga em um dispositivo ponteiro PA1 (cabeça de microamperímetro M2001 com corrente de desvio total de 100 μA), um resistor adicional R7, um shunt RS1, um capacitor de supressão de interferência C12 e uma chave SA2 ("Tensão/corrente"). Como a temperatura de operação do TP nesta fonte é mais leve, um TP do tipo IRF2505 é utilizado em uma carcaça TO-220, que possui resistência térmica maior que a do IRF2505S [3]. O transformador TN-60 é encontrado em duas modificações: alimentado apenas por rede 220 V e com combinação de enrolamentos primários que permite conectar o transformador a uma rede com tensões de 110.127. 220 e 237 V. A conexão dos enrolamentos T1 na Fig. 1 é mostrada para uma tensão de 237 V. Isso foi feito para reduzir a corrente sem carga T1, reduzir o campo parasita e o aquecimento do transformador e aumentar a eficiência. Em redes com tensão reduzida (em relação a 220 V), os terminais 2 e 4 dos enrolamentos primários são interligados. Em vez do transformador TN-60, você pode usar o TN-61. Para reduzir a queda de tensão sob carga, é utilizado um circuito retificador de ponto médio usando diodos Schottky. a inclusão dos enrolamentos T1 é otimizada para distribuir uniformemente a carga sobre eles. Os circuitos de alimentação são instalados utilizando um fio com seção transversal de núcleo de pelo menos 1 mm2. Os diodos Schottky são instalados sem gaxetas em um pequeno radiador comum de um antigo monitor de computador (placa de alumínio), que, utilizando os pinos existentes, é soldado em uma placa na qual é colocado um conjunto de capacitores C9 (4 peças, 10000 μF x 25 V cada). O shunt RS1 para medição da corrente de carga é o fio “positivo” que conecta o barramento da placa de circuito impresso dos pinos C9 ao terminal de conexão da carga. Estruturalmente, a PSU é feita de forma muito simples (Fig. 2).
Sua parede traseira é um radiador, a parede frontal (painel) é um pedaço de duralumínio com 4 tAtA de espessura e mesmo comprimento e largura. As paredes são fixadas entre si com 4 pinos de aço de 07 mm. Possuem furos nas extremidades com roscas M4. Uma prateleira de duralumínio com 4 mm de espessura de acordo com as dimensões do transformador é aparafusada nos pinos inferiores (com 4 parafusos M2). Da mesma forma, é fixada uma placa de laminado de fibra de vidro unilateral com espessura de 1,5 mm. no qual estão montados os capacitores C9 e um radiador com diodos VD2, VD3. No painel frontal existem dois pares de terminais de saída (paralelos), cabeçote de medição PA1. regulador de tensão de saída R6, interruptor de corrente/tensão SA2. porta-fusível FU1 e interruptor de alimentação SA1. A caixa da fonte de alimentação (suporte em forma de U) pode ser dobrada em aço macio ou montada em painéis separados. O radiador do PT (123x123x20 mm) foi utilizado pronto, a partir da fonte de alimentação da antiga estação de rádio VHF "Kama-R". O comprimento dos pinos de fixação é de 260 mm. mas pode ser reduzido para 200 mm com instalação mais densa. Dimensões das placas: duralumínio para T1 - 117,5x90x2 mm, fibra de vidro - 117.5x80x1,5 mm. Bobinas do filtro de linha L1. L2 são enrolados com um cabo de alimentação plano de dois fios em uma haste de ferrite (400NN...600NN) da antena magnética do receptor de rádio (até o enchimento). Comprimento da haste - 160...180 mm, diâmetro - 8...10 mm. Nos terminais das bobinas são soldados capacitores do tipo K73-17, projetados para uma tensão de operação de pelo menos 500 V. O filtro montado é envolto em um material não higroscópico, por exemplo, papelão elétrico, sobre o qual é feita uma tela contínua de folha-de-flandres. As costuras da tela são soldadas, os cabos passam por mangas isolantes. Um estabilizador é bom para todos, mas o que acontece se a corrente de carga ultrapassar o valor limite do transistor de controle, por exemplo, devido a um curto-circuito na carga? Obedecendo ao algoritmo de trabalho descrito. O VT2 abrirá completamente, superaquecerá e falhará rapidamente. Para proteção, você pode usar um circuito optoacoplador [2]. De forma ligeiramente modificada, esta proteção é apresentada na Fig. O estabilizador paramétrico no diodo zener VD4 fornece uma tensão de referência de -6,2 V, picos de tensão e ruídos são bloqueados pelo capacitor SY. A tensão de saída do estabilizador é comparada com a tensão de referência através da cadeia de optoacopladores de LED VU1-VD5-R10. A tensão de saída do estabilizador é superior à tensão de referência, portanto polariza a junção do diodo VD5. trancando-o. Nenhuma corrente flui através do LED. Quando os terminais de saída do estabilizador estão em curto-circuito no terminal direito R10 conforme o diagrama, a tensão negativa desaparece, a tensão de referência abre o diodo VD5. O LED do acoplador óptico acende e o fototriac do acoplador óptico é ativado. que fecha o portão e a fonte do VT2. O transistor regulador fecha, ou seja, A corrente de saída do estabilizador é limitada. Para colocá-lo em modo de operação após o disparo da proteção, a alimentação é desligada via SA1, o curto-circuito é eliminado e religado. Neste caso, o circuito de proteção retorna ao modo standby. O uso de tais estabilizadores com baixa queda de tensão na CC torna desnecessário proteger o equipamento energizado do excesso de tensão resultante da quebra do transistor de controle. Neste caso, a tensão de saída aumenta apenas 0.5...1 V, o que normalmente está dentro dos padrões de tolerância para a maioria dos equipamentos. A maioria dos elementos da fonte de alimentação (circulados em linhas pontilhadas na Fig. 1) são colocados em uma placa de circuito impresso medindo 52x55 mm. cujo desenho é mostrado na Fig. 3, e a localização das peças na placa é mostrada na Fig. A placa é feita de fibra de vidro dupla-face com espessura de 4...1 mm. A folha na parte inferior da placa é conectada ao barramento de saída negativo do estabilizador (“aterrado” na Fig. 1.5) com um fio separado. Os cabos livres do optoacoplador VU1 não precisam ser soldados em lugar nenhum. Existem furos marcados na placa onde as peças são soldadas, mas a instalação pode ser feita por cima, pela lateral dos condutores impressos, sem fazer furos. Neste caso, o desenho da placa corresponde à Fig. Um desenho da placa na qual estão localizados o dissipador de calor com diodos e capacitores de filtro é mostrado na Fig. Antes de montar a fonte de alimentação, certifique-se de verificar as classificações de todas as peças e sua capacidade de manutenção. As conexões dentro da fonte de alimentação são feitas com fios grossos e de comprimento mínimo. Paralelamente a todos os capacitores de óxido, capacitores cerâmicos com capacidade de 0.1...0.22 μF são soldados diretamente em seus terminais. O medidor de corrente pode ser calibrado conectando uma carga ajustável aos terminais de saída da fonte de alimentação em série com um amperímetro para uma corrente de 2...5 A. Depois de definir a corrente no amperímetro, por exemplo, 2 A, selecionamos esse comprimento de fio (shunt), torcendo um laço dele para que a seta desvie PA1 em 20 divisões (em uma escala de 100). Movemos SA2 para outra posição, conectamos um voltímetro de controle à saída da fonte de alimentação, selecionamos a resistência R7 (em vez disso, você pode ligar um resistor de corte com uma resistência de pelo menos 220 kOhm), garantimos que as leituras de PA1 coincidem com as leituras do voltímetro. Ao trabalhar com equipamento de transmissão de rádio, deve-se evitar interferência nas peças do estabilizador e nos fios de entrada e saída. Para isso, deve-se ligar um filtro semelhante ao filtro de rede nos terminais de saída da fonte de alimentação (Fig. 1), com a única diferença de que as bobinas devem ser enroladas em um anel de ferrite ou tubo de ferrite, utilizado em monitores antigos e TVs de fabricação estrangeira, e contêm apenas 2-3 voltas de fio isolado com uma seção transversal grande, e capacitores podem ser usados com uma tensão operacional mais baixa. Literatura
Autor: V.Besedin, Tyumen
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