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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Fonte de alimentação com voltímetro eletrônico, 220/0,3-30 volts 1 ampere. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de alimentação Não há necessidade de provar que a fonte de alimentação é a unidade principal no laboratório doméstico de um radioamador. A fonte de alimentação da rede, cujo diagrama é mostrado na Fig. 1, acredito, irá satisfazer as necessidades de muitos. A unidade fornece uma tensão de saída estabilizada, ajustável de 0,3 a 30 V em uma corrente de carga de até 1 A. O fator de estabilização de tensão é 30. A unidade está equipada com proteção eletrônica eficaz contra sobrecarga com indicação de sobrecarga. Além disso, o estabilizador está equipado com um voltímetro eletrônico de tensão de saída com indicação de tensão em indicadores LED de sete segmentos. Qualquer pessoa que já trabalhou com fontes de alimentação B5-43A ou B5-44A sabe como isso é conveniente na prática.
Vejamos o diagrama elétrico com mais detalhes: A tensão da rede, reduzida pelo transformador T1, é retificada pelos diodos VD1...VD4 conectados em um circuito em ponte. Capacitores C1. C2 suaviza as ondulações da tensão retificada. A tensão CC é fornecida à entrada de um estabilizador paramétrico formado pelos transistores VT4.VT5 e diodos zener VD13...VD15. O nível de tensão na saída do bloco é definido pelo resistor variável R11. Para aumentar a estabilidade da tensão de saída quando a tensão da rede flutua, os diodos zener são alimentados por uma fonte de corrente estável feita de transistor VT3, estabistores VD11, VD12 e resistores R9, R10. É especialmente necessário focar no dispositivo de proteção contra sobrecarga da fonte de alimentação. Para acionar a proteção dos estabilizadores, costuma-se usar o fato de o transistor de silício abrir quando a tensão entre a base e o emissor ultrapassa 0,6...0,65 V. Em circuitos de proteção de tiristores, o tiristor é ligado quando a tensão entre o cátodo e o eletrodo de controle excede 1.0 V [1, 2]. A principal desvantagem de tais circuitos é a alta tensão necessária para ativar a proteção. Além disso, para circuitos de tiristores, é necessário selecionar um resistor para um tipo específico de tiristor. O esquema não tem essas desvantagens. considerado em [3], que é tomado como base. O dispositivo de proteção é feito em um conjunto de transistores DA1.1, DA1.2, VT1, VT2, VS1, VD9. A tensão limite para ligar a proteção é a queda de tensão no resistor R7 da corrente que flui. Quando a relação R4/R5 = 1/10, o limite de proteção é de 60 mV. Ao contrário dos circuitos tradicionais, o circuito de proteção em questão tem um claro efeito termicamente estável, uma vez que o resistor R7 é feito de fio de cobre e a dissipação de energia através do resistor é pequena. Se uma corrente flui através do sensor de corrente (R7) menor que o limite, a queda de tensão nele é inferior a 60 mV e o transistor do conjunto DA1.2 está saturado, os transistores VT1, VT2 estão fechados. Nenhuma tensão é fornecida ao eletrodo de controle do tiristor VS1. Assim que a corrente excede 1 A, a queda de tensão em R7 torna-se igual a 60 mV, o transistor DA1.2 começa a fechar e VT1, VT2 começam a abrir. Neste caso, o tiristor VS1 liga e o LED HL1 acende, indicando sobrecarga. Ao mesmo tempo, a base VT4 através do diodo VD9 e do tiristor VS1 é conectada à fonte de alimentação. Transistores VT4. O VT5 fecha e a tensão na saída do estabilizador cai para 0,3...0,5 V (dependendo da posição do controle deslizante do resistor R11). Após eliminar a causa da sobrecarga, basta pressionar brevemente o botão SB1 para restaurar o modo de funcionamento da fonte de alimentação sem desconectá-la da rede. Este esquema fornece proteção contra alarmes falsos. Isto é conseguido usando o efeito Miller em cascata no transistor VT2 usando o capacitor C4. O conjunto do transistor DA1 é alimentado por um estabilizador paramétrico baseado no diodo zener VD10. Deve-se observar que a operação prolongada da fonte de alimentação com tensão de saída próxima de zero e corrente máxima não é recomendada, pois neste caso a potência máxima é dissipada no transistor VT5. Neste caso, é possível a sua ruptura térmica. A configuração de uma fonte de alimentação se resume a definir a tensão no cátodo do diodo zener VD13 para não superior a 32 V. Isso é garantido pela seleção dos diodos zener VD13...VD15 das séries D814V, D814G. O projeto usa resistores do tipo MYAT; capacitores eletrolíticos C1, C2 - tipo K50-20. C3 - tipo K50-6, capacitor C4 - qualquer cerâmica. O transistor VT5 pode ser substituído por KT819VM, VT2, VT3 - por transistores da estrutura correspondente com uma tensão coletor-emissor permitida de pelo menos 60 V. O tiristor VS1 pode ser substituído por qualquer uma desta série. Chave seletora SA1 - tipo TP1-2. A resistência R7 é composta por um pedaço de fio enrolado de cobre PEV-1 com diâmetro de 0,31 mm e comprimento de 20 cm.O transformador de potência é do tipo TS 40-2. O transistor VT5 deve ser instalado em um radiador com área de 100 cm2. O voltímetro eletrônico é feito com base no microcircuito conversor analógico-digital KR572PV2 (Fig. 2). Este microcircuito opera segundo o princípio da dupla integração. Inclui um gerador de relógio. Sua frequência é definida pelos elementos C7, R9 e selecionada como igual a 50 kHz. Uma tensão de 0 V é fornecida à entrada de tensão de referência “+u7bR” de um divisor de tensão R6, R4, R1 conectado a um estabilizador paramétrico em dois estabistores conectados em série. A corrente através deles é definida por um gerador de corrente estável em um transistor de efeito de campo VT1.
O indicador HG2 de sete segmentos usa uma vírgula. Neste caso, a tensão máxima exibida é de 99,9 V. Para não danificar o microcircuito com uma tensão tão alta, a tensão medida é aplicada à sua entrada através do divisor de tensão R3. R2, R1 com proporção de divisão 1:100. Configurar um voltímetro se resume a definir com precisão a tensão de referência usando o resistor R7 e definir a frequência do gerador usando C7 ou R9 com uma precisão de 1%. Ao final do processo de configuração, é necessário aplicar tensão e na entrada do voltímetro. Monitorando-o com um voltímetro padrão, selecionando R3 para obter as mesmas leituras do voltímetro eletrônico com o padrão. O desvio dos valores de R8, C3, C4, C6 daqueles indicados no diagrama não é superior a 5%. Resistores - tipo MYAT, S2-29; resistor de corte - tipo SP5-16VA; capacitores - tipo KM-3, KM-4, KM-5. Para alimentar o voltímetro eletrônico, é necessária uma tensão bipolar estabilizada de ±5 V. Portanto, é utilizado um enrolamento secundário separado do transformador T1 (9-10), ao qual é conectado um conversor de tensão. O circuito conversor com estabilização de tensão de saída ( A Figura 3) foi emprestada de [4]. As mudanças afetaram apenas os transistores principais. O conversor é alimentado por um estabilizador paramétrico em VT1.
A configuração do conversor se resume a selecionar R4 até que a tensão de saída seja +5 V. O circuito utiliza resistores do tipo MYAT; capacitores cerâmicos tipo KM-3, KM-4, KM-5; eletrolítico - tipo K50-35. O transformador T1 é enrolado em um anel de ferrite M1500NN1 K16x10x4,5. O enrolamento primário contém 200 voltas e o enrolamento secundário contém 100+100 voltas de fio PEV-1 com diâmetro de 0,15. Indutores L1, L2 - tipo DM-0,2, 10 mH cada. Literatura:
Autor: O. Belousov
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