Мощен удвоител на постоянно напрежение инж. Алекандър Янакиев
Млад Конструктор 1988/10/стр. 22,23
Как става така, че от постоянно напрежение на автомобилния акумулатор се
получават по – високи напрежения? Та нали само променливи напрежения
могат да бъдат повишавани посредством трансформатор. Един поглед върху
фиг. 1 ни показва, че променливото
 |
напрежение може да се осигури по
принцип и от един ключ. Този дава – електрода на С3 на маса (фиг. 1а),
така, че както С3, така и С4 се зареждат до напрежението на акумулатора.
Когато ключът отиде в горно положение, напрежението върху С3 не изчезва,
а се добавя върху напрежението от С4. Така на изхода ще има напрежение,
приблизително два пъти по – високо от входното. Такъв е принципът на
действие на безтрансформаторните удвоители на напрежение.
Принципна схема. На фиг. 2 е показана цялостната схема на удвоителя.
Управляващата схема тук е изградена от
 |
интегралната схема LM3524. Тя
съдържа изходно драйверно стъпало за управление на двутактно мощно
крайно стъпало, коригиращ усилвател, управляващ изходното напрежение,
компаратор, тригер, осцилатор и източник на опорно напрежение. Нека да
приемем, че изходното напрежение не е от очакваните. Тогава се регулира
изходният ток, понеже корегиращият усилвател в зависимост от нивото на
сигнала на грешката в изхода, управлява широчината широчината на импулса
на входовете на вътрешните драйверни транзистори. Или казано по – просто,
колкото отклонението от необходимата стойност е по – голямо, толкова по
– голямо е времето за включване на мощния транзистор, през който тече
изходния ток.
Удвояващата схема е изградена с кондензаторите С3/С4 и диодите Д1/Д2.
Диодите са мощни и се нуждаят от радиатор за охлаждане. Ключът се състои
от комплементарните дарлингтонови стъпала с транзисторите Т1,Т2 и Т3,Т4,
които се управляват от интегралното драйверно стъпало.
Положителният вход (краче 2) на корегиращия усилвател в ИС е свързан с
опорно напрежение 2,5 V, получено от делителя R6/R2, а отрицателният
вход (краче 1) получава посредством делителя на напрежение R5/R1
информация за изходното напрежение. Интегралният компаратор служи за
широчинноимпулсен модулатор. В зависимост от (-) нивото на сигнала на
грешката на входа на компаратора и нивото на триъгълния сигнал от
осцилатора на (+) вход, в изхода на компаратора се получава правоъгълен
сигнал с различна продължителност, което представлява същинският
управляващ сигнал за мощното стъпало. Широчинно – импулсното управление
има предимството, че средният товарен ток в значителна степен остава
постоянен.
 |
На платката, показана на фиг. 3, се монтират всички елементи на схемата. След монтажа се измерва напрежението на празен ход – то трябва да е малко повече от 20 V. Toчното удвояване,
 |
например от 12 на 24 V, не е
възможно, тъй като напрежението на насищане на двата транзистора Т2 и Т4
оказват влияние. След това схемата се проверява при наличие на товар. Като пример може да послужи графиката, показана на фиг. 4. Както се вижда, значителен спад на удвоеното напрежение се получава едва при товарни токове от над 3 А. |
Стабилизиран токоизправител 2-45 V/1,5 A инж. Владимир Атанасов
Млад Конструктор 1982/10/стр. 6 - 8
В настоящата статия се предлага схемата на стабилизиран токоизправител с
регулируемо напрежение на изхода в границите от 2 до 45 V. Предвидена е
защита, която ограничава тока на късо съединение до 1,5 А. Когато
консумацията е малка, (под 0,5 А), горната граница на регулируемото
напрежение достига 50 – 52 V и се регулира с тример – потенциометъра R10
(фиг. 1).
 |
Стабилизираният токоизправител е компенсационен, от последователен тип и
е построен по класическа схема: изходното напрежение се снема от
потенциометъра R9, който изпълнява ролята на делител на напрежение и се
сравнява с опорното напрежение, получено от диодите Д5 и Д6 върху
прехода база – емитер на усилвателния транзистор Т4. Разликата от двете
напрежения се усилва и се подава на базата на транзистора Т5, който
заедно с транзистора Т6 образува съставен регулиращ транзистор.
За получаване на минимално изходно напрежение (около 2 V), за опорно
напрежение служи напрежителният пад в права посока на два силициеви
диода Д5 и Д6 – около 1,4 V. Работната точка на диодите се задава от
генератор на ток, изграден с транзистора Т3, за да се работи в участъка
с малко динамично съпротивление на волтамперните характеристики на
диодите. Може да се използва и ценеров диод за 1,5 V, но намирането му е
все още (1982 г.) трудно. От намиращите се на пазара съветски ценерови
диоди, най – нисковолтов е КС133А (за 3,3 V), но тогава долната граница
на регулируемото напрежение ще стане около 4 V.
Предлаганият стабилизиран токоизправител е с висок коефициент на
стабилизация, за което допринася в най – голяма степен включването на
втори генератор на ток с транзистора Т2, който стабилизира работната
точка на усилвателния транзистор, като служи за динамичен товар.
Транзисторът Т1 също изпълнява ролята на генератор на ток за
стабилизиране на работната точка на диодите Д2 и Д3 (подобно на
генератора на диодите Д5 и Д6). В този случай използването на диоди е
наложено не само от изискването за получаване на минимална разлика между
напрежението на входа и изхода на стабилизатора, т.е. висок КПД при
използване на стабилизатора в горната граница на регулируемия обхват, но
и поради това, че диодите са много по – евтини от ценеровите диоди. Тук
обратното напрежение и обратният ток на диодите не играят никаква роля,
тъй като преходът е свързан винаги в права посока, така, че могат да се
използват диоди със занижени параметри, които се продават на по – ниски
цени. Разликата в качеството също не е от значение, тъй като се
компенсира от усложненото схемно решение с генератор на ток.
Защитата на стабилизатора се осъществява с транзистора Т7 и действа на
принципа на ограничител на ток. В дадения случай този ток се ограничава
на около 1,5 А, но е възможна друга комбинация, с която чрез един
превключвател и няколко резистора да се задават различни прагови
стойности на този ток (например 0,1 А; 0,5 А; 1 А; 1,5 А). Когато
схемата се експериментира от радиолюбители с по – богат опит, може да се
повдигне прагът на сработване на защитата до около 2 А, но регулиращият
транзистор Т6 навлиза в опасен режим и може да дефектира. В този случай
може да се експериментира със схемата от фиг. 2а с два транзистора,
свързани в паралел, с включени изправителни резистори от около 0,5 Om в
емитерните им вериги, а ако използваните транзистори са с малък
коефициент на усилване по ток, се препоръчва схемата от фиг. 2б, която е
с троен съставен транзистор. Токът при който се задейства защитата, се
определя приблизително от
Iзащ = 0,65/R8.
Ako монтажът е правилен, стабилизираният токоизправител заработва
веднага. С тример – потенциометъра R10 се донастройва горната граница на
изходното напрежение, като се осигурява ток, близък до праговия, за
сработване на защитата. Стрелковата система 50 mA може да се използва
като индикаторен уред едновременно за напрежение и ток, както е посочено
на схемата. Двете функции се превключват с „це-ка” ключ К2 (1 –
амперметър, 2 – волтметър), а тример – потенциометрите R7 и R11 служат
за регулиране на максималното отклонение на стрелката, според вида на
системата, която използваме.
Токоизправителната част на схемата е изградена от мостов изправител Грец,
изпълнен с 3РН4 – пакетен силициев изправител, производство на Румъния и
може да се замени с 4 диода КД2003 (старо наименование Д242Б).
Изправеното напрежение се филтрира от кондензатора С1, като при по –
високи изисквания към пулсациите в изхода, стойността му може да се
удвои. Пулсациите, измерени на изхода на регулиращия стабилизатор, са
минимални: на празен ход в целия регулируем диапазон са под 14 mV, при
ток 0,7 А и 50 V изходно напрежение – 97 mV. Стабилизиращите
характеристики не са дадени, тъй като не беше наблюдаван забележим спад
в тях до прага на сработване на защитата.
Вторичната намотка на трансформатора е навита с проводник фи 1,2 mm и е
оразмерена за около 2 А и напрежение 42 V.
Добре е елементите да се монтират върху печатна платка, но тя зависи
много от наличната елементна база на радиолюбителя. Транзисторите Т5 и
Т6 се монтират на един радиатор (сплощ около 3000 кв sm), без да се
изолират един от друг. Поради това, че радиатор с такава площ е доста
обемист, възможни са следните комбинации за намаляване на размерите му:
или напрежението от трансформатора да се и на няколко обхвата,
които се превключват последователно (10-30-45 V), или при напрежения под
10 V, стабилизаторът да не се използва за ток не по – голям от 1 А.
 |
По
този начин площта на радиатора ще стане около 800 – 1200 кв sm. При
неустойчивост и самовъзбуждане се включва кондензаторът С3, като
стойността му се подбира опитно в границите от 1 до 22 nF. Транзисторът
Т4 трябва да бъде с максимално усилване по ток.
В таблицата са предложени възможни замени на полупроводниковите елементи,
използвани в схемата, като се имат предвид най – вече елементите, които
могат да се намерят по нашите магазини (1982 г.).
 |
Диодът Д4 е интегрален стабилизатор за фиксирано напрежение и е за около
30 V. У нас се произвежда под наименованието 1РН01-Б и е оформен в
корпус от силициев наломощен транзистор. Той може да се замени с какъвто
и да е ценеров диод за 30 V или с комбинация от последователно свързани
женерови диоди, като сумарното напрежение да е около 30 V. Tокът, който
тече през Д4, е около 7-8 mA.
В заключение може да се каже, че описаният стабилизиран токоизправител е
изключително удобен за използване като лабораторен уред за радиолюбителя.
Стабилизатор с токова защита (По сп. „Elektronica”)
Mлад Конструктор 1992/8/стр.16,17
На чертежа е показана работоспособна практическа схема на стабилизатор
на напрежение с токова защита, която притежава отрицателен наклон на
волтамперната характеристика в режим на отсечка. Изпълнена е с
интегралната схема тип 723.
 |
Мрежовото напрежение ~220 V се преобразува от транзформатора Тр1. От
намотките W2 и W3 се получава входното напрежение Uвх на стабилизатора.
То може да се превключва в две положения 12 и 36 V. Напрежението Uвх се
филтрира от двата паралелно свързани кондензатори С1 и С2. От третата
вторична намотка W4 на трансформатора Тр1 се получава напрежение за
захранване на интегралния стабилизатор ИС1. То се филтрира от П –
образната RC – група, изпълнена с резистора R9 и кондензаторите С3 и С4.
Регулиращ транзистор е Т2, който се управлява от средномощния транзистор
Т1. Изходното напрежение се регулира с потенциометъра R8. Tokoвата
защита се задейства, когато спадът на напрежение върху резисторът R3
надхвърля определена стойност. С показаните стойности тя задейства при
ток 1 А. Ценеровият диод Д1 измества потенциала на емитера на изходния
транзистор на интегралния стабилизатор ИС1 спрямо извода 5 на
отрицателното захранващо напрежение.
Характерно за схемата на стабилизатора е възможността изходното
напрежение да се регулира с потенциометъра R8 от 0 до максималната
стойност, която се ограничава по принцип само от пробивното напрежение
на транзистора Т2. При подходящ краен транзистор е възможно схемата да
стабилизира и до напрежение 250 V.
Maгнитопроводът на трансформатора Тр1 е със сечение 9 кв sm и се набира
от ламели Ш30. Първичната намотка W1 съдържа 1250 навивки от проводник
ПЕТ-0,2. Вторичните намотки имат съответно W2 – 80 навивки, W3 – 140
навивки и W4 – 100 навивки. Всички те се навиват от проводник ПЕТ-1.
Печатната платка се разработва в зависимост от това с каква интегрална
схема се разполага. Означенията на изводите на чертежа важат за двуредов
корпус Т100.
„Усилен” стабилизатор на напрежение А.Н.
Млад Конструктор 1986/3/стр.11
Често пъти за захранване на устройство е необходим по – голям ток от
изходния ток на интегралния стабилизатор на напрежение. Съществуват
различни възможности за увеличаването му, но те имат и недостатъци.
Например ако успоредно на стабилизатора се свърже мощен транзистор, той
не е защитен от късо съединение. Възможно е да се включи допълнително
транзистор, който запушва мощния транзистор при претоварване, но и в
този случай има голяма загуба на мощност.
 |
Предлагаме ви „усилен” стабилизатор на напрежение, изпълнен с
интегралната схема от типа 78ХХ. Тя е предназначена за положителни
изходни напрежения, като последните две цифри (ХХ) показват точната и
стойност.
В този случай проблемът за увеличаване на изходния ток е решен много
просто. Това се постига с мощния транзистор Т1, като в емитерната му
верига е свързан резисторът R1. Taka токът, който протича през
транзистора, е равен на тока от стабилизатора.
Препоръчва се стабилизаторът и транзисторът да се закрепят здраво върху
голям охлаждащ радиатор.
На схемата са показани стойностите на елементите, при които се получава
изходен ток 2 А. При необходимост от по – голям ток, те трябва да се
преизчислят, като новите им елементи са дадени в таблицата.
 |
Когато необходимият ток е 7А и по – голям, се свързват успоредно два
мощни транзистора Т1 и Т’1, като в емитерните им вериги се включват
съответно резисторите R1 и R’1.
Maксималният изходен ток, който може да се получи при такава схема, е 10
А.
Стабилизатор на напрежение 5V/5A с намалена мощност върху регулиращият елемент и подобрен КПД н.с. Владимир Бекяров, н.с. инж. Милуш Гюров, н.с. инж. Стефан Бояджиев Радио телевизия електроника 1984/10/стр.22-24
 |
 |
 |
Стабилизиран токоизправител с тиристорна защита
инж. Йордан Милков Радио
телевизия електроника 1983/3/стр.21,22
 |
 |
Стабилизатори с последователна защита по напрежение инж. З. Захариев, инж. Е. Даскалов Радио телевизия електроника 1980/6/стр. 22, 23
 |
 |
Материалите подготви за сайта:
Иван Парашкевов
e-mail: ivanparst@dir.bg