Регулируеми токоизправители с ИС МА7805 инж. Любен Георгиев
Радио телевизия електроника 2000/3/стр. 23, 24
Интегралните стабилизатори с три извода за фиксирани напрежения от типа
МА7805 с корпус ТО-3 са широко разпространени у нас при достъпни цени.
Токоизправителите, които работят с тях, имат сравнително малко външни
елементи, лесна за изпълнение конструкция, сигурна защита от
претоварване и висока надежност. Най – лесно се намират интегралните
стабилизатори от серията МА7805, предназначени за захранване на
радиоелектронни устройства с TTL интегрални схеми, които изискват добре
стабилизирано напрежение 5 V. При спазване на изискванията за охлаждане
на посочените интегрални стабилизатори чрез подходящи радиатори те са
работоспособни в температурния интервал от 0 до 125 С.
Интегралните стабилизатори от типа МА7805 чрез съответни схемни решения
могат да се използват за получаване както на по – ниски, така и на по –
високи напрежения от номиналното, за което са предназначени, т.е. от 5
V. Стабилността на тези напрежения е по – малка от номиналната, но в
повечето случаи е напълно достатъчна за радиолюбителлски цели. Още по –
добре е, ако съответните схемни решения освен другите режими съхраняват
и номиналните възможности на интегралния стабилизатор. Такива са
предлаганите на вниманието на читателите две схемни решения на
регулируеми токоизправители с използване на интегралния стабилизатор
МА7805. Той отстъпва по параметри на аналогичния по предназначение
триизводен интегрален стабилизатор на регулируемо напрежение LM317,
който по – трудно се намира на нашия пазар (2000 г.) и е по – скъп.
 |
На фиг. 1 е показана схемата на регулируем токоизправител за напрежение
от 0 до 15 V при ток до 1,2 А, като се използва трансформатор с една
вторична намотка за напрежение 16 – 18 V и ток до 1,5 А. Особеното на
тази схема е начинът за получаване и подаване на напрежение 5 V с
отрицателна полярност към управляващия извод на интегралния стабилизатор.
Това напрежение се получава, като се използва същата вторична намотка на
мрежовия трансформатор. Напрежението от нея се подава и към мостовия
изправител с диодите VD1 – VD4 през електролитните кондензатори C3 – C6,
всеки от които е с капацитет 50 мкF. Необходимата поляризация на тези
кондензатори при работа в променливотоковата верига се осигурява от
диодите VD1 – VD4, в случая КД509А (с такива разполагаме). Без тези
диоди електролитните кондензатори излизат от строя и схемата не работи.
Ако се използват биполярни кондензатори (2 бр.) в същата верига вместо
електролитните, те трябва да са с капацитет по 24 мкF. Освен, че трудно
се намират и са скъпи, обемът на тези кондензатори ще бъде съизмерим с
голяма част от този на целия токоизправител.
Изправеното от мостовия изправител с VD1 – VD4 напрежение през резистора
R4 се подава на ценеровия диод VD10, който го стабилизира на ниво 5 V
при ток около 15 mA. Ако превключвателят S2 e поставен в положение „рег”,
т.е. регулиране на изходното напрежение на токоизправителя, чрез
потенциометъра RP1 то се установява на необходимото ниво. През този
потенциометър и тример-потенциометър RP2 към управляващия извод на
интегралния стабилизатор С се подава компенсиращото напрежение 5 V с
отрицателна полярност спрямо нулевата шина. Така се осигурява регулиране
на изходното напрежение на токоизправителя в границите от 0 до 15 V. С
RP2 се регулира долната граница на скалата на токоизправителя. По –
удобно е, ако вместо скала на потенциометъра RP1 се използва
малогабаритен волтметър, авързан към изхода на токоизправителя, с точно
градуирана скала. Съпротивлението на резистора R4 се подбира опитно с
цел токът през ценеровия диод VD10 да е около 15 mA. Светодиодът VD9
показва наличието на променливо напрежение във вторичната намотка на
мрежовия трансформатор, а неоновата лампичка се използва за индикация на
напрежението от мрежата.
При положение на превключвателя S2 “5 V” управляващият извод на
интегралния стабилизатор се свързва към нулевата шина и напрежението на
изхода на токоизправителя е 5 V, т.е. номиналното за захранване на ТТL
интегрални схеми.
Интегралният стабилизатор се монтира върху шина от стандартен радиаторен
профил с дължина около 10 cm. При използване на трансформатор с по –
високо напрежение от посоченото на схемата, размерите на радиатора
трябва да се увеличат. Трябва да се използва и електролитен кондензатор
С1 със съответно пробивно напрежение.
При използване в схемата на триизводен стабилизатор с корпус ТО-220,
изходният ток на стабилизирания токоизправител не трябва да превишава 1
А.
На фиг. 2 е показана схемата на стабилизиран регулируем токоизправител с
изходно напрежение от 0 до 15 V при ток до 1,5 А при положение на
превключвателя S2 “рег”,
т.е. режим на регулиране на изходното напрежение. В този токоизправител
номиналното напрежение на изхода, когато същият превключвател е на
положение „13 V”, с фиксирано на 13 V при същия товарен ток. Това се
постига, като последователно във веригата на управляващия извод С на
интегралния стабилизатор е свързан параметричен стабилизатор с ценеров
диод VD4 от типа Д808. Така се осигурява фиксирано напрежение 13 V на
изхода вместо номиналното на стабилизатора – 5 V. Това напрежение е
удобно за захранване на портативни радиокасетофони, телевизори и други
апаратури при стационарни условия от електрическата мрежа, както и в
процеса на ремонта им. Особенното на тази схема е, че в токоизправителя
се използва мрежов трансформатор с вторична намотка със среден извод..
Компенсиращото напрежение с отрицателна полярност 5 V се получава
посредством диода VD3 и ценеровия диод VD5. С това долната граница на
обхвата за плавно регулиране започва от нулата до около +15 V при
показаното на схемата напрежение на вторичната намотка на мрежовия
трансформатор. В процеса на регулирането на устройството чрез подбор на
съпротивлението на резистора R3 токът през ценеровия диод VD4 трябва да
е около 15 mA. По същия начин чрез подбор на съпротивлението на
резистора R2 токът през диода VD5 трябва да се установи на около 30 mA.
Ako се използват други типове ценерови диоди с близки параметри на
посочените на схемата, токът през тях трябва да е около 40 – 50% от
максимално допустимия. Трябва да се отчита, че при използване на по –
стари типове ценерови диоди, какъвто е например Д808, съществуват
известни отклонения в опорното напрежение на отделните екземпляри.
Фиксираното напрежение 13 V на интегралния стабилизатор в схемата е
предвидено с оглед на напрежението на бордовата мрежа на леките
автомобили, което се колебае между 12 и 14 V. При захранване на
апаратури с по – ниско напрежение от 13 V, токоизправителят се използва
в режим на плавно регулиране, като се обръща особено внимание да не е
подадено напрежение, по – високо от номиналното за конкретния случай.
Поради сравнително малкото количество външни елементи на разглежданите
токоизправители при монтажа им може да се използват експериментални
платки с цел икономия на време.
Изводът „- 5V” на токоизправителя по схемата на фиг. 2 може да се
използва при апаратури, които изискват симетрично напрежение за
електрозахранване +/- 5V.
Превключването от режим на регулиране на фиксирано напрежение и обратно
и при двете схеми да се извършва при изключен токоизправител, защото при
преходните процеси на изхода му за милисекунди се появява напрежение,
почти равно на това на входа на интегралния стабилизатор.
ЛИТЕРАТУРА
1. Стефанов, Н., Т.Атанасов, Ат. Маноилов. Наръчник по токозахранващи
устройства. С., Техника, 1992.
2. Куцаров, С., Съвременни линейни постояннотокови стабилизатори. –
Радио, телевизия, електроника, 1999, N 4.
3. Георгиев, А. Радиоелектронни схеми и устройства. С., ДВИ, 1972.
Токоизправители Богомил Лъсков
Радио телевизия електроника 1997/4-6/стр.19,20
Маломощни токоизправители без трансформатор
На фиг. 1 е показана схемата на еднополупериоден маломощен стабилизиран
токоизправител без трансформатор. Натоварването му трябва да е в
границите на стабилизация на ценеровия диод. Това ще рече, че средният
ток на консумация трябва да се избира като средно аритметично между
минималния и максималния му ток.
Капацитетът на кондензатора С1 се определя от израза:
С1 = Iz max*10E3/(2пиfU~ - Uz) (1)
където: U~ е ефективната стойност на напрежението от мрежата;
Uz – напрежението на стабилизация на ценеровия диод VD1, V;
Kондензаторът С1 трябва да е хартиен и за напрежение 400 – 600 V. Такива
са руските кондензатори тип МБГО.
Сф е филтриращ кондензатор и неговият капацитет зависи от допустимата
пулсация, като се определя от израза:
Сф = 5*I/Uпул мкF (2)
Където: I е в mA, a Uпулс – във V.
Диодът VD2 трябва да е с обратно напрежение не по – малко от 400 V.
На фиг. 2 е показана схемата на двуполупериоден токоизправител без
трансформатор, реализиран с мостов токоизправител, напр. 1РМ.
Капацитетът на кондензаторите С1 и С2 се определя с израза С1 = С2 = С.
С = 2*10Е3*Iт/2пиfU~
Където Iт е максимален консумиран ток, mA. (3)
Типът на кондензаторите С1 и С2 е както при еднополупериодния
токоизправител. Точното изходно напрежение се нагласява чрез
потенциометъра RP. Капацитетът на кондензатора Сф се определя от
допустимата пулсация на изправеното напрежение с израза:
Сф = 2*Iт/Uпул мкF, (4)
Където Iт е в mA, а Uпул – във V.
Към този токоизправител може да се включи стабилизатор на напрежение от
серията 78хх или ако се разменят входните полюси на мостовата схема и
полярността на кондензатора Сф – стабилизатор 79хх.
 |
Токоизправители с трансформатор
На фиг. 3 е показана схемата на еднополупериоден токоизправител за
положително и отрицателно напрежение, или сборът на тези две напрежения
от една намотка на мрежовия трансформатор. Капацитетът на кондензаторите
зависи от пулсиращото напрежение и се определя с израза (2).
На фиг. 4 е показана схемата на двуполярен двуполупериоден
токоизправител. Капацитетът на кондензаторите С1 и С2 се определя с
израза (3). Капацитетът на филтриращите кондензатори Сф1 и Сф2 зависи от
допустимата пулсация и се определя с израза (4).
Инвертор с регулируемо изходно напрежение Красимир Клисарски
Радио телевизия електроника 1993/3/стр. 22, 23
 |
На фиг. 1 е показано схемно решение на безтрансформаторен преобразувател – инвертор с регулируемо изходно напрежение 5 – 18 V при изходен ток до 40 mA. Устройството се състои от |
задаващ генератор и диодно – kaпацитивен преобразувател на напрежение.
Генераторът е реализиран на основата на таймер 555, свързан като
генератор на правоъгълни импулси. Времезадаващата верига се състои от
елементите R1, R2 и C1. DA1 осигурява достатъчно голям изходен ток (до
200 mA) за захранване на товара през удвоителя на напрежение С3 – С6,
VD1 – VD4. През положителния фронт на импулса на таймера С3 се зарежда
през VD1, a през отрицателния зарядът му се предава през VD2 в С5. През
следващия фронт на изходния импулс С3 отново се зарежда, а зарядът от С5
преминава в С4 през VD3. В резултат на това амплитудата на постъпилото
напрежение през VD4 на С6 се удвоява.
Известно е, че такъе преобразувател има силна зависимост на изходното
напрежение от съпротивлението на товара. За отстраняването и служи
обратната връзка R3, R4, R5, VD5. Ако плъзгачът на R4 разполовява
съпротивлението на веригата R3, R4, R5, при захранване +12 V ще се
получи Uизх = -12 V (напрежението U4 на управляващия вход 4 на DА1 ще е
0 V, генерирането спира, а с това и зареждането до по – високо
напрежение на С6). С така подбраните елементи R3 – R5, изменяйки
потенциала U4 с R4, Uизх може да се установи в обхвата 5 – 18 V. С други
думи мултивибраторът генерира и спира при достигането на зададеното Uизх
и подновява работата си при намаляването му. По този начин с регулируема
обратна връзка се осъществява стабилизиране на изходното напрежение. При
стойност 12 (5) V то се изменя със 100 (25) mV при промяна на товарния
ток от 0 до 40 mA.
Изходният ток е ограничен от мощността на таймера. Към чипа е монтирана
подходящо огъната алуминиева охлаждаща пластина с дебелина 0,4 mm и площ
3 кв sm. КПД на преобтазувателя може да се увеличи, като се използват
германиеви високочестотни диоди вместо силициеви. Те имат по – малък
спад на напрежение в права посока.
Схемното решение е работоспособно при захранване от 5 до 16 V, kaто при
това обхватът на регулируемото изходно напрежение се изменя (при 16 V
максималната стойност на Uизх е около 25 V).
 |
На фиг. 2а и 2б са показани графичният оригинал на печатната платка и
разположението на елементите.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кишева, П. Интегрален таймер 10И555СМ.-Радио, телевизия, електроника,
1986, N 12, с. 28.
2. Дробница, Н. 60 схем радиолюбительских устройств, М., Радио и связь,
1988.
3. Каталог NSC Linear Databook (САЩ), 1982.
Регулируем стабилизатор от 2 до 30 V Богомил Лъсков
Радио телевизия електроника 1997/10/стр. 9
 |
На фиг. 1 е показана токозахранваща схема за регулируемо изходно
напрежение от 2 до 30 V при максимален ток 1 А. За да се намали
разсейваната мощност на изходния транзистор VT2, променливото напрежение
трябва да е такова, че той да не се товари с повече от 10 W. Това е
благопричтно за транзистора, освен това значително се намаляват
размерите на охлаждащия радиатор. Ако устройството се монтира в метална
кутия, VT2 може да се монтира на задната страна на кутията, като
електрически се изолира със слюдена подложка.
При положение на превключвателя SА2 на извод 9 V на трансформатора Т на
изхода може да се получи регулируемо напрежение от 2 до 12 V, на извод
18 V – ot 2 до 22 V, a на извод 26 V – от 2 до 30 V при сила на тока до
1 А. За да се осигури температурното натоварване на VT2 при максимален
ток 1 А, напрежението върху прехода колектор – емитер трябва да е не
повече от 8 до 10 V от необходимото напрежение за захранване на
устройството.
Изправеното с мостовата схема VD напрежение се изглажда от кондензатора
С1 с капацитет 2200 мкF/63 V. C1 може да се замени с два паралелно
свързани кондензатора с капацитет по 1000 мкF/63 V.
За защита от претоварване на стабилизирания токоизправител се използва
защитата от претоварване на интегралната схема. Входът на защитата на
схемата извод 10 (извод 6 при цилиндричен корпус) е свързан към емитера
на транзистора VT2 (BD947, KT808, KU605 – KU607). Защитата се задейства,
когато върху резистора Ro (0,54 Om жичен) се получи пад на напрежение
над 0,62 V. При тази стойност на съпротивлението на Ro задействането на
защитата става при ток около 1,2 А. Резисторът R3, koйто е свързан към
извод 10 (6) на ИС, я предпазва от по – големи токови импулси.
Плавното регулиране на напрежението се извършва с потенциометъра RP.
Koндензаторът С2 се избира с капацитет в границите от 100 pF до 1 мкF и
повече. При малки стойности на капацитета на С2, стабилизаторът има
склонност към неустойчивост при бързи изменения на захранващото
напрежение или на натоварването. Големите стойности на капацитета на С2
правят стабилизатора по – бавнодействащ, поради което при бързи отскоци
във входното напрежение не може да се реагира. Компромисната стойност на
С2 е от 1 до 100 nF.
Цифрите нанесени от външната страна на ИС, се отнасят за цилиндричен
корпус.
DC адаптер 24/12V – 7A Красимир Рилчев
Радио телевизия електроника 1997/10/стр. 24, 25
В товарните автоприцепи и по – специално тип TIR се използва бордова
мрежа 24 V. С нея работят почти всички системи на автомобила.
Напрежението на бордовата мрежа се поддържа от реле-регулатора в рамките
28 – 28,5 V.
За захранване на аудиоуредби се използва напрежение 12 V, осигурявано от
специален адаптер. Такова захранване е необходимо за включване на
малогабаритен телевизор и маломощна радиостанция (радиотелефон) за
близка връзка.
Автоадаптори 24/12 V се произвеждат от редица производители и осигуряват
различен изходен ток. В германските автомобили от по – стар тип се
използва адаптер за TIR тип 7.007.350 на фирмата BLAUPUNKT. Неговата
принципна схема с оригинално означените елементи е показана на фиг. 1.
Този адаптер осигурява изходно напрежение 14 V +/- 10% при изходен ток
до 1,5 А.
 |
Консумацията в режим на покой е 0,002 А. За ограничаване на максималния
изходен ток се използва стопяем предпазител 1,6 А. Диодът VD3 предпазва
схемата от неправилно свързване към бортовата мрежа. Изходното
напрежение е фиксирано на 14 V с точен разчет на делителя R4 – R5.
Извършените проби с различни модели аудиоапаратура показаха, че
модерните автоелектронни изделия са оразмерени със запас и могат да
работят в обхвата 10 – 15 V. Напрежението на бордовата мрежа на
автомобил с 12 V акумулатор се колебае от около 14 V при работещ
двигател до приблизително 12 V (12,6 V е нормалното напрежение на
акумулаторната батерия).
За да се осигури добро озвучаване при по – високо ниво на шума в
дизеловия двигател, е необходима значителна мощност на нискочестотния
усилвател. За преодоляване на шум от порядъка на 75 dB е необходима
мощност на усилвателя 10 W.
В момента редица фирми произвеждат автомобилна Hi-Fi техника с
усилватели от порядъка на 2 х 25 W за задните акустични боксове.
Максималната консумация на подобни устройства е от порядъка на 6 А. Ако
в същия момент се използва и радиотелефон, консумираният ток расте.
 |
На фиг. 2 е показана преработка на оригиналната схема за получаване на
по – голям изходен ток. Неговата номинална стойност при продължителен
режим на работа е 7 А. Оригиналното устройство се отличава със
сполучливо схемно решение, но тежък топлинен режим на транзистора VT1,
под чиито корпус са поставени метална пластинка с извод и слюдена
подложка. Те влошават топлинното съпротивление мржду корпуса и радиатора
и затова изходния ток е сравнително малък.
В модернизираната схема се използва по – мощен съставен транзистор,
монтиран на 2,5 пъти по – голям радиатор и защитен диод в изходната
верига срещу неправилно включване на консуматора. В новата схема липсва
елементарната защита от късо съединение с помощта на токоограничаващ
резистор с голяма мощност. Изходното напрежение може да се настройва
плавно с помощта на тример-потенциометъра RP3. Koндензаторът С2 е
филтриращ.
Адаптерът е монтиран на печатна платка с графичен оригинал и
разположение на елементите, показани на фиг. 3а и 3б. Всички елементи с
изключение на VT1 са монтирани от страната на медното фолио. За тях не
са предвидени отвори в печатната платка. За охладител се използва
отрязък от радиаторна шина N1 (120 x 64 mm) с дължина 150 mm. Тя може да
се свържи директно към масата на автомобила. Транзисторът VT1 е монтиран
от долната страна на радиатора и е изолиран от него със слюдена подложка.
При правилен монтаж с изправни елементи, схемата заработва веднага.
Необходима е единствено настройка на изходното напрежение, като то се
фиксира на 14,35 V. Taзи стойност е оптимална за работата на
аудиоапаратурата и осигурява посочената в каталожните данни максимална
изходна мощност.
Транзисторът VT1 може да бъде заменен с BDX69 или в краен случай с
TIP640, но тогава изходният ток е до 5 А. Описаните съставни транзистори
имат статичен коефициент на усилване по ток 1000 при Ic = 10 A.
Oписаният функционален аналог на TIR адаптер тип 7.007.350 има подобрени
потребителски качества при ниска цена.
ЛИТЕРАТУРА
1. Клисарски, К. DC адаптер 24/12 V – 8 A. – Радио, телевизия,
електроника, 1994, N 9.
2. Фирмена схема на DC адаптер BLAUPUNKT тип 7.007.350
3. Овсянников, Н. Справочник на биполярни силови транзистори. С. Техника,
1993,60с.
4. Фирмен каталог на PHILIPS, SEMICONDUCTORS BOOK S4a, 1986, 660 с.
Захранващо устройство за автокасетофон Красимир
Клисарски Радио телевизия електроника 1997/4-6/стр.13
 |
Материалите подготви за сайта:
Иван Парашкевов
e-mail: ivanparst@dir.bg