Удвоител на постоянно напрежение А.Х.
Млад Конструктор 1987/1/стр.12
Предложената схема осигурява постоянно изходно напрежение, което на
празен ход е приблизително два пъти по – голямо от захранващото
напрежение. Тя е изградена с интегралната схема 4049, която се състои от
шест инвертора.
Логическите елементи ЛЕ1 и ЛЕ2 заедно с резистора R1 и кондензатора С1
изграждат генератор с честота на работа около 10 кHz. Инверторите ЛЕ3 –
ЛЕ6 са свързани паралелно и образуват буферно стъпало.
 |
Когато на изхода на буферното стъпало има логическа 0, кондензаторите С2
и С3 се зареждат през диодите Д1 и Д2 до захранващото напрежение. При
логическа 1 на изхода му (+5 ... +15 V в зависимост от захранващото
напрежение) кондензаторът C2 се разрежда през С3. По този начин
напрежението върху C3 нараства и изходното напрежение на устройството,
без включен товар, става около два пъти по – високо от захранващото
напрежение.
С включването на товар, изходното напрежение спада. В таблицата са
посочени някои примерни стойности.
Проверка на батерийното напрежение без постоянна консумация на ток
Еlektor, 7-8, 1982 Mлад Конструктор 1983/2/стр. 12,13 на Практическа
схемотехника Й. Боянов
 |
Проверката на състоянието на батерията, захранваща преносимите апаратури, като радиоприемници, касетофони и др., е много полезна. Най – често се контролира напрежението на батерията при включено състояние, но това от една страна изисква използването на скъп елемент – волтметър, а от друга страна той консумира ток. Показаната схема е освободена от тези недостатъци. Проверката на състоянието на батерията тук става чрез краткотрайното светване на светодиода при натискане на бутона Б. |
Действието на схемата е следното. При натиснат бутон кондензаторът С1 е
зареден до напрежение Е, като зареждането става през R4 за време t =
10*R4*C1. Например при R4 = 10 kOm и C1 = 10 мкF, t = 10 s. След
зареждането на кондензатора схемата не консумира енергия от
токоизточника.
При натискане на бутона Б транзисторът се отпушва и кондензаторът С1 се
разрежда през участъка колектор емитер, при което светодиодът светва
краткотрайно.
Схемата може да работи при батерийно напрежение Е не по – голямо от 20
V. Стойността на минималното батерийно напрежение Eмин от което надолу
батерията се счита за негодна, се определя от съпротивителния делител R1
– R2. В зависимост от стойността на напрежението на батерията се
изчисляват стойностите на резисторите R2 и R3 по формулите:
R2 = 0,6*R1/(Eмин-0,6) (Om, V)
R3 = (E-1,4)/0,2 (Om, V)
Например при номинално захранващо напрежение Е = 9 V и Eмин = 6,5 V се
получава R2 = 10 kOm и R3 = 38 Om.
Ako искаме работоспособността на схемата да се възстановява за време под
10 s, трябва да се намали стойността на резистора R4. Например при R4 =
10 kOm това време става 1 s. Схемата може да работи и при R4 = 1 Mom,
при което времето за възстановяване нараства на 100 s.
Tранзисторът е универсален силициев NPN (съкратено TUN), например 2T3167
или други подобни (виж. „Практическа схемотехника от кн1, т.г.).
Светодиодът Д1 също е универсален, червен.
Прецизен стабилизатор В.И.
Млад Конструктор 1992/1/стр. 9
 |
В литературата съществува голямо разнообразие от схеми на стабилизатори
на напрежение с интегралната схема тип 723. На чертежа е показан малко
известен вариант, който дава отлични резултати при стабилизатор на
фиксирана стойност на изходното напрежение. При тази схема са въведени
два токоизточника - +12 V, с който се захранва интегралният стабилизатор
723, и напрежението Uвх, което в конкретния случай при изходно
напрежение Uизх = 5 V е 8 V – само с 3 V по – високо от изходното. По
този начин се облегчава значително режимът на регулиращия транзистор T1.
Ako се използва транзистор от типа 2N3055 или КD502, схемата дава
стабилизирано напрежение 5 V с точност 4%, като консумираният ток може
да бъде до 2 А.
Втората особеност на схемата е в защитата по ток. Входът СL на
интегралният стабилизатор не е свързан директно към резистора Ro, a през
делителя на напрежение R5, R6. По този начин при късо съединение на
изхода, токът във веригата се ограничава до около 30% от максималния.
Стабилизиран токоизправител без ценеров диод М.А.
Млад Конструктор 1986/4/стр. 14
На вниманието на читателите представяме една интересна схема на източник
на стабилизирано напрежение, в който е използвана батерия като източник
на опорно напрежение.
 |
Мрежовото напрежение ~220 V се намалява от трансформатора Тр (може да се
използва с успех звънчев трансформатор) и се изправя от диодния мост Д1
– Д4. Изглаждане на пулсациите на изправеното напрежение осъществява
кондензаторът С1. Регулиращ елемент в схемата е транзисторът Т1.
Батерията Б изпълнява ролята на ценеров диод от класическата схема на
стабилизиран токоизправител.
Трябва да се има предвид, че, за да може схемата да работи добре, е
необходимо напрежението на батерията да бъде поне с 2,7 V по – ниско от
изправеното вторично напрежение на трансформатора Тр. Долната граница на
напрежението на батерията се определя основно от консумирания ток, така,
че мощността, разсейвана от транзистора, да не надвишавамаксимално
допустимата.
Вместо посочения транзистор може да се използва и германиев, тъй като
спадът на напрежение върху него е по – малък. Ако се включи PNP –
транзистор, трябва да се промени полярността на диодния мост, на
кондензаторите и на батерията. В този случай полярността на изходното
напрежение ще се промени.
Преобразувател от ~8 V на +/- 15 V A.Д.
Млад Конструктор 1990/1 извънреден брой/стр. 9
За захранване на операционни усилватели в аналоговата радиоелектроника и
на различни видове памети в микрокомпютърната схемотехника се налага да
се използват две симетрични напрежения с обща маса по 15 V. За да се
получат, необходимо е трансформаторът да има по – високо изходно
напрежение. Ефикасно решение на въпроса с широко разпространен
трансформатор, когато консумацията на ток е под 15 mA, е показано на
чертежа.
 |
Елементите, свързани към вторичната намотка на трансформатора Тр (за ~8
V), представляват умножител на напрежение. На неговия изход (върху
кондензатора С4) се получава постоянно напрежение 32 – 33 V.
Стабилизиране на изходните напрежения +/-15 V и получаване на общата им
маса се осигурява от ценеровите диоди Д4 и Д5. Техният ток на
стабилизация се ограничава от резисторите R1 и R2.
Прецизен стабилизатор инж Ирена Павлова
Млад Конструктор 1991/1/стр.11
Откакто на бял свят се появиха трикраките интегрални стабилизатори на
напрежение, все по – малко хора се притесняват за токозахранването на
своите устройства. Само когато става дума за много големи токове и (или)
напрежения, конструкторите посягат към дискретните елементи. Но и при
батерийно захранване на схеми, стабилизаторите от серията 78хх поради
големия пад на напрежение върху тях (>3 V) и по – големия ток на покой
(~6mA) не са съвсем идеални.
 |
Стабилизаторът, чиято схема е показана на фигурата, се отличава с:
- регулируемо и много стабилно изходно напрежение;
- малък пад на напрежение (<1 V);
- малък ток на покой (20 – 30 мкА).
По принцип това е схема на последователен регулатор, но с известни
особености. За еталонен източник на стабилно напрежение се използва
нормален червен светодиод. При васякакви температури (естествено в
известни граници) и при ток в права посока, по – голям от 5 мкА, той
притежава много стабилно напрежение в права посока. За да се увеличи още
повече стабилността, определеният от резистора R1 ток се взема от
стабилизирания вече изход.
В регулиращото стъпало главна роля играе един операционен усилвател.
Изходният сигнал управлява чрез генератора на ток с T1 базовия ток на
регулиращия транзистор Т2. Също и операционният усилвател се захранва от
стабилното изходно напрежение.
С тази схема могат да се получат стабилни изходни напрежения между 3 и
16 V. Ako горната стойност трудно се достига, трябва да се увеличи
стойността на R4, а евентуално и на R1. Главното е токът през светодиода
да е по – голям от 6 мкА. Понеже схемата е относително високоомна,
трябва да се използват по – къси проводници в изхода, за да не се влоши
качествената работа на стабилизатора. Максималният изходен ток зависи
главно от загубната мощност на транзистора Т2 и разликата между входното
и изходното напрежение.
Защита на стабилизиран токоизправител със 78Н12 с реле
Млад конструктор 1992/9-10/стр.18
Предлаганата схема осъществява по прост начин забавено включване и
защита от късо съединение само с едно реле.
Проблемът е известен: токозахранващите устройства с големите
кондензатори и мощни трансформатори осигуряват големи начални токове при
включване, които бързо стопяват домащните 16 – амперови предпазители.
Срещу това се използва токово ограничаване чрез ограничаващ резистор,
който се дава накъсо няколко секунди след включването от реле.
Споменатият резистор се намира откъм вторичната намотка на
трансформатора между изправителя и електролитния кондензатор, като
ограничава неговият начален заряден ток.
 |
Забавяне се получава и чрез бавното зареждане на С1 през R1. Едва след
няколко секунди напрежението е нараснало до толкова, че релето се
задейства и дава накъсо резистора R1. В случай на късо съединение,
напрежението спада дотолкова, че токът на релето спада и R1 отново влиза
в действие, този път като ограничител на ток при късо съединение.
Регулаторът на напрежение тогава няма нужда да ограничава късото
съединение при което загубената мощност остава малка. Със S1 може да се
превключва изходното напрежение между 12 V (fiksirano) и регулируемо с
P1 между 12 и 15 V.
Когато при включване към токозахранващото устройство има включен товар,
може да се получи така, че напрежението за задействане на релето да не е
достатъчно. В този случай трябва да се включва без товар. Изводът за
маса на схемата е даден на извода за маса на интегралната схема, за да
може интегралната схема да се свързва без изолация към металния корпус,
служещ едновременно и за охлаждащ радиатор. При изолиран монтаж на
регулатора на напрежение, масата може да се свърже както е обичайно, към
нулата на изходното напрежение („-„ на електролитния кондензатор).
Регулаторът на напрежение 78Н12 е пригоден за 5 А, като максималният ток
накъсо (без R1) е около 7 А.
Стабилизиран токоизправител 10 до 350 V E.C.
Млад Конструктор 1987/3/стр. 14
Все още в практиката се среща необходимост от по – високоволтово
стабилизирано напрежение. Тук предлагаме схема на регулируем
стабилизиран токоизправител за напрежения между 10 и 350 V.
Трансформаторът, който се използва, трябва да има две вторични намотки –
едната за 9 V, a другата – за 300 V. След изправяне на тези 300 V се
получава постоянно напрежение от 420 V. Ето защо са необходими по два
серийно свързани електролитни кондензатора C3/C4 и С5/С6 за 350 V.
Паралелно включените на тях резистори гарантират, че върху всеки
кондензатор ще пада само половината от постоянното напрежение на изхода
на изправителя.
 |
Резисторът R4 допринася не само за филтрирането на постоянното
напрежение, но ограничава и мощността, която отдава високоволтовият
транзистор Т1 (ВU108, BU115 или BUY76). В колектора на този транзистор
има напрежение от 350 V. За Т2 и Т3 може да се използват произволни NPN
– транзистори. Диодът Д14 защитава базата на транзистора Т3 от по –
високи отрицателни напрежителни пикове.
С двата 6 – полюсни бутона К2 и К3 могат да се настройват 4 различни
стойности на тока, при който се задейства токоограничаването.
1 mA – не е натиснат никой от бутоните;
5 mA - К2 е натиснат, К3 не е натиснат;
15 mA – И двата бутона са натиснати;
50 mA – К3 е натиснат, К2 не е натиснат.
Върху резисторите R17 … R20 при пълно натоварване падат само 2,8 V и
това напрежение достига през диодите Д16 ... Д19 до базата на
транзистора Т3, така, че при токове над избраната стойност, той се
запушва. Същото напрежение служи за показание на тока през една
измервателна система 1 mA. Посредством ключа К4 същата измервателна
система може да се превключи за измерване на напрежението.
Токовото ограничение се задейства, ако токът превиши избраната стойност
с 10%.
С помощта на потенциометъра R13 се настройва желаното изходно напрежение.
По – точно настройване на изходното напрежение се прави с
тример-потенциометъра R12.
Oбръщаме внимание, че високите напрежения са опасни за живота на човека.
Поради това всички настройки и монтаж на елементи се извършват при
изключено с К1 мрежово напрежение. Също така цялото устройство се
поставя в добре изолирана кутия като всички достъпни точки, които са под
напрежение, се изолират най – старателно. Необходимо е да се работи само
със стандартни елементи и материали!
Регулируем генератор на ток Иван Джаков
Млад Конструктор 1982/1/стр. 12,13
Действието на генератора на ток показан на фигурата, е напълно подобно
на описания в кн. 10/81 г. Разликата се състои в това, че товарът на
изхода е преместен в колекторната верига на Дарлингтоновата двойка Т3,
Т4, като едната букса е свързана направо към положителната захранваща
линия, която е нулева. Така се осигуряват по – добри условия за
свързване на осцилоскоп или други измервателни уреди. Силата на тока,
който се поддържа в товарната верига, се определя от стойностите на
резисторите R5-Rn, включени в емитера на Т4. Те са посочени в
приложената таблица. За да се покрие оптимално огромния токов обхват
чрез минимален брой стойности, превключва се само седем пъти за
отношение 1 – 10 със стъпки около 40% (и една 25%), които се повтарят и
са кръгли числа (виж таблицата). Това улеснява построяването на графики
и изчисляването на търсени параметри.
 |
Обхватът 20 мкА – 350 mA позволява изключително бързо и безопзсно снемане на волтамперните характеристики на полупроводникови и др. нелинейни елементи. При това броят на точките е достатъчен, а получената повтаряемост трудно би могла да се осигури чрез нагласяване стойността на тока с потенциометри. Един добре направен генератор на ток може да поддържа избраната стойност с точност по – добра от 1% и тя не се влияе от промени на съпротивлението на товара в допустимите граници, посочени в таблицата.
 |
Стойностите на R2* и R3 са подбрани за токоизточник 70 V. Генераторът ще
работи добре и при по – ниски напрежения при условие, че стойностите на
резисторите се намалят така, че през R2* да тече ток около 22 mA, а през
R3 – 160 мкА (за 24 V например R2* ще бъде 350 Om, а R3 – 100 kOm).
Разбира се, при по – ниско напрежение товарните съпротивления стават по
– малки и не може да се проверяват ценерови диоди за напрежение по –
голямо от захранващото минус 12 V (oпорното върху Д2 и спадът в Т3 и
Т4).
Ако се работи със стойности на тока до 10 mA, транзисторът Т4 може да
отпадне, като емитерът на Т3 се свърже непосредствено към базата на Т2.
Радиаторът на Т4 трябва
да осигурява разсейване около 15 W.
За превключвателя П може да се използва едногалетен с 1 х 30 положения
или тригалетен с 3 х 10 положения, като подобхватите мкА, mA и mA x 10
се избират с отделен ключ. Към буксите < Rд > може да се включва
допълнителен външен резистор за дадена междинна стойност на тока.
За някои полупроводникови елементи се посочва и максималният ток в
импулсен режим. Да се снеме характеристика при максимално допустимия ток,
разбира се, може само в импулсен режим – в противен случай приборите се
разрушават. Измерването на импулсен ток обаче не е лесно, поради което
за предпочитане е да се работи с генератор на постоянен ток със зададена
стойност на тока, който се поставя в импулсен режим. Докато ключът К е в
положение 1 (виж схемата), Т1 е запушен и не участва в схемата. При
положение 2 обаче Т1 е напълно отпушен и шунтира базата на Т3, поради
което на изхода няма да има ток. Когато в базата на Т1 се подават
отрицателни импулси, той се запушва и на изхода се явяват токови импулси,
идентични на управляващите, но с постоянна зададена стойност на тока.
Ако схемата се монтира с къси проводници и не се допускат паразитни
обратни връзки, генераторът ще възпроизвежда добре импулси до 100 – 200
мкs при стръмност на фронта и тила около 10 мкs при 200 mA и 50 мкс при
10 mA. В импулсен режим напрежението върху изпитвания елемент се измерва
с пиков воплтметър или калиброван осцилоскоп.
При малки стойности на товарното съпротивление, а също при директно
включване на милиамперметър към изхода (за проверка на зададения ток), в
крайното стъпало (с Т3 и Т4) може да се породят паразитни осцилации.
Това се познава по необоснованото намаляване или увеличаване на
номиналния ток, а може да се чуе и шум в близкостоящ КВ приемник. При
съмнение за паразитно осцилиране, към изхода се включва осцилоскоп или
джобен пробник, подобен на описания в кн.3/81 г. на „Млад конструктор”.
Паразитните осцилации са по – упорити, ако Т3 и Т4 са високочестотни,
затова трябва да се избират транзистори с минимална fт. В прототипа
осцилациите бяха отстранени само чрез керамичния кондензатор С* и
резистора R4*, но ако това се окаже недостатъчно, може да се прибавят
С2* и R4* с подобни стойности.
Ако генераторът се оставя продължително време на ток над 20 mA без товар
на изхода, през Т2 и резистора в емитера на Т4 протича ток, който може
да претовари Т2. Това се избягва чрез един силициев диод – Д3, свързан
между базата и емитера на Т2.
Напрежението в изхода на генератора достига до 60 V. То е необходимо при
измерване обратния ток на диоди и др. данни в посочения обхват. В някои
случаи обаче такова напрежение може да бъде опасно за измервания елемент,
поради което изходът се шунтира с ценеров диод. Токовият обхват остава
непроменен, но не бива да се превишава максимално допустимия ток на
ценеровия диод. За да може да се работи до максималната сила на тока при
дадено напрежение, към изхода се свързва един обикновен стабилизатор на
напрежение. Така се получава захранващо устройство със стабилно
напрежение и защита по ток в големи граници.
Освен за снемане на волтамперни характеристики, генераторът на ток може
да служи много добре за проверка на измерителни системи и защитни релета,
за йонофореза, за галванопластика и за много други приложения, където е
необходимо да се поддържа точно определена сила на тока, независимо от
промени на съпротивлението във веригата.
Две захранващи напрежения в едно Funkamateur/1991/1
Радио телевизия електроника 1991/11/стр. 23
Схемата, показана на фиг.1, позволява лесно да се изработят две
разнополярни напрежения от едно. Това се налага например при захранване
на операционни усилватели. Изводът на схемата, който се свързва към маса,
се подава към напрежение +Uz.
 |
Пробивното напрежение на ценеровия диод е определящо за стойността на
второто напрежение. Последното може да се получи точно равно на Ub/2,
както и различно от това, което намира приложение при несиметрично
захранване на операционните усилватели.
Капацитетът на филтриращите кондензатори може да варира в широки граници.
Толерансите при производството на операционните усилватели, както и
тяхната нелинейност не са от значение, тъй като транзисторите са
свързани в тяхната верига за автоматично регулиране, т.е. параметрите на
транзисторите не са ктитични.
Стабилизатор на напрежение Красимир Клисарски
Радио телевизия електроника 1991/10/стр.11
Стабилизаторът, реализиран по схемата от фиг. 1, осигурява двуполярно
стабилизирано регулируемо напрежение 5 – 16 V при ток 1,8 – 3 А. Във
всяко рамо се използват по два еднотипни интегрални стабилизатора
7805/7905 в метален корпус ТО3, свързани паралелно за получаване на по –
голям изходен ток. Този тип компенсационен стабилизатор има вградена
защита от претоварване по ток, късо съединение в изхода и защита от
претоварване по мощност.
 |
За да се избегне поемането на тока (поради производствените толеранси) от едната интегрална схема в което и да е рамо, се използва специфично схемно решение. С тример-потенциометъра RP1 се изравняват изходните напрежения на двата интегрални стабилизатора в положителното рамо спрямо маса при окъсен потенциометър RP3 и прекъсване на веригата в т.А. За отрицателното рамо изравняването се извършва с RP2 при скъсен потенциометър RP4 и прекъсване на веригата в т.Б. Необходимо е настройката да се направи с цифров волтметър с точност няколко миливолта. Желателно е използваните тример – потенциометри да са многооборотни, например тип СП5-14. Съпротивленията на резисторите R1 и R2, R3 и R4 е необходимо да се различават помежду си с не повече от 1%. След възстановяване на връзките се проверява обхватът на регулиране на изходните напрежения с потенциометрите RP3 и RP4 под товар. Максималният изходен ток на стабилизатора зависи от приложеното диференциално напрежение между входа и изхода на интегралния стабилизатор, като намалява при повишаването му. Измерените ориентировъчни стойности са 1,8 А при 5,4 V и 3 А при 16 V. За охлаждане на интегралния изправител B2M 1/5 и стабилизаторите се използват 5 вертикално монтирани фабрични радиаторни профила (фиг.2)
 |
Трансформаторът е изчислен със запас и е намотан на Ш – образен
магнитопровод със сечение на сърцевината 11,7 кв cm. Първичната намотка
съдържа 880 нав. ПЕЛ 0,46, а вторичната 2 х 64 ПЕЛ 1,2. Екран между тях
е неокъсена навивка медно фолио с дебелина 0,3 mm. Графичният оригинал
на печатната платка е показан на фиг. 3а, а разположението на елементите
– на фиг 3б. Резисторите R1, R2, R3, R4 и кондензаторите C3, C4, C5, C6
са монтирани чрез обемен монтаж на съответните радиатори.
ЛИТЕРАТУРА
1. Linear Tehnology Corporation, Linear Databook, 1986.
Материалите подготви за сайта:
Иван Парашкевов
e-mail: ivanparst@dir.bg