Ekwipunek: dwie płytki stykowe, przewody montażowe z tulejkami, miliamperomierz do 10 mA, zasilacz regulowany stałe napięcie do 10 V, woltomierz cyfrowy.

UWAGA: instalacja obwody elektryczne przeprowadzać tylko wtedy, gdy zasilanie na płytce stykowej jest wyłączone.

Stabilizator napięcia (obecny) to urządzenie, które automatycznie utrzymuje napięcie (prąd) po stronie odbiorcy (przy obciążeniu) z zadaną dokładnością. Ochronniki przeciwprzepięciowe przede wszystkim umieścić źródła zasilania za prostownikiem. Im bardziej czułe urządzenie, tym dokładniejsze urządzenie pomiarowe, tym wyższa powinna być stabilność źródeł zasilania. Obecne stabilizatory nie mniej ważne niż stabilizatory napięcia. Źródła prądowe służą do zapewnienia polaryzacji tranzystorów, ponieważ aktywne obciążenie etapy wzmacniające. Są niezbędne do pracy integratorów i piłokształtnych generatorów napięcia. Stabilizatory prądu są również wymagane, na przykład w elektrochemii, elektroforezie.

Główny czynniki destabilizujące które powodują zmianę napięcia (prądu) odbiornika to: wahania napięcie sieciowe 220 V, wahania częstotliwości prądu w sieci, zmiany mocy pobieranej przez obciążenie, zmiany temperatury środowisko itd.

Stabilizatory są podzielone w zależności od rodzaju napięcia (prądu) na stabilizatorach zmienny napięcie (prąd) i stabilizatory stały napięcie (prąd). Zgodnie z zasadą działania stabilizatory dzielą się na parametryczny oraz wyrównawczy . Stabilizacja napięcia (prądu) w stabilizatorach parametrycznych odbywa się ze względu na nieliniowość charakterystyki prądowo-napięciowej (CVC) elementu nieliniowego (gazowo-wyładowcza i półprzewodnikowa dioda Zenera, stabistor, tranzystor polowy lub bipolarny itp.). Stabilizatory kompensacji to automatyczny system sterowania w pętli zamkniętej z ujemnym sprzężeniem zwrotnym. W zależności od sposobu włączenia elementu sterującego pod względem wytrzymałości na obciążenie stabilizatory dzielą się na kolejny oraz równoległy . Zgodnie z trybem działania elementu regulacyjnego stabilizatory są podzielone na stabilizatory z ciągła regulacja oraz impuls . Z kolei przełączanie regulatorów są podzielone zgodnie z zasadą sterowania na szerokość impulsu, impuls częstotliwości i przekaźnik.

Głównymi parametrami stabilizatorów napięcia DC charakteryzującymi jakość stabilizacji są:

Współczynnik stabilizacji K ST - stosunek względnych zmian napięcia wejściowego i wyjściowego (przy stałym prądzie wyjściowym):

(1)

gdzie DU IN i DU OUT są odpowiednio przyrostami napięć wejściowych i wyjściowych, U IN i U OUT są wartościami napięć wejściowych i wyjściowych stabilizatora.

impedancja wyjściowa R WYJDŹ (lub opór wewnętrzny r I) stabilizatora jest równy stosunkowi przyrostu napięcia wyjściowego DU OUT do przyrostu prądu obciążenia DI H przy stałym napięciu wejściowym U IN \u003d const:

(2)

Efektywność(sprawność) - stosunek mocy na wyjściu stabilizatora do mocy na wejściu.

Półprzewodnikowe stabilizatory parametryczne (z wykorzystaniem diod Zenera) są najprostsze. Charakteryzują się stosunkowo niskimi współczynnikami stabilizacji (10–100), wysoką rezystancją wyjściową (jednostki i dziesiątki omów) oraz niską sprawnością.

Dioda Zenera- jest to dioda półprzewodnikowa, w której do stabilizacji napięcia wykorzystywany jest odcinek przebicia elektrycznego (lawina lub tunel) na odwrotnej gałęzi charakterystyki I–V (rys. 1). W kierunku do przodu CVC diody Zenera jest takie samo jak dowolnej diody krzemowej. Napięcie przebicia diody - napięcie stabilizacji diody Zenera U ST (od 3 do 200 V) zależy od grubości złącza p-n lub oporność podstawa diodowa. Niskonapięciowe diody Zenera (U ST< 6 В) изготавливаются на основе сильнолегированного кремния и в них происходит туннельный пробой. Высоковольтные стабилитроны (U СТ >6 C) wykonane są na bazie słabo domieszkowanego krzemu. Dlatego zasada ich działania wiąże się z załamaniem lawinowym.

W tej pracy laboratoryjnej badane są diody Zenera D814A i 2S156A. Ich dane referencyjne podano w tabeli. 1. Stabilizacja napięcia jest tym lepsza, im bardziej stroma krzywa CVC (ryc. 1) i odpowiednio niższa różnicowa rezystancja wewnętrzna diody Zenera. Ponadto należy zauważyć, że diody Zenera z niskonapięciowy stabilizacji (z awarią tunelu) mają ujemny współczynnik temperaturowy napięcia (TKV), tj. wraz ze wzrostem temperatury napięcie stabilizacji maleje. Diody Zenera z przebiciem lawinowym mają dodatni TKN. Dostępne są również diody Zenera z kompensacją termiczną wykonane w jednym opakowaniu w postaci połączenie szeregowe dioda Zenera z dodatnim TKV i dioda podłączona w kierunku do przodu (która ma ujemny TKV).

Tabela 1

główne parametry	D814A	2S156A
Napięcie stabilizacji U ST, V	7 – 8,5	5,6
rozpraszać napięcie stabilizacji, %	–	± 10
Minimalny prąd stabilizacji I CT m I n (prąd, przy którym następuje stabilne przebicie), mA
Maksymalny prąd stabilizacja I ST max (prąd, przy którym moc rozpraszana na diodzie Zenera nie przekracza dopuszczalnej wartości), mA
Różnicowa rezystancja wewnętrzna, Ohm
Współczynnik temperatury napięcie stabilizacji (stosunek względnej zmiany napięcia stabilizacji do bezwzględnej zmiany temperatury otoczenia),% / °С	+ 0,07	±0,05
Maksymalny dopuszczalny prąd przewodzenia, mA
Maksymalne dopuszczalne rozpraszanie mocy, W	0,34	0,3
Temperatura otoczenia, °С	od minus 60 do +100

Ćwiczenie 1.

1.1. Znajdź diody Zenera D814A i 2S156A na płytce stykowej, podłączone do rezystorów ograniczających prąd 150 i 240 omów (ryc. 2).

1.2. Ustaw napięcie na zasilaczu na 10 V. Podłącz woltomierz do diody Zenera D814A. Włącz przełącznik na płytce stykowej. Prąd płynący przez diodę Zenera powoduje jej nagrzewanie i zmianę U CT. Czy ta dioda Zenera ma dodatni czy ujemny TKN? Użyj zegara, aby określić czas potrzebny do rozgrzania obwodu. Aby to zrobić, wypełnij tabelę. 2 pomiary napięcia na diodzie Zenera w momencie włączenia zasilania i co minutę. Czas nagrzewania należy wziąć pod uwagę, gdy konieczne jest bardzo dokładne zmierzenie napięcia na diodzie Zenera (do tysięcznych (lub setnych) wolta).

Tabela 2

1.3. Zmierz odwrotną charakterystykę I–V diod Zenera. Aby to zrobić, konieczne jest, poprzez przyłożenie napięcia zasilającego od 1 do 10 V w odstępach co 1 V, zmierzyć napięcie na diodach Zenera. Dostarczone napięcie i napięcie na diodach Zenera należy mierzyć z dokładnością do setnej części wolta. Prądy płynące przez diody Zenera są obliczane na podstawie spadku napięcia na rezystorach ograniczających prąd. Wypełnij tabelę wynikami pomiarów i obliczeń. 3.

Tabela 3

U PIT, V	D814A	2S156A
U, V	ja, mA	U, V	ja, mA
1,
2,
3,
4,
5,
6,
7,
8,
9,
10,
	R D \u003d Ohm	R D \u003d Ohm

1.4. Zgodnie z danymi przedstawionymi w tabeli. 3, zbuduj eksperymentalne charakterystyki I–V diod Zenera (rys. 3). Porównywać prawdziwe stresy stabilizacja i minimalne prądy stabilizacyjne z danymi referencyjnymi.

1.5. Oblicz rezystancje różnicowe na sekcjach roboczych CVC, zapisz je w tabeli. 3 i porównaj z danymi referencyjnymi.

Rozważmy teraz działanie diody Zenera z obciążeniem R H. Schemat najprostszego parametrycznego regulatora napięcia pokazano na ryc. 4. Wraz ze wzrostem napięcia wejściowego U VX, gdy tylko prąd płynący przez diodę Zenera staje się równy I st min, napięcie na diodzie Zenera przestaje rosnąć i staje się równe U CT.

Dalszy wzrost U BX prowadzi jedynie do wzrostu spadku napięcia na rezystorze ograniczającym prąd R. Dlatego napięcie na obciążeniu RH pozostaje niezmienione.

Najczęściej dioda Zenera działa w takim trybie, gdy napięcie wejściowe U BX jest niestabilne, a rezystancja obciążenia RH jest stała. W takim przypadku rezystancja R jest zwykle obliczana dla punktu środkowego T charakterystyki prądowo-napięciowej diody Zenera (rys. 1) Jeżeli napięcie U VX zmienia się od U min do U max, to R można znaleźć za pomocą następujący wzór:

Gdzie jest średnie napięcie wejściowe; - średni prąd diody Zenera; - Wczytaj obecną. Niestabilność napięcia w tym przypadku jest prawie całkowicie pochłaniana przez rezystor R. Wahania napięcia wejściowego są wygładzane ze względu na niską rezystancję różnicową diody Zenera.

Drugi możliwy tryb stabilizacji jest stosowany, gdy UBX = = const, a RH zmienia się od Rnmin do Rnmax. dla takiego trybu R można wyznaczyć ze średnich wartości prądów według wzoru:

gdzie , , .

Działanie obwodu w tym trybie można wyjaśnić w następujący sposób. Ponieważ spadek napięcia na rezystorze R jest równy U BX - U C T jest stały, prąd przepływający przez ten rezystor jest również stały. Prąd ten jest sumą prądów Zenera i obciążenia. Dlatego jeśli wzrasta pobór prądu przez obciążenie, prąd płynący przez diodę Zenera musi się zmniejszyć (aby ich suma pozostała niezmieniona). Jeśli obciążenie pobiera dużo prądu z diody Zenera, prąd płynący przez diodę Zenera staje się mniejszy niż I ct min, a stabilizacja napięcia jest zaburzona.

Zadanie 2.

2.1. Zmontuj na płytce stykowej obwód pokazany na ryc. 5, w którym jako obciążenie stabilizatora zastosowano połączone szeregowo rezystory o rezystancji 470 omów, 750 omów i rezystancji wewnętrznej miliamperomierza (100 omów).

2.2. Podczas podłączania i odłączania obciążenia od diody Zenera należy upewnić się na woltomierzu, że po podłączeniu obciążenia napięcie U CT spada. Napięcie U ST również spada wraz ze wzrostem prądu obciążenia. Można to pokazać, obracając oś zmienny rezystor 470 omów. W ten sposób obciążenie odbiera część prądu z diody Zenera, a punkt pracy na CVC diody Zenera przesuwa się do obszaru niższych prądów i niższych napięć stabilizacji U ST (patrz ryc. 1 i ryc. 3) .

2.3. Oblicz współczynnik stabilizacji ze wzoru (1) na minimalny prąd obciążenia (im większy prąd obciążenia, tym gorsza stabilizacja napięcia). Aby to zrobić, zmień napięcie wejściowe z 9 V na 10 V (niech DU BX = 10 V - 9 V = 1 V, a U BX = 9,5 V). Napięcie wyjściowe powinno być mierzone jak najdokładniej (do tysięcznych części wolta), ponieważ współczynnik stabilizacji może osiągnąć wartość kilkudziesięciu. Podczas pomiaru nie zapomnij o czasie nagrzewania obwodu (patrz Tabela 2).

Napięcie U OUT nie może być regulowane ani ustawione na zadaną wartość;

Diody Zenera mają skończoną rezystancję różnicową i pod tym względem nie zawsze wygładzają tętnienia napięcia wejściowego i wpływ zmian rezystancji obciążenia;

Przy szerokim zakresie prądów obciążenia konieczne jest wybieranie diod Zenera o dużej mocy rozpraszania (przy wysokich prądach maksymalnych).

Aby uzyskać bardziej stałe napięcie na obciążeniu, gdy zmienia się pobór prądu, stosuje się obwód (rys. 6), w którym dioda Zenera jest oddzielona od obciążenia przez wtórnik emitera. Prąd diody Zenera w takim obwodzie jest stosunkowo niezależny od prądu obciążenia, ponieważ przez obwód bazowy tranzystora przepływa niewielki prąd (mniejszy w h21E niż w obciążeniu). Parametry tranzystora (moc graniczna, napięcia i prądy) dobierane są z uwzględnieniem mocy obciążenia.

Jeżeli zachodzi potrzeba regulacji napięcia wyjściowego, to wykorzystywana jest część napięcia odniesienia (stabilizowanego), pobranego z silnika o zmiennej oporności. Schemat realizacji tej możliwości pokazano na rys. 7.

Zadanie 3.

3.1. Zmontuj obwody stabilizatora napięcia z diodami Zenera D814A i 2S156A (rys. 6). Używając woltomierza, upewnij się, że napięcie wyjściowe jest mniejsze niż napięcie na diodzie Zenera o wielkość spadku napięcia na złączu emitera tranzystora (o » 0,6 V).

3.2. Zgodnie z rezystancjami dostępnymi w obwodzie oblicz:

Maksymalna moc obciążenia Р Н;

Moc rezystorów w obwodzie diody Zenera R R .

3.3. Uzupełnij tabelę wynikami obliczeń. cztery.

Tabela 4

D814A	2S156A
R N, W	Р R , W	R N, W	Р R , W

3.4. Zmontuj obwód regulatora napięcia z regulowanym napięciem wyjściowym (rys. 7) i sprawdź jego działanie.

Istnieje kilka sposobów na zwiększenie współczynnika stabilizacji. To komplikuje obwód stabilizatora.

Po pierwsze, dioda Zenera może być zasilana przez stabilizator prądu (a nie przez rezystor), a wtedy napięcie na diodzie Zenera praktycznie się nie zmieni.

Po drugie, można zastosować schemat dwustopniowy (ryc. 8), którego całkowity współczynnik stabilizacji jest równy iloczynowi współczynników stabilizacji poszczególnych kaskad (połączeń) i może osiągnąć kilkaset.

Po trzecie, należy wybrać inne układy stabilizatora, na przykład rodzaj kompensacji z wykorzystaniem układów tranzystorowych i wzmacniaczy operacyjnych.

Po czwarte, możesz użyć zintegrowane stabilizatory napięcie (mikroobwody).

Rozważać stabilne źródła prądu . Idealne źródło prądu ma nieskończenie dużą rezystancję wewnętrzną R = ¥ i dostarcza prąd w obciążeniu RH, który nie zależy od spadku napięcia na obciążeniu (od rezystancji obciążenia).

Schemat najprostszego źródła prądu pokazano na ryc. 9. Pod warunkiem, że R H<< R (т.е. U H << U), ток сохраняет почти постоянное значение приблизительно равное U/R.

Najprostsze rezystancyjne źródło prądu ma istotne wady. Aby uzyskać dobre przybliżenie idealnego źródła prądu, należy zastosować duże napięcia i duża ilość mocy jest rozpraszana w rezystorze. Ponadto prąd takiego źródła jest trudny do kontrolowania w szerokim zakresie za pomocą napięcia generowanego w innym węźle obwodu. Jeśli potrzebny jest znaczny prąd, napięcie U (ryc. 9) musi być wybrane jako duże. Aby zapewnić I = 1 mA i R = 10 MΩ konieczne jest przyłożenie napięcia U = 10 kV. Warunek ten można obejść, wymagając dużej różnicowej rezystancji wewnętrznej (dU/dI), podczas gdy statyczna rezystancja wewnętrzna może być mała. Ta cecha ma charakterystykę wyjściową tranzystora (polowy lub bipolarny).

Każde źródło prądu ma zestaw tych samych jednostek funkcjonalnych: zasilacz, element sterujący, czujnik prądu i obciążenie.

Schemat źródła prądu pokazano na ryc. 10 jest oparty na obwodzie wspólnego emitera z ujemnym sprzężeniem prądowym. Działa w następujący sposób. Napięcie bazowe UB > 0,6 V utrzymuje otwarte złącze emitera: (dla tranzystorów krzemowych). Prąd emitera wynosi:

Ponieważ dla dużych wartości wzmocnienia prądu h 21E, prąd emitera jest w przybliżeniu równy prądowi kolektora, prąd kolektora (i jest to prąd obciążenia) oblicza się według tego samego wzoru:

Jeśli zapewnisz możliwość zmiany napięcia na podstawie, otrzymasz regulowane źródło prądu.

Wzór (3) obowiązuje do momentu przejścia tranzystora w tryb nasycenia. Źródło prądu dostarcza prąd stały do ​​obciążenia tylko do pewnego końcowego napięcia obciążenia, które nie może być większe niż napięcie zasilania (patrz rys. 10). W przeciwnym razie obecne źródło byłoby w stanie generować nieskończoną moc. Dlatego dla źródła prądowego zakres działania jest określony przez fakt, że tranzystor musi być w aktywnym trybie pracy.

Zadanie 4.

4.1. Zmontuj stabilne źródło prądu na płytce stykowej, pokazanej na ryc. 11, ustawiając jednocześnie rezystor zmienny 2 kΩ w obciążeniu na minimum (przeciwnie do ruchu wskazówek zegara - do końca).

4.3. Sprawdź, czy prąd dzielnika napięcia (rezystory R1 i R2) jest 5–10 razy wyższy niż prąd bazy tranzystora regulującego, który jest w przybliżeniu równy I B = I K / h 21E, gdzie wzmocnienie tranzystora h 21E wynosi wzięty jako równy 50.

I DZIELNIK = mA, I B = mA. Warunek ten jest konieczny, aby przy zmianie prądu obciążenia (a w konsekwencji prądu bazowego przepływającego przez rezystor R1) napięcie bazowe pozostało praktycznie niezmienione.

4.4. Użyj rezystora R2 = 1 kΩ, aby ustawić prąd obciążenia na 5–7 mA. Obracając oś rezystora o zmiennym obciążeniu 2 kΩ, upewnij się, że przez obciążenie przepływa prawie stabilny prąd, jednak w skrajnym prawym położeniu osi rezystora (zgodnie z ruchem wskazówek zegara) prąd gwałtownie spada. Czemu?

4.5. Zamontuj na płytce stykowej obwód stabilizatora prądu pokazany na ryc. 12, który wykorzystuje diodę Zenera do ustawienia napięcia na podstawie tranzystora. Oblicz teoretycznie prąd diody Zenera (I CT \u003d mA) i prąd obciążenia (I H \u003d mA). Sprawdź doświadczalnie prąd obciążenia za pomocą miliamperomierza (I H EX = mA).

W każdej sieci napięcie nie jest stabilne i ciągle się zmienia. Zależy to przede wszystkim od zużycia energii elektrycznej. Dzięki temu, podłączając urządzenia do gniazdka, można znacznie obniżyć napięcie w sieci. Średnie odchylenie wynosi 10%. Wiele urządzeń zasilanych energią elektryczną jest zaprojektowanych z myślą o drobnych zmianach. Jednak duże wahania prowadzą do przeciążeń transformatora.

Jak układa się stabilizator?

Za główny element stabilizatora uważa się transformator. Poprzez zmienny obwód jest połączony z diodami. W niektórych systemach jest więcej niż pięć jednostek. W efekcie tworzą mostek w stabilizatorze. Za diodami znajduje się tranzystor, za którym zainstalowany jest regulator. Dodatkowo stabilizatory posiadają kondensatory. Wyłączenie automatyki odbywa się za pomocą mechanizmu zamykającego.

Eliminacja zakłóceń

Zasada działania stabilizatorów opiera się na metodzie sprzężenia zwrotnego. W pierwszym etapie do transformatora podawane jest napięcie. Jeśli jego wartość graniczna przekracza normę, dioda zaczyna działać. Jest podłączony bezpośrednio do tranzystora w obwodzie. Jeśli weźmiemy pod uwagę system, napięcie jest dodatkowo filtrowane. W tym przypadku kondensator działa jak konwerter.

Po przejściu prądu przez rezystor wraca on ponownie do transformatora. W rezultacie zmienia się nominalna wartość obciążenia. Dla stabilności procesu sieć posiada automatyzację. Dzięki temu kondensatory nie przegrzewają się w obwodzie kolektora. Na wyjściu prąd sieciowy przechodzi przez uzwojenie przez inny filtr. W końcu napięcie zostaje wyprostowane.

Funkcje stabilizatorów sieci

Schemat obwodu tego typu stabilizatora napięcia to zestaw tranzystorów, a także diod. Z kolei nie ma w nim mechanizmu zamykającego. Regulatory w tym przypadku są zwykłego typu. W niektórych modelach dodatkowo instalowany jest system wskazujący.

Jest w stanie pokazać moc przepięć w sieci. Czułość modeli jest zupełnie inna. Kondensatory z reguły są typu kompensacyjnego w obwodzie. Nie mają systemu obronnego.

Urządzenia modelu regulatora

W przypadku urządzeń chłodniczych istnieje zapotrzebowanie na regulowany, którego schemat zakłada możliwość skonfigurowania urządzenia przed użyciem. W tym przypadku pomaga w wyeliminowaniu szumów o wysokiej częstotliwości. Z kolei pole elektromagnetyczne nie jest problemem dla rezystorów.

Kondensatory są również zawarte w regulowanym regulatorze napięcia. Jego obwód nie jest kompletny bez mostków tranzystorowych, które są połączone wzdłuż łańcucha kolektora. Bezpośrednio regulatory można montować w różnych modyfikacjach. Wiele w tym przypadku zależy od ostatecznego stresu. Dodatkowo brany jest pod uwagę rodzaj transformatora, który jest dostępny w stabilizatorze.

Stabilizatory "Resanta"

Obwód regulatora napięcia „Resanta” to zestaw tranzystorów, które oddziałują ze sobą poprzez kolektor. Jest wentylator do chłodzenia systemu. Kondensator kompensacyjny radzi sobie z przeciążeniami o wysokiej częstotliwości w układzie.

Ponadto obwód stabilizatora napięcia Resanta zawiera mostki diodowe. Regulatory w wielu modelach są instalowane konwencjonalnie. Stabilizatory Resant mają ograniczenia obciążenia. Na ogół odbierają wszelkie zakłócenia. Wady to wysoki poziom hałasu transformatorów.

Schemat modeli o napięciu 220 V

Obwód stabilizatora napięcia 220 V różni się od innych urządzeń tym, że ma ten element, który jest podłączony bezpośrednio do regulatora. Zaraz za układem filtrującym znajduje się mostek diodowy. Aby ustabilizować oscylacje, dodatkowo przewidziany jest obwód tranzystorów. Na wyjściu po uzwojeniu znajduje się kondensator.

Transformator radzi sobie z przeciążeniami w systemie. Obecna konwersja jest przez niego przeprowadzana. Ogólnie zakres mocy tych urządzeń jest dość wysoki. Stabilizatory te są w stanie pracować nawet w temperaturach poniżej zera. Pod względem hałasu nie różnią się od modeli innych typów. Parametr czułości jest w dużym stopniu zależny od producenta. Wpływa na to również rodzaj zainstalowanego regulatora.

Zasada działania stabilizatorów przełączania

Obwód elektrycznego stabilizatora napięcia tego typu jest podobny do modelu przekaźnika analogowego. Jednak nadal istnieją różnice w systemie. Za główny element obwodu uważa się modulator. To urządzenie zajmuje się odczytywaniem wskaźników napięcia. Sygnał jest następnie przesyłany do jednego z transformatorów. Następuje pełne przetwarzanie informacji.

Istnieją dwa konwertery do zmiany aktualnej siły. Jednak w niektórych modelach jest instalowany samodzielnie. Aby poradzić sobie z polem elektromagnetycznym, stosuje się dzielnik prostownika. Wraz ze wzrostem napięcia zmniejsza się częstotliwość graniczna. Aby prąd płynął do uzwojenia, diody przekazują sygnał do tranzystorów. Na wyjściu stabilizowane napięcie przechodzi przez uzwojenie wtórne.

Modele stabilizatorów wysokiej częstotliwości

W porównaniu z modelami przekaźnikowymi regulator napięcia wysokiej częstotliwości (pokazany poniżej) jest bardziej złożony i zaangażowane są w niego więcej niż dwie diody. Charakterystyczną cechą urządzeń tego typu jest duża moc.

Transformatory w obwodzie są zaprojektowane z myślą o wysokim poziomie hałasu. Dzięki temu urządzenia te są w stanie chronić każdy sprzęt AGD w domu. System filtracji w nich jest skonfigurowany do różnych skoków. Kontrolując napięcie, prąd można zmienić. W takim przypadku wskaźnik częstotliwości granicznej wzrośnie na wejściu i zmniejszy się na wyjściu. Konwersja prądu w tym obwodzie odbywa się w dwóch etapach.

Początkowo aktywowany jest tranzystor z filtrem na wejściu. W drugim etapie mostek diodowy jest włączony. Aby proces konwersji prądu został zakończony, system potrzebuje wzmacniacza. Jest zwykle instalowany między rezystorami. Dzięki temu temperatura w urządzeniu jest utrzymywana na odpowiednim poziomie. Dodatkowo system uwzględnia wykorzystanie zabezpieczenia w zależności od jego działania.

Stabilizatory do 15 V

W przypadku urządzeń o napięciu 15 V stosuje się regulator napięcia sieciowego, którego obwód jest dość prosty w swojej strukturze. Próg czułości urządzeń jest na niskim poziomie. Modele z systemem wskazań są bardzo trudne do spełnienia. Nie potrzebują filtrów, ponieważ oscylacje w obwodzie są nieznaczne.

Rezystory w wielu modelach są tylko na wyjściu. Dzięki temu proces konwersji jest dość szybki. Wzmacniacze wejściowe są instalowane najprostsze. Wiele w tym przypadku zależy od producenta. Najczęściej w badaniach laboratoryjnych stosuje się stabilizator napięcia (schemat poniżej) tego typu.

Cechy modeli 5 V

W przypadku urządzeń o napięciu 5 V stosuje się specjalny regulator napięcia sieciowego. Ich obwód składa się z reguły z nie więcej niż dwóch rezystorów. Takie stabilizatory są używane wyłącznie do normalnego funkcjonowania przyrządów pomiarowych. Ogólnie są dość kompaktowe i działają cicho.

Modele serii SVK

Modele tej serii należą do późniejszych stabilizatorów. Najczęściej są wykorzystywane w produkcji w celu zmniejszenia przepięć z sieci. Schemat połączeń regulatora napięcia tego modelu przewiduje obecność czterech tranzystorów, które są ułożone parami. Dzięki temu prąd pokonuje mniejszy opór w obwodzie. Na wyjściu systemu znajduje się uzwojenie dla odwrotnego efektu. W obwodzie są dwa filtry.

Ze względu na brak kondensatora proces konwersji jest również szybszy. Wady to wysoka czułość. Urządzenie bardzo ostro reaguje na pole elektromagnetyczne. Schemat połączeń stabilizatora napięcia serii SVK, który zapewnia regulator, a także system wskazań. Maksymalne napięcie odbierane przez urządzenie wynosi do 240 V, a odchylenie w tym przypadku nie może przekroczyć 10%.

Automatyczne stabilizatory "Ligao 220 V"

W przypadku systemów alarmowych firma Ligao potrzebuje stabilizatora napięcia 220V. Jego obwód zbudowany jest na pracy tyrystorów. Elementy te mogą być stosowane wyłącznie w obwodach półprzewodnikowych. Do chwili obecnej istnieje wiele rodzajów tyrystorów. W zależności od stopnia bezpieczeństwa dzielą się na statyczne i dynamiczne. Pierwszy typ stosowany jest ze źródłami energii elektrycznej o różnej mocy. Z kolei dynamiczne tyrystory mają swoją granicę.

Jeśli mówimy o stabilizatorze napięcia firmy „Ligao” (schemat pokazano poniżej), to ma on aktywny element. W większym stopniu jest przeznaczony do normalnego funkcjonowania regulatora. Jest to zestaw kontaktów, które są w stanie się połączyć. Jest to konieczne, aby zwiększyć lub zmniejszyć częstotliwość graniczną w systemie. W innych modelach tyrystorów może być ich kilka. Są instalowane ze sobą za pomocą katod. Dzięki temu urządzenia można znacznie unowocześnić.

Urządzenia o niskiej częstotliwości

Do obsługi urządzeń o częstotliwości mniejszej niż 30 Hz istnieje taki regulator napięcia 220V. Jego obwód jest podobny do obwodów modeli przekaźnikowych, z wyjątkiem tranzystorów. W tym przypadku są dostępne z emiterem. Czasami dodatkowo instalowany jest specjalny kontroler. Wiele zależy zarówno od producenta, jak i od modelu. Sterownik w stabilizatorze jest potrzebny do wysłania sygnału do jednostki sterującej.

Aby połączenie było wysokiej jakości, producenci stosują wzmacniacz. Zwykle jest instalowany przy wejściu. Na wyjściu systemu zwykle jest uzwojenie. Jeśli mówimy o limicie napięcia 220 V, są dwa kondensatory. Obecny współczynnik przenoszenia takich urządzeń jest dość niski. Za przyczynę tego uważa się niską częstotliwość graniczną, która jest konsekwencją działania sterownika. Jednak współczynnik nasycenia jest na wysokim poziomie. Wynika to w dużej mierze z tranzystorów, które są instalowane z emiterami.

Dlaczego potrzebujemy modeli ferrorezonansowych?

Stabilizatory ferrorezonansowe (poniższy schemat) są stosowane w różnych obiektach przemysłowych. Ich próg czułości jest dość wysoki dzięki potężnym zasilaczom. Tranzystory są zazwyczaj instalowane parami. Liczba kondensatorów zależy od producenta. W takim przypadku wpłynie to na ostateczny próg czułości. Tyrystory nie służą do stabilizacji napięcia.

W takiej sytuacji kolekcjoner jest w stanie sprostać temu zadaniu. Ich wzmocnienie jest bardzo duże dzięki bezpośredniej transmisji sygnału. Jeśli mówimy o charakterystyce prądowo-napięciowej, to rezystancja w obwodzie jest utrzymywana na poziomie 5 MPa. W tym przypadku ma to pozytywny wpływ na częstotliwość graniczną stabilizatora. Na wyjściu rezystancja różnicowa nie przekracza 3 MPa. Tranzystory oszczędzają przed zwiększonym napięciem w systemie. W ten sposób w większości przypadków można uniknąć przetężenia.

Stabilizatory typu bocznego

Schemat stabilizatorów późniejszego typu charakteryzuje się zwiększoną wydajnością. Napięcie wejściowe w tym przypadku wynosi średnio 4 MPa. W tym przypadku pulsacja utrzymuje się z dużą amplitudą. Z kolei napięcie wyjściowe stabilizatora wynosi 4 MPa. Rezystory w wielu modelach są instalowane w serii „MP”.

Prąd w obwodzie jest stale regulowany, dzięki czemu częstotliwość graniczna może zostać obniżona do 40 Hz. Dzielniki we wzmacniaczach tego typu współpracują z rezystorami. W rezultacie wszystkie węzły funkcjonalne są ze sobą połączone. Wzmacniacz jest zwykle instalowany za kondensatorem przed uzwojeniem.

Po złożeniu pierwszego zasilacza wybierany jest najprostszy obwód - aby wszystko na pewno działało. Kiedy uda ci się go uruchomić i uzyskać nawet 12 regulowanych woltów i prąd poniżej pół ampera, radioamator jest nasycony znaczeniem frazy „I będziesz szczęśliwy!”. Tyle że to szczęście nie trwa długo i szybko okazuje się, że zasilacz musi mieć możliwość regulacji prądu wyjściowego. Finalizując istniejący zasilacz jest to osiągalne, ale trochę kłopotliwe – lepiej zamontować inny, bardziej „zaawansowany”. Jest ciekawa opcja. Aby można było zrobić prefiks do regulacji prądu w zakresie od 20 mA do maksimum, jakie jest w stanie podać, zgodnie z tym schematem:

Zmontowałem to urządzenie prawie rok temu.

Obecny stabilizator to naprawdę niezbędna rzecz. Na przykład pomoże naładować dowolny akumulator przeznaczony do napięć do 9 woltów włącznie, i to zauważam. Ale wyraźnie brakuje jej głowy pomiarowej. Postanawiam ulepszyć i rozebrać mój domowy produkt na elementy składowe, gdzie być może najważniejszym elementem jest opornik zmienny PPB-15E o maksymalnej rezystancji 33 Ohm.

Nowa obudowa jest zorientowana wyłącznie na wymiary wskaźnika z magnetofonu, który będzie pełnić funkcje miliamperomierza.

Aby to zrobić, „rysuje” nową skalę (wybrałem prąd o pełnym ugięciu strzały 150 mA, ale możesz to zrobić na maksimum).

Następnie na urządzeniu wskazującym umieszcza się bocznik.

Bocznik wykonano z nichromowej cewki grzejnej o średnicy 0,5 mm. Tranzystor KT818 należy umieścić na chłodnicy.

Połączenie (połączenie) dekodera z zasilaczem odbywa się za pomocą zaimprowizowanej wtyczki zintegrowanej z obudową, której bolce są wyprowadzone z konwencjonalnej wtyczki zasilającej, na jednym końcu której nacięty jest gwint M4, przez który każdy z nich jest przykręcony do obudowy dwoma nakrętkami.

Ostateczny obraz tego, co się stało. Zdecydowanie doskonalsza kreacja. Dioda LED pełni nie tylko funkcję sygnalizacyjną, ale częściowo także podświetlenie skali stabilizatora prądu. Życzę powodzenia, Baby.

Obwody stabilizatora napięcia

Do zasilania urządzeń, które nie wymagają wysokiej stabilności napięcia zasilania, stosuje się najprostsze, najbardziej niezawodne i najtańsze stabilizatory - parametryczne. W takim stabilizatorze element regulujący, działając na napięcie wyjściowe, nie uwzględnia różnicy między nim a określonym napięciem.

W najprostszej postaci stabilizator parametryczny to element regulujący (dioda Zenera) połączony równolegle z obciążeniem. Mam nadzieję, że pamiętasz, ponieważ w przeciwieństwie do diody jest ona włączona w obwód elektryczny w przeciwnym kierunku, tj. Za anodą podąża napięcie ujemne, a za katodą napięcie dodatnie ze źródła. Zasada działania takiego stabilizatora opiera się na właściwości diody Zenera do utrzymywania stałego napięcia na jej zaciskach przy znacznych zmianach natężenia prądu płynącego w obwodzie. Statecznik R, połączony szeregowo z diodą Zenera i obciążeniem, ogranicza przepływ prądu przez diodę Zenera w przypadku odłączenia obciążenia.

Do zasilania urządzeń o napięciu 5 V w tym obwodzie stabilizatora można zastosować diodę Zenera typu KS 147. Wartość rezystancji rezystora R jest przyjmowana tak, aby przy maksymalnym poziomie napięcia wejściowego i odłączonym obciążeniu prąd przez dioda Zenera nie przekracza 55 mA. Ponieważ w trybie pracy prąd diody Zenera i obciążenie przepływa przez ten opór, jego moc musi wynosić co najmniej 1-2 waty. Prąd obciążenia tego stabilizatora powinien mieścić się w zakresie 8-40 mA.

Jeśli prąd wyjściowy stabilizatora jest mały dla zasilania, można zwiększyć jego moc, dodając wzmacniacz, na przykład oparty na tranzystorze.

Jego rolę w tym obwodzie odgrywa tranzystor VT1, którego obwód kolektor-emiter jest połączony szeregowo z obciążeniem stabilizatora. Napięcie wyjściowe takiego stabilizatora jest równe różnicy między napięciem wejściowym stabilizatora a spadkiem napięcia w obwodzie kolektor-emiter tranzystora i jest określone przez napięcie stabilizacji diody Zenera VD1. Stabilizator zapewnia w obciążeniu prąd do 1 A. Jako VT1 można używać tranzystorów takich jak KT807, KT815, KT817.

Pięć schematów prostych stabilizatorów

Klasyczne obwody, które są wielokrotnie opisywane we wszystkich podręcznikach i podręcznikach dotyczących elektroniki.

Rys.1. Stabilizator według klasycznego schematu bez zabezpieczenia przed zwarciem w obciążeniu. 5B, 1A.

Rys.2. Stabilizator według klasycznego schematu bez zabezpieczenia przed zwarciem w obciążeniu. 12V, 1A.

Rys.3. Stabilizator według klasycznego schematu bez zabezpieczenia przed zwarciem w obciążeniu. Regulowane napięcie 0..20V, 1A

Stabilizator 5V 5A zbudowany na podstawie artykułu "Pięć V z systemem zabezpieczającym", Radio nr 11 na 84g, s. 46-49. Program okazał się naprawdę udany, co nie zawsze ma miejsce. Łatwo powtarzalne.

Szczególnie dobry jest pomysł zabezpieczenia obciążenia tyrystorowego w przypadku awarii samego stabilizatora. Jeśli w końcu (stabilizator) się wypali, naprawa tego, co karmił, jest droższa. Tranzystor w stabilizatorze prądu VT1 jest wykonany z germanu, aby zmniejszyć zależność napięcia wyjściowego od temperatury. Jeśli to nie jest ważne, możesz również użyć silikonu. Reszta tranzystorów będzie pasować do każdej odpowiedniej mocy. Jeśli tranzystor sterujący VT3 ulegnie awarii, napięcie na wyjściu stabilizatora przekracza próg działania diody Zenera VD2 typu KS156A (5,6 V), tyrystor otwiera się i zwiera wejście i wyjście, bezpiecznik spala się. Prosty i niezawodny. Przeznaczenie elementów regulacyjnych jest wskazane na schematach.

Rys.4. Schemat ideowy stabilizatora z ochroną przed zwarciami w obciążeniu i obwodem tyrystorowym do ochrony w przypadku awarii samego obwodu stabilizatora.

Napięcie znamionowe - 5V, prąd - 5A.
RP1 - ustawienie prądu zadziałania zabezpieczenia, RP2 - ustawienie napięcia wyjściowego

Poniższy obwód stabilizatora dla 24V 2A

Wszystkie istniejące zasilacze należą do jednej z dwóch grup: zasilanie pierwotne i wtórne. Pierwotne źródła zasilania obejmują systemy, które przekształcają energię chemiczną, świetlną, cieplną, mechaniczną lub jądrową w energię elektryczną. Na przykład energia chemiczna jest przekształcana w energię elektryczną przez ogniwo solne lub baterię elementów, a energia świetlna jest przekształcana przez baterię słoneczną.

W skład podstawowego źródła zasilania może wchodzić nie tylko sam przekształtnik energii, ale także urządzenia i systemy zapewniające normalne funkcjonowanie przekształtnika. Często bezpośrednia konwersja energii jest trudna i wówczas wprowadza się pośrednią, pomocniczą konwersję energii. Na przykład energię rozpadu wewnątrzatomowego w elektrowni jądrowej można przekształcić w energię przegrzanej pary, która obraca turbinę generatora maszyny elektrycznej, której energia mechaniczna jest zamieniana na energię elektryczną.

Wtórne źródła energii obejmują takie układy, które wytwarzają energię elektryczną innego rodzaju z energii elektrycznej jednego rodzaju. Na przykład wtórnymi źródłami zasilania są falowniki i przekształtniki, prostowniki i powielacze napięcia, filtry i stabilizatory.

Zasilacze wtórne są klasyfikowane zgodnie z znamionowym roboczym napięciem wyjściowym. Jednocześnie rozróżnia się zasilacze niskonapięciowe o napięciu do 100 V, zasilacze wysokonapięciowe o napięciu powyżej 1 kV oraz zasilacze o średnim napięciu wyjściowym od 100 V do 1 kV.

Wszelkie źródła wtórnego zasilania są klasyfikowane według mocy Рn, którą są w stanie dostarczyć do obciążenia. Istnieje pięć kategorii:

mikromoc (Рн< 1 Вт);
niska moc (1 W< Рн < 10 Вт);
średnia moc (10 W< Рн < 100 Вт);
zwiększona moc (100 W< Рн < 1 кВт);
duża moc (Рн > 1 kW)

Zasilacze mogą być stabilizowane lub nieregulowane. W obecności układu stabilizacji napięcia wyjściowego źródła stabilizowane mają mniejsze wahania tego parametru w stosunku do źródeł niestabilizowanych. Utrzymanie stałego napięcia wyjściowego można osiągnąć na różne sposoby, ale wszystkie te metody można sprowadzić do parametrycznej lub kompensacyjnej zasady stabilizacji. W stabilizatorach kompensacyjnych znajduje się obwód sprzężenia zwrotnego do śledzenia zmian kontrolowanego parametru, a w stabilizatorach parametrycznych typu Informacja zwrotna zaginiony.

Każde źródło zasilania w stosunku do sieci ma następujące podstawowe parametry:

minimalne, znamionowe i maksymalne napięcie zasilania lub względna zmiana napięcie znamionowe w górę lub w dół;
rodzaj prądu zasilania: AC lub DC;
liczba faz prąd przemienny;
częstotliwość prądu przemiennego i jego zakres wahań od minimum do maksimum;
współczynnik mocy pobieranej z sieci;
współczynnik kształtu prądu pobieranego z sieci, równy stosunkowi pierwszej harmonicznej prądu do jego wartości skutecznej;
stałość napięcia zasilania, która charakteryzuje się niezmiennością parametrów w czasie

W stosunku do obciążenia zasilacz może mieć takie same parametry jak w stosunku do sieci zasilającej, a dodatkowo charakteryzować się następującymi parametrami:

amplituda lub współczynnik tętnienia napięcia wyjściowego;
wartość prądu obciążenia;
rodzaj regulacji prądu i napięcia wyjściowego;
częstotliwość tętnień napięcia wyjściowego zasilacza, w ogólnym przypadku, nie równa częstotliwości prądu przemiennego sieci zasilającej;
niestabilność prądu i napięcia wyjściowego pod wpływem jakichkolwiek czynników pogarszających stabilność.

Dodatkowo zasilacze charakteryzują się:

efektywność;
waga;
całkowite wymiary;
zakres temperatury i wilgotności otoczenia
poziom generowanego hałasu podczas korzystania z wentylatora w układzie chłodzenia;
odporność na przeciążenia i wstrząsy z przyspieszeniem;
niezawodność;
czas między awariami;
czas gotowości do pracy;
odporność na przeciążenia w obciążeniach oraz, jak szczególny przypadek, zwarcia;
obecność izolacji galwanicznej między wejściem a wyjściem;
obecność regulacji i ergonomii;
konserwowalność.

Obwody stabilizatorów napięcia stałego (SN) są bardzo zróżnicowane. Jak lepsza wydajność tych urządzeń, tym bardziej złożona jest ich konstrukcja. Dla początkujących najbardziej odpowiednie są regulatory napięcia, które są proste w obwodach. Proponowane opcje oparte są na obwodzie stabilizatora Rys.1.

Pomimo ekstremalnej prostoty obwodu jest bardzo niezawodny w działaniu. Takie CH musiało być używane w wielu różnych sytuacjach. Ma limit prądu obciążenia, co jest bardzo korzystne, ponieważ pozwala obejść się bez dodatkowych elementów. Maksymalny prąd w obciążeniu jest określony przez rezystancję rezystora R3. Gdy rezystancja tego rezystora spada, wartość prądu zwarciowego (Ish.c) wzrasta i odwrotnie, wzrost rezystancji tego rezystora prowadzi do spadku Ish.c, a tym samym do zmniejszenia maksymalny prąd pracy CH (zwykle prąd ten mieści się w zakresie (0, 5...0,7) 1kz). Gdy zaciski rezystora R3 są zwarte, prąd Ik.z nie ma wyraźnego ograniczenia, dlatego zwarcie (zwarcie) w obciążeniu CH prowadzi w tym przypadku do uszkodzenia tranzystorów CH. Ten tryb działania nie będzie dalej rozważany. Wybierając prąd Ik.z, kierują się obszarem bezpiecznej pracy (OBR) tranzystora VT2. Dzięki temu CH, zmontowany na zaledwie 11 elementach, może być używany do zasilania różnych urządzeń o poborze prądu do kilku amperów. Tak więc zalety CH zgodnie z ryc. 1:

1) możliwość szybkiego dostosowania stabilizowanego napięcia wyjściowego od prawie zera do napięcia stabilizacji diod Zenera VD1 i VD2 za pomocą zmiennego rezystora R2;

2) możliwość zmiany prądu Ik.z (w tym celu zamiast R3 wystarczy zainstalować rezystor zmienny drutowy typu PPZ o rezystancji 470 Ohm);

3) łatwość uruchomienia obwodu (brak konieczności stosowania specjalnych elementów wyzwalających, tak często potrzebnych w innych obwodach CO);

4) okazja proste sposoby radykalnie poprawiają charakterystykę CH.

Kolejna ważna okoliczność. Ponieważ kolektor potężnego tranzystora regulującego VT2 jest podłączony do wyjścia (szyny dodatniej) CH, możliwe jest zamocowanie tego elementu bezpośrednio na metalowej obudowie zasilacza (PSU). Skonstruowanie dwubiegunowej CH według tego schematu nie jest trudne. W takim przypadku potrzebne są oddzielne uzwojenia transformatora sieciowego i prostowników, ale na obudowie zasilacza można zainstalować kolektory potężnych tranzystorów obu ramion SN. Teraz o niedociągnięciach, które pojawiają się ze względu na ekstremalną prostotę obwodów CH. Głównym z nich jest niska wartość współczynnika stabilizacji napięcia (VSC), która zwykle nie przekracza kilkudziesięciu. Niski jest również współczynnik tłumienia tętnień. Decydujący wpływ na impedancję wyjściową CH ma współczynnik przenoszenia prądu bazy zastosowanych instancji tranzystorów VT1 i VT2. Ponadto impedancja wyjściowa jest silnie zależna od prądu obciążenia. Dlatego w tym CH muszą być zainstalowane tranzystory o maksymalnym wzmocnieniu. Pewną niedogodnością jest to, że napięcie wyjściowe można regulować nie od zera, ale od około 0,6 V. Ale w większości przypadków nie ma to znaczenia. Na rynku jest wybór mocnych zasilaczy, które są bardzo „oszukane” pod względem obwodów, przez co są drogie i wymagają dużo czasu na naprawę. Obwód SN zgodnie z ryc. 1 pozwala tworzyć zarówno zasilacze o małej mocy, jak i proste laboratoryjne, nie tracąc czasu i pieniędzy nawet na ich produkcję, nie wspominając o operacjach naprawczych. Dzięki prostym modyfikacjom CH zgodnie z rys. 1 udało się znacznie poprawić parametry tego urządzenia. Przede wszystkim konieczne jest zmodernizowanie obwodu parametrycznego regulatora napięcia (elementy R1, VD1, VD2) i zastosowanie tranzystora kompozytowego jako tranzystora, na przykład zgodnie z obwodem Darlingtona. Tranzystory Superbet typu KT825 są bardzo dobrze dopasowane (lepiej użyć 2T825). Rezystancja wyjściowa CH dla tranzystorów kompozytowych spada i nie przekracza 0,1 Ohm (dla pojedynczego tranzystora obwodu na ryc. 1 rezystancja wyjściowa jest większa niż 0,3 Ohm w zakresie prądu obciążenia 1 ... 5 A), a przy zastosowaniu tranzystora KT825 rezystancję wyjściową można zmniejszyć do 0,02 ... 0,03 Ohm w zakresie prądu obciążenia 3 ... 5 A. Podczas instalowania tranzystora typu KT825 w SN konieczne jest zwiększenie rezystancja rezystora ograniczającego R3. Jeśli nie zostanie to zrobione, wartość Ik.z będzie praktycznie nieograniczona, aw przypadku zwarcia w obciążeniu tranzystor KT825 ulegnie awarii. Dzięki tej aktualizacji ten schemat CH doskonale nadaje się do zasilania wszelkiego rodzaju UMZCH, odbiorników, magnetofonów, stacji radiowych itp. Jeśli tranzystor KT825 nie jest dostępny, CH można wykonać zgodnie ze schematem z ryc. 2.

Jego główną różnicą jest dodanie jednego tranzystora KT816 i wielokrotny wzrost rezystancji rezystora R4. Obwód ten może być używany do zasilania mini wiertarki elektrycznej podczas wiercenia otworów w płytkach drukowanych. Dlatego nie wykorzystuje się całego możliwego zakresu regulacji stabilizowanego napięcia wyjściowego, a jedynie odcinek w zakresie 12...17 V. W tym przedziale zapewniona jest optymalna regulacja mocy na wale silnika wiertarki. Rezystor R3 eliminuje możliwość działania tranzystora VT1 z wyłączoną bazą w przypadku zerwania styku silnika zmiennego rezystora R2 z jego powłoką grafitową. Możliwe jest również zastosowanie rezystora drutowego R2, takie rezystory są trwalsze niż te grafitowe. Prąd Ik.z dla R4 -20 kOhm wynosi 5 A, dla R4 - 10 Ohm - 6,3 A, dla R4 - 4,7 Ohm - 9 A. Jeśli połączysz dwa tranzystory KT8102 równolegle (ryc. 3), to przy R4 " 4,7 kOhm Ik.c \u003d 10 A.

Tak więc włączenie dodatkowego tranzystora KG816 do obwodu umożliwiło nie tylko poprawę charakterystyki CH, ale także zmniejszenie prądów przez elementy VD4, R4 i VT1. Ta ostatnia okoliczność umożliwia zastosowanie tranzystora o wysokim współczynniku przenoszenia prądu, na przykład KT3102D (E), jako VT1. A to z kolei poprawi jakość pracy CH. Na przykład przy rezystancji rezystora R3 = 75 Ohm CH, rys. 1 miał wartość prądu Ik.z 5,5 A, dla R3 "43 Ohm 1k.z ~ 7 A itd. Jak widać, rezystancje rezystorów ograniczających prąd 1k.z są zbyt małe dla dużych prądów obciążenia. Jednocześnie następuje spadek wydajności CH i przegrzanie rezystora R3, a także znaczny prąd płynący przez Dioda VD3 dla CH. Dalszą poprawę charakterystyk CH można uzyskać poprzez zmianę obwodów stabilizatora parametrycznego (elementy R1, VD1, VD2 na schematach z rys. 1 i 2. Parametry tego węzła można poprawić zgodnie ze schematem z rys. 4.

Na tranzystorze VT1 montowany jest stabilny generator prądu (GST). Ponieważ tranzystor VT1 jest połączony zgodnie ze wspólnym obwodem bazowym, obwód jest bardzo podatny na samowzbudzenie przy wysokich częstotliwościach. Samowzbudzenie jest również ułatwione przez brak kondensatora bocznikującego diody Zenera VD3 i VD4. Dlatego taki kondensator jest wprowadzony do obwodu na rys. 4 (C1). Wyniki pomiarów dla schematu z rys. 4 przedstawiono w tabeli 1

Tabela 1

UVx, V
20
25
30

Uwy, V
17,56
17,57
17,57

Ist, mA (VD2, VD3)
8,23
9,11
10,03

Ua, V (VD1)
3,18
3,27
3,43

Ict, mA (VD1)
5,56
7,16
8,82

Bardziej zaawansowany schemat przedstawiono na rys. 5, a wyniki pomiarów dla niego podano w tabeli 2.

Tabela 2
UVx, V
20
25
30

Uwy, V
17,56
17,57
17,57

1sg, mA (VD3, VD4)
9,91
10,01
10,01

Ua, V (VD1)
3,4
3,43
3,43

Ist, mA (VD1)
4,6
4,6
4,61

Łatwo zauważyć, że poprawa CSN jest bardzo znacząca przy niewielkiej komplikacji obwodu. Wadą najprostszych schematów HTS jest niski współczynnik stabilizacji prądu (dotyczy to zwłaszcza dwubiegunowych wariantów HTS). A wynika to przede wszystkim z niestabilności napięcia odniesienia, tj. napięcie stabilizacji diody Zenera VD1 (patrz rys. 4 i 5 w RE 9/2001). W końcu, gdy zmienia się Vvx, zmienia się również prąd przez diodę Zenera VD1, a to z konieczności prowadzi do zmiany napięcia na diodzie Zenera VD1. Ta ostatnia okoliczność z pewnością spowoduje zmianę prądu GTS i oczywiście napięcia na wyjściu ION (elementy VD2, VD3 – rys. 4 i VD3, VD4 – rys. 5). Zjawisko to jest przenoszone dalej wzdłuż obwodu, co powoduje gwałtowny spadek SVR stabilizatora. ION zgodnie ze schematem z ryc. 5 już składa się z dwóch oddzielnych GTS. Drugi z nich jest montowany na tranzystorze polowym VT2. Ten HST stabilizuje prąd przez diodę Zenera VD1, praktycznie eliminując zmianę napięcia na tej ostatniej (patrz Tabela 2). Zapewnia to gwałtowny wzrost CSN tego IONu. Dioda Zenera VD2 zwiększa niezawodność obwodu wraz ze wzrostem napięcia Vvx. Dodatkowo stabilizację prądu przez diody Zenera D818E osiągnięto poprzez włączenie jeszcze jednego „pola” w obwód ION (rys. 6).

Ten tranzystor polowy jest zawarty w obwodzie emitera tranzystora VT1, co kilkakrotnie zwiększa stabilność prądu. Przy prądzie płynącym przez diody Zenera D818E równym 10 mA, zgodnie ze specyfikacją, mamy najlepszą stabilność termiczną napięcia jonów. Mając zestaw prostych obwodów ION można bardzo szybko złożyć projekty zasilaczy o bardzo dobrych parametrach i co najważniejsze o wysokim stosunku ceny do jakości. Schemat prostego zasilacza laboratoryjnego pokazano na ryc. 7.

Zasilacz zawiera urządzenie do „miękkiego* włączenia do sieci. W tym przypadku na pewno wygramy w żywotności drogich elementów zasilacza (transformator sieciowy, kondensator filtrujący i diody prostownicze, te ostatnie choć tanie kategoria cenowa, ale ich „odejście * pociągnie za sobą prawdopodobieństwo awarii i innych elementów radiowych). Gdy zasilacz jest podłączony do sieci, transformator sieciowy T1 włącza się poprzez rezystancję potężnego rezystora R2. To znacznie zmniejsza skoki prądu przez elementy T1, SZ, VD1 - VD4.Po kilku sekundach załącza się przekaźnik K1 i jego styki K1.1 zamyka rezystor R2.Teraz zasilacz jest już w pełni przygotowany do pracy.Obwód miękkiego startu zmontowany jest na elementach: R1, R2 , VD5-VD8, VD9, C2 i K1. Czas opóźnienia podłączenia T1 do sieci określony przez pojemność kondensatora elektrolitycznego C2 i rezystancję uzwojenia przekaźnika K1 prąd stały. Wraz ze wzrostem pojemności i rezystancji tych elementów zwiększa się opóźnienie czasowe. Rezystor R1 jest niezawodnym ogranicznikiem prądu poprzez kondensator C1 i mostek diodowy VD5-VD8. Dioda Zenera chroni kondensator C2 i przekaźnik K1 przed awaryjnym wzrostem napięcia na tych elementach (jeśli uzwojenie przekaźnika K1 zostanie zerwane, na przykład bez diody Zenera, kondensator C2 będzie wyraźnie zagrożony awarią z powodu gwałtownego wzrostu napięcia na jego zaciskach). Wszystkie inne węzły CH zostały już opisane powyżej, więc komentarze nie są potrzebne. O szczegółach. W tym zasilaczu oraz w innych podobnych konstrukcjach zastosowałem tranzystory KT8102 o wyraźnie obniżonej wartości maksymalne napięcie kolektor-emiter Uke). Wartość Uketah mierzono specjalnie do tego celu zaprojektowanym miernikiem. Wybrałem tranzystory KT8102 do UMZCH, ale niestety wśród zakupionych tranzystorów były przede wszystkim egzemplarze z obniżonym Ukmax. Te „biada” tranzystory zostały zainstalowane w zasilaczu.W obwodzie tego zasilacza można zastosować mocne tranzystory o Uke-max >35 V (zawsze powinien być minimalny margines).Zamiast tranzystora KT816, można zainstalować tranzystor KT814 z Uke30 V i Ik > 0,1 A Tranzystor VT2 - KTZ107 z dowolnym indeksem literowym lub KT361 (B, T, E) E, I) z początkowym prądem drenażu (Isnach) 3 mA Jeśli zdecydujesz się obejść bez tranzystorów polowych, lepiej użyć ION zgodnie z obwodem na ryc. 8.

O kuciu. Bezbłędnie zmontowana konstrukcja zasilacza ze sprawnych elementów radiowych działa w tej samej fazie po podłączeniu do sieci. Konieczne jest tylko dobranie wymaganej rezystancji rezystorów R3 i R9. Pierwszy z nich określa prąd GTS. Konieczne jest ustawienie prądu przez diody Zenera VD12 i VD13 równe 10 mA Rezystor R9 ustawia prąd Ik.z. w ciągu 5-10 A. Niektóre instancje KT8102 są bardzo podatne na samowzbudzenie (szczególnie w przypadku instalacji „zamiatania”). Obecność generacji jest wykrywana przez podłączenie oscyloskopu do wyjścia CH. W tym przypadku kondensatory C6 i C7 są tymczasowo lutowane z CH. Działający obwód CH nie jest wzbudzany nawet bez nich, ale jeśli zachodzi generacja RF, to bez tych elementów łatwiej jest wykryć. W obwodzie bazowym tranzystora generującego znajduje się rezystor o niskiej rezystancji o rezystancji 5-10 omów (zwykle jest to jeden z tranzystorów VT3-VT5), a jeszcze lepiej dławik o indukcyjności powyżej 60 μHz . Nadmierna rezystancja w obwodzie podstawowym obniży wydajność SN (wzrośnie Rout). Płytka drukowana dla tego zasilacza pokazano na ryc. 9, od strony drukowanych przewodów - na ryc. 10.

Płytka posiada dwie zworki technologiczne zaprojektowane specjalnie do pomiaru prądu przez tranzystory VT1 i VT2 (nie ma potrzeby przecinania drukowanych przewodów). Płytka drukowana obwodu miękkiego startu jest pokazana na rysunkach 11 i 12. Przekaźnik znajduje się na zewnątrz płytki. Aby Rout nie narastał z powodu instalacji, przewód prowadzący do zacisku „minus” wyjścia SN jest przylutowany bezpośrednio do płytki ujemnej kondensatora C3.To wyjście C3 jest przylutowane do obwodu SN oddzielnym przewodem. wybierając pojemność tego kondensatora kierują się zasadą: 1000-2000 uF na każdy amper prądu obciążenia.Kondensatory C6 i C7 są przylutowane bezpośrednio do zakładki styków zacisków wyjściowych zasilacza.O możliwości modernizacji CH. Po pierwsze i najważniejsze: aby poprawić charakterystykę CH, potrzebna jest osobna moc dla ION i CH. W tym przypadku stosuje się oddzielne uzwojenie (lub transformator) z jego prostownikami. Pozwala to nie tylko zwiększyć CV ION i całego obwodu SN, ale także w celu zmniejszenia liczby zwojów uzwojenia II mocnego prostownika, ponieważ napięcie wyjściowe 16,7 V SN osiąga się przy napięciu 17,5 V uzwojenia transformatora T1 II. tranzystory regulujące moc VT3-VT5. Do długotrwałej pracy CH z prądem przy obciążeniu 5 A stosuje się również wymuszone chłodzenie wentylacja (dmuchanie małym wentylatorem), zwłaszcza jeśli radiatory są umieszczone wewnątrz perforowanej obudowy zasilacza. Możesz użyć odczepów uzwojenia II z przełączaniem i "wiązaniem" z rezystorem R4, ale, jak pokazuje praktyka, jest to bardzo niewygodne podczas obsługi zasilacza. Tak poza tym, FET w obwodach GTS można go łączyć równolegle, aby uzyskać wymagany prąd GTS, aby nie zawracać sobie głowy doborem tych przewodów. Bardzo dobre wyniki uzyskuje się stosując schemat ION na ryc. 8, w którym rezystory R1 i R4 zostały zastąpione przez HTS rys. 6 (emiter HTS - VT3). Jednocześnie diody Zenera VD1 (KS133A, ryc. 8) są zastępowane przez D818E, a Vvx zwiększa się do 35 V lub więcej. Wejście tego ION jest zasilane stabilizowanym napięciem z najprostszy obwód parametryczny stabilizator napięcia (typowa budowa - tranzystor - diody Zenera - rezystor - dwa kondensatory). Dziesiątki opisanych powyżej CH działają od wielu lat, udowadniając tym samym swoją niezawodność przy zasilaniu szerokiej gamy OZE.

Elektryk №9 2001 s. 6