مدار تثبیت کننده ولتاژ حفاظت از جریان. تنظیم کننده ولتاژ قابل تنظیم با محدودیت جریان خروجی قابل تنظیم

ما یک مقاومت ویژه را در مدار جریان بار قرار می دهیم آر T به عنوان مبدل جریان به ولتاژ عمل می کند. هنگامی که جریان از مقاومت عبور می کند، یک ولتاژ با قطبیت نشان داده شده در شکل 22 آزاد می شود. این ولتاژ بر روی ورودی ترانزیستور اثر می گذارد. VT 3. در یک جریان معین، ترانزیستور باز می شود و بخشی از جریان پایه ترانزیستور را می گیرد VT 1. دومی جریان کلکتور را بسته و محدود می کند. در حداکثر جریان بار، ترانزیستور VT 3 بسته است و بر عملکرد تثبیت کننده تأثیر نمی گذارد.

ولتاژ منبع تغذیه مکرر از منبع تغذیه DC داخلی یا داخلی در دسترس است. راه حل بهینه استفاده از منبع تغذیه ای است که می تواند به هر دو منبع AC و DC متصل شود. بنابراین، فراموش نکنید که بررسی کنید که آیا و تا چه حد این امکان برای این مدل از منبع تغذیه سوئیچینگ وجود دارد یا خیر.

تعداد و مقدار ولتاژهای مورد نیاز برای تغذیه مدارها یا مدارهای جداگانه را مشخص کنید. تعیین الزامات برای دقت تنظیم و دقت تثبیت ولتاژهای فردی بسیار مهم است. برای بهینه سازی منبع تغذیه، مهم است که ولتاژ DC را بی جهت افزایش ندهید. بدیهی است که در مورد تغذیه مدارهای دیجیتال، پردازنده ها و غیره. این ولتاژها باید با تلورانس های مشخص مطابقت داشته باشند، در سیستم های اندازه گیری دقیق این تلورانس ها برای برخی ولتاژها می تواند بسیار کم باشد.

1. انتخاب مقاومت جریان.

ما فرض می کنیم که اگر جریان از حداکثر جریان بار دو برابر بیشتر شود، حفاظت باید روشن شود. بیایید یک ترانزیستور بگیریم VT 3 نوع ژرمانیوم n-p-n. ولتاژ باز شدن چنین ترانزیستوری 0.3 ولت است (2 من H max = 0.12 A). ما مقدار مقاومت را محاسبه می کنیم آرتی.

آر T \u003d 0.3 V / 0.12 A \u003d 2.5 اهم. انتخاب یک مقدار اسمی کمتر

با این حال، مهم است که کاربر ولتاژهای تغذیه را به عنوان ولتاژ مرجع برای اهداف اندازه گیری در نظر نگیرد. این خطای رایج اغلب از عملکرد موثر کل دستگاه جلوگیری می کند. تعیین جداسازی متقابل بین ولتاژهای خروجی ثابت بسیار مهم است. در برخی از سیستم ها این امر ضروری است زیرا مدارهای قدرت ممکن است به پتانسیل های مختلف متصل شوند یا ممکن است در معرض تداخل منبع تغذیه به سایر قسمت های حساس مدار قرار گیرند.

توجه داشته باشید که استفاده از جداسازی گالوانیکی بین ولتاژهای خروجی یک مانع اضافی است و هزینه و اندازه منبع تغذیه را افزایش می دهد و اغلب مانع از تنظیم دقیق و جریان بار بیشتر می شود. جریان بار برای ولتاژهای ثابت منفرد.

2.4 اهم اتلاف توان روی مقاومت و نوع آن محاسبه می شود.

2. ترانزیستور VT 3 شما می توانید هر نوع ژرمانیوم n-p-n را انتخاب کنید.

U ST

3.9 حفاظت از افزایش بار

در صورت خرابی ترانزیستور VT 1 (شکل 19)، ولتاژ تغذیه کامل به بار اعمال می شود که می تواند به آن آسیب برساند. مداری برای محافظت از بار در برابر اضافه ولتاژ احتمالی مورد نیاز است. در چنین مواردی از مدارهای الکترونیکی حفاظتی با سرعت بالا استفاده می شود، شکل 23. این نمودار عناصر نشانگر وضعیت تنظیم کننده را نشان می دهد، نشانه بعداً مورد بحث قرار خواهد گرفت.

اینها جریان هایی هستند که توسط یک مدار جداگانه پذیرفته می شوند. ارزیابی این جریان ها برای انتخاب ماژول های قدرت مناسب بسیار مهم است. در عمل، تعیین جریان بار بسیار دشوارتر از ولتاژ تغذیه مورد نیاز است. جریان به متغیرهای زیادی مانند.

شرایط عملیاتی سیستم تحمل اجزای شرایط خارجی سیستم. . با این حال، ارزیابی جریان های بار برای بهینه سازی عرضه ضروری است. اغلب توسط کاربران برای افزایش قابل توجه تقاضا برای منبع تغذیه در مقایسه با نیازهای واقعی استفاده می شود، قیمت و اندازه منابع تغذیه را افزایش می دهد. در مورد منابع تغذیه با حالت سوئیچ که اغلب استفاده می شود، این روش گاهی اوقات باعث می شود که دستگاه نتواند با منبع تغذیه کار کند، زیرا منابع تغذیه ساده منابع تغذیه حالت سوئیچ شده با درجه جریان بار بسیار پایین کار نمی کنند.

مدار حفاظتی از یک تریستور تشکیل شده است در مقابل 5، دیود زنر VD 4 و مقاومت. (مدار حفاظت جریان در نمودار نشان داده نشده است). در حالت اولیه تریستور در مقابل 5 بسته است، ورودی کنترل آن از طریق یک مقاومت به کاتد متصل می شود آر 2. دیود زنر VD 4 همچنین ولتاژ روشن خود را 10٪ بیشتر از ولتاژ بار بسته است. به محض اینکه ولتاژ بار به هر دلیلی افزایش یابد، دیود زنر VD 4 باز می شود، ولتاژ به الکترود کنترل تریستور اعمال می شود، تریستور باز می شود و مدار ورودی تثبیت کننده را اتصال کوتاه می کند. بعد از آن فیوز منفجر می شود. FU.

ما همچنین مقادیر متوسط و لحظه ای این جریان ها را در نظر می گیریم. در مورد جریان پالسی، تعیین مدت زمان پالس جریان و چرخه وظیفه مهم است. به طور معمول، هر منبع تغذیه قادر است بارهای اضافی قابل توجه اما کوتاه مدت را بدون افزودن پیچیدگی سیستم یا اجزای بزرگ غیر ضروری مدیریت کند.

برای مقابله با ولتاژهای تغذیه چندگانه، باید بین جریان های بار رابطه برقرار کنید و بفهمید که کدام یک ثابت هستند و کدام یک در محدوده وسیعی متفاوت هستند. هرچه شرایط برق دقیق‌تر باشد، یافتن کوچک‌ترین، ارزان‌ترین و مطمئن‌ترین منبع برق آسان‌تر خواهد بود.

1. مقاومت آر 2 جریان دیود زنر را در سطح محدود می کند
5 ÷ 10 میلی آمپر. از این شرایط، یک دیود زنر و یک مقاومت انتخاب می شود. در این مثال U H \u003d 10 V. می توانید از دیود زنر KS213V با ولتاژ روشن 13 ولت استفاده کنید (جدول 2). هنگامی که یک ترانزیستور از کار می افتد VT 1 در هر دیود زنر VD 4، حداقل ولتاژ منبع تغذیه 20 ولت قابل تامین است. اجازه دهید جریان دیود زنر را روی 5 میلی آمپر تنظیم کنیم. هنگامی که شکست دیود زنر به مقاومت آر 2 ولتاژ اعمال شده (20 - 13) = 7 V. مقاومت آر 2 = 7 V/5mA = 1.4 کیلو اهم.

به تغییر بار انتقالی پاسخ دهید. در بسیاری از مدارهای قدرت، جریان های موج در هنگام روشن شدن دریافت می شوند و در صورت خاموش شدن قطع می شوند. نوسانات برق در شرایطی رخ می دهد که با امپدانس خروجی منبع تغذیه و ویژگی های دینامیکی تنظیم کننده ولتاژ حلقه بسته منبع مطابقت دارد. این تغییرات لحظه ای ولتاژ می تواند در بسیاری از موارد باعث اختلال در گیرنده های دیگر متصل به همان منبع شود. شناسایی و تعریف مناسب کشش جریان افزایش، تصمیم گیری در مورد جداسازی ولتاژ منبع تغذیه، استفاده از منبع تغذیه با ویژگی های دینامیکی بهتر یا استفاده از عناصر فیلتر اضافی را مستقیماً در منبع تغذیه آسان تر می کند.

+ سی 2

با 1

VD 5

VD 6

آر 2

در مقابل 5

آراچ

VT 1

Uو

VD 4

برنج. 23 - مدار حفاظت بار و نشانگر

آر 4

آر 3

اتلاف توان روی مقاومت محاسبه می شود، نوع آن انتخاب می شود.

بیایید بررسی کنیم که آیا جریان عبوری از دیود زنر در حداکثر ولتاژ منبع تغذیه برابر با 27.6 ولت از مقدار مجاز تجاوز نمی کند.
(27.6 - 13) V / 1.4 kΩ \u003d 10.4 mA، که برای نوع انتخاب شده دیود زنر کاملاً قابل قبول است.

2. انتخاب تریستور.

ولتاژ روشن شدن تریستور باید بیشتر از ولتاژ تغذیه باشد Uو حداکثر (پارامتر Uجدول 5). هنگام انتخاب تریستور، می توانید شرایط زیر را پیمایش کنید. اگر جریان بار کمتر از 100 میلی آمپر باشد، تریستور با جریان آند 100 میلی آمپر یا کمتر انتخاب می شود. اگر جریان بار بیشتر از 100 میلی آمپر باشد، تریستور با جریان آند 100 میلی آمپر یا بیشتر انتخاب می شود.

در چنین مواردی، انتخاب منبع تغذیه سوئیچینگ تخصصی با همکاری نزدیک با سازنده یا نماینده فروش ذیصلاح، معمولا بهترین نتایج را به همراه خواهد داشت. سرکوب صدا و موج دار شدن. همه سیستم های قدرت دارای یک جزء ولتاژ AC خاص هستند که به ولتاژ خروجی DC صحیح اعمال می شود. دلایل این صدا و ریپل به شرح زیر است.

ماهیت ضربان در شکل نشان داده شده است. دانستن وجود و ماهیت این ریپل ها که اصولاً در پاورهایی که به درستی طراحی و اجرا شده اند از چند ده تا چند صد mVr-r تجاوز نمی کنند حائز اهمیت است. برخی از سیستم ها به فیلتر اضافی این امواج نیاز دارند. با این حال، مهم است که به یاد داشته باشید که نیاز به ریپل بیش از حد در منبع تغذیه سوئیچینگ منجر به افزایش قابل توجه هزینه می شود. در بیشتر موارد، میرایی مؤثر برای دستیابی به اجزای نزدیک به قطعاتی که به ویژه به نویز امواج و منبع تغذیه حساس هستند، بسیار آسان تر است.

در مثال، می توانید تریستور KU101V را انتخاب کنید U A = 50 ولت، من A = 80 میلی آمپر.

عناصر انتخاب شده به لیست عناصر مدار اضافه می شوند.

نشانگر وضعیت تثبیت کننده

نشان دادن وضعیت تثبیت کننده با استفاده از دیودهای ساطع نور (LED) انجام می شود. حالت عادی معمولاً با رنگ سبز یا زرد و حالت بحرانی با قرمز نشان داده می شود.

هنگام تعیین الزامات عملکرد راه اندازی منبع تغذیه، همیشه باید در نظر داشت که سیستم های راه حل معمولی دارای امواج ولتاژ خروجی قابل توجهی کمتری هستند و بنابراین اغلب بهترین راه حل برای کاربر استفاده از چنین منبع تغذیه یا ترکیبی از نوسانات خطی است. تنظیم کننده های مورد استفاده در یک یا چند خروجی ضریب پایداری را بهبود می بخشد و ریپل را کاهش می دهد. با این حال، مهم است که به یاد داشته باشید که این راه حل اغلب با کاهش قابل توجه مصرف جریان این خروجی ها و مشکلات با تلفات برق اضافی و در نتیجه دماهای بالاتر همراه است.

1. مقاومت آر 4 بر اساس حداقل جریان LED و حداقل شرایط ولتاژ LED انتخاب می شود (جدول 6). بیایید LED KL101A را با پارامترها انتخاب کنیم من PR = 10 میلی آمپر، U PR = 5.5 V.

آر 4 = (U H - Uو غیره)/ من PR = 4.5 ولت / 10 میلی آمپر = 450 اهم. ما نزدیکترین مقدار اسمی کوچکتر مقاومت را انتخاب می کنیم. اتلاف توان روی مقاومت محاسبه می شود، نوع آن انتخاب می شود.

به عنوان یک قاعده، لازم است از سینک های حرارتی اضافی و ضمانت های ساختاری برای اتلاف گرما کارآمد استفاده شود. به ویژه در سیستم های پالس، اغلب اتفاق می افتد که اندازه گیری با خطای بسیار بزرگ ناشی از القای ولتاژهای سریع در حال تغییر در لیدهای آزمایش مواجه می شود. با توجه به امکان القای نویز در سیم های متصل کننده خروجی منبع تغذیه سوئیچینگ به بار، توصیه می شود از سیستم های میرایی در مجاورت بار استفاده شود.

همچنین در اینجا باید توجه داشت که هنگام تعیین دقت تثبیت ولتاژ خروجی باید ریپل ولتاژ خروجی را در نظر گرفت. اغلب مواردی وجود دارد که الزامات دقت برای تثبیت مقدار متوسط ولتاژ خروجی بسیار کمتر از سطح ریپل واقعی است که کاملاً غیر منطقی است.

2. نشان دادن وضعیت اضافه بار تثبیت کننده با استفاده از LED انجام می شود VD 5. در حالت اولیه دیود نمی درخشد. اگر تریستور باز شود، ولتاژ دو طرف آن به یک ولت کاهش می یابد و جریان از طریق LED عبور می کند. محاسبه مقاومت محدود آر 5 مشابه محاسبه مقاومت است آر 4.

LED با درخشش قرمز انتخاب شده است.

حفاظت از اتصال کوتاه و اضافه بار. به عنوان یک قاعده، تمام منابع تغذیه فعلی و قابل اطمینان تر از اضافه بار یا اتصال کوتاه در مدارهای خروجی محافظت می شوند. استثنا منبع تغذیه ساده و ارزانی است که به طور دائم با مدارهای قدرت با کاربری آسان و قوی یکپارچه شده است.

با توجه به روش های حفاظتی مختلفی که در منابع تغذیه استفاده می شود، درک این نکته مهم است که برخی از آنها ممکن است با الزامات بار سازگار نباشند. در زیر انواع اصلی عملکردهای ایمنی و ویژگی های آنها آورده شده است. در این حالت، در صورت اضافه بار، مدار حفاظتی باعث می شود منبع تغذیه از رگولاتور ولتاژ به تنظیم خروجی در یک سطح معین برود. این جریان در یک مقدار ثابت یا کمی افزایشی، بدون توجه به میزان اضافه بار، تا زمانی که کلید ضربه ای اتصال کوتاه پیدا کند، حفظ می شود.

3. فیوز FUبرای جریانی انتخاب می شود که در جریان مجاز تریستور کار کند.

4. برای حذف تداخل فرکانس پایین و فرکانس بالا در خروجی تثبیت کننده، خازن ها به موازات بار روشن می شوند. با 1 = 0.1uF و با 2 = 10 ÷ 20 uF.

3.11 نتیجه گیری

پس از انجام تمام محاسبات و انتخاب عناصر، نتیجه گیری می شود. این وظیفه را منعکس می کند، یعنی. آنچه باید طراحی شود و پارامترهای تثبیت کننده آورده شده است به ST، آرخروج و Uجرقه های به دست آمده در نتیجه طراحی.

مشخصات خروجی یک منبع تغذیه با چنین حفاظتی در شکل نشان داده شده است. معایب این نوع حفاظت در درجه اول وقوع تلفات توان قابل توجه در سیستم منبع تغذیه سوئیچینگ و جریان زیاد از مدارهای بار است که می تواند منجر به آسیب بیشتر شود.

با این حال، به خاطر داشته باشید که این نوع حفاظت به UPS اجازه می دهد تا به طور قابل اعتماد به اکثر انواع بارهای خطی و غیر خطی متصل شود، که به ویژه هنگام روشن کردن دستگاه ها در زمانی که منبع تغذیه بسیار بالاتر از جریان نامی است، مهم است. این نوع حفاظت باعث کاهش جریان خروجی پس از عبور از جریان بار مجاز می شود. این برای خود منبع تغذیه بسیار راحت است، زیرا آن را از اتلاف بیش از حد توان در صورت اضافه بار زیاد یا اتصال کوتاه محافظت می کند، اما اغلب از کارکرد منبع تغذیه با بار غیر خطی جلوگیری می کند.

3.12 ترسیم نمودار مدار تثبیت کننده

پس از تکمیل محاسبات گره های جداگانه، لازم است یک نمودار شماتیک کامل از دستگاه ترسیم شود. به طرح شکل. 19 مدار حفاظتی شکل را اضافه می کند. 22، شکل. 23. شماره گذاری عناصر از انتها به انتها است، مقادیر اسمی عناصر نشان داده نشده است، فلش های جهت جریان ها و ولتاژها نیز نشان داده نشده است. طرح دستگاه بر روی یک برگه با فرمت A3، یک قاب و کتیبه اصلی (مهر) پیوست 3 ترسیم شده است.

شکل 4 ویژگی های خروجی یک دستگاه با این حفاظت و یک نقطه عملیاتی فرضی را نشان می دهد که ممکن است در هنگام تلاش برای سوئیچ یا در صورت اضافه بار لحظه ای تثبیت شود. این نوع حفاظت به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرد، به ویژه در منابع تغذیه سوئیچینگ که در آن غیرفعال کردن کنترل کلید نسبتاً آسان است. مزیت اصلی این راه حل ساده سازی طراحی است، زیرا نیازی به پیش بینی عملکرد طولانی مدت UPS در شرایط اضافه بار یا اتصال کوتاه نیست.

در عین حال، با حفاظت از اضافه بار حرارتی، امکان ادغام حفاظت حرارتی وجود دارد که باید منبع تغذیه را نیز قطع کند. عیب اصلی حفاظت سوئیچینگ عدم امکان تعامل با گیرنده ها است که به طور موقت جریانی بسیار بالاتر از جریان نامی را می پذیرند و بنابراین هر بار منبع تغذیه را قطع می کنند. با این حال، این مشکل در عمل یک مانع بزرگ نیست. به عنوان یک قاعده، سطح حفاظت و قطع برق از منبع تغذیه به دلیل زمان کار بسیار کوتاه UPS با اضافه بار زیاد، بسیار بالاتر از جریان نامی است.

هنگام ترسیم نمودار مدار، باید با الزامات GOST، که در کتابخانه یافت می شود، هدایت شود. می توانید از برنامه های معمولی Microsoft Word "drawer"، SPlan، Compass یا Electronics Workbench استفاده کنید.

اگر نمودار بر روی کامپیوتر اجرا شده است، می توانید آن را به دو قسمت تقسیم کنید و روی دو برگه A4 چاپ کنید و سپس آن را بچسبانید.

ثانیاً، زمانی که منبع تغذیه سوئیچینگ معمولاً در حالتی شبیه به تثبیت فعلی کار می کند، معمولاً پس از چند ده یا صدها میلی ثانیه خاموش می شود. اگر اضافه بار در این بازه زمانی از بین برود، بدیهی است که خاموشی رخ نخواهد داد. اغلب، منابع تغذیه ضد دستکاری پس از مدت کوتاهی به طور خودکار روشن می شوند و اگر شرایط اتصال کوتاه یا اضافه بار ایجاد شود، به طور معمول شروع به کار می کنند. در بسیاری از موارد این رفتار منبع تغذیه کافی است و مشکلی برای کاربر ایجاد نمی کند.

نمودار شماتیک باید با لیستی از عناصر همراه باشد - مشخصاتی که مطابق با GOST (پیوست 4) انجام شده است. اگر فضا در برگه A3 اجازه دهد، می توان جدولی با فهرستی از عناصر را در بالای بلوک عنوان طرح قرار داد.

شرایط لازم برای ثبت کار

4.1 ثبت کار

کار دوره باید به صورت یادداشت توضیحی باشد که بر روی برگه های A4 توسط کامپیوتر یا دست نوشته تهیه شده باشد.

در هر چهار طرف برگه یادداشت باید حاشیه هایی در سمت چپ وجود داشته باشد - 25 میلی متر، حدود 10 میلی متر.

برگه های یادداشت توضیحی باید در دو تا سه نقطه در فاصله 10 میلی متری از لبه سمت چپ برگه بسته شوند. منگنه و پاکت (پرونده) پلاستیکی مجاز نمی باشد.

یادداشت توضیحی الزاماً باید شامل شرایط مشکل قرار داده شده در برگه دوم باشد (شماره گزینه در صفحه عنوان مشخص شده است). نمودارهای شماتیک طرح در یادداشت توضیحی باید بر اساس شابلون تهیه شوند. طرح های موجود در متن شکل هستند و باید دارای شماره گذاری پیوسته و شرح شکل باشند.

تمام حروف مقادیر فیزیکی باید در شکل نشان داده شود یا در متن توضیح داده شود.

محاسبه مقادیر عددی کمیت های فیزیکی باید به صورت زیر رسمیت یابد: پس از فرمول محاسبه که با حروف الفبا نوشته شده است، مقادیر عددی کمیت ها جایگزین آن می شود و سپس نتیجه محاسبات و تعیین واحد کمیت فیزیکی بدون براکت داده شده است. دقت کنید که بعد مقدار حاصل را مشخص کنید. اگر حداقل یک مقدار در فرمول دارای سه رقم قابل توجه باشد، نتیجه نیز باید دارای سه رقم قابل توجه باشد. به عنوان نمونه ای از طراحی فرمول محاسباتی می توانید به فرمول محاسبه ضریب تثبیت مراجعه کنید. به ST.

آثار تحویل داده شده برای تأیید باید به طور کامل تکمیل شود، فهرستی از ادبیات استفاده شده، کتاب های مرجع ارائه شده است.

اصلاحات باید با خط زدن نتیجه نادرست و درج نتیجه صحیح در بالا یا سمت راست نتیجه نادرست انجام شود. در صورتی که کار به طور کامل تنظیم مجدد شده باشد، باید نسخه قبلی اثر با نظرات استاد در متن تصحیح شده قرار داده شود (به استثنای صفحه عنوان که باید به متن تصحیح شده منتقل شود).

نمونه ای از طراحی صفحه عنوان یادداشت در پیوست 2 آورده شده است. صفحه عنوان صفحه شماره 1 است، اما شماره اضافه نشده است. عدد طولانی زیر عنوان نشان دهنده موارد زیر است. رتبه اول شماره تخصص آموزشی، دو موقعیت بعدی در پروژه های آموزشی تکمیل نشده، موقعیت ماقبل آخر دو رقم آخر کارت دانشجویی یا شماره دفترچه سوابق، آخرین موقعیت PZ - کد مدرک - تبصره توضیحی است. .

در کتیبه اصلی نمودار مدار، این موقعیت E3 تعیین شده است - نشان دهنده نمودار مدار الکتریکی.

ضمیمه مشخصات جریان-ولتاژ ترانزیستورهایی را که در طول محاسبات استفاده شده اند، ارائه می دهد. این مشخصات را می توان از نسخه الکترونیکی راهنما یا از اینترنت کپی کرد و در متن یادداشت توضیحی قرار داد.

4.2 جدول انتخاب نوع و داده ها برای محاسبه تثبیت کننده

شماره گزینه با توجه به شماره سریال دانشجو در مجله گروه انتخاب می شود.

تغییر ولتاژ منبع تغذیه برای همه گزینه ها 15±٪ است.

میز 1.

شماره Var.	U ST B	من HmA	∆t 0 C	مواد ترانزیستور	بهسی تی کمتر از	TKN٪ از U ST
		50±20٪		سی		کمتر از 1%
		90±20٪		سی		کمتر از 1%
		60±40٪		GE		کمتر از 0.5٪
		70±20٪		سی		کمتر از 0.9٪
		30±80٪		GE		کمتر از 0.5٪
		20±82٪		سی		کمتر از 1%
		30±96٪		GE		کمتر از 0.5٪
		50±40٪		سی		کمتر از 0.8٪
		90±20٪		GE		کمتر از 0.5٪
		40±40٪		سی		کمتر از 1%
		60±40٪		GE		کمتر از 0.6٪
		30±80٪		سی		کمتر از 1%
		70±20٪		GE		کمتر از 0.9٪
		90±40٪		سی		کمتر از 0.9٪
		100±40٪		سی		کمتر از 0.7٪
		40±92٪		GE		کمتر از 1%
		80±20٪		سی		کمتر از 0.5٪
		30±60 درصد		GE		کمتر از 1%
		40±88٪		سی		کمتر از 0.8٪
		90±30٪		GE		کمتر از 0.4 درصد
		50±20٪		سی		کمتر از 0.5٪
		40±40٪		GE		کمتر از 1%
		60±40٪		سی		کمتر از 0.5٪
		80±20٪		GE		کمتر از 1%
		10±120%		سی		کمتر از 0.4 درصد
		70±40٪		GE		کمتر از 0.8٪
		90±30٪		سی		کمتر از 0.5٪

جدول 1. ادامه دارد.

5. بخش مرجع

5.1 تعیین مساحت رادیاتور

سی

تثبیت کننده جریان برای LED ها در بسیاری از وسایل استفاده می شود. مانند همه دیودها، LED ها وابستگی غیر خطی ولت آمپر دارند. چه مفهومی داره؟ هنگامی که ولتاژ افزایش می یابد، جریان به آرامی شروع به افزایش قدرت می کند. و تنها زمانی که مقدار آستانه به دست می آید، روشنایی LED اشباع می شود. با این حال، اگر رشد جریان متوقف نشود، لامپ ممکن است بسوزد.

عملکرد صحیح LED را فقط می توان با تثبیت کننده تضمین کرد. این حفاظت همچنین به دلیل تغییر در آستانه ولتاژ LED ضروری است. هنگامی که لامپ ها به صورت موازی متصل می شوند، لامپ ها به سادگی می توانند بسوزند، زیرا باید مقداری جریان را عبور دهند که برای آنها غیرقابل قبول است.

انواع دستگاه های تثبیت کننده

با توجه به روش محدود کردن قدرت جریان، دستگاه هایی از نوع خطی و پالسی متمایز می شوند.

از آنجایی که ولتاژ دو سوی LED یک مقدار ثابت است، تنظیم کننده های جریان اغلب به عنوان رگولاتور برق LED در نظر گرفته می شوند. در واقع، دومی مستقیماً با تغییر ولتاژ متناسب است که برای یک رابطه خطی معمول است.

رگولاتور خطی هر چه بیشتر گرم شود، ولتاژ بیشتری به آن اعمال می شود. این نقص اصلی اوست. از مزایای این طرح می توان به موارد زیر اشاره کرد:

عدم تداخل الکترومغناطیسی؛
سادگی؛
کم هزینه.

دستگاه های اقتصادی تر، تثبیت کننده های مبتنی بر مبدل پالس هستند. در این مورد، قدرت در بخش هایی پمپ می شود - در صورت نیاز برای مصرف کننده.

نمودارهای دستگاه خطی

ساده ترین مدار تثبیت کننده مداری است که بر اساس LM317 برای LED ساخته شده است. دومی آنالوگ دیود زنر با جریان عملیاتی خاصی است که می تواند عبور کند. با توجه به قدرت جریان کم، می توانید یک دستگاه ساده را خودتان مونتاژ کنید. ساده ترین درایور لامپ ها و نوارهای LED به این صورت مونتاژ می شود.

تراشه LM317 به دلیل سادگی و قابلیت اطمینان چندین دهه مورد توجه رادیو آماتورهای مبتدی بوده است. بر اساس آن، می توانید یک منبع تغذیه قابل تنظیم، درایور LED و سایر PSU ها را جمع آوری کنید. این به چندین جزء رادیویی خارجی نیاز دارد، ماژول بلافاصله کار می کند، نیازی به تنظیمات نیست.

تثبیت کننده انتگرال LM317، مانند هیچ دیگری، برای ایجاد منابع تغذیه قابل تنظیم ساده برای دستگاه های الکترونیکی با ویژگی های مختلف، هم با ولتاژ خروجی قابل تنظیم و هم با پارامترهای بار مشخص، مناسب است.

هدف اصلی تثبیت پارامترهای داده شده است. تنظیم بر خلاف مبدل های پالس به روش خطی انجام می شود.

LM317 در موارد یکپارچه تولید می شود که در چندین تنوع ساخته شده است. رایج ترین مدل TO-220 با علامت LM317T.

هر خروجی ریز مدار هدف خاص خود را دارد:

تنظیم کنید. ورودی برای تنظیم ولتاژ خروجی
خروجی. ورودی برای تولید ولتاژ خروجی
ورودی ورودی برای تامین ولتاژ

شاخص های فنی تثبیت کننده:

ولتاژ خروجی بین 1.2-37 ولت است.
محافظت در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه.
خطای ولتاژ خروجی 0.1%.
مدار سوئیچینگ با ولتاژ خروجی قابل تنظیم.

اتلاف برق و ولتاژ ورودی دستگاه

حداکثر "نوار" ولتاژ ورودی نباید بیشتر از مقدار مشخص شده باشد و حداقل آن باید 2 ولت بیشتر از ولتاژ خروجی مورد نظر باشد.

ریز مدار برای عملکرد پایدار در حداکثر جریان تا 1.5 A طراحی شده است. اگر از یک هیت سینک خوب استفاده نشود، این مقدار کمتر خواهد بود. حداکثر اتلاف توان مجاز بدون دومی تقریباً 1.5 وات در دمای محیطی بیش از 30 0 C است.

هنگام نصب یک ریز مدار، لازم است که مورد را از رادیاتور جدا کنید، به عنوان مثال، با استفاده از واشر میکا. همچنین، اتلاف گرما کارآمد از طریق استفاده از خمیر رسانای گرما حاصل می شود.

توضیح کوتاه

به طور خلاصه مزایای ماژول الکترونیکی LM317 مورد استفاده در تثبیت کننده های جریان را به شرح زیر شرح دهید:

روشنایی شار نوری توسط محدوده ولتاژ خروجی 1، - 37 V ارائه می شود.
نشانگرهای خروجی ماژول به فرکانس چرخش شفت موتور بستگی ندارد.
حفظ جریان خروجی تا 1.5 A به شما امکان می دهد چندین گیرنده الکتریکی را متصل کنید.
خطای نوسان پارامترهای خروجی 0.1٪ از مقدار اسمی است که تضمین پایداری بالا است.
یک عملکرد حفاظتی برای محدود کردن جریان و خاموش شدن آبشاری در صورت گرمای بیش از حد وجود دارد.
محفظه ریز مدار جایگزین زمین می شود، بنابراین، با بست خارجی، تعداد کابل های نصب کاهش می یابد.

طرح های سوئیچینگ

البته ساده ترین راه برای محدود کردن جریان برای لامپ های LED، اتصال یک مقاومت اضافی به صورت سری است. اما این ابزار فقط برای LED های کم مصرف مناسب است.

1. ساده ترین منبع تغذیه تثبیت شده

برای ساخت تثبیت کننده جریان به موارد زیر نیاز دارید:

تراشه LM317;

مقاومت؛

وسایل کمکی نصب

ما مدل را طبق طرح زیر مونتاژ می کنیم:

ماژول را می توان در مدارهای شارژرهای مختلف یا IS تنظیم شده استفاده کرد.

2. منبع تغذیه در تثبیت کننده یکپارچه

این گزینه کاربردی تر است. LM317 مصرف جریان را که توسط مقاومت R تنظیم می شود محدود می کند.

به یاد داشته باشید که حداکثر جریان مورد نیاز برای رانندگی LM317 1.5 آمپر با هیت سینک خوب است.

3. طرح تثبیت کننده با منبع تغذیه قابل تنظیم

در زیر مداری با ولتاژ خروجی تنظیم شده 1.2-30V / 1.5A وجود دارد.

جریان متناوب توسط یک یکسوساز پل (BR1) به جریان مستقیم تبدیل می شود. خازن C1 جریان موج دار را فیلتر می کند، C3 پاسخ گذرا را بهبود می بخشد. این بدان معنی است که تنظیم کننده ولتاژ می تواند با DC در فرکانس های پایین کاملاً کار کند. ولتاژ خروجی توسط نوار لغزنده P1 از 1.2 ولت به 30 ولت تنظیم می شود. جریان خروجی حدود 1.5 آمپر است.

انتخاب مقاومت ها در ارزش اسمی برای تثبیت کننده باید طبق یک محاسبه دقیق با تحمل (کوچک) انجام شود. با این حال، قرار دادن خودسرانه مقاومت ها روی برد مدار مجاز است، اما توصیه می شود برای پایداری بهتر، آنها را دور از هیت سینک LM317 قرار دهید.

منطقه برنامه

تراشه LM317 یک گزینه عالی برای استفاده در حالت تثبیت نشانگرهای فنی اصلی است. این ویژگی با سادگی در اجرا، هزینه ارزان و عملکرد عالی است. تنها نقطه ضعف این است که آستانه ولتاژ فقط 3 ولت است. قاب سبک TO220 یکی از مقرون به صرفه ترین مدل هایی است که گرما را به خوبی دفع می کند.

میکرو مدار در دستگاه های زیر قابل استفاده است:

تثبیت کننده جریان برای LED (از جمله نوارهای LED)؛
قابل تنظیم

مدار تثبیت کننده مبتنی بر LM317 ساده، ارزان و در عین حال قابل اعتماد است.

ما مجموعه بزرگی از دستگاه های تمام اتوماتیک کم و توان بالا را از تولید کننده پیشرو "ETK Energia" ارائه می دهیم که برای حذف سریع منبع تغذیه بی کیفیت با تراز کردن نوسانات و افت ها در AC و ولتاژ تک فاز و سه فاز طراحی شده است. شبکه های. در بیشتر موارد، مدل‌های Energia و Voltron ما به گروه دستگاه‌های شبکه کلاس برتر تعلق دارند، اما سری‌های معمولی نیز وجود دارند که برای حل مشکلات در شرایط غیر بحرانی عملکرد مداوم سازگار هستند. و امروزه ما طیف خوبی از دستگاه های رله، هیبریدی، الکترومکانیکی و الکترونیکی (تریستور) را داریم که شایسته توجه است. امکان خرید تثبیت کننده ولتاژ با حفاظت جریان در مسکو، سن پترزبورگ و مناطق وجود دارد. علاوه بر این وظیفه اصلی صاف کردن قطرات، این دستگاه های تثبیت کننده برای شبکه های برق 220 ولت، 380 ولت به سرکوب تداخل کمک می کند، به طور کیفی از عملکرد خوب لوازم اداری یا خانگی در هنگام اضافه بارهای کوتاه مدت پشتیبانی می کند و ایمنی کامل مصرف کنندگان مدرن را تضمین می کند. از یک اتصال کوتاه برای این کار از بهترین و مطمئن ترین المان های کاری در طراحی تجهیزات برقی 1 فاز و 3 فاز Energia و Voltron استفاده شده است. محدوده عملکرد موفق برای بسیاری از مارک ها 100 ... 280 ولت است. همچنین دستگاه های جهانی با دقت بالا (خطای ± 3، ± 5 درصد) با سیستم تنظیم صاف (Energy Classic و Ultra 5000، 7500، 9000، 12000، 15000، 20000) وجود دارد که قادر به تثبیت برق از 65 ولت بدون نیاز به مقدار زیادی هستند. دشواری

تثبیت کننده های ولتاژ با کیفیت بالا با حفاظت جریان در فروشگاه آنلاین ما با محبوب ترین ظرفیت ها (2، 3، 5، 8، 10، 15، 20، 30 کیلووات) ارائه شده است که برای استفاده شبانه روزی در اداری، داخل کشور، منزل و در اشیاء صنعتی. مدل های هیبرید و تریستور با دقت بالا دارای شکل موج سینوسی خالص هستند که به لطف آن با تجهیزات الکتریکی ساده و بسیار حساس برای اهداف مختلف با موفقیت کار می کنند. در میان محصولات تایید شده داخلی برای تثبیت شبکه متغیر، دستگاه های مقاوم در برابر یخبندان بهبود یافته در فناوری نیز برای خرید ارائه شده است که به آنها اجازه می دهد در دماهای پایین بی عیب و نقص کار کنند. شما می توانید یک تثبیت کننده ولتاژ با حفاظت جریان در مسکو، سنت پترزبورگ را از طریق وب سایت رسمی ما با کمترین قیمت از یک سازنده قابل اعتماد خریداری کنید. با توجه به ساختار خاص کیس، برخی از مارک های تک فاز روسی را می توان به عنوان نسخه استاندارد کف نصب کرد یا از روش نصب فشرده تر و راحت تر - روی دیوار (دیواری) استفاده کرد. در آن خط کش هایی با کارایی بالا، که در آن یک تساوی نرم از توان کم تخمین زده شده یا به شدت بیش از حد برآورد شده ارائه می شود، مطلقاً هیچ سوسو زدنی در لامپ ها وجود ندارد، که گاهی باعث ناراحتی جزئی در ساختمان های مسکونی، آپارتمان ها یا کلبه ها می شود. با توجه به سطح سر و صدای منتشر شده در حین کارکرد تجهیزات، لوازم برقی برقی کاملاً بی صدا و ارزان قیمت وجود دارد. گارانتی برای دستگاه های ساخت روسیه توصیه شده برای خرید، که به طور گسترده در روسیه تقاضا دارند، 1-3 سال است. کاملاً تمام سری ها صرفه جویی در مصرف انرژی دارند و مجهز به عملکرد خود تشخیص خودکار هستند.

بگو در:
ما یک منبع تغذیه قدرتمند با کیفیت بالا و کاربردی را مورد توجه شما قرار می دهیم. برای تغذیه برخی از دستگاه های رادیویی، گاهی اوقات به یک منبع تغذیه با افزایش نیاز برای سطح حداقل موج خروجی و پایداری ولتاژ نیاز است. برای تهیه آنها، منبع تغذیه باید روی عناصر گسسته انجام شود. طرح فوق جهانی است و بر اساس آن می توان یک منبع تغذیه با کیفیت بالا برای هر ولتاژ و جریان در بار ایجاد کرد.
عکس. 1
منبع تغذیه بر روی یک تقویت کننده عملیاتی دوگانه پرکاربرد (KR140UD20A) و سه ترانزیستور قدرت VT1-VT3 N-P-N-رسانایی مونتاژ می شود. در این مورد، مدار دارای حفاظت جریان است که می تواند در محدوده وسیعی تنظیم شود و باید به اندازه کافی سریع عمل کند تا در صورت اتصال کوتاه در خروجی از آسیب به خود منبع جلوگیری کند. تقویت کننده عملیاتی DA1.1 دارای یک تنظیم کننده ولتاژ است و DA1.2 برای حفاظت جریان استفاده می شود. تراشه های DA2، DA3 منبع تغذیه مدار کنترل مونتاژ شده روی DA1 را تثبیت می کنند، که پارامترهای منبع تغذیه را بهبود می بخشد. مدار تثبیت ولتاژ به شرح زیر عمل می کند. بازخورد ولتاژ از خروجی منبع (X2) حذف می شود. این سیگنال با ولتاژ مرجع که از دیود زنر VD1 می آید مقایسه می شود. یک سیگنال عدم تطابق (تفاوت بین این ولتاژها) به ورودی op-amp ارسال می شود که برای کنترل ترانزیستورهای VT1-VT3 از طریق R16-R17 تقویت شده و تغذیه می شود. بنابراین، ولتاژ خروجی در یک سطح معین با دقت تعیین شده توسط بهره عملیات آمپر DA1.1 حفظ می شود. ولتاژ خروجی مورد نظر توسط مقاومت های R10-R15 تنظیم می شود. برای اینکه منبع تغذیه بتواند ولتاژ خروجی را روی بیش از 15 ولت تنظیم کند، سیم مشترک مدار کنترل به ترمینال "+" (X1) متصل می شود. در این حالت، برای باز کردن کامل ترانزیستورهای قدرت (VT1-VT3)، ولتاژ کمی در خروجی آپ امپ مورد نیاز است (در پایه های Ube = + 1.2 V). چنین ساختاری از مدار به شما امکان می دهد منابع تغذیه را برای هر ولتاژی بسازید که فقط با ولتاژ مجاز کلکتور-امیتر (Uke) برای نوع خاصی از ترانزیستورهای قدرت (برای KT827A، حداکثر Uke = 100 ولت، KT827B - 80 ولت محدود می شود) ). در این مدار، ترانزیستورهای قدرت کامپوزیت هستند و بنابراین، می توانند بهره ای در محدوده 750 ... 18000 داشته باشند، که به آنها اجازه می دهد با جریان کمی - مستقیماً از خروجی op-amp DA1.1 کنترل شوند. . این امر تعداد عناصر مورد نیاز را کاهش می دهد و مدار را ساده می کند. مدار حفاظت جریان بر روی op-amp DA1.2 مونتاژ شده است. هنگامی که جریان از بار عبور می کند، ولتاژ در مقاومت R5 ایجاد می شود. از طریق مقاومت R11 به نقطه اتصال R9-R13 اعمال می شود، جایی که با سطح مرجع مقایسه می شود. تا زمانی که این اختلاف منفی باشد (که به جریان بار و مقدار مقاومت مقاومت R5 بستگی دارد) - این قسمت از مدار بر عملکرد تنظیم کننده ولتاژ تأثیر نمی گذارد. به محض مثبت شدن ولتاژ در نقطه مشخص شده، یک ولتاژ منفی در خروجی op-amp DA1.2 ظاهر می شود که از طریق دیود VD9، ولتاژ پایه ترانزیستورهای قدرت VT1-VT3 را کاهش می دهد. ، جریان خروجی را محدود می کند. سطح محدودیت جریان خروجی با استفاده از مقاومت R11 تنظیم می شود. دیودهایی که به صورت موازی در ورودی های تقویت کننده های عملیاتی (VD5 ... VD8) متصل می شوند، در صورت روشن شدن بدون بازخورد از طریق ترانزیستورهای VT1-VT3 یا اگر (یکی از) ترانزیستورهای قدرت آسیب دیده باشد، میکرو مدار را از آسیب محافظت می کند. در حالت کار، ولتاژ در ورودی های آپ امپ نزدیک به صفر است و دیودها بر عملکرد دستگاه تاثیری ندارند. خازن C12 نصب شده در مدار بازخورد منفی باند فرکانس های تقویت شده را محدود می کند که باعث افزایش پایداری مدار می شود و از خود تحریکی جلوگیری می کند. هنگام استفاده از عناصر نشان داده شده در نمودارها، این منابع قدرت به دست آوردن ولتاژ تثبیت شده تا 50 ولت در جریان حداکثر 5 آمپر در خروجی امکان پذیر است. ترانزیستورهای قدرت روی رادیاتور نصب می شوند، مساحت که به جریان بار و ولتاژ Uke (حداقل 1500 سانتی متر مربع) بستگی دارد. برای عملکرد عادی تثبیت کننده، این ولتاژ باید حداقل 3 ولت باشد. R1-تا خازن ها پس از خاموش شدن PSU تخلیه شود. به طور مشابه، نیمه دوم PSU بر اساس 3 ترانزیستور رسانایی P-N-P 2T825A (KT825G) با اتصال موازی ساخته شده است.

شکل 2 هنگام مونتاژ مدار، علاوه بر موارد نشان داده شده، می توانید از: دیودهای یکسو کننده (پل دیودی) با جریان حداقل 10 آمپر، ولتاژ بیش از 200 ولت (برای رادیاتورها)، VD5-VD8-1N4148، استفاده کنید. VD9-VD10 - هر یک برای جریان 1 آمپر، ولتاژ 100 ولت، مقاومت های تنظیم متغیر R11 (که متعاقباً با یک سوئیچ بیسکویت با مقاومت های محدود کننده جریان نصب شده و از قبل انتخاب شده در هنگام تنظیم جایگزین می شود)، R10 و R15 مانند SP3-19a، -0.5 و غیره (این مدار از سیم‌های چند دور برای تغییر ولتاژ خروجی با دقت 0.1 ولت استفاده می‌کند؛ مقاومت‌های ثابت R2-R5 از نوع C5-16MV (سیم یا وارداتی) برای توان حداقل 5 وات (قدرت بستگی دارد). در جریان بار)، بقیه سری MLT، VS، C2-23 از خازن های قدرت متناظر C4، C5، C14 ترجیحاً از کیفیت بالایی برخوردار هستند، به عنوان مثال، پلی پروپیلن (وارد شده با علامت MKR). طبق پینوت ، برد مدار چاپی صحیح مورد نیاز است؛ تنظیم کننده های ولتاژ: DA2-DA3 - هر داخلی، وارداتی + -15 ولت (78L15،79L15، و غیره). C12-type K10-17، C10-C11-film (K73-17 Zener دیودهای VD1، VD2 با حداقل TKN - D818 (با هر شاخص حرفی) پارامترهای ترانسفورماتور شبکه Tr1 به توان مورد نیاز عرضه شده به بار بستگی دارد (در این مورد، OSM-0.4 کیلو وات). در سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور پس از یکسوسازی در خازن C2، ولتاژ 5-7 ولت باید بیشتر از مقدار مورد نیاز در خروجی تثبیت کننده (متغیر 41 ولت) تامین شود. سیم پیچ ثانویه قدرتمند در دو سیم با سطح مقطع 0.85 میلی متر مربع در هر سیم پیچ می شود، یک سیم منفرد باید حداقل 1.5 میلی متر مربع در مقطع داشته باشد. به عنوان Tr2، هر توانی در حدود 20 وات، دارای دو سیم پیچ دوگانه 2×17 ولت (هر نیمه از PSU سیم پیچ های جداگانه خود را با یک نقطه مشترک برای تامین انرژی تثبیت کننده ها دارد) با جریان بار 200 میلی آمپر. ترانزیستورهای خروجی باید با پارامترهای نزدیک انتخاب شوند، یعنی: با بهره. برای انجام این کار، در حین راه اندازی، انتخاب مقاومت های ثابت به جای مولتی متر R11- به مقاومت های R2-R4 واقع در رادیاتور متصل می شود (در صورت کمبود مولتی متر می توانید به نوبت اقدام کنید)، بار را به عنوان مثال با جریان 1 A و مقادیر افت ولتاژ (مطابق با DC) را در هر یک از مقاومت ها ثابت کنید، آنها را با هم مقایسه کنید، آنها باید تا حد امکان به یکدیگر نزدیک شوند، در صورتی که در برخی از مقاومت ها تفاوت قابل توجهی وجود دارد. ، سپس لازم است این ترانزیستور را با ترانزیستور دیگری جایگزین کرده و اندازه گیری ها را تکرار کنید. چنین تعدادی از ترانزیستورهای قدرتمند استفاده شده به این دلیل است که اتلاف گرما را بر روی آنها تحت بار سنگین به طور مساوی توزیع می کنند که ثبات و پایداری PSU را به طور کلی تضمین می کند ، اگرچه یک ترانزیستور در برابر عملکرد در حالت های محدود کننده کاملاً مقاوم است. در طول آزمایشات در جریان 5A، دو ترانزیستور از سه KT827A بین CE نشت کردند (نه خرابی، Rke = 9k)، ظاهراً به دلیل گسترش زیاد پارامترها. آمپرمتر انحراف کامل 5 آمپر یا بیشتر (با شنت در صورت نیاز). لطفا توجه داشته باشید که اگر بار به شکل مارپیچ (مقاومت سیم قدرتمند) باشد، با گذشت زمان آن (آن) گرم می شود و بر این اساس، مقاومت افزایش می یابد و برعکس، جریان کاهش می یابد، بنابراین مطلوب است که اندازه گیری ها به سرعت انجام شود. متاسفم برای برد مدار چاپی بی کیفیت با دست (عناصر یکسو کننده و فیلتر برق، بردهای تثبیت کننده قدرت + -15 ولت نشان داده نشده اند، اگرچه در واقع روی همان برد مدار چاپی قرار دارند.).
فصل:

تثبیت کننده های ولتاژ قدرتمند با حفاظت جریان

برای تغذیه برخی از دستگاه های رادیویی، یک منبع تغذیه با افزایش نیاز برای سطح حداقل موج خروجی و پایداری ولتاژ مورد نیاز است. برای تهیه آنها، منبع تغذیه باید روی عناصر گسسته انجام شود.

در شکل نشان داده شده است. 4.7 مدار جهانی است و بر اساس آن می توان یک منبع تغذیه با کیفیت بالا برای هر ولتاژ و جریان در بار ایجاد کرد.

برای بهبود پاسخ گذرا می توان یک خازن خروجی اضافی اضافه کرد. سوئیچ تنظیم گاورنر را می توان برای دستیابی به انحراف موج دار بسیار زیاد دور زد. این ماشین حساب تنظیم کننده ولتاژ برای همه تنظیم کننده های ولتاژ با مرجع ولتاژ کار می کند. در فصل. برای تعیین ولتاژ خروجی، مقادیر برنامه را وارد کنید و مقاومت ها را تنظیم کنید و روی دکمه "محاسبه" کلیک کنید.

حدود 3 ولت نسبت به ولتاژ خروجی مورد نظر خود برنامه ریزی کنید. شما نمی خواهید از ولتاژ ورودی خیلی بالا استفاده کنید، زیرا اضافی باید به عنوان گرما از طریق رگولاتور دفع شود. داده های فنی تنظیم کننده ولتاژ بالا برای قطعات خاص در مورد الزامات خرابی و الزامات هیت سینک. هنگامی که از خازن های خارجی با تنظیم کننده ولتاژ استفاده می شود، ممکن است لازم باشد از دیودهای محافظ برای جلوگیری از تخلیه خازن ها از طریق نقاط جریان پایین به رگولاتور ولتاژ استفاده شود.

منبع تغذیه روی یک تقویت کننده دو عملیاتی پرکاربرد (KR140UD20A) و یک ترانزیستور قدرت VT1 مونتاژ می شود. در این حالت مدار دارای حفاظت جریان است که در محدوده وسیعی قابل تنظیم است.

تقویت کننده عملیاتی DA1.1 دارای یک تنظیم کننده ولتاژ است و DA1.2 برای حفاظت جریان استفاده می شود. تراشه های DA2، DA3 منبع تغذیه مدار کنترل مونتاژ شده روی DA1 را تثبیت می کنند، که پارامترهای منبع تغذیه را بهبود می بخشد.

منابع برای ولتاژ و جریان

برای ولتاژهای خروجی کمتر از 25 ولت یا بیشتر از 10uF به دیودهای حفاظتی نیاز نیست. خازن های تانتالیوم جامد را می توان در خروجی ولتاژ برای بهبود سرکوب موجی تنظیم کننده ولتاژ استفاده کرد. تنظیم کننده های ولتاژ متفاوتی بسته به طراحی آنها وجود دارد، به عنوان مثال می تواند یک "Feed Forward" ساده باشد یا می تواند شامل یک "حلقه کنترل بازخورد" باشد.

عملکرد رگولاتورهای مختلف ولتاژ بر اساس طراحی و کاربرد آنها است. تنظیم کننده های ولتاژ الکترونیکی یک تنظیم کننده ولتاژ ساده را می توان از یک مقاومت به صورت سری با یک دیود ساخت. هنگامی که کنترل دقیق ولتاژ و کارایی مهم نیست، این طراحی می تواند به خوبی کار کند. تنظیم کننده های ولتاژ فیدبک با مقایسه ولتاژ خروجی واقعی با برخی از ولتاژهای مرجع ثابت کار می کنند. هر اختلافی تقویت می شود و برای هدایت عنصر کنترل به گونه ای استفاده می شود که خطای ولتاژ کاهش یابد.

مدار تثبیت ولتاژ به شرح زیر عمل می کند. بازخورد ولتاژ از خروجی منبع (X2) حذف می شود. این سیگنال با ولتاژ مرجع که از دیود زنر VD1 می آید مقایسه می شود. یک سیگنال عدم تطابق به ورودی op-amp اعمال می شود (تفاوت بین این ولتاژها)، که تقویت شده و از طریق R10-R11 تغذیه می شود تا ترانزیستور VT1 را کنترل کند. بنابراین، ولتاژ خروجی در یک سطح معین با دقت تعیین شده توسط بهره عملیات آمپر DA1.1 حفظ می شود.

این یک زنجیره کنترل بازخورد را تشکیل می دهد. افزایش نسبت حلقه باز باعث افزایش دقت کنترل می شود اما ثبات را کاهش می دهد. همچنین بین پایداری و سرعت پاسخگویی به تغییرات تعادلی وجود خواهد داشت. اگر ولتاژ خروجی خیلی کم باشد، عنصر کنترل به نقطه خاصی هدایت می شود تا با کاهش ولتاژ ورودی یا کشیدن جریان ورودی برای دوره های طولانی تر، ولتاژ خروجی بالاتری به دست آید، اگر ولتاژ خروجی خیلی زیاد باشد، معمولاً کنترل فرمان باید منجر به کاهش ولتاژ می شود.

برای اینکه منبع تغذیه بتواند ولتاژ خروجی را روی بیش از 15 ولت تنظیم کند، سیم مشترک مدار کنترل به ترمینال "+" (X1) متصل می شود. در این حالت، برای باز کردن کامل ترانزیستور قدرت (VT1)، یک ولتاژ کوچک در خروجی آپ امپ مورد نیاز است (بر اساس VT1، Ube = + 1.2 V).

با این حال، بسیاری از رگولاتورها دارای محافظ جریان اضافه هستند بنابراین جریان را به طور کامل قطع می کنند. تنظیم کننده های الکترومکانیکی در رگولاتورهای الکترومکانیکی، تنظیم ولتاژ به راحتی با پیچاندن یک سیم حسگر به دور آهنربای الکتریکی به دست می آید. میدان مغناطیسی تولید شده توسط جریان، هسته سیاه متحرک را که تحت کشش فنر یا کشش گرانشی نگه داشته می شود، جذب می کند. با افزایش ولتاژ، جریان نیز افزایش می یابد و میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ تقویت می شود و هسته به سمت میدان می کشد.

چنین ساختاری از مدار به شما امکان می دهد منابع تغذیه را برای هر ولتاژی ایجاد کنید که فقط با ولتاژ مجاز کلکتور-امیتر (Uke) برای نوع خاصی از ترانزیستور قدرت (برای KT827A حداکثر Uke = 80 ولت) محدود می شود.

در این مدار، ترانزیستور قدرت کامپوزیت است و بنابراین می تواند بهره ای در محدوده 750 ... 1700 داشته باشد، که به شما امکان می دهد آن را با جریان کمی کنترل کنید - مستقیماً از خروجی op-amp DA1.1. این امر تعداد عناصر مورد نیاز را کاهش می دهد و مدار را ساده می کند.

آهنربا از نظر فیزیکی به یک کلید برق مکانیکی متصل است که با حرکت آهنربا در میدان باز می شود. با کاهش ولتاژ، جریان کاهش می یابد و کشش فنر یا وزن هسته را از بین می برد و باعث جمع شدن آن می شود. این سوئیچ را می بندد و اجازه می دهد تا دوباره جریان پیدا کند.

هنگامی که سیم پیچ متحرک عمود بر سیم پیچ ثابت قرار می گیرد، نیروهای مغناطیسی وارد بر تعادل سیم پیچ متحرک روی یکدیگر و ولتاژ خروجی تغییر نمی کند. چرخش سیم پیچ در یک جهت یا جهت دیگر از موقعیت مرکزی باعث افزایش یا کاهش ولتاژ در سیم پیچ متحرک ثانویه می شود. این نوع رگولاتور را می توان با مکانیزم کنترل سروو خودکار کرد تا موقعیت سیم پیچ متحرک را پیش ببرد تا امکان افزایش یا کاهش ولتاژ فراهم شود.

مدار حفاظت جریان بر روی op-amp DA1.2 مونتاژ شده است. هنگامی که جریان از بار عبور می کند، ولتاژ در مقاومت R12 ایجاد می شود. از طریق مقاومت R6 به نقطه اتصال R4-R8 اعمال می شود، جایی که با سطح مرجع مقایسه می شود. تا زمانی که این اختلاف منفی است (که به جریان بار و مقدار مقاومت مقاومت R12 بستگی دارد) - این قسمت از مدار بر عملکرد تنظیم کننده ولتاژ تأثیر نمی گذارد.

مکانیزم ترمز یا انتقال فرکانس بالا برای نگه داشتن سیم پیچ دوار در جای خود در برابر نیروهای مغناطیسی قدرتمندی که بر روی سیم پیچ متحرک اثر می کنند استفاده می شود. ترانسفورماتور ولتاژ دائم - ترانسفورماتور فرورزونانت، رگولاتور فرورزونانت یا ترانسفورماتور ولتاژ ثابت نوعی ترانسفورماتور اشباع کننده است که به عنوان تنظیم کننده ولتاژ استفاده می شود. مدار دارای یک اولیه در یک طرف شنت مغناطیسی و یک سیم پیچ مدار تنظیم شده و یک ثانویه در طرف دیگر است.

این تنظیم به دلیل اشباع مغناطیسی در بخش اطراف ثانویه است. رویکرد فرورزونانس به دلیل عدم وجود اجزای فعال، با تکیه بر ویژگی های اشباع مدار مخزن حلقه مربعی برای جذب تغییرات در ولتاژ ورودی متوسط، جذاب است.

به محض مثبت شدن ولتاژ در نقطه مشخص شده، یک ولتاژ منفی در خروجی آپمپ DA1.2 ظاهر می شود که از طریق دیود VD12، ولتاژ پایه ترانزیستور قدرت VT1 را کاهش می دهد و محدود می کند. جریان خروجی سطح محدودیت جریان خروجی با استفاده از مقاومت R6 تنظیم می شود.

دیودهایی که به صورت موازی در ورودی های تقویت کننده های عملیاتی (VD3 ... VD7) متصل می شوند، در صورت روشن شدن بدون بازخورد از طریق ترانزیستور VT1 یا آسیب دیدن ترانزیستور قدرت، میکرو مدار را از آسیب محافظت می کنند. در حالت کار، ولتاژ ورودی های آپ امپ نزدیک به صفر است و دیودها بر عملکرد دستگاه تاثیری ندارند.

زمانی که ولتاژ در محدوده مجاز نیست، با تغییر نسبت شیر ترانسفورماتور و ولتاژ در محدوده مورد نیاز، شیر ترانسفورماتور اتوماتیک را تغییر دهید. این فقط در یک ولتاژ معین کار می کند، فقط به اندازه ای که برای حفظ ولتاژ آن در ترمینال تا ولتاژ مشخص شده لازم است جریان را هدایت می کند. اندازه منبع تغذیه به گونه ای است که حداکثر جریانی را که در ظرفیت عملکرد ایمن تنظیم کننده شنت است، ارائه دهد.

تثبیت کننده های ولتاژ قدرتمند با حفاظت جریان

تنظیم کننده ولتاژ برای تنظیم سطح ولتاژ استفاده می شود. هنگامی که به یک ولتاژ ثابت و قابل اعتماد نیاز است، تثبیت کننده ولتاژ دستگاه انتخابی است. این یک ولتاژ خروجی ثابت تولید می کند که برای هر گونه تغییر در ولتاژ ورودی یا شرایط بار ثابت می ماند. به عنوان یک بافر برای محافظت از قطعات در برابر آسیب عمل می کند. تنظیم کننده ولتاژ یک دستگاه سیمی ساده است و از حلقه های کنترل بازخورد منفی استفاده می کند.

خازن SZ نصب شده در مدار بازخورد منفی باند فرکانس های تقویت شده را محدود می کند که باعث افزایش پایداری مدار می شود و از خود تحریکی جلوگیری می کند.

یک مدار منبع تغذیه مشابه را می توان روی یک ترانزیستور با رسانایی متفاوت KT825A انجام داد (شکل 4.8).

هنگام استفاده از عناصر نشان داده شده در نمودارها، این منابع تغذیه به خروجی اجازه می دهد تا ولتاژ تثبیت شده تا 50 ولت را در جریان 1 ... 5 A دریافت کند.

شرایط ارسال شغل

اساساً دو نوع تنظیم کننده ولتاژ وجود دارد: تنظیم کننده های ولتاژ خطی و تنظیم کننده های ولتاژ سوئیچینگ. آنها در کاربردهای وسیع تری استفاده می شوند. تنظیم کننده ولتاژ خطی ساده ترین نوع تنظیم کننده ولتاژ است. این در دو نوع فشرده و مورد استفاده در سیستم های ولتاژ کم توان موجود است. بیایید در مورد انواع مختلف تنظیم کننده های ولتاژ بحث کنیم.

اصولاً دو نوع تنظیم کننده ولتاژ وجود دارد: تنظیم کننده ولتاژ خطی و تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ. سه نوع تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ وجود دارد: رگولاتورهای ولتاژ کاهنده، کاهنده و اینورتر. دو نوع تنظیم کننده ولتاژ خطی وجود دارد: سری و شنت. . رگولاتور خطی به عنوان یک تقسیم کننده ولتاژ عمل می کند. مقاومت تنظیم کننده ولتاژ به بار بستگی دارد و در نتیجه ولتاژ خروجی ثابت است.

پارامترهای فنی یک منبع تغذیه تثبیت شده بدتر از مواردی که برای مداری مشابه عملکرد، نشان داده شده در شکل، نشان داده شده است، به دست نمی آید. 4.10.

ترانزیستور قدرت روی یک رادیاتور نصب شده است که مساحت آن به جریان بار و ولتاژ 11ke بستگی دارد. برای عملکرد عادی تثبیت کننده، این ولتاژ باید حداقل 3 ولت باشد.

مزایای تنظیم کننده ولتاژ خطی

سیگنال خروجی ریپل ولتاژ پایین می دهد.
زمان پاسخگویی برای تغییر بار یا خط.
تداخل الکترومغناطیسی کم و نویز کمتر.

معایب تنظیم کننده ولتاژ خطی

راندمان بسیار پایین است.
فضای بزرگ مورد نیاز است.
نیاز به هیت سینک دارد.
ولتاژ بالای ورودی را نمی توان افزایش داد.

تنظیم کننده ولتاژ سری از یک عنصر متغیر که به صورت سری با بار قرار می گیرد استفاده می کند. با تغییر مقاومت این عنصر از سری می توان ولتاژ افتی روی آن را تغییر داد.

هنگام مونتاژ مدار، از قطعات زیر استفاده شد: مقاومت های تنظیم شده R5 و R6 از نوع SPZ-19a. مقاومت های ثابت R12 از نوع C5-16MV برای توان حداقل 5 وات (قدرت بستگی به جریان بار دارد)، بقیه از سری MLT و C2-23 با توان مربوطه هستند. خازن های C1, C2, SZ نوع K10-17, خازن های قطبی اکسیدی C4 ... C9 نوع K50-35 (K50-32).

تراشه تقویت کننده عملیاتی دوگانه DA1 را می توان با یک آنالوگ وارداتی tsA747 یا دو تراشه 140UD7 جایگزین کرد. تنظیم کننده های ولتاژ: DA2 در 78L15، DA3 در 79L15.

و ولتاژ روی بار ثابت می ماند. مقدار جریان مصرف شده به طور موثر توسط بار استفاده می شود. این مزیت اصلی تنظیم کننده ولتاژ سری است. حتی زمانی که بار به هیچ جریانی نیاز ندارد، تنظیم کننده سری جریان کامل را نمی کشد. بنابراین، رگولاتور سری بسیار کارآمدتر از رگولاتور ولتاژ شنت است.

انواع مختلفی از تنظیم کننده های ولتاژ وجود دارد که برخی از آنها هستند. دیود زنر. این ساده ترین تنظیم کننده است، ولتاژ را با تغییر جریانی که می کشد، حفظ می کند. آنها مقادیر ثابتی هستند، یعنی دستگاه برای هر ولتاژ خاصی که باید تنظیم کند طراحی شده است. معمولاً به صورت سری با یک مقاومت استفاده می شود تا ولتاژ اضافی تغذیه در سراسر مقاومت ظاهر شود.

پارامترهای ترانسفورماتور شبکه T1 به توان مورد نیاز عرضه شده به بار بستگی دارد. برای ولتاژ تا 30 ولت و جریان 3 آمپر، می توانید از همان مداری که در شکل نشان داده شده است استفاده کنید. 4.10. در سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور، پس از یکسوسازی بر روی خازن C6، ولتاژ 3 ... 5 ولت باید بیش از مقدار مورد نیاز در خروجی تثبیت کننده تامین شود.

بنابراین، تنها ولتاژ تنظیم شده از طریق بار ظاهر می شود. آی سی های زیادی برای تنظیم ولتاژ ساخته شده اند. مزیت این نوع تنظیم کننده ولتاژ این است که می تواند ثابت یا متغیر باشد. رگولاتورهای متغیر دارای یک پین تنظیم هستند که می توان از آن برای دریافت خروجی مورد نظر استفاده کرد.

همچنین منابع تغذیه ای وجود دارند که از یک حلقه بازخورد برای تنظیم ولتاژ استفاده می کنند. اما اینها منابع تغذیه بیشتری هستند، نه تنظیم کننده های ولتاژ. یک ایده خوب برای یادگیری نحوه کار آنها مطالعه برگه داده تنظیم کننده و مطالعه بلوک دیاگرام است. به این ترتیب می توانید بفهمید که در داخل رگولاتور ولتاژ چه می گذرد.

در پایان، می توان اشاره کرد که اگر قرار است منبع تغذیه در محدوده دمایی وسیع (60- ... + 100 درجه سانتیگراد) استفاده شود، باید اقدامات اضافی برای به دست آوردن مشخصات فنی خوب انجام شود. اینها شامل بهبود پایداری ولتاژهای مرجع است. این را می توان با انتخاب دیودهای زنر VD1، VD2 با حداقل TKN و همچنین تثبیت جریان عبوری از آنها انجام داد. معمولاً تثبیت جریان از طریق دیود زنر با استفاده از یک ترانزیستور اثر میدانی یا با استفاده از یک ریزمدار اضافی که در حالت تثبیت جریان از طریق دیود زنر کار می‌کند، انجام می‌شود. 4.9. علاوه بر این، دیودهای زنر بهترین پایداری حرارتی ولتاژ را در یک نقطه مشخص از ویژگی خود فراهم می کنند. در پاسپورت دیودهای زنر دقیق معمولاً این مقدار جریان نشان داده شده است و هنگام تنظیم باید با مقاومت های تنظیم شده تنظیم شود.

مدار حفاظت الکترونیکی کم پیچیدگی برای جلوگیری از شارژ بیش از حد باتری خودرو. این پتنت یک مدار حفاظتی الکترونیکی را ارائه می‌کند که از بارگیری بیش از حد باتری‌های خودرو جلوگیری می‌کند و تضمین می‌کند که حداقل شارژ لازم برای راه‌اندازی مجدد خودرو را حفظ می‌کنند. عملکرد آن جدا کردن باتری در هنگام کشیدن جریان است، به آرامی پایین تر از سطح ایمنی تخلیه می شود و بنابراین حداقل جریان مورد نیاز برای راه اندازی خودرو را فراهم می کند.

گره منبع ولتاژ مرجع، که برای آن یک میلی‌متر به طور موقت در مدار دیود زنر گنجانده شده است. . "،

انواع دستگاه های تثبیت کننده

مدار الکترونیکی دارای یک رله الکترومکانیکی است که بین قطب مثبت باتری و سیستم جرقه زنی خودرو متصل است. موارد فوق مخصوصاً زمانی است که ماشین خاموش است. برای جلوگیری از تخلیه بیش از حد باتری الزامات. مدار الکترونیکی حفاظتی با پیچیدگی پایین برای جلوگیری از تخلیه بیش از حد باتری خودرو، مشخصه آن یک تنظیم کننده ولتاژ است که اجازه می دهد ولتاژ قطع باتری با مقایسه کننده ولتاژ ورودی یکسان باشد.

برنج. 4.7. نمودار سیم کشی منبع تغذیه

یک تنظیم کننده ولتاژ بر روی تقویت کننده عملیاتی DA1.1 ساخته شده است و DA1.2 برای حفاظت جریان استفاده می شود. تراشه های DA2، DA3 منبع تغذیه مدار کنترل مونتاژ شده روی DA1 را تثبیت می کنند، که پارامترهای منبع تغذیه را بهبود می بخشد.

مدار تثبیت ولتاژ به شرح زیر عمل می کند. بازخورد ولتاژ از خروجی منبع (X2) حذف می شود. این سیگنال با ولتاژ مرجع که از دیود زنر VD1 می آید مقایسه می شود. یک سیگنال عدم تطابق (تفاوت بین این ولتاژها) به ورودی op-amp ارسال می شود که برای کنترل ترانزیستور VT1 از طریق R10-R11 تقویت شده و تغذیه می شود. بنابراین، ولتاژ خروجی در یک سطح معین با دقت تعیین شده توسط بهره عملیات آمپر DA1.1 حفظ می شود.

ولتاژ خروجی مورد نظر توسط مقاومت R5 تنظیم می شود.

خازن C3 نصب شده در مدار بازخورد منفی، باند فرکانس های تقویت شده را محدود می کند، که باعث افزایش پایداری مدار می شود و از خود تحریکی جلوگیری می کند.

یک مدار منبع تغذیه مشابه را می توان روی یک ترانزیستور با رسانایی متفاوت KT825A انجام داد (شکل 4.8).

برنج. 4.8 نسخه دوم مدار منبع تغذیه

هنگام استفاده از عناصر نشان داده شده در نمودارها، این منابع تغذیه به شما امکان می دهد ولتاژ تثبیت شده تا 50 ولت را در جریان 1.5 آمپر در خروجی به دست آورید.

برنج. 4.10. نمودار سیم کشی

ترانزیستور قدرت روی رادیاتور نصب شده است، مساحت آن به جریان بار و ولتاژ Uke بستگی دارد. برای عملکرد عادی تثبیت کننده، این ولتاژ باید حداقل 3 ولت باشد.

هنگام مونتاژ مدار، از قطعات زیر استفاده شد: مقاومت های تنظیم R5 و R6 از نوع SPZ-19a. مقاومت های ثابت R12 از نوع C5-16MV برای توان حداقل 5 وات (قدرت بستگی به جریان بار دارد)، بقیه از سری MLT و C2-23 با توان مربوطه هستند. خازن های C1, C2, C3 نوع K10-17, خازن های قطبی اکسیدی C4 ... C9 نوع K50-35 (K50-32).

تراشه تقویت کننده عملیاتی دوگانه DA1 را می توان با یک آنالوگ وارداتی maA747 یا دو تراشه 140UD7 جایگزین کرد. تنظیم کننده های ولتاژ: DA2 در 78L15، DA3 در 79L15.

پارامترهای ترانسفورماتور شبکه T1 به توان مورد نیاز عرضه شده به بار بستگی دارد. برای ولتاژ تا 30 ولت و جریان 3 آمپر، می توانید از همان مداری که در شکل نشان داده شده است استفاده کنید. 4.10. در سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور، پس از یکسوسازی بر روی خازن C6، باید ولتاژ 3.5 ولت بیش از مقدار مورد نیاز در خروجی تثبیت کننده تامین شود.

برنج. 4.7. نمودار سیم کشی منبع تغذیه

ولتاژ خروجی مورد نظر توسط مقاومت R5 تنظیم می شود.

یک مدار منبع تغذیه مشابه را می توان روی یک ترانزیستور با رسانایی متفاوت KT825A انجام داد (شکل 4.8).

برنج. 4.8 نسخه دوم مدار منبع تغذیه

برنج. 4.10. نمودار سیم کشی

پارامترهای ترانسفورماتور شبکه T1 به توان مورد نیاز عرضه شده به بار بستگی دارد. برای ولتاژ تا 30 ولت و جریان 3 آمپر، می توانید از همان مداری که در شکل نشان داده شده است استفاده کنید. 4.10. در سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور، پس از یکسوسازی بر روی خازن C6، باید ولتاژ 3.5 ولت بیش از مقدار مورد نیاز در خروجی تثبیت کننده تامین شود.