Pingeregulaator väljavooluahelal. Pinge stabilisaator väljatransistoril - vooluahela disain. Võimas välja stabilisaator
Lihtne pinge reguleerimise ja stabiliseerimise skeem on näidatud ülaltoodud pildil, isegi elektroonika algaja saab selle kokku panna. Näiteks sisendisse antakse 50 volti ja väljundis saame 15,7 volti või muu väärtuse kuni 27 V.
Peamine raadiokomponent sellest seadmest on väljaefektiga (MOSFET) transistor, mida saab kasutada kui IRLZ24/32/44 ja muud sarnast. Kõige sagedamini toodavad neid IRF ja Vishay TO-220 ja D2Paki pakendites. See maksab jaemüügis umbes 0,58 UAH; eBayst saab 10 tk osta 3 dollari eest (0,3 dollarit tükk). Sellised jõutransistor sellel on kolm terminali: äravool, allikas ja värav, sellel on järgmine struktuur: metall-dielektriline (ränidioksiid SiO2)-pooljuht. TO-92 pakendis olev stabilisaatorkiip TL431 annab võimaluse reguleerida väljundi elektripinge väärtust. Transistori enda jätsin radiaatorile ja jootsin juhtmete abil plaadi külge.
Selle vooluahela sisendpinge võib olla 6 kuni 50 volti. Väljundis saame 3-27V 33k alamstringtakistiga reguleerimise võimalusega. Väljundvool on üsna suur, olenevalt radiaatorist kuni 10 amprit.
Silumiskondensaatorite C1, C2 maht võib olla 10-22 μF, C3 4,7 μF. Ilma nendeta ahel ikka töötab, kuid mitte nii hästi, kui peaks. Ärge unustage pinget elektrolüütkondensaatorid sisendis ja väljundis võtsin kõik, mis oli mõeldud 50 V jaoks.
Selle abil hajutav võimsus ei tohi olla suurem kui 50 vatti. Väljatransistor tuleb paigaldada radiaatorile, mille soovitatav pind on vähemalt 200 ruutsentimeetrit (0,02 m2). Ärge unustage termopastat või kummist alust, et soojus paremini üle kanduks.
Võimalik on kasutada 33k alamstringtakistit nagu WH06-1, WH06-2, neil on üsna täpne takistuse reguleerimine, sellised näevad välja, imporditud ja nõukogude ajal.
Mugavuse huvides on parem jootma plaadile kaks padjandit, mitte juhtmeid, mis kergesti rebenevad.
Arutage artiklit PINGESTABILISEERI VÄLJATRANSISTORIL
I. NETŠAJEV, Kursk
See regulaator võimaldab teil reguleerida elektrisoojendi tekitatud soojushulka. Selle tööpõhimõte põhineb kütteseadmele antud võrgupinge perioodide arvu muutmisel, kusjuures sisse- ja väljalülitamine toimub hetkedel, mis on lähedal võrgupinge hetkväärtuse üleminekule nullist. Seetõttu ei tekita regulaator praktiliselt mingeid lülitushäireid. Kahjuks ei sobi see hõõglampide hämardamiseks, mis vilguvad märgatavalt.
Seadme skeem on näidatud joonisel fig. 1.
Lülituselementidena kasutab see väljatransistore IRF840 lubatud äravooluallika pingega 500 V, äravooluvooluga 8 A korpuse temperatuuril 25 ° C ja 5 A temperatuuril 100 ° C, impulssvooluga 32 A, avatud kanali takistus 0,85 oomi ja hajutatud võimsus 125 W. Iga transistor sisaldab sisemist kaitsedioodi, mis on kanaliga paralleelselt ühendatud vastupidise polaarsusega (katoodiga äravooluks). See võimaldab vahelduvpinge lülitamiseks ühendada kaks transistori järjestikku.
Elemente DD1.1, DD1.2 kasutatakse umbes 1 Hz sagedusega töötavate reguleeritavate töötsükli impulsside generaatori kokkupanekuks. Mudelil DD1.3, DD1.4 - pinge komparaator. DD2.1 on D-päästik ja DD1.5, DD1.6 on puhverastmed. Jahutustakisti R2, dioodid VD3 ja VD4, zeneri diood VD6, kondensaator C2 moodustavad parameetrilise pingestabilisaatori. Dioodid VD5, VD7 summutavad transistoride VT1, VT2 väravate pingetõmbeid.
Signaalide ajastusskeemid regulaatori erinevates punktides on näidatud joonisel fig. 2.
Võrgupinge positiivne poollaine, mis läbib dioode VD3, VD4 ja takistit R2, laeb kondensaatori C2 zeneri dioodi VD6 stabiliseerimispingele. Pinge dioodi VD4 anoodil on sinusoid, mida piirab altpoolt nullväärtus ja ülalt Zeneri dioodi VD6 stabiliseerimispinge pluss dioodi enda päripinge langus. Elementide DD1.3, DD1.4 komparaator muudab pingelangused järsemaks. Selle genereeritud impulsid suunatakse DD2.1 päästiku sünkroniseerimissisendisse (kontakt 11) ja selle sisendisse D (kontakt 9) - impulsid sagedusega umbes 1 Hz generaatori väljundist elementidel DD1. 1, DD1.2.
Päästiku väljundimpulsid juhitakse läbi elementide DD1.5 ja DD1.6, mis on paralleelselt ühendatud (väljundtakistuse vähendamiseks) transistoride VT1 ja VT2 väravatesse. Need erinevad generaatori impulssidest selle poolest, et "seovad" ajaerinevused võrgupingega, mis ületab nullilähedase taseme, pluss-miinus suunas. Seetõttu toimub transistoride avamine ja sulgemine ainult selliste ristmike hetkedel (mis tagab madal tase interferents) ja alati täisarv võrgupinge perioodide jaoks. Kuna muutuvtakisti R1 muudab generaatori impulsside töötsüklit, muutub ka küttekeha sisse- ja väljalülitamise oleku kestuse suhe ning seega ka selle poolt tekitatud keskmine soojushulk.
Väljatransistorid saab asendada teistega, mis sobivad lubatud pinge ja vooluga, kuid peavad olema varustatud kaitsedioodidega. Vajadusel asendatakse K561 seeria mikroskeemid 564 seeria või imporditud funktsionaalsete analoogidega. Zeneri diood D814D - mis tahes keskmine võimsus stabiliseerimispingega 10...15 V.
Enamik seadme osi asub peal trükkplaatühepoolsest fooliumist klaaskiust, mis on näidatud joonisel fig. 3.
Kui küttekeha võimsus on üle 500 W, peavad transistorid VT1 ja VT2 olema varustatud jahutusradiaatoritega.
Plaat paigaldatakse isoleermaterjalist korpusesse, mille seinale on paigaldatud pistikupesa XS1 ja muutuvtakisti R1. Takisti teljele tuleb asetada isolatsioonimaterjalist käepide.
Regulaatori seadistamisel kontrollige kondensaatori C2 pinget kogu võimsuse reguleerimisvahemikus. Kui see märgatavalt muutub, tuleb takisti R2 väärtust vähendada.
Raadio nr 4 2005. a.
Triac võimsuse regulaator.
A.STASDrossel L1 on igasugune sellistes seadmetes kasutatav mürasummutusseade, mis vastab koormusele. Põhimõtteliselt saab ilma selleta hakkama, eriti kui koormus on oma olemuselt induktiivne. Kondensaatorid CI, C2 - pingele vähemalt 250 V. Dioodid VD1...VD4 - mis tahes räni pöördpingele vähemalt 300 V.
Transistorid VT1, VT2 on samuti põhimõtteliselt mis tahes sobiva juhtivusega räni.
See ahel töötab sobiva pinge jaoks mis tahes tüüpi triakkidega. Kõige võimsam, mida saime testida, oli TS142-80-10.
Raadioamatöör 8/97
Astme võimsuse regulaator.
K. MOVSUM-ZADE, TjumenKavandatav seade eristub väikese arvu ligipääsetavate osade ja kriitiliste hinnangutega. Astmeregulatsioon: 2/2, 2/3, 2/4, 3/7, 3/8, 3/9 ja 3/10 täiskoormuse võimsusest.
Regulaatori diagramm on näidatud joonisel fig. 1.
See koosneb toiteplokist (dioodid VD2, VD6, zeneri diood VD1, takisti R3, kondensaator C1), juhtplokist (takistid R1, R2, R4, R5, lüliti SA1, kümnendloendur DD1, dioodid VD3-VD5) ja toiteplokk sisse lülitatud väljatransistor VT1 ja dioodsild VD7-VD10, see sisaldab ka takistit R6.
Oletame, et lüliti SA1 on seatud asendisse 2/3. Võrgupinge esimese positiivse poolperioodi ajal on avatud dioodid VD2 ja VD6. Zeneri dioodi VD1 läbiv vool moodustab järsu tõusu ja langusega impulsi amplituudiga 15 V. See impulss laeb kondensaatorit C1 läbi dioodi VD2 ja läbi takisti R1 siseneb loenduri DD1 CN-sisendisse. Selle impulsi serval seatakse loenduri väljundisse 1 kõrge tase, mis dioodi VD4 ja takisti R4 kaudu läheb väljatransistori VT1 väravasse ja avab selle. Selle tulemusena liigub koormuse kaudu positiivne poollaine vool.
Negatiivse poolperioodi ajal on dioodid VD2 ja VD6 suletud, kuid laetud kondensaatori C1 pinge (seda laaditakse seejärel iga positiivse poolperioodiga) jätkab toidet loendurile DD1, mille olek ei muutu. Transistor VT1 jääb avatuks ja vool jätkub läbi koormuse.
Järgmise positiivse pooltsükli alguses muutub tase loenduri väljundis 1 madalaks ja väljundis 2 kõrgeks. Transistor VT2, mille paisuallika pinge on muutunud nulliks, suletakse ja kogu perioodiks on koormus võrgust lahti ühendatud.
Kolmandas positiivses pooltsüklis liigub väljundis 3 seatud kõrge tase läbi lüliti SA1 loenduri R sisendisse, mis läheb kohe algolekusse, väljundis 0 kõrge tase ja kõigis teistes väljundites madal. Dioodi VD3 ja takisti R4 kaudu transistori VT1 paisule antud pinge avab selle. Selle perioodi lõpus tsükkel kordub. Teistes lüliti SA1 asendites töötab seade sarnaselt, muutub vaid perioodide arv, mille jooksul koormus on võrku ühendatud ja sellest lahti ühendatud.
Regulaator peaaegu ei tekita raadiohäireid, kuna loenduri lülitamine ja koos sellega transistori VT1 avamine ja sulgemine toimub hetkedel, mil võrgupinge hetkväärtus on väga nullilähedane - see ei ületa Zeneri dioodi VD1 stabiliseerimispinge. Takisti R6 pärsib induktiivse koormuse lülitamisel tekkivaid pinge tõuse, mis vähendab transistori VT1 rikke tõenäosust.
Regulaator on kokku pandud ühepoolsest fooliumkattega PCB-st valmistatud trükkplaadile (joonis 2).
See on mõeldud MLT-takistite ja sarnaste takistite jaoks, mille võimsus on diagrammil näidatud, ning takistite nimiväärtused võivad näidatust mitu korda erineda. Kondensaator C1 - K50-35 või muu oksiid. Zeneri dioodi KS515G saab asendada KS515Zh või KS508B-ga, KD257B dioodid imporditud 1N5404-ga ja KP740 transistori IRF740-ga.
Switch SA1 on P2G-3 11P1N küpsis, millest kasutatakse ainult seitset asendit. Lüliti klemmid on painduvate juhtmetega ühendatud märgistamata kontaktipadjadega, mis asuvad trükkplaadil DD1 kiibi ümber.
Kokkupandud seadet on soovitav kontrollida, ühendades selle võrku läbi isolatsioonitrafo, mille sekundaarmähisel on pinge 20...30 V ja asendades tegeliku koormuse 1,5...3 kOhm takistiga. Alles pärast veendumist korralik toimimine, ühendage see otse võrku. Pärast seda on ohtlik puudutada seadme mis tahes elemente (välja arvatud isoleeritud lüliti käepide) - need on võrgupinge all.
Regulaator on testitud koormustega kuni 600 W. Väljatransistor VT1 soojeneb avatud kanali madala takistuse tõttu väga vähe, kuid soovitatav on see varustada väikese jahutusradiaatoriga.
See artikkel kirjeldab kahte elektriskeemid alalisvoolul põhinevad regulaatorid, mis on realiseeritud operatiivvõimendi K140UD6 baasil.
PWM pingeregulaator 12 volti - kirjeldus
Nende vooluahelate eripäraks on võimalus kasutada praktiliselt kõiki saadaolevaid operatiivvõimendeid, mille toitepinge on näiteks 12 volti või.
Muutes pinget operatsioonivõimendi mitteinverteerivas sisendis (kontakt 3), saate muuta väljundpinget. Seega saab neid ahelaid kasutada voolu- ja pingeregulaatorina, dimmerites ja ka alalisvoolumootori kiiruse regulaatorina.
Vooluahelad on üsna lihtsad, koosnevad lihtsatest ja ligipääsetavatest raadiokomponentidest ning õige paigaldamise korral hakkavad need kohe tööle. Juhtlülitina kasutatakse võimsat väljaefektiga n-kanaliga transistorit. Väljatransistori võimsus ja radiaatori pindala tuleb valida vastavalt koormuse voolutarbimisele.
Väljatransistori paisu purunemise vältimiseks on 24-voldise toitepingega PWM-regulaatori kasutamisel vaja VT2 paisu ja transistori VT1 kollektori vahele ühendada takistus 1 kOhm ning ühendada 15-voldine zeneri diood paralleelselt takistusega R7.
Kui on vaja pinget muuta koormusel, mille üks kontaktidest on maandusega ühendatud (see juhtub autos), siis kasutatakse vooluahelat, kuhu on ühendatud n-kanalilise väljatransistori äravool. toiteallika plussile ja koormus on ühendatud selle allikaga.
Soovitav on luua tingimused, mille korral väljatransistor avaneb täielikult, paisu juhtimisahel peaks sisaldama sõlme, mille pinge on suurusjärgus 27...30 volti. Sel juhul on allika ja värava vaheline pinge suurem kui 15 V.
Kui koormusvoolutarve on alla 10 ampri, siis on võimalik PWM regulaatoris kasutada võimsaid väljaefektiga p-kanalitransistore.
Teises skeemis PWM pingeregulaator 12 volti Samuti muutub transistori VT1 tüüp ja muutub ka muutuva takisti R1 pöörlemissuund. Niisiis põhjustab vooluahela esimeses versioonis juhtpinge vähenemine (käepide liigub toiteallikale "-") väljundpinge suurenemist. Teise variandi puhul on kõik vastupidine.
Võimsuse regulaatorid vahelduvvoolu faasiimpulssjuhtimisega on laialt levinud nii tööstusautomaatikaseadmetes kui ka amatöörraadio konstruktsioonides. Selliste seadmete reguleerimiselemendiks on trioodtüristor, mille avanemismomenti (nurka) reguleeritakse juhtelektroodile impulsi või pinge taseme rakendamisega,
ja sulgemine toimub hetkel, kui türistorit läbiv vool väheneb nullini (aktiivse koormuse korral - hetkel läbib võrgupinge nulli). Sellist juhtimist nimetatakse mittetäielikuks, kuna reguleerida saab ainult türistori avanemisnurka ja sulgemismomenti ei saa reguleerida. Disainitud sisse viimased aastad suure võimsusega väljatransistorid isoleeritud väravaga ( MOSFET ) võimaldavad ehitada lihtsa lüliti vahelduvvoolu lülitamiseks täisjuhtimisega, st. võtme avamine ja sulgemine.
Võimsusregulaatori ahel on näidatud joonisel 1.Toitelüliti on tehtud transistoridel VT1, VT2, mis on ühendatud järjestikku. Sisemise kaitsedioodi olemasolu igas transistoris, mis on ühendatud kanaliga paralleelselt vastupidise polaarsusega (anood allikale, katood äravoolule), võimaldab voolul voolata koormuses võrgupinge positiivse ja negatiivse pooltsükli ajal.
Reguleeritava töötsükliga impulssgeneraator on valmistatud DD1 mikroskeemi kolmel loogilisel elemendil. Impulsi sagedus on umbes 2 kHz (võrgupinge sagedusest oluliselt kõrgem). juuresolekul kõrge tase inverteri DD1.3 väljundis on transistorlüliti avatud ja vool liigub läbi koormuse. Sel juhul voolab vool positiivsel pooltsüklil läbi transistori VT1 avatud kanali ja transistori VT2 kaitsedioodi ning negatiivse poolperioodi korral, vastupidi, läbi transistori VT1 kaitsedioodi ja transistori VT1 kaitsedioodi. avatud transistori VT2 kanal. Kui väljund DD1.3 on madal, on mõlemad transistorid suletud ja koormus on pingevaba. Regulaatori töö ajastusskeemid on näidatud joonisel 2. Ilmselgelt võimaldab impulsside töötsükli muutmine muuta koormuse võimsust nullist maksimaalne väärtus, mis vastab võrgu täispingele.
DD1 mikroskeem saab toite poollainealaldist, mille parameetriline stabilisaator on kokku pandud elementidele R2 VD3, VD4, C2. Pange tähele, et pinge stabilisaator on ühendatud väljatransistoride allikatega ja mikrolülituse ühisjuhtmega. , seega rakendatakse pinget transistoride väravatele nende allikate suhtes
Eelis seda meetodit võimsuse reguleerimine enne faasiimpulssi seisneb selles, et koormust lülitatakse palju kõrgema sagedusega kui türistoripõhistel regulaatoritel, see võimaldab reguleerida võimsust madala inertsiga koormuste jaoks.
Diagrammil näidatud väljatransistoritel IRF840 on järgmised parameetrid: äravooluvool - 8 A, maksimaalne pinge äravoolu ja allika vahel - 500 V, kanali takistus avatud olekus - 0,85 oomi, võimsuse hajumine - 125 W. Neid transistore saab asendada IRF740, IRFP450, IRFP460, IRFPC50, IRFPC60, IRFP350, IRFP360 BUZ80 vastu. Enne seadmesse paigaldamist peaksite veenduma, et transistoril on kaitsediood (seda saab hõlpsasti teha oommeetriga). Maksimaalse koormusvõimsuse määrab avatud transistori maksimaalne vool, samas kui avatud kanalil vabanev võimsus ei tohiks ületada maksimaalset lubatud.Generaatori sagedust saab vajadusel muuta, valides mahtuvuse C1.
Kirjandus
1. Koldunov A MOSFET-transistorid. - Radiomir, 2004, N4 C 26
2 Semenov B. Yu. Jõuelektroonika amatööridele ja professionaalidele - M. SOLON-R 2001
A. EVSEEV,
VÕTMEVÄLJATRANSISTORI FAASVÕIMSUSE REGULAATTOR on negatiivne takisti, mis vähendab lüliti kiirust, kuna sellest takistusest ja paisu mahtuvusest moodustub RC-ahel või muudetakse juhtahela väljund võimsamaks.
Tavaliselt põhinevad vahelduvvoolu faasiregulaatorid türistoril või triacil. Need skeemid on pikka aega muutunud standardseteks ja neid on korduvalt korranud nii raadioamatöörid kui ka tootmismahud. Kuid türistor- ja triacregulaatoritel, aga ka lülititel on alati olnud üks oluline puudus, minimaalse koormusvõimsuse piiramine. See tähendab, tüüpiline türistori regulaatorüle 100 W maksimaalse koormusvõimsuse korral ei suuda hästi reguleerida väikese võimsusega koormuse võimsust, mis tarbib ühikuid ja vatti. Võtmeväljatransistorid erinevad selle poolest, et nende kanali füüsiline töö on väga sarnane tavapärase mehaanilise lüliti tööga; täielikult avatud olekus on nende takistus väga väike ja ulatub oomi murdosani ning suletud olekus , lekkevool on mikroamprites. Ja see praktiliselt ei sõltu kanali pingest. See tähendab, nagu mehaaniline lüliti. Sellepärast saab võtmeväljatransistori võtmeaste lülitada koormust võimsusega ühikutest ja vattide osadest kuni maksimaalse lubatud vooluväärtuseni. Näiteks populaarne ilma radiaatorita väljatransistor IRF840, mis töötab lülitusrežiimis, suudab lülitada võimsust peaaegu nullist 400 W-ni. Lisaks on lülitus-FET-il väga madal paisuvool, mistõttu on juhtimiseks vaja väga väikest staatilist võimsust.
Tõsi, seda varjutab suhteliselt suur paisumahtuvus, nii et esimesel sisselülitamise hetkel võib paisuvool osutuda üsna suureks (vool paisu mahtuvuse laadimise kohta). Selle lahendamiseks lülitatakse voolupiiraja jadamisi paisuga Võimsusregulaatori ahel on näidatud joonisel. Koormust toidab pulseeriv pinge, kuna see on ühendatud dioodsilla VD5-VD8 kaudu. See sobib elektrikütteseadme (jootekolb, hõõglamp) toiteks. Kuna pulseeriva voolu negatiivne poollaine on “keeratud” ülespoole, siis saadakse pulsatsioonid sagedusega 100 Hz. Need on aga positiivsed ehk siis amplituudi pinge väärtuse nullist positiivseks muutumise graafik. Seetõttu on võimalik reguleerida väärtust vahemikus 0% kuni 100%. maksimaalne võimsus selle ahela koormust ei piira mitte niivõrd avatud kanali VT1 maksimaalne vool (see on ZOA), vaid alaldi silla VD5-VD8 dioodide maksimaalne pärivool.
KD209 dioodide kasutamisel võib ahel töötada kuni 100W koormusega. Kui teil on vaja töötada võimsama koormusega (kuni 400 W), peate kasutama rohkem võimsad dioodid näiteks KD226G, D.
D1 mikrolülituse inverterid sisaldavad juhtimpulsside generaatorit, mis avab transistori VT1 teatud poollainefaasis. Elemendid D1.1 ja D1.2 moodustavad Schmitti päästiku ning ülejäänud elemendid D1.3-D1.6 moodustavad suure võimsusega väljundinverteri. Väljundit oli vaja tugevdada, et kompenseerida vooluhüppest tingitud tõrkeid, et laadida paisu mahtuvust VT1 sisselülitamise hetkel.
Mikrolülituse madalpinge toitesüsteem on jagatud kaheks osaks, kasutades VD2 dioodi, tegelikku toiteallika osa,