Netzteil "Es ist einfacher". Teil zwei

Ja, bist du gekommen? Was, Neugier gefoltert? Aber ich bin sehr glücklich. Nein, wirklich. Machen Sie es sich bequem, jetzt machen wir ein paar einfache Berechnungen zusammen, die benötigt werden, um das Netzteil zu verpfuschen, was wir bereits im ersten Teil des Artikels getan haben. Obwohl ich sagen muss, dass diese Berechnungen in komplexeren Systemen nützlich sein können.

Unsere Stromversorgung besteht also aus zwei Hauptkomponenten - einem Gleichrichter bestehend aus einem Transformator, Gleichrichterdioden und einem Kondensator und einem Stabilisator aus allem anderen. Wie echte Indianer wollen wir vielleicht vom Ende ausgehen und zuerst den Stabilisator berechnen.

Stabilisator

Die Stabilisatorschaltung ist in der Figur gezeigt.

Dies, die sogenannte parametrisch  Stabilisator. Es besteht aus zwei Teilen:
  1 - der Stabilisator selbst auf einer Zenerdiode D mit einem Ballastwiderstand Rb
  2 - Emitterfolger am Transistor VT.

Um sicherzustellen, dass die Spannung bleibt, was wir brauchen, überwacht der Stabilisator, und der Emitterfolger ermöglicht es Ihnen, eine Verbindung herzustellen schwere Ladung  zum Stabilisator. Es spielt die Rolle eines Verstärkers oder, wenn Sie möchten, eine Zange.

Die beiden Hauptparameter unseres Netzteils sind die Ausgangsspannung und der maximale Laststrom. Nennen wir sie:
Uvyh  ist die Spannung
  und
Imax  ist die Strömung.

Für die Stromversorgung, die wir im letzten Teil entladen haben, ist Uout = 14 Volt und Imax = 1 Ampere.

Zuerst müssen wir bestimmen, welche Spannung Uin wir auf den Stabilisator anwenden müssen, um das notwendige Uout am Ausgang zu erhalten.
  Diese Spannung wird durch die Formel bestimmt:

Uin = Uout + 3

Woher kam die Zahl 3? Dies ist der Spannungsabfall über den Kollektor-Emitter-Übergang des VT-Transistors. Um unseren Stabilisator an seinem Eingang zu betreiben, müssen wir also mindestens 17 Volt anlegen.

Transistor

Lassen Sie uns feststellen, welche Art von Transistor VT wir brauchen. Um dies zu tun, müssen wir bestimmen, wie viel Energie es zerstreuen wird.

Pmax = 1,3 (Uin-Uout) Imax

Man muss einen Moment berücksichtigen. Für die Berechnung haben wir das Maximum genommen ausgangsspannung Netzteil. Bei dieser Berechnung ist es jedoch erforderlich, das Gegenteil der minimalen Spannung anzunehmen, die die PSU erzeugt. Und in unserem Fall sind es 1,5 Volt. Wenn dies nicht gemacht wird, kann der Transistor mit einem Kupferbecken bedeckt werden, da die maximale Leistung falsch berechnet wird.
  Überzeugen Sie sich selbst:

Wenn wir Uout = 14 Volt nehmen, dann bekommen wir Pmax = 1,3 * (17-14) * 1 = 3,9 W.
  Und wenn wir Uout = 1,5 Volt nehmen, dann Pmax = 1,3 * (17-1,5) * 1 = 20,15 W

Das heißt, wenn es nicht berücksichtigt worden wäre, hätte sich herausgestellt, dass die berechnete Leistung FÜNF mal weniger ist als die tatsächliche. Natürlich würde der Transistor es nicht sehr mögen.

Nun, jetzt klettern wir in das Verzeichnis und wählen einen Transistor.
  Zusätzlich zu der gerade erhaltenen Leistung muss berücksichtigt werden, dass die Spannung zwischen dem Emitter und dem Kollektor größer als Uin sein muss und der maximale Kollektorstrom größer als Imax sein muss. Ich wählte den KT817 - ein ziemlich anständiger Transistor ...

Wir betrachten den Stabilisator selbst.

Zuerst bestimmen wir den maximalen Strom der Basis des neu gewählten Transistors (und wie Sie dachten, verbraucht alles in unserer grausamen Welt - sogar die Basis von Transistoren).

Ib max = Imax / h21E min

h21E min  - Dies ist der minimale Transistorstromübertragungsfaktor und wird aus dem Verzeichnis genommen. Wenn bestimmte Grenzen dieses Parameters - etwa 30 ... 40 - vorliegen, wird der kleinste genommen. Nun, ich habe nur eine Nummer in das Verzeichnis geschrieben - 25, wir werden darüber nachdenken, und was bleibt noch?

Ib max = 1/25 = 0,04 A (oder 40 mA). Nicht ein bisschen.

Nun, lasst uns jetzt nach einer Zenerdiode suchen.
  Suchen Sie nach es sollte auf zwei Parametern sein - die Stabilisierungsspannung und der Stabilisierungsstrom.

Stabilisierungsspannung sollte gleich der maximalen Ausgangsspannung der Stromversorgung sein, dh 14 Volt, und der Strom - nicht weniger als 40 mA, das heißt, was wir berechnet haben.
  Waren wieder im Verzeichnis ...

Bei Spannung haben wir Angst vor einer Zenerdiode D814Daußerdem war er in der Nähe. Aber hier ist der Stabilisierungsstrom ... 5 mA ist überhaupt nicht gut. Was werden wir tun? Wir werden den Basisstrom des Ausgangstransistors reduzieren. Und dazu fügen wir der Schaltung einen weiteren Transistor hinzu. Wir schauen uns das Bild an. Wir haben der Schaltung einen Transistor VT2 hinzugefügt. Dieser Vorgang erlaubt uns, die Last der Zenerdiode in h21E-Zeiten zu reduzieren. h21E, natürlich, der Transistor, den wir gerade hinzugefügt haben. Besonders ohne zu überlegen, habe ich KT315 aus einem Drüsenhaufen genommen. Sein Minimum h21E ist 30, dh wir können den Strom auf reduzieren 40/30 = 1,33 mA, die für uns sehr geeignet ist.

Berechnen Sie nun den Widerstand und die Leistung des Ballastwiderstandes Rb.

Rb = (U × U-Ust) / (Ib max + Ist min)

wo Ust die stabilisierende Spannung der Zenerdiode ist,
  Ist min - Stabilitron Stabilisierungsstrom.

Rb = (17-14) / ((1,33 + 5) / 1000) = 470 Ohm.

Bestimmen Sie nun die Leistung dieses Widerstandes

Prb = (Uin-Ust) 2 / Rb.

Prb = (17-14) 2/470 = 0,02 W.

Eigentlich ist das alles. Aus den Ausgangsdaten - Ausgangsspannung und Strom - haben wir also alle Schaltungselemente und die Eingangsspannung, die dem Stabilisator zugeführt werden muss.

Wir entspannen uns jedoch nicht - wir warten immer noch auf den Gleichrichter. Ich denke schon, ich denke schon (Wortspiel).

Also, sieh dir die Gleichrichterschaltung an.

Nun, hier ist alles einfacher und fast an den Fingern. Da wir wissen, welche Spannung wir an den Stabilisator anlegen müssen - 17 Volt, berechnen Sie die Spannung bei sekundärwicklung  Transformator. Um das zu tun, gehen wir, wie am Anfang - vom Schwanz. Nach dem Filterkondensator müssen wir also eine Spannung von 17 Volt haben.

In Anbetracht der Tatsache, dass der Filterkondensator die gleichgerichtete Spannung um das 1,41-fache erhöht, erhalten wir das nach der Gleichrichterbrücke, die wir haben sollten 17 / 1.41 = 12 Volt.
  Betrachten wir nun, dass wir auf der Gleichrichterbrücke etwa 1,5-2 Volt verlieren, daher sollte die Spannung an der Sekundärwicklung 12 + 2 = 14 Volt betragen. Es kann durchaus vorkommen, dass ein solcher Transformator nicht gefunden wird, nicht schlimm - in diesem Fall kann man einen Transformator mit einer Spannung an der Sekundärwicklung von 13 bis 16 Volt anlegen.

Cf = 3200In / UnKn

wo In ist der maximale Laststrom,
  Un ist die Spannung an der Last,
  Kn ist der Welligkeitskoeffizient.

In unserem Fall
  In = 1 Ampere,
  Un = 17 Volt,
  KH = 0,01.

Cf = 3200 * 1/17 * 0,01 = 18823.

Da sich hinter dem Gleichrichter jedoch noch ein Spannungsregler befindet, können wir die Auslegungskapazität um das 5 ... 10-fache reduzieren. Das heißt, 2000 uF werden ausreichen.

Es bleibt zu wählen, Gleichrichterdioden oder eine Diodenbrücke.

Um dies zu tun, müssen wir die zwei Hauptparameter kennen - den maximalen Strom, der durch eine Diode fließt, und die maximale Sperrspannung, nur durch eine Diode.

Die erforderliche maximale Sperrspannung wird als angenommen angenommen

Uobr max = 2 Un, d.h. Uobr max = 2 · 17 = 34 Volt.

Und der maximale Strom, für eine Diode sollte größer oder sein gleich dem Strom  Belastung des Netzteils. Nun, für Dioden-Baugruppen in den Verzeichnissen geben Sie den gesamten maximalen Strom an, der durch diese Baugruppe fließen kann.

Nun, das scheint alles über Gleichrichter und parametrische Stabilisatoren zu sein.
  Ahead haben wir einen Stabilisator für die faulsten - auf einem integrierten Mikroschaltkreis und einem Stabilisator für die hart arbeitenden - einen ausgleichenden Stabilisator.

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Meistens benötigen Funkgeräte für ihren Betrieb eine stabile Spannung unabhängig von Änderungen der Stromversorgung und des Laststroms. Um diese Probleme zu lösen, werden Kompensations- und parametrische Stabilisierungsvorrichtungen verwendet.

Parametrischer Stabilisator

Sein Funktionsprinzip liegt in den Eigenschaften von Halbleiterbauelementen. Die Strom-Spannungs-Kennlinie einer Zenerdiode ist in der Grafik dargestellt.

Wenn die Zenerdiode angeschaltet wird, sind die Eigenschaften den Eigenschaften einer einfachen siliziumbasierten Diode ähnlich. Wenn die Zenerdiode in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, dann elektrischer Strom  Zuerst wird es langsam wachsen, aber wenn ein bestimmter Spannungswert erreicht ist, tritt ein Durchbruch auf. Dieser Modus erzeugt, wenn ein kleiner Anstieg der Spannung einen großen Strom der Zenerdiode erzeugt. Die Durchbruchsspannung wird Stabilisierungsspannung genannt. Um einen Zenerdiodenausfall zu vermeiden, ist der Stromfluss durch den Widerstand begrenzt. Wenn der Zenerstrom vom niedrigsten zum höchsten Wert schwankt, ändert sich die Spannung nicht.

Das Diagramm zeigt einen Spannungsteiler, der aus einem Vorschaltgerät und einer Zenerdiode besteht. Eine Last ist parallel dazu geschaltet. Während der Änderung der Versorgungsspannung ändert sich auch der Widerstandsstrom. Der Zener nimmt an sich Veränderungen vor: Der Strom ändert sich und die Spannung bleibt konstant. Wenn sich der Lastwiderstand ändert, ändert sich der Strom und die Spannung bleibt konstant.

Ausgleichsstabilisator

Das Gerät, das früher betrachtet wurde, ist sehr einfach aufgebaut, aber es ermöglicht, das Gerät mit einem Strom zu versorgen, der den maximalen Strom der Zenerdiode nicht überschreitet. Als Ergebnis werden Vorrichtungen verwendet, die die Spannung stabilisieren und Ausgleichsvorrichtungen genannt werden. Sie bestehen aus zwei Arten: parallel und sequentiell.

Das Gerät wird über die Verbindungsmethode des Bedienelements aufgerufen. Normalerweise werden Kompensationsstabilisatoren verwendet, die sequentiell sind. Sein Schema:

Das Steuerelement ist ein Transistor, der mit der Last in Reihe geschaltet ist. Die Ausgangsspannung ist gleich der Differenz zwischen der Zener-Diode und dem Emitter, die einige Volt beträgt, so dass angenommen wird, dass die Ausgangsspannung gleich der Stabilisierungsspannung ist.

Die Geräte beider Typen haben Nachteile: Es ist unmöglich, den genauen Wert der Ausgangsspannung zu erhalten und die Einstellung während des Betriebs vorzunehmen. Wenn es notwendig ist, die Möglichkeit der Regulierung zu schaffen, wird der Stabilisator des Kompensationstyps gemäß der Regelung gemacht:

Bei dieser Vorrichtung wird die Einstellung durch einen Transistor durchgeführt. Die Hauptspannung wird von einer Zenerdiode erzeugt. Wenn die Ausgangsspannung ansteigt, ist die Basis des Transistors negativ, im Gegensatz zum Emitter öffnet sich der Transistor zu einem größeren Betrag und der Strom wird zunehmen. Als Folge wird die Spannung des negativen Wertes am Kollektor niedriger werden, ebenso wie am Transistor. Der zweite Transistor wird schließen, sein Widerstand wird zunehmen, die Spannung der Leitungen wird zunehmen. Dies führt zu einer Verringerung der Ausgangsspannung und einer Rückkehr zu dem früheren Wert.

Mit einer Abnahme der Ausgangsspannung finden ähnliche Prozesse statt. Anpassen genauer Stress  Ausgang kann eine Widerstandseinstellung sein.

Stabilisatoren auf Mikroschaltungen

Solche Geräte in der integrierten Version haben die Charakteristiken der Parameter und der Eigenschaften, die sich von den ähnlichen Geräten auf den Halbleitern unterscheiden. Sie haben auch erhöhte Zuverlässigkeit, kleine Abmessungen und Gewicht sowie geringe Kosten.

Serienstabilisator

• 1 - Spannungsquelle;
• 2 - Einstellelement;
• 3 - Verstärker;
• 5 - Ausgangsspannungsbestimmer;
• 6 - Lastwiderstand.

Das Steuerelement wirkt als variabler Widerstand, der mit der Last in Reihe geschaltet ist. Wenn die Spannung schwankt, ändert sich der Widerstand des Steuerelements, so dass eine Kompensation für solche Schwingungen stattfindet. Die Beeinflussung des Verstellelements erfolgt durch feedback, die das Steuerelement, die Hauptspannungsquelle und den Spannungsmesser enthält. Dieses Messgerät ist ein Potentiometer, von dem ein Teil der Ausgangsspannung kommt.

Feedback regelt die Ausgangsspannung für die Last, die Ausgangsspannung des Potentiometers wird gleich der Hauptspannung. Spannungsschwankungen von der Hauptleitung verursachen einen gewissen Spannungsabfall an der Einstellung. Aus diesem Grund kann das Messelement an bestimmten Grenzen verwendet werden, um die Ausgangsspannung einzustellen. Wenn geplant ist, den Stabilisator für eine bestimmte Spannung herzustellen, wird das Messelement innerhalb der Mikroschaltung mit Temperaturkompensation erzeugt. Liegt ein großer Ausgangsspannungsbereich vor, wird das Messelement hinter der Mikroschaltung ausgeführt.

Paralleler Stabilisator

• 1 - Spannungsquelle;
• 2-Element-Regelung;
• 3 - Verstärker;
• 4 - Hauptspannungsquelle;
• 5 - Messelement;
• 6 - Lastwiderstand.

Wenn wir die Stabilisatorschaltungen vergleichen, dann hat die Vorrichtung eines sequentiellen Typs eine erhöhte Effizienz bei unvollständiger Belastung. Das Parallelgerät verbraucht unverändert Strom von der Quelle und gibt es an das Einstellelement und die Last aus. Parallele Stabilisatoren sind für den Einsatz bei konstanten Lasten unter Volllast zu empfehlen. Der Parallelstabilisator erzeugt keine Gefahr im Falle eines Kurzschlusses, einer fortlaufenden Sicht im Leerlauf. Bei konstanter Belastung erzeugen beide Geräte eine hohe Effizienz.

Stabilisator auf dem Chip mit 3 Pins

Innovative Versionen der Schaltungen von Stabilisatoren eines sequentiellen Typs werden auf einer 3-poligen Mikroschaltung hergestellt. Aufgrund der Tatsache, dass es nur drei Schlussfolgerungen gibt, sind sie in praktischen Anwendungen einfacher zu verwenden, da sie den Rest der Stabilisatoren im Bereich von 0,1-3 Ampere verdrängen.

1. U in - unverarbeitete Eingangsspannung;
2. U out - Ausgangsspannung.

Es ist möglich, die Behälter C1 und C2 nicht zu verwenden, jedoch ermöglichen sie die Optimierung der Eigenschaften des Stabilisators. Die Kapazität C1 wird verwendet, um eine Systemstabilität zu erzeugen, die Kapazität C2 ist notwendig, da ein plötzlicher Anstieg der Belastung vom Stabilisator nicht verfolgt werden kann. In diesem Fall wird der Strom durch die Kapazität C2 unterstützt. Praktisch oft verwendet 7900-Serie-Chips von Motorola, die den positiven Wert der Spannung und 7900 - der Wert mit einem Minuszeichen zu stabilisieren.

Der Chip sieht so aus:

Um die Zuverlässigkeit zu erhöhen und Kühlung zu erzeugen, ist der Stabilisator am Kühler montiert.

Stabilisatoren an Transistoren

In der ersten Abbildung ist die Schaltung am Transistor 2SC1061.

Am Ausgang des Gerätes erhalten 12 Volt, die Ausgangsspannung hängt direkt von der Spannung der Zenerdiode ab. Der höchste zulässige Strom beträgt 1 Ampere.

Bei Verwendung des Transistors 2N 3055 kann der maximal zulässige Ausgangsstrom auf 2 Ampere erhöht werden. In der zweiten Figur, der Stabilisatorschaltung am Transistor 2N 3055, hängt die Ausgangsspannung, wie in Fig. 1, von der Spannung der Zenerdiode ab.

• 6 V - Ausgangsspannung, R1 = 330, VD = 6,6 Volt
• 7,5 V - Ausgangsspannung, R1 = 270, VD = 8,2 Volt
• 9 V - Ausgangsspannung, R1 = 180, Vd = 10

Auf der 3. Figur - dem Adapter für das Auto - ist die Batteriespannung im Auto. Um eine Spannung mit einem kleineren Wert zu erzeugen, wird ein solches Schema verwendet.

In jedem Netzwerk ist die Spannung nicht stabil und ändert sich ständig. Es hängt in erster Linie vom Stromverbrauch ab. Wenn Sie also die Geräte an die Steckdose anschließen, können Sie die Spannung im Netzwerk erheblich reduzieren. Die durchschnittliche Abweichung beträgt 10%. Viele Geräte, die mit Strom betrieben werden, sind auf kleine Änderungen ausgelegt. Große Schwankungen führen jedoch zu Überlastungen von Transformatoren.

Wie ist der Stabilisator angeordnet?

Das Hauptelement des Stabilisators ist ein Transformator. Durch eine Wechselschaltung ist es mit Dioden verbunden. In einigen Systemen gibt es mehr als fünf Einheiten. Dadurch bilden sie eine Brücke im Stabilisator. Hinter den Dioden befindet sich ein Transistor, hinter dem der Regler liegt. Zusätzlich befinden sich Kondensatoren in den Stabilisatoren. Die Automatisierung wird mittels eines Schließmechanismus abgeschaltet.

Beseitigung von Störungen

Das Prinzip der Stabilisatoren basiert auf der Feedback-Methode. In der ersten Stufe wird die Spannung an den Transformator angelegt. Wenn sein Grenzwert die Norm überschreitet, tritt eine Diode in das Werkstück ein. Es ist direkt mit dem Transistor in einer Schaltung verbunden. Wenn wir das System betrachten, wird die Spannung zusätzlich gefiltert. In diesem Fall wirkt der Kondensator als ein Wandler.

Nachdem der Strom den Widerstand passiert hat, kehrt er wieder zum Transformator zurück. Dadurch ändert sich der Nennwert der Last. Für die Stabilität des Prozesses im Netzwerk gibt es Automatisierung. Dank dessen werden die Kondensatoren im Kollektorkreis nicht überhitzt. Am Ausgang fließt der Netzstrom durch die Wicklung durch einen weiteren Filter. Schließlich wird die Spannung behoben.

Eigenschaften von Netzwerkstabilisatoren

Die Grundschaltung des Spannungsreglers dieses Typs ist ein Satz von Transistoren sowie Dioden. Der Mechanismus des Schließens darin ist abwesend. Regler sind vom üblichen Typ. Bei einigen Modellen ist das Anzeigesystem zusätzlich installiert.

Es ist in der Lage, die Stärke von Sprüngen im Netzwerk zu zeigen. Die Empfindlichkeit des Modells ist ziemlich unterschiedlich. Kondensatoren sind in der Regel in der Schaltung eines Kompensationstyps. Sie haben kein Sicherheitssystem.

Modelle mit Regler

Für Kältegeräte ist gefragt einstellbares Schema  Es beinhaltet die Möglichkeit, das Gerät vor der Verwendung einzustellen. In diesem Fall hilft es bei der Beseitigung hochfrequenter Störungen. Im Gegenzug stellt das elektromagnetische Feld der Probleme für Widerstände nicht dar.

Kondensatoren sind ebenfalls im Lieferumfang enthalten einstellbarer Stabilisator Spannung. Sein Schema kommt nicht ohne Transistorbrücken aus, die entlang einer Kollektorkette miteinander verbunden sind. Direkt können die Regler in verschiedenen Modifikationen installiert werden. Viel hängt in diesem Fall von der ultimativen Belastung ab. Zusätzlich wird die Art des Transformators berücksichtigt, der im Stabilisator vorhanden ist.

Stabilisatoren "resistent"

Die Spannungsreglerschaltung "Resant" ist eine Gruppe von Transistoren, die über den Kollektor miteinander wechselwirken. Es gibt einen Ventilator zur Kühlung des Systems. Bei hochfrequenten Überlasten kommt der Kondensator des Kompensationstyps im System zum Einsatz.

Auch die Spannungsreglerschaltung von "Resanta" enthält Diodenbrücken. Regler in vielen Modellen sind konventionell installiert. Einschränkungen für die Laststabilisatoren "Resant" ist. Im Allgemeinen wird Interferenz von allen wahrgenommen. Die Nachteile sind das hohe Rauschen der Transformatoren.

Das Schema der Modelle mit einer Spannung von 220 V

Die Schaltung des Spannungsreglers 220V unterscheidet sich von anderen Geräten dadurch, dass sie dieses Element enthält Dieses Element ist direkt mit dem Regler verbunden. Direkt hinter dem Filtersystem befindet sich eine Diodenbrücke. Zur Stabilisierung der Schwingungen ist zusätzlich eine Schaltung von Transistoren vorgesehen. Am Ausgang nach der Wicklung befindet sich ein Kondensator.

Überlastungen im System werden von einem Transformator übernommen. Der Strom wird von ihm umgewandelt. Im Allgemeinen ist der Leistungsbereich dieser Geräte ziemlich hoch. Arbeiten Sie diese Stabilisatoren sind in der Lage und bei Temperaturen unter Null. Durch den Lärm unterscheiden sie sich nicht von anderen Arten von Modellen. Der Empfindlichkeitsparameter hängt stark vom Hersteller ab. Dies hängt auch vom Typ des installierten Controllers ab.

Wirkprinzip von Impulsstabilisatoren

Die Schaltung des elektrischen Spannungsstabilisators dieses Typs ist ähnlich dem analogen Relaismodell. Es gibt jedoch Unterschiede im System. Das Hauptelement in der Schaltung wird als ein Modulator angesehen. Dieses Gerät ist damit beschäftigt, dass es die Spannungswerte liest. Dann wird das Signal an einen der Transformatoren übertragen. Es gibt eine vollständige Verarbeitung von Informationen.

Um die Stromstärke zu ändern, gibt es zwei Wandler. In einigen Modellen ist es jedoch installiert. Um das elektromagnetische Feld zu bewältigen, wird ein Gleichrichterteiler verwendet. Wenn die Spannung ansteigt, senkt sie die Grenzfrequenz. Damit der Strom zur Wicklung fließt, übertragen die Dioden das Signal an die Transistoren. Am Ausgang passiert die stabilisierte Spannung die Sekundärwicklung.

Hochfrequenz-Modelle von Stabilisatoren

Im Vergleich zu Relaismodellen ist der Hochfrequenzspannungsregler (die Schaltung ist nachstehend gezeigt) komplizierter und es sind mehr als zwei Dioden beteiligt. Eine Besonderheit von Geräten dieser Art wird als hohe Leistung angesehen.

Transformatoren in der Schaltung sind für große Störungen ausgelegt. Dadurch sind diese Geräte in der Lage, alle Haushaltsgeräte im Haus zu schützen. Das Filtersystem in ihnen ist auf verschiedene Sprünge abgestimmt. Aufgrund der Spannungsüberwachung kann der Stromwert variieren. Die Anzeige der Grenzfrequenz wird dann am Eingang zunehmen und am Ausgang abnehmen. Die Umwandlung des Stroms in dieser Schaltung erfolgt in zwei Stufen.

Zunächst wird ein Transistor mit einem Filter am Eingang aktiviert. In der zweiten Stufe wird die Diodenbrücke eingeschaltet. Damit der aktuelle Konvertierungsprozess abgeschlossen ist, benötigt das System einen Verstärker. Es wird in der Regel zwischen Widerständen installiert. Somit wird die Temperatur in der Vorrichtung auf dem richtigen Niveau gehalten. Zusätzlich wird das System berücksichtigt. Die Verwendung der Schutzeinheit hängt von deren Betrieb ab.

Stabilisatoren für 15 V

Für Geräte mit einer Spannung von 15 V wird ein Netzwerkspannungsregler verwendet, dessen Schaltung in seiner Struktur ziemlich einfach ist. Die Empfindlichkeitsschwelle der Instrumente liegt auf einem niedrigen Niveau. Modelle mit einem Anzeigesystem sind sehr schwer zu erfüllen. In den Filtern brauchen sie nicht, da die Schwingungen in der Schaltung unbedeutend sind.

Widerstände in vielen Modellen sind nur am Ausgang. Aus diesem Grund findet der Konvertierungsprozess ziemlich schnell statt. Eingangsverstärker werden am einfachsten installiert. Viel hängt in diesem Fall vom Hersteller ab. Ein Spannungsregler dieses Typs wird am häufigsten in Laboruntersuchungen verwendet (das Schema ist unten gezeigt).

Eigenschaften von 5 V-Modellen

Verwenden Sie für Geräte mit einer Spannung von 5 V einen speziellen Netzwerkspannungsregler. Ihre Schaltung besteht aus Widerständen, in der Regel nicht mehr als zwei. Wenden Sie solche Stabilisatoren nur für den normalen Betrieb an messgeräte. Im Allgemeinen sind sie sehr kompakt, arbeiten aber leise.

Modelle der SVK-Serie

Modelle dieser Serie beziehen sich auf Stabilisatoren des Seitentyps. Meistens werden sie in der Produktion verwendet, um die Überspannungen aus dem Netzwerk zu reduzieren. Das Anschlussdiagramm des Spannungsreglers dieses Modells sieht das Vorhandensein von vier Transistoren vor, die paarweise angeordnet sind. Aus diesem Grund überwindet der Strom den niedrigeren Widerstand in der Schaltung. Am Ausgang des Systems gibt es eine Wicklung für den umgekehrten Effekt. Es gibt zwei Filter in der Schaltung.

Aufgrund des Fehlens eines Kondensators tritt der Umwandlungsprozess auch schneller auf. Zu den Nachteilen sollte eine größere Sensibilität hinzukommen. Auf dem elektromagnetischen Feld reagiert das Gerät sehr stark. Der Regler der SVK Regler der Spannungsregler-Serie bietet, sowie das Display-System. Die maximale Spannung des Geräts wird als 240 V empfunden und die Abweichung darf 10% nicht überschreiten.

Automatische Stabilisatoren "Ligao 220 V"

Für Signalanlagen ist der Spannungsregler 220V von der Firma "Ligao" gefragt. Sein Schema basiert auf der Arbeit von Thyristoren. Verwenden Sie diese Elemente ausschließlich in Halbleiterschaltungen. Bis heute gibt es einige Arten von Thyristoren. Nach dem Grad der Sicherheit sind sie sowohl in statische als auch in dynamische unterteilt. Der erste Typ wird mit Stromquellen verschiedener Kapazität verwendet. Wiederum haben dynamische Thyristoren ihre Grenzen.

Wenn wir über den Spannungsregler des Unternehmens "Ligao" sprechen (das Schema ist unten gezeigt), dann hat er ein aktives Element. In größerem Umfang ist es für den normalen Betrieb des Reglers gedacht. Es stellt eine Gruppe von Kontakten dar, die eine Verbindung herstellen können. Dies ist notwendig, um die Grenzfrequenz im System zu erhöhen oder zu verringern. In anderen Modellen von Thyristoren kann es mehrere geben. Sie sind untereinander mittels Kathoden installiert. Dadurch kann das Gerät deutlich erhöht werden.

Niederfrequenz-Geräte

Um Geräte mit einer Frequenz von weniger als 30 Hz zu warten, gibt es einen solchen Spannungsregler 220V. Sein Schema ähnelt den Schemata von Relaismodellen mit Ausnahme von Transistoren. In diesem Fall sind sie mit dem Emitter vorhanden. Manchmal ist ein zusätzlicher Controller installiert. Viel hängt sowohl vom Hersteller als auch vom Modell ab. Die Steuerung im Stabilisator ist für die Signalübertragung an die Steuereinheit notwendig.

Damit die Verbindung hochwertig ist, verwenden die Hersteller einen Verstärker. Es wird in der Regel am Eingang installiert. Am Ausgang des Systems gibt es normalerweise eine Wicklung. Wenn Sie über die Spannungsgrenze von 220 V sprechen, finden Sie zwei Kondensatoren. Der Stromübertragungskoeffizient solcher Geräte ist eher gering. Als Grund dafür wird eine kleine Grenzfrequenz angesehen, die eine Konsequenz des Reglers ist. Der Sättigungskoeffizient ist jedoch auf einem hohen Niveau. In vieler Hinsicht ist es mit Transistoren verbunden, die mit Emittern installiert sind.

Warum brauchen wir Ferro-Resonanz-Modelle?

FERR-Resonanzspannungsregler (siehe unten) werden in verschiedenen Industrieanlagen eingesetzt. Die Empfindlichkeitsschwelle ist bei ihnen aufgrund der leistungsstarken Netzteile ziemlich hoch. Transistoren werden hauptsächlich paarweise installiert. Die Anzahl der Kondensatoren hängt vom Hersteller ab. In diesem Fall wirkt sich dies auf die endgültige Empfindlichkeitsschwelle aus. Zur Stabilisierung der Spannung werden Thyristoren nicht verwendet.

In dieser Situation kann der Kollektor diese Aufgabe bewältigen. Ihre Verstärkung ist aufgrund der direkten Signalübertragung sehr hoch. Wenn wir von Volt-Ampere-Eigenschaften sprechen, wird der Widerstand in dem Schaltkreis auf dem Niveau von 5 MPa gehalten. In diesem Fall wirkt sich dies positiv auf die Grenzfrequenz des Stabilisators aus. Am Ausgang übersteigt der differentielle Widerstand 3 MPa nicht. Von der erhöhte Spannung  in dem System speichern Transistoren. Somit können Stromüberlastungen in den meisten Fällen vermieden werden.

Stabilisatoren des lateralen Typs

Das Schema für Stabilisatoren des seitlichen Typs hat einen erhöhten Effizienzkoeffizienten. Die Eingangsspannung beträgt im Durchschnitt 4 MPa. In diesem Fall widersteht die Pulsation einer großen Amplitude. Die Ausgangsspannung des Stabilisators beträgt wiederum 4 MPa. Widerstände in vielen Modellen sind Serie "MP" installiert.

Die Stromregelung in der Schaltung ist konstant und dadurch kann die Grenzfrequenz auf 40 Hz reduziert werden. Teiler in Verstärkern dieses Typs arbeiten mit Widerständen zusammen. Als Ergebnis sind alle funktionalen Knoten miteinander verbunden. Der Verstärker wird normalerweise nach dem Kondensator vor dem Wickeln installiert.

Wenn das erste Netzteil zusammengebaut wird, wird die Schaltung am einfachsten genommen - damit alles sicher passiert. Wenn Sie es ausführen können und so viel wie 12 bekommen einstellbare Volt  und der Strom unter dem Boden Ampere Radio Amateur durchdringt die Bedeutung der Phrase "Und du wirst glücklich sein!". Nur Glück hält nicht sehr lange an und es wird schnell klar, dass der BP die Fähigkeit haben muss, den Ausgangsstrom zu regulieren. Die bestehende Stromversorgung zu vervollständigen ist erreichbar, aber etwas mühsam - es ist besser, einen anderen, "fortgeschritteneren" zu sammeln. Es gibt eine interessante Option. K es ist möglich, ein Präfix zu machen, um den Strom im Bereich von 20 mA und dem Maximum dessen zu justieren, was es geben kann, hier ist das Schema:

Dieses Gerät wurde vor fast einem Jahr zusammengebaut.

Der aktuelle Stabilisator ist wirklich eine notwendige Sache. Zum Beispiel wird es helfen, jede Batterie zu laden, die für eine Spannung bis einschließlich 9 Volt ausgelegt ist, und notieren. Das ist nur der Messkopf, es ist eindeutig nicht genug. Ich entscheide mich, meine selbstgebauten Teile aufzurüsten und zu demontieren, wobei die wichtigste Komponente vielleicht ein variabler Widerstand PPB-15E mit einem maximalen Widerstand von 33 Ohm ist.

Das neue Gehäuse orientiert sich ausschließlich an den Abmessungen der Anzeige des Tonbandgeräts, die die Funktionen des Milliamperemeters übernimmt.

Dazu "zieht" er eine neue Skala (wählt den Strom der vollen Abweichung des Pfeils bei 150 mA, und Sie können es bis zum Maximum machen).

Dann wird ein Shunt auf die Messuhr gelegt.

Der Shunt wurde aus einer Nichrom-Heizspirale mit einem Durchmesser von 0,5 mm hergestellt. Der Transistor KT818 muss auf dem Kühlkörper platziert werden.

Verbindung (Gelenk) Konsole mit einer Antriebseinheit mittels durch integriert in das Steckergehäuse improvisierten, Stifte, die sich von einem herkömmlichen Netzstecker an einem Ende aufgenommen sind, die M4 Gewinde versehen ist, von denen jeweils zwei Muttern mit dem Gehäuse verschraubt.

Das letzte Bild von dem, was passiert ist. Eine vollkommenere Schöpfung kam eindeutig heraus. Die LED erfüllt nicht nur die Funktion der Anzeige, sondern auch die Beleuchtung der aktuellen Stabilisatorskala. Mit dem Wunsch nach Erfolg, Babay.

Freundliche Tageszeit. Heute mein Post über spannungsregler. Was ist das? Zuallererst benötigt jede radioelektronische Schaltung eine Stromquelle für den Betrieb. Stromquellen sind unterschiedlich: stabilisiert und unstabilisiert, DC und wechselstromgepulst und linear, resonant und quasi-resonant. Eine derart große Vielfalt ist auf verschiedene Schemata zurückzuführen, aus denen elektronische Schaltungen arbeiten. Im Folgenden finden Sie eine Tabelle zum Vergleich der Stromversorgungskreise.

Für Essen elektronische Schaltkreise, die keine hohe Stabilität der DC-Versorgungsspannung oder große Ausgangsleistung erfordern, ist es ratsam, einfache, zuverlässige und billige lineare Spannungsquellen zu verwenden. Die Grundlage jeder linearen Spannungsquelle ist parametrischer Spannungsregler. Die Grundlage solcher Vorrichtungen ist ein Element mit einer nichtlinearen Volt-Ampere-Charakteristik, bei der die Spannung an den Elektroden wenig von dem Strom abhängt, der durch das Element fließt. Ein solches Element ist die zener-Diode.

Zener stellt eine spezielle Gruppe dar, deren Betriebsmodus durch einen Rückwärtszweig der Strom-Spannungs-Kennlinie im Bereich des Durchbruchs gekennzeichnet ist. Betrachten wir die Strom-Spannungs-Kennlinie einer Diode genauer.

Arbeitsprinzip einer Zenerdiode

Wenn die Diode in Vorwärtsrichtung eingeschaltet wird (die Anode ist "+", die Kathode ist "-"), beginnt sie frei Strom zu leiten bei einer Spannung U Porenund beim Einschalten in die entgegengesetzte Richtung (die Anode ist "-", die Kathode ist "+") durch die Diode kann nur passieren strom I ob, die einen Wert von einigen μA hat. Wenn wir zunehmen sperrspannung U obr  auf einer Diode zu einem bestimmten der Wert U ist inv.max  es wird einen elektrischen Durchschlag der Diode geben und wenn der Strom ausreichend hoch ist, tritt ein thermischer Durchschlag auf und die Diode bricht zusammen. Die Diode kann so ausgelegt werden, dass sie im Bereich des elektrischen Durchschlags arbeitet, wenn wir den Strom begrenzen, der durch die Diode fließt (die Durchbruchspannung für verschiedene Dioden beträgt 50-200 V).

Das Stabilitron ist so ausgelegt, dass seine Strom-Spannungs-Kennlinie im Durchbruchsbereich eine hohe Linearität aufweist und die Durchbruchspannung relativ konstant ist. Somit können wir sagen, dass die Stabilisierung der Spannung durch eine Zenerdiode während ihres Betriebs realisiert wird auf dem hinteren Zweig  Strom-Spannungs-Kennlinien, im Bereich von gerade Zweige  Die Zenerdiode verhält sich wie eine gewöhnliche Diode. Die Zenerdiode wird wie folgt bezeichnet

Grundlegende Parameter der Zener-Diode

Betrachten Sie die wichtigsten zener-Dioden-Parameter  durch seine Strom-Spannungs-Charakteristik.

Stabilisierungsspannung U st  wird durch die Spannung an der Zenerdiode beim Fließen bestimmt stabilisierungsstrom I st. Gegenwärtig hergestellte Zenerdioden mit einer Spannungsstabilisierung von 0,7 bis 200 V.

Maximal zulässig gleichstrom  Stabilisierung von I st.max  beschränkt auf maximal zulässige Verlustleistung P max, was wiederum von der Umgebungstemperatur abhängt.

Der minimale Stabilisierungsstrom I st.min  wird durch den minimalen Wert des Stroms durch die Zenerdiode bestimmt, bei dem die Vorrichtung in Betrieb bleibt. Zwischen den Werten von I st.max und I st.min ist die Volt-Ampere-Charakteristik der Zenerdiode am linearsten und die Stabilisierungsspannung variiert geringfügig.

Zener-Diodendifferential r CT  - ein Wert, der durch das Verhältnis des Stan der ΔU CT-Vorrichtung zu dem kleinen Inkrement des Stabilisierungsstroms Δi CT bestimmt wird, der sie verursacht hat.

Die Zener-Diode, die in der Vorwärtsrichtung enthalten ist, ist als eine normale Diode durch die Werte gekennzeichnet konstante Gleichspannung U pr  und maximal zulässiger konstanter Vorwärtsstrom I pr.max.

Parametrischer Stabilisator

Die Hauptschaltung der Zener-Diode, die eine Schaltung ist parametrischer Stabilisatorsowie eine Referenzspannungsquelle in Stabilisatoren anderer Typen ist unten angegeben.

Diese Schaltung ist ein Spannungsteiler bestehend aus ballastwiderstand R1 und Zenerdiode VDparallel zu welchem ​​der Lastwiderstand RH eingeschaltet ist Ein solcher Spannungsregler sorgt für eine Stabilisierung der Ausgangsspannung, wenn die Versorgungsspannung U P und der Laststrom I N variiert werden.

Überlegen Sie arbeitsprinzip  von diesem Schema. Ein Anstieg der Spannung am Eingang des Stabilisators führt zu einem Anstieg des Stroms, der durch den Widerstand R1 und die Zener-Diode VD fließt. Aufgrund ihrer Volt-Ampere-Charakteristik wird sich die Spannung an der Zener-Diode VD praktisch nicht ändern und dementsprechend auch die Spannung am Widerstand der Last Rn. Somit wird fast die gesamte Spannungsänderung an den Widerstand R1 angelegt. Somit ist es einfach genug, die notwendigen Parameter der Schaltung zu berechnen.

Berechnung des parametrischen Stabilisators

Die Anfangsdaten für die Berechnung zur Berechnung des einfachsten parametrischen Spannungsreglers sind:

eingangsspannung U0;

ausgangsspannung U1  = U st ist die Stabilisierungsspannung;

ausgangsstrom I H  = I ST;

Nehmen Sie zum Beispiel die folgenden Daten: U0 = 12 V, U1 = 5 V, IH = 10 mA = 0,1 A.

1. Für die Stabilisierungsspannung wählen wir eine Zenerdiode vom Typ BZX85C5V1RL (Us = 5,1 V, differenzieller Widerstand rst = 10 Ohm).

2. Ermitteln Sie den erforderlichen Ballastwiderstand R1:

3. Bestimmen Sie den Stabilisierungsfaktor:

4. Bestimmen Sie die Effizienz

Erhöhung der Leistung des parametrischen Stabilisators

Die maximale Ausgangsleistung des einfachsten parametrischen Spannungsreglers hängt von den Werten von I st.max und Pmax der Zenerdiode ab. Die Leistung des parametrischen Stabilisators kann erhöht werden, wenn ein Transistor als Regelkomponente verwendet wird, die als Konstantstromverstärker wirkt.

Paralleler Stabilisator

  SSN-Schema mit Parallelschaltung des Transistors

Die Schaltung ist ein Emitterfolger, parallel zu dem Transistor VT ist der Lastwiderstand R H eingeschaltet. Der Ballastwiderstand R1 kann sowohl mit dem Kollektor als auch mit der Emitterschaltung des Transistors verbunden sein. Die Lastspannung ist

Das Schema funktioniert wie folgt. Durch die Erhöhung des Stromes durch den Widerstand R H, und damit die Spannung (U1 = U CT) am Ausgang des Stabilisators, gibt es eine Erhöhung in der Basis-Emitterspannung (U EB) und der Kollektorstrom I K, da der Transistor in dem Verstärkungsbereich arbeitet. Eine Erhöhung des Kollektorstroms führt zu einem Anstieg des Spannungsabfalls am Ballastwiderstand R1, der den Spannungsanstieg am Ausgang des Stabilisators (U1 = U CT) kompensiert. Da der ST-Strom der Zenerdiode gleichzeitig der Basisstrom des Transistors ist, ist es offensichtlich, dass der Laststrom in dieser Schaltung 21 mal größer als in der einfachsten parametrischen Stabilisierungsschaltung sein kann. Der Widerstand R2 erhöht den Strom durch die Zenerdiode und gewährleistet seinen stabilen Betrieb bei dem maximalen Wert des Koeffizienten h21e, der minimalen Versorgungsspannung U0 und maximaler Strom  lade ich H.

Der Stabilisierungsfaktor wird sein

wobei R VT der Eingangswiderstand des Emitterfolgers ist

wobei R e und R b die Widerstände des Emitters und der Basis des Transistors sind.

Der Widerstand Re hängt stark vom Emitterstrom ab. Wenn der Emitterstrom abnimmt, steigt der Widerstand Re schnell an, und dies führt zu einem Anstieg von R VT, was die stabilisierenden Eigenschaften verschlechtert. Der Wert von Re kann durch Verwendung von reduziert werden leistungsfähige Transistoren  oder zusammengesetzte Transistoren.

Serienstabilisator

Parametric SpannungsreglerDie Schaltung, von der unten gezeigt ist, ist ein Emitterfolger an einem Transistor VT mit einem in Reihe geschalteten Lastwiderstand RH. Die Quelle der Referenzspannung in dieser Schaltung ist die Zener-Diode VD.

  Schema von SSN mit seriellem Einschalten des Transistors

Ausgangsspannung des Stabilisators:

Das Schema funktioniert wie folgt. Durch Erhöhung verringert den Strom durch den Widerstand R H, und damit die Spannung (U1 = U ST) am Ausgang des Stabilisators auf die Gate-Spannung UEB Transistor und dessen Basisstrom reduziert wird. Dies führt zu einem Anstieg der Spannung am Kollektor-Emitter-Übergang, wodurch die Ausgangsspannung praktisch unverändert bleibt. Der optimale Wert des Stroms der Referenz-Zenerdiode VD wird durch den Widerstand des Widerstands R2 bestimmt, der in der Stromversorgungsschaltung U0 enthalten ist. Bei einem konstanten Wert der Eingangsspannung U0 stehen der Basisstrom des Transistors IB und der Stabilisierungsstrom durch die Beziehung IB + I ST = const in Beziehung zueinander.

Stabilisierungsfaktor der Schaltung

wobei R k der Kollektorwiderstand des Bipolartransistors ist.

Normalerweise k ST ≈ 15 ... 20.

Stabilisierungsfaktor des parametrischen Stabilisators Die Spannung kann erheblich erhöht werden, indem in ihre Schaltung eine separate Hilfsquelle mit U'0\u003e U1 eingeführt wird und ein zusammengesetzter Transistor verwendet wird.

  PCN-Schema mit zusammengesetzter Transistor  und Betreiben einer Zener-Diode von einer separaten Spannungsquelle

Die Theorie ist gut, aber eine Theorie ohne Übung ist nur ein Schütteln der Luft.