Fuente de alimentación "Es más fácil". Parte dos
Sí, ¿has venido? ¿Qué, curiosidad torturada? Pero estoy muy feliz No, en serio. Póngase cómodo, ahora haremos algunos cálculos simples juntos, que son necesarios para bungle la unidad de fuente de alimentación, que ya hemos hecho en la primera parte del artículo. Aunque debo decir que estos cálculos pueden ser útiles en esquemas más complejos.
Por lo tanto, nuestra fuente de alimentación consta de dos componentes principales: un rectificador que consta de un transformador, diodos rectificadores y un condensador y un estabilizador que consta de todo lo demás. Al igual que los indios reales, empecemos, tal vez, desde el final y calculemos primero el estabilizador.
Estabilizador
El circuito estabilizador se muestra en la figura.
Esto, el llamado paramétrico estabilizador. Consiste de dos partes:
1 - el estabilizador en sí mismo en un diodo zener D con una resistencia de balasto Rb
2 - seguidor del emisor en el transistor VT.
Directamente para garantizar que la tensión siga siendo la que necesitamos, el estabilizador supervisa y el emisor seguidor le permite conectarse carga pesada al estabilizador. Juega el papel de un amplificador o, si se quiere, una pinza.
Los dos parámetros principales de nuestra unidad de fuente de alimentación son la tensión de salida y la corriente de carga máxima. Vamos a llamarlos:
Uvyh es la tension
y
Imax es el actual.
Para la fuente de alimentación, que hemos estado descargando en la última parte, Uout = 14 voltios e Imax = 1 amperio.
Primero, debemos determinar qué voltaje Uin necesitamos aplicar al estabilizador para obtener el Uout necesario en la salida.
Este voltaje está determinado por la fórmula:
Uin = Uout + 3
¿De dónde vino la figura 3? Esta es la caída de voltaje a través de la unión colector-emisor del transistor VT. Por lo tanto, para operar nuestro estabilizador en su entrada, debemos aplicar al menos 17 voltios.
Transistor
Vamos a determinar qué tipo de transistor VT necesitamos. Para hacer esto, necesitamos determinar cuánta energía se disipará.
Pmax = 1.3 (Uin-Uout) Imax
Uno debe tener en cuenta un momento. Para el cálculo, tomamos el máximo voltaje de salida unidad de suministro de energía. Sin embargo, en este cálculo, es necesario tomar lo contrario a la tensión mínima que produce la fuente de alimentación. Y, en nuestro caso, es de 1,5 voltios. Si esto no se hace, entonces el transistor puede cubrirse con un recipiente de cobre, ya que la potencia máxima se calculará incorrectamente.
Compruébalo tú mismo
Si tomamos Uout = 14 voltios, entonces obtenemos Pmax = 1.3 * (17-14) * 1 = 3.9 W.
Y si tomamos Uout = 1.5 voltios, entonces Pmax = 1.3 * (17-1.5) * 1 = 20.15 W
Es decir, si no se hubiera tenido en cuenta, habría resultado que la potencia calculada es CINCO veces menor que la real. Por supuesto, al transistor no le gustaría mucho.
Bueno, ahora subimos al directorio y elegimos un transistor.
Además de la potencia recién recibido, es necesario tener en cuenta que limitan la tensión entre el emisor y el colector debe ser más Ui y una corriente máxima de colector debe ser mayor que Imax. Elegí el KT817, un transistor bastante decente ...
Consideramos el estabilizador en sí mismo.
Primero, determinamos la corriente máxima de la base del transistor recién seleccionado (y, como pensabas, todo en nuestro mundo cruel consume, incluso la base de transistores).
Ib max = Imax / h21E min
h21E min - esta es la velocidad de transferencia de corriente mínima del transistor, y se toma desde el directorio si hay límites para este parámetro especifica - algo así como 30 ... 40, que toma el más pequeño. Bueno, solo tengo un número escrito en el directorio: 25, lo consideraremos y ¿qué más queda?
Ib max = 1/25 = 0.04 A (o 40 mA). No un poco
Bueno, ahora busquemos un diodo Zener.
La búsqueda debe realizarse en dos parámetros: el voltaje de estabilización y la corriente de estabilización.
La tensión de estabilización debe ser igual a la tensión de salida máxima de la fuente de alimentación, es decir, 14 voltios, y la corriente, no menos de 40 mA, es decir, lo que calculamos.
Estamos de nuevo en el directorio ...
En voltaje, tenemos miedo de un diodo Zener D814D, además, él estaba cerca. Pero aquí está la corriente de estabilización ... 5 mA no es bueno en absoluto. ¿Qué vamos a hacer? Reduciremos la corriente base del transistor de salida. Y para esto, agregamos al circuito uno más transistor. Miramos la imagen. Agregamos un transistor VT2 al circuito. Esta operación nos permite reducir la carga en el diodo zener en h21E veces. h21E, por supuesto, el transistor que acabamos de agregar al circuito. Especialmente sin pensar, tomé KT315 de una pila de glándulas. Su mínimo h21E es 30, es decir, podemos reducir la corriente a 40/30 = 1.33 mA, que es bastante adecuado para nosotros.
Ahora calcule la resistencia y la potencia de la resistencia de lastre Rb.
Rb = (Uвх-Ust) / (Ib max + Ist min)
donde Ust es el voltaje de estabilización del diodo Zener,
Ist min - Stabilitron stabilization current.
Rb = (17-14) / ((1.33 + 5) / 1000) = 470 Ohm.
Ahora determine la potencia de esta resistencia
Prb = (Uin-Ust) 2 / Rb.
Prb = (17-14) 2/470 = 0.02 W.
En realidad eso es todo. Por lo tanto, a partir de los datos iniciales, la tensión y la corriente de salida, obtuvimos todos los elementos del circuito y la tensión de entrada, que debe alimentarse al estabilizador.
Sin embargo, no nos relajamos, todavía estamos esperando el rectificador. Creo que sí, creo que sí (juego de palabras sin embargo).
Entonces, mira el circuito rectificador.
Bueno, todo es más simple aquí y casi en tus dedos. Dado que sabemos qué voltaje necesitamos aplicar al estabilizador - 17 voltios, calcule el voltaje en bobina secundaria transformador Para hacer esto, vamos, como al principio, desde la cola. Entonces, después del condensador de filtro, debemos tener un voltaje de 17 voltios.
Teniendo en cuenta el hecho de que el condensador de filtro aumenta la tensión rectificada en 1,41 veces, obtenemos que después del puente rectificador deberíamos tener 17 / 1.41 = 12 voltios.
Ahora considere que en el puente rectificador perdemos aproximadamente 1.5-2 voltios, por lo tanto, el voltaje en el devanado secundario debe ser 12 + 2 = 14 voltios. Puede suceder que no es un transformador de este tipo, no es terriblemente - en este caso, es posible utilizar un transformador con la tensión en el devanado secundario de 13 a 16 voltios.
Cf = 3200In / UnKn
donde In es la corriente de carga máxima,
Un es el voltaje en la carga,
Kн es el coeficiente de rizado.
En nuestro caso
Iн = 1 Amperio,
Un = 17 voltios,
KH = 0.01.
Cf = 3200 * 1/17 * 0.01 = 18823.
Sin embargo, dado que todavía hay un regulador de voltaje detrás del rectificador, podemos reducir la capacidad de diseño en 5 ... 10 veces. Es decir, 2000 uF serán suficientes.
Queda por elegir diodos rectificadores o un puente de diodos.
Para hacer esto, necesitamos conocer los dos parámetros principales: la corriente máxima que fluye a través de un diodo y la tensión inversa máxima, solo a través de un diodo.
Se supone que la tensión inversa máxima requerida es tan
Uobr max = 2Un, es decir, Uobr max = 2 * 17 = 34 Volts.
Y la corriente máxima, para un diodo debe ser mayor o igual a la actual carga de la unidad de potencia. Bueno, para los conjuntos de diodos en los directorios, indique la corriente máxima total que puede fluir a través de este conjunto.
Bueno, eso parece ser todo sobre rectificadores y estabilizadores paramétricos.
Delante tenemos un estabilizador para los más perezosos, en un microcircuito integrado y un estabilizador para los trabajadores, un estabilizador de compensación.
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Muy a menudo, los dispositivos de radio para su funcionamiento requieren un voltaje estable independiente de los cambios en la fuente de alimentación y la corriente de carga. Para resolver estos problemas, se utilizan dispositivos de compensación y estabilización paramétrica.
Estabilizador paramétrico
Su principio de operación radica en las propiedades de los dispositivos semiconductores. La característica de corriente de voltaje de un diodo zener se muestra en el gráfico.
Cuando el diodo Zener está encendido, las propiedades son similares a las características de un simple diodo basado en silicio. Si el diodo Zener se gira en la dirección opuesta, entonces corriente eléctrica primero crecerá lentamente, pero cuando se alcanza un cierto valor de voltaje, ocurre una falla. Este modo, cuando un pequeño incremento en el voltaje crea una gran corriente del diodo Zener. El voltaje de ruptura se llama voltaje de estabilización. Para evitar la falla del diodo zener, el flujo de corriente está limitado por la resistencia. Cuando la corriente zener fluctúa desde el valor más bajo al más alto, la tensión no cambia.
El diagrama muestra un divisor de voltaje, que consiste en un balasto y un diodo Zener. Una carga está conectada en paralelo a ella. Durante el cambio en la tensión de suministro, la corriente de la resistencia también cambia. El zener toma cambios en sí mismo: la corriente cambia, y el voltaje permanece constante. Cuando la resistencia de carga cambia, la corriente cambia y la tensión permanece constante.
Estabilizador compensador
El dispositivo considerado anteriormente es de diseño muy simple, pero permite alimentar el dispositivo con una corriente que no supera la corriente máxima del diodo Zener. Como resultado, se utilizan dispositivos que estabilizan el voltaje y se llaman dispositivos de compensación. Se componen de dos tipos: paralelo y secuencial.
El dispositivo es llamado por el método de conexión del elemento de control. Por lo general, se usan estabilizadores de compensación que son secuenciales. Su esquema:
El elemento de control es un transistor conectado en serie con la carga. El voltaje de salida es igual a la diferencia entre el diodo zener y el emisor, que es de unos pocos voltios, por lo que se supone que el voltaje de salida es igual al voltaje de estabilización.
Los dispositivos de ambos tipos considerados tienen deficiencias: es imposible obtener el valor exacto de la tensión de salida y hacer ajustes durante la operación. Si es necesario crear la posibilidad de regulación, el estabilizador del tipo compensador se fabrica de acuerdo con el esquema:
En este dispositivo, el ajuste se lleva a cabo mediante un transistor. La tensión principal es producida por un diodo Zener. Si la tensión de salida aumenta, la base del transistor es negativa, a diferencia del emisor, el transistor se abrirá en una cantidad mayor y la corriente aumentará. Como consecuencia, la tensión del valor negativo en el colector disminuirá, así como en el transistor. El segundo transistor se cerrará, su resistencia aumentará, el voltaje de los cables aumentará. Esto conduce a una disminución en el voltaje de salida y un retorno al valor anterior.
Con una disminución en el voltaje de salida, se producen procesos similares. Ajustar estrés exacto la salida puede ser una configuración de resistencia.
Estabilizadores en microcircuitos
Tales dispositivos en la versión integrada tienen características aumentadas de parámetros y propiedades, que difieren de dispositivos similares en semiconductores. También tienen mayor confiabilidad, pequeñas dimensiones y peso, además de bajo costo.
Estabilizador serial
- 1 - fuente de voltaje;
- 2 - Elemento de ajuste;
- 3 - amplificador;
- 5 - determinante de voltaje de salida;
- 6 - resistencia a la carga.
El elemento de control actúa como una resistencia variable conectada en serie con la carga. Cuando la tensión fluctúa, la resistencia del elemento de control cambia de modo que tiene lugar la compensación de tales oscilaciones. La influencia en el elemento de ajuste se realiza por feedback, que contiene el elemento de control, la fuente de tensión principal y el medidor de voltaje. Este medidor es un potenciómetro, del cual proviene parte de la tensión de salida.
La realimentación regula la tensión de salida utilizada para la carga, la tensión de salida del potenciómetro se iguala a la tensión principal. Las fluctuaciones de voltaje de la fuente principal causan una caída de voltaje en el ajuste. Debido a esto, el elemento de medición en ciertos límites se puede usar para ajustar el voltaje de salida. Si se planea que el estabilizador se fabrique para una cierta cantidad de voltaje, entonces el elemento de medición se crea dentro del microcircuito con compensación de temperatura. Si hay un amplio rango de voltaje de salida, el elemento de medición se ejecuta detrás del microcircuito.
Estabilizador Paralelo
- 1 - fuente de voltaje;
- Regulación de 2 elementos;
- 3 - amplificador;
- 4 - fuente de tensión principal;
- 5 - elemento de medición;
- 6 - resistencia a la carga.
Si comparamos los circuitos del estabilizador, entonces el dispositivo de tipo secuencial tiene una mayor eficiencia con carga incompleta. El dispositivo paralelo consume energía inalterada de la fuente y la envía al elemento de ajuste y a la carga. Los estabilizadores paralelos se recomiendan para ser utilizados a cargas constantes a plena carga. El estabilizador paralelo no crea un peligro en el caso de un cortocircuito, una vista consecutiva en ralentí. Con una carga constante, ambos dispositivos crean una alta eficiencia.
Estabilizador en el chip con 3 pines
Las versiones innovadoras de los circuitos de estabilizadores de tipo secuencial se realizan en un microcircuito de 3 pines. Debido a que solo hay tres conclusiones, son más fáciles de usar en aplicaciones prácticas, ya que desplazan el resto de los estabilizadores en el rango de 0.1-3 amperios.
- U in - voltaje de entrada no procesado;
- U fuera - voltaje de salida.
Es posible no utilizar los contenedores C1 y C2, sin embargo, permiten optimizar las propiedades del estabilizador. La capacidad C1 se usa para crear la estabilidad del sistema, la capacidad C2 es necesaria por la razón de que el aumento repentino de la carga no puede ser rastreado por el estabilizador. En este caso, la corriente es soportada por la capacitancia C2. Prácticamente a menudo se usan chips de la serie 7900 de Motorola, que estabilizan el valor positivo del voltaje, y 7900 - el valor con un signo menos.
El chip se ve así:
Para aumentar la fiabilidad y crear refrigeración, el estabilizador está montado en el radiador.
Estabilizadores en transistores
En la primera figura, el circuito en el transistor es 2SC1061.
A la salida del dispositivo recibe 12 voltios, el voltaje de salida depende directamente del voltaje del diodo Zener. La corriente máxima permitida es de 1 amperio.
Cuando se usa el transistor 2N 3055, la corriente de salida máxima permitida se puede aumentar a 2 amperios. En la segunda figura, el circuito estabilizador en el transistor 2N 3055, el voltaje de salida, como en la figura 1, depende del voltaje del diodo Zener.
- 6 V - voltaje de salida, R1 = 330, VD = 6.6 voltios
- 7.5 V - voltaje de salida, R1 = 270, VD = 8.2 voltios
- 9 V - voltaje de salida, R1 = 180, Vd = 10
En la tercera figura, el adaptador para el automóvil, está el voltaje de la batería en el automóvil. Para crear una tensión de un valor más pequeño, se usa dicho esquema.
En cualquier red, el voltaje no es estable y cambia constantemente. Depende principalmente del consumo de electricidad. Por lo tanto, al conectar los dispositivos a la toma de corriente, puede reducir significativamente el voltaje en la red. La desviación promedio es del 10%. Muchos dispositivos que funcionan con electricidad están diseñados para cambios menores. Sin embargo, grandes fluctuaciones conducen a sobrecargas de transformadores.
¿Cómo se arregla el estabilizador?
El elemento principal del estabilizador se considera un transformador. A través de un circuito alterno, está conectado a diodos. En algunos sistemas, hay más de cinco unidades. Como resultado, forman un puente en el estabilizador. Detrás de los diodos hay un transistor, detrás del cual se establece el regulador. Además, hay condensadores en los estabilizadores. La automatización se desconecta por medio de un mecanismo de cierre.
Eliminación de la interferencia
El principio de los estabilizadores se basa en el método de retroalimentación. En la primera etapa, el voltaje se aplica al transformador. Si su valor límite excede la norma, entonces un diodo ingresa al trabajo. Está conectado directamente al transistor en un circuito. Si consideramos el sistema, entonces el voltaje se filtra adicionalmente. En este caso, el condensador actúa como un convertidor.
Después de que la corriente pasa la resistencia, vuelve nuevamente al transformador. Como resultado, el valor nominal de la carga cambia. Para la estabilidad del proceso en la red hay automatización. Gracias a eso, los condensadores no se sobrecalientan en el circuito colector. En la salida, la corriente de red pasa a través del devanado a través de otro filtro. Eventualmente, la tensión se rectifica.
Características de estabilizadores de red
El circuito básico del regulador de voltaje de este tipo es un conjunto de transistores, así como diodos. A su vez, el mecanismo de cierre está ausente. Los reguladores son del tipo habitual. En algunos modelos, el sistema de visualización se instala adicionalmente.
Es capaz de mostrar el poder de los saltos en la red. La sensibilidad del modelo es bastante diferente. Los condensadores, como regla, están en el circuito de tipo compensador. Ellos no tienen un sistema de seguridad.
Modelos con regulador
Para equipos de refrigeración es muy solicitado esquema ajustable implica la posibilidad de configurar el dispositivo antes de usarlo. En este caso, ayuda a eliminar la interferencia de alta frecuencia. A su vez, el campo electromagnético de los problemas de las resistencias no representa.
Los condensadores también se incluyen en estabilizador ajustable voltaje Su esquema no funciona sin puentes transistor, que están conectados entre sí a lo largo de una cadena de colectores. Directamente los reguladores se pueden instalar en varias modificaciones. Mucho en este caso depende del estrés final. Además, se tiene en cuenta el tipo de transformador que está presente en el estabilizador.
Estabilizadores "Resant"
El circuito regulador de voltaje "Resant" es un conjunto de transistores que interactúan entre sí a través del colector. Hay un ventilador para enfriar el sistema. Con sobrecargas de alta frecuencia, el condensador del tipo de compensación se maneja en el sistema.
Además, el circuito regulador de voltaje de "Resanta" incluye puentes de diodos. Los reguladores en muchos modelos se instalan convencionalmente. Restricciones en los estabilizadores de carga "Resant" es. En general, la interferencia es percibida por todos. Las desventajas son el alto nivel de ruido de los transformadores.
El esquema de modelos con una tensión de 220 V
El circuito del regulador de voltaje 220 V difiere de otros dispositivos en que contiene este elemento. Este elemento está conectado directamente al regulador. Justo detrás del sistema de filtración hay un puente de diodos. Para estabilizar las oscilaciones, se proporciona adicionalmente un circuito de transistores. En la salida después del bobinado hay un condensador.
Las sobrecargas en el sistema son manejadas por un transformador. La corriente es convertida por él. En general, el rango de potencia de estos dispositivos es bastante alto. Trabaja estos estabilizadores son capaces y a temperatura bajo cero. Por el ruido, no difieren de otros tipos de modelos. El parámetro de sensibilidad depende en gran medida del fabricante. También se ve afectado por el tipo de controlador instalado.
Principio de funcionamiento de los estabilizadores de impulso
El circuito del estabilizador de tensión eléctrica de este tipo es similar al modelo analógico de relé. Sin embargo, hay diferencias en el sistema. El elemento principal en el circuito se considera un modulador. Este dispositivo está ocupado porque lee los valores de voltaje. Entonces la señal se transfiere a uno de los transformadores. Hay un procesamiento completo de la información.
Para cambiar el amperaje, hay dos transductores. Sin embargo, en algunos modelos está instalado uno. Para hacer frente al campo electromagnético, se utiliza un divisor rectificador. Cuando la tensión aumenta, baja la frecuencia límite. Para que la corriente fluya hacia el devanado, los diodos transmiten la señal a los transistores. En la salida, la tensión estabilizada pasa a través del devanado secundario.
Modelos de estabilizadores de alta frecuencia
En comparación con los modelos de relés, el regulador de voltaje de alta frecuencia (el circuito se muestra a continuación) es más complicado y están involucrados más de dos diodos. Una característica distintiva de los dispositivos de este tipo se considera de alta potencia.
Los transformadores en el circuito están diseñados para una gran interferencia. Como resultado, estos dispositivos pueden proteger cualquier electrodoméstico de la casa. El sistema de filtración en ellos está ajustado a varios saltos. Debido a la supervisión del voltaje, el valor actual puede variar. El indicador de la frecuencia límite aumentará en la entrada y disminuirá en la salida. La transformación de la corriente en este circuito se lleva a cabo en dos etapas.
Inicialmente, se activa un transistor con un filtro en la entrada. En la segunda etapa, el puente de diodos está encendido. Para que el proceso de conversión actual termine, el sistema necesita un amplificador. Se instala, por regla general, entre resistencias. Por lo tanto, la temperatura en el dispositivo se mantiene en el nivel adecuado. Además, se tiene en cuenta el sistema. El uso de la unidad de protección depende de su funcionamiento.
Estabilizadores para 15 V
Para dispositivos con una tensión de 15 V, se utiliza un regulador de voltaje de red, cuyo circuito es bastante simple en su estructura. El umbral de sensibilidad de los instrumentos está en un nivel bajo. Los modelos con un sistema de indicación son muy difíciles de cumplir. En los filtros no necesitan, ya que las oscilaciones en el circuito son insignificantes.
Las resistencias en muchos modelos solo están en la salida. Debido a esto, el proceso de conversión se lleva a cabo con bastante rapidez. Los amplificadores de entrada se instalan de la manera más simple. Mucho en este caso depende del fabricante. Se usa un regulador de voltaje (el esquema se muestra a continuación) de este tipo con mayor frecuencia en estudios de laboratorio.
Características de los modelos de 5 V
Para dispositivos con una tensión de 5 V, use un regulador de voltaje de red especial. Su circuito consta de resistencias, como regla, no más de dos. Aplicar tales estabilizadores únicamente para el funcionamiento normal instrumentos de medición. En general, son bastante compactos, pero trabajan en silencio.
Modelos de la serie SVK
Los modelos de esta serie se refieren a estabilizadores de tipo lateral. La mayoría de las veces se usan en producción para reducir las sobretensiones de la red. El diagrama de conexión del regulador de voltaje de este modelo proporciona la presencia de cuatro transistores, que están ubicados en pares. Debido a esto, la corriente supera la menor resistencia en el circuito. En la salida del sistema, hay un devanado para el efecto inverso. Hay dos filtros en el circuito.
Debido a la ausencia de un condensador, el proceso de conversión también ocurre más rápido. A los inconvenientes se le debe atribuir mayor sensibilidad. En el campo electromagnético, el dispositivo reacciona muy bruscamente. El regulador del regulador de voltaje serie SVK proporciona el regulador, así como el sistema de visualización. La tensión máxima del dispositivo se percibe a 240 V y la desviación no puede exceder el 10%.
Estabilizadores automáticos "Ligao 220 V"
Para los sistemas de señalización, el regulador de voltaje 220V es solicitado por la empresa "Ligao". Su esquema se basa en el trabajo de los tiristores. Utilice estos elementos son capaces de exclusivamente en circuitos semiconductores. Hasta la fecha, hay bastantes tipos de tiristores. Por grado de seguridad, se dividen en estáticos y dinámicos. El primer tipo se usa con fuentes de electricidad de diversas capacidades. A su vez, los tiristores dinámicos tienen sus límites.
Si hablamos del regulador de voltaje de la compañía "Ligao" (el esquema se muestra a continuación), entonces tiene un elemento activo. En mayor medida, está destinado para el funcionamiento normal del regulador. Representa un conjunto de contactos que pueden conectarse. Esto es necesario para aumentar o disminuir la frecuencia límite en el sistema. En otros modelos de tiristores puede haber varios. Se instalan entre ellos por medio de cátodos. Como resultado, el dispositivo se puede aumentar significativamente.
Dispositivos de baja frecuencia
Para mantener dispositivos con una frecuencia de menos de 30 Hz, existe un regulador de voltaje de 220V. Su esquema es similar a los esquemas de los modelos de relés con la excepción de los transistores. En este caso, están presentes con el emisor. Algunas veces se instala un controlador adicional. Mucho depende del fabricante, así como del modelo. El controlador en el estabilizador es necesario para la transmisión de señal a la unidad de control.
Para que la conexión sea de alta calidad, los fabricantes usan un amplificador. Está instalado, por regla general, en la entrada. En la salida del sistema, generalmente hay un bobinado. Si habla del límite de voltaje de 220 V, puede encontrar dos condensadores. El coeficiente de transferencia actual de tales dispositivos es bastante bajo. La razón de esto se considera que es una frecuencia de limitación pequeña, que es una consecuencia del controlador. Sin embargo, el coeficiente de saturación está en un nivel alto. En muchos aspectos, está conectado con transistores, que están instalados con emisores.
¿Por qué necesitamos modelos de ferro-resonancia?
Los reguladores de voltaje de resonancia FERR (que se muestran a continuación) se utilizan en diversas instalaciones industriales. El umbral de sensibilidad en ellos es bastante alto debido a las potentes fuentes de alimentación. Los transistores se instalan principalmente en pares. La cantidad de condensadores depende del fabricante. En este caso, esto afectará el umbral final de sensibilidad. Para estabilizar el voltaje, no se usan tiristores.
En esta situación, el recolector puede hacer frente a esta tarea. Su ganancia es muy alta debido a la transmisión de señal directa. Si hablamos de las características de voltios-amperios, la resistencia en el circuito se mantiene en el nivel de 5 MPa. En este caso, esto tiene un efecto positivo en la frecuencia límite del estabilizador. En la salida, la resistencia diferencial no excede 3 MPa. De la aumento de voltaje en el sistema guardar transistores. Por lo tanto, las sobrecargas actuales se pueden evitar en la mayoría de los casos.
Estabilizadores del tipo lateral
El esquema para estabilizadores del tipo lateral tiene un coeficiente de eficacia aumentado. El voltaje de entrada es, en promedio, 4 MPa. En este caso, la pulsación resiste una gran amplitud. A su vez, el voltaje de salida del estabilizador es de 4 MPa. Las resistencias en muchos modelos se instalan en serie "MP".
La regulación de corriente en el circuito es constante y debido a esto, la frecuencia límite puede reducirse a 40 Hz. Los divisores en amplificadores de este tipo funcionan junto con resistencias. Como resultado, todos los nodos funcionales están interconectados. El amplificador generalmente se instala después del condensador antes de bobinar.
Cuando se ensambla la primera fuente de alimentación, el circuito se toma de la forma más simple, para que todo sea seguro. Cuando puedes ejecutarlo y obtener hasta 12 voltios ajustables y la corriente debajo del radio amperio del piso penetra el significado de la frase "¡Y serás feliz!". Solo la felicidad no dura mucho y pronto se vuelve absolutamente obvio que el BP debe tener la capacidad de regular la corriente de salida. Completar la fuente de alimentación existente es factible, pero algo problemático: es mejor recopilar otra, más "avanzada". Hay una opción interesante. K es posible hacer un prefijo para ajustar la corriente en el rango de 20 mA y al máximo de lo que es capaz de dar, aquí está el esquema:
Este dispositivo fue ensamblado hace casi un año.
El estabilizador de corriente es realmente una cosa necesaria. Por ejemplo, ayudará a cargar cualquier batería, diseñada para voltaje de hasta 9 voltios inclusive, y tenga en cuenta que: Eso es solo la cabeza de medición, claramente no es suficiente. Decido actualizar y desmontar mis piezas hechas a sí mismas, donde, quizás, el componente más significativo es una resistencia variable PPB-15E con una resistencia máxima de 33 Ohm.
El nuevo caso está orientado únicamente a las dimensiones del indicador de la grabadora, que realizará las funciones del miliamperímetro.
Para hacer esto, "dibuja" una nueva escala (elige la corriente de la desviación completa de la flecha a 150 mA, y puedes hacerlo al máximo).
Luego se coloca una derivación en el reloj comparador.
La derivación se hizo a partir de una espiral de calentamiento de nicromo con un diámetro de 0,5 mm. El transistor KT818 debe colocarse en el radiador de refrigeración.
Compuesto (articulación) de la consola con una unidad de potencia transportada por medios integrados en la carcasa de enchufe improvisada, pasadores que se toman de un enchufe de alimentación convencional en un extremo que está roscado M4, por el cual dos tuercas de cada atornillados a la carcasa.
La imagen final de lo que sucedió. Una creación más perfecta salió inequívocamente. El LED no solo realiza la función de indicación, sino también la iluminación de la escala estabilizadora actual. Con un deseo de éxito, Babay.
Amable hora del día. Hoy mi publicación sobre reguladores de voltaje. Que es esto? En primer lugar, cualquier circuito radioelectrónico requiere una fuente de alimentación para su funcionamiento. Las fuentes de energía son diferentes: estabilizado y no estabilizado, DC y corriente alterna, pulsado y lineal, resonante y cuasi-resonante. Una variedad tan amplia se debe a varios esquemas a partir de los cuales funcionarán los circuitos electrónicos. A continuación hay una tabla de comparación de circuitos de suministro de energía.
Para la comida circuitos electrónicos, que no requieren una alta estabilidad de la tensión de alimentación de CC o una gran potencia de salida, es aconsejable utilizar fuentes de tensión lineal simples, fiables y baratas. La base de cualquier fuente de voltaje lineal es regulador de voltaje paramétrico. La base de tales dispositivos es un elemento con una característica de voltaje-ampere no lineal, en el que la tensión en los electrodos depende poco de la corriente que fluye a través del elemento. Uno de esos elementos es el diodo Zener.
Zener representa un grupo especial cuyo modo de funcionamiento se caracteriza por una rama hacia atrás de la característica de corriente-voltaje en la región de avería. Consideremos con más detalle la característica de voltaje de corriente de un diodo.
Principio de trabajo de un diodo Zener
Cuando el diodo se enciende en la dirección de avance (el ánodo es "+", el cátodo es "-"), comienza a pasar corriente libremente a una tensión U poros, y cuando se enciende en la dirección opuesta (el ánodo es "-", el cátodo es "+") a través del diodo solo puede pasar corriente que ob, que tiene un valor de unos pocos μA. Si aumentamos voltaje inverso U obr en un diodo a un cierto el valor U es inv.max habrá una falla eléctrica del diodo y si la corriente es suficientemente alta, se produce una falla térmica y el diodo se descompone. Se puede hacer que el diodo funcione en el campo de la falla eléctrica, si limitamos la corriente que pasa a través del diodo (la tensión de ruptura para diferentes diodos es de 50-200 V).
El estabilitron está diseñado de tal manera que su característica de corriente de voltaje en la región de ruptura tiene una alta linealidad, y el voltaje de ruptura es bastante constante. Por lo tanto, podemos decir que la estabilización de la tensión mediante un diodo Zener se realiza durante su funcionamiento en la rama posterior las características de corriente-voltaje, en la región de ramas rectas El diodo Zener se comporta como un diodo ordinario. El diodo Zener se indica de la siguiente manera
Parámetros básicos del diodo Zener
Considera el principal parámetros del diodo Zener por su característica de corriente de voltaje.
Tensión de estabilización U st está determinado por el voltaje en el diodo Zener cuando fluye corriente de estabilización I st. Diodos Zener actualmente producidos con una estabilización de voltaje de 0.7 a 200 V.
Máximo permitido corriente continua estabilización de I st.max limitado a disipación de potencia máxima permitida P max, que a su vez depende de la temperatura ambiente.
La corriente de estabilización mínima I st.min está determinado por el valor mínimo de la corriente a través del diodo zener, en el que el dispositivo permanece en funcionamiento. Entre los valores de I st.max y I st.min, la característica volt-amperio del diodo Zener es la más lineal y el voltaje de estabilización varía de forma insignificante.
Diodo Zener diferencial r CT - un valor determinado por la relación entre el incremento de voltaje de estabilización en el dispositivo ΔU CT y el pequeño incremento de la corriente de estabilización Δi CT que lo causó.
El diodo Zener, incluido en la dirección de avance, como un diodo normal, se caracteriza por los valores voltaje directo constante U pr y corriente directa constante máxima permitida I pr.max.
Estabilizador paramétrico
El circuito principal del diodo Zener, que es un circuito estabilizador paramétrico, así como una fuente de voltaje de referencia en estabilizadores de otros tipos se da a continuación.
Este circuito es un divisor de voltaje que consiste en resistencia de lastre R1 y diodo Zener VD, paralelamente a la cual se activa la resistencia de carga RH. Dicho regulador de voltaje proporciona estabilización de la tensión de salida cuando la tensión de alimentación U P y la corriente de carga I N varían.
Considerar principio de operación de este esquema Un aumento en la tensión a la entrada del estabilizador conduce a un aumento en la corriente que pasa a través de la resistencia R1 y el diodo Zener VD. Debido a sus características de voltios y amperes, la tensión en el diodo Zener VD prácticamente no cambiará, y en consecuencia la tensión en la resistencia de la carga R n también. Por lo tanto, casi todo el cambio de voltaje se aplicará a la resistencia R1. Por lo tanto, es bastante fácil calcular los parámetros necesarios del circuito.
Cálculo del estabilizador paramétrico.
Los datos iniciales para el cálculo para calcular el regulador de voltaje paramétrico más simple son:
voltaje de entrada U0;
voltaje de salida U1 = U st es el voltaje de estabilización;
corriente de salida I H = I ST;
Por ejemplo, tome los siguientes datos: U0 = 12 V, U1 = 5 V, I H = 10 mA = 0.1 A.
1. Para la tensión de estabilización, seleccionamos un diodo Zener del tipo BZX85C5V1RL (U st = 5.1 V, resistencia diferencial r st = 10 Ohm).
2. Determine la resistencia de lastre requerida R1:
3. Determine el factor de estabilización:
4. Determine la eficiencia
Aumento de la potencia del estabilizador paramétrico
La potencia máxima de salida del regulador de voltaje paramétrico más simple depende de los valores de I st.max y Pmax del diodo Zener. La potencia del estabilizador paramétrico puede aumentarse si se usa un transistor como componente regulador, que actuará como un amplificador de corriente constante.
Estabilizador Paralelo
Esquema de SSN con conmutación paralela del transistor
El circuito es un emisor seguidor, en paralelo con el transistor VT, la resistencia de carga R H está activada. La resistencia de lastre R1 se puede conectar tanto al colector como al circuito emisor del transistor. El voltaje de carga es
El esquema funciona de la siguiente manera. Al aumentar la corriente a través del resistor R H, y por lo tanto la tensión (U1 = U CT) en la salida del estabilizador, hay un aumento en la tensión de base-emisor (U EB) y el colector de corriente I K, puesto que el transistor opera en la región de ganancia. El aumento de la corriente de colector aumenta la caída de tensión en la resistencia de lastre R1, que compensa la subida de la tensión en la salida del estabilizador (U1 = U CT). Puesto que la corriente del diodo zener I ST es al mismo tiempo la corriente de base del transistor, es evidente que la corriente de carga en este circuito puede ser veces h 21e mayor que en el más simple estabilizador esquema paramétrico. La resistencia R2 aumenta la corriente a través del diodo Zener, asegurando su funcionamiento estable al valor máximo del coeficiente h21e, la tensión de alimentación mínima U0 y corriente máxima cargar I H.
El factor de estabilización será
donde R VT es la resistencia de entrada del seguidor del emisor
donde R e y R b son las resistencias del emisor y la base del transistor.
La resistencia R e depende fuertemente de la corriente del emisor. A medida que la corriente del emisor disminuye, la resistencia R e aumenta rápidamente y esto lleva a un aumento en R VT, lo que empeora las propiedades de estabilización. El valor de R e se puede reducir mediante el uso de transistores potentes o transistores compuestos.
Estabilizador serial
Regulador de voltaje paramétrico, cuyo circuito se muestra a continuación, es un seguidor de emisor en un transistor VT con una resistencia de carga conectada en serie R H. La fuente del voltaje de referencia en este circuito es el diodo Zener VD.
Esquema de SSN con encendido serie de transistor
Voltaje de salida del estabilizador:
El esquema funciona de la siguiente manera. Al aumentar la corriente a través del resistor R H, y por lo tanto la tensión (U1 = U ST) en la salida del estabilizador disminuye la puerta de transistor UEB tensión y su corriente de base se reduce. Esto conduce a un aumento en la tensión en la unión colector-emisor, como resultado de lo cual la tensión de salida permanece prácticamente sin cambios. El valor óptimo de la corriente del diodo zener de referencia VD está determinado por la resistencia de la resistencia R2 incluida en el circuito de alimentación U0. Con un valor constante de la tensión de entrada U0, la corriente de base del transistor I B y la corriente de estabilización están relacionadas entre sí por la relación I B + I ST = const.
Factor de estabilización del circuito
donde R k es la resistencia del colector del transistor bipolar.
Usualmente k ST ≈ 15 ... 20.
Factor de estabilización del estabilizador paramétrico la tensión puede aumentarse significativamente introduciendo en su circuito una fuente auxiliar separada con U'0\u003e U1 y utilizando un transistor compuesto.
Esquema de PCN con transistor compuesto y alimentando un diodo Zener desde una fuente de voltaje separada
La teoría es buena, pero una teoría sin práctica es solo una sacudida del aire.