트랜시버 주 전원 공급 장치

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일반적으로 값 비싼 수입 트랜시버를 구입하면 상당한 재료 비용이 발생합니다. 종종 전원 공급 장치를 구입할 돈이 남아 있지 않습니다. 그리고 여기서 행복한 라디오 아마추어는 전원 공급 장치 자체 제조의 문제에 직면합니다. 어떤 요구 사항을 충족해야 합니까?

우선, 필요한 전력과 함께 수제 전원 공급 장치는 연결된 트랜시버의 손상 가능성이 최소화되도록 우수한 신뢰성을 가져야합니다. 알려진 바와 같이 신뢰성은 모든 구조적 요소의 전체 신뢰성과 기능적 중요성에 따라 달라집니다. 주전원 공급 장치에서 전압 조정기는 중요한 역할을 합니다. 이 기사에서는 집에서 만든 네트워크 전원 공급 장치에 대한 설명을 제공하며 그 중 주요 "하이라이트"는 안정기 회로입니다. 블록은 KENWOOD TS-570D 트랜시버와 함께 약 XNUMX개월 동안 아무 말도 없이 작동했습니다. 최근 여름 무더위 속에서 그는 정격 전류에서 더미 부하로 약 하루 동안 작업하면서 추가 테스트를 통과했습니다.

전원 공급 장치 매개변수:

출력 전압 - 13,8V(조정 가능)
정격 부하 전류 - 25A
단락 보호 전류 - 27A
정격 부하 전류에서 출력 전압 강하 - 0,5V 이하
치수 - 130 x 140 x 350mm

안정기 회로의 선택보다 덜 중요한 문제는 전력 변압기의 계산 및 제조입니다. 이 작업은 거의 항상 많은 어려움과 관련이 있습니다. 올바른 크기의 철, 필요한 단면의 전선을 가져와야하며 가장 중요한 것은 힘든 권선을 만들어야합니다. 이 모든 순간 때문에 라디오 아마추어는 변압기의 독립적인 제조에 대해 귀머거리를 싫어하고 그것을 준비하려는 욕구를 갖게 됩니다. 이는 차례로 새로운 트랜시버로 방송하는 순간을 백 버너로 밀어 넣습니다.

사실 집에서 만든 변압기는 그렇게 어려운 일이 아닙니다. 당신이 시도하기 전에는 당신이 무엇을 할 수 있는지 결코 알 수 없습니다! 내 경험에 따르면 W 자형 판을 코어로 사용하는 것을 선호합니다. 변압기의 필요한 치수가 토로이달 코어가 있는 치수보다 다소 크다는 사실에도 불구하고 기술적 편의성이 우선합니다.

우선 기존 코어의 적합성을 평가하거나 어떤 코어를 찾아야 하는지 파악해야 합니다. 그런 다음 와이어 직경과 권선 수를 계산하고 마지막으로 결과를 올바르게 평가하십시오. 오래된 참고서에서 다음과 같은 대략적인 공식을 찾을 수 있습니다.

네트워크 전원 공급 장치 트랜시버 - 직접 수행

계산 된 것과 비교하여 20 차 권선의 권수는 실제로 다소 작고 30 차 권선의 권수가 크다는 것을 명심해야합니다. 그러나 XNUMX차 권선은 먼저 XNUMX~XNUMX%의 여유를 두고 감아야 합니다. 마진은 변압기의 최적 작동을 위해 회전 수를 추가로 조정하는 데 유용합니다. 권선시 계산 된 매개 변수 "N"의 후속 수정을 위해 권수를 계산하는 것이 바람직합니다.

네트워크 권선의 거친 권선을 완료 한 후 200 개의 권선을 고정하고 자기 회로를 조립하고 유휴 상태에서 1000 차 권선의 전류를 측정해야합니다. 이 측정은 이 단계에서 수행된 작업의 품질에 대한 상당히 완전한 정보를 제공합니다. 측정된 전류의 값은 변압기의 전체 전력 또는 더 간단하게는 코어의 크기에 따라 달라집니다. 전력이 100 - 150W인 변압기의 경우 무부하 전류는 XNUMX - XNUMXmA 정도의 값을 가질 수 있습니다. 측정된 전류가 이 값보다 작으면 변압기의 효율이 표준 이하가 되어 예상 전력을 얻을 수 없음을 의미합니다. 이 경우 권선의 일부를 풀어야 하며 전류 측정을 다시 반복해야 합니다.

우발적인 인터턴 단락과 관련된 예기치 않은 문제를 방지하려면 권선과 직렬로 연결된 최소 100W 전력의 주전원 전구를 켜서 첫 번째 측정을 수행하는 것이 좋습니다. 회전 수에 대한 무부하 전류의 의존성에 대한 그래프를 작성하면이 그래프에서 다소 급격한 파손을 볼 수 있습니다. 이는 특정 회전 수 동안 약간의 감소만으로도 전류의 급격한 증가. 따라서 현재 그래프에서 약간 ns가 위쪽으로 파단점에 도달할 때 회전 수를 최적으로 간주할 수 있습니다. 만들어진 XNUMX 차 권선의 품질에 대한 일반적인 기준은 몇 시간 동안 부하가없는 작동 중에 변압기 코어가 눈에 띄게 가열되지 않는 것으로 간주 될 수 있습니다.

"coil-to-coil" 방법을 사용하여 변압기를 감는 것은 매우 힘든 작업입니다. 3차 권선을 "대량"으로 감을 수 있습니다. 신뢰할 수 있는 바니시 절연체를 사용하는 현대식 권선을 사용하면 이 권선 방법을 사용할 수 있습니다. 인터턴 전위차가 증가하는 영역을 생성하지 않도록 권선 표면에 대한 턴 분포의 균일성을 모니터링하기만 하면 됩니다. 이렇게 XNUMX차 권선이 완료되었습니다. 코일은 고정되고 유연한 결론이 내려지며 코일 위에 녹지 않는 재료의 절연이 놓입니다. 이 코일은 FT-XNUMX 커패시터에서 가져온 불소수지 테이프로 사용할 수 있습니다.

이제 네트워크 권선의 차폐를 수행해야 합니다. 얇은 구리 호일로 이것을 새로 만든 네트워크 권선의 표면에 한 층으로 감싸는 것이 가장 좋습니다. 실드 권선에는 출력이 하나만 있습니다. 그런 다음 공통(접지) 전원 버스에 연결됩니다. 어떤 경우에도 차폐 권선을 닫아서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 변압기가 사망할 수 있습니다. 호일의 겹치는 끝 사이에 안정적인 단열재를 배치하는 것이 필수적입니다. 차폐 권선을 분리한 후 XNUMX차 고전류 권선을 감는 덜 책임 있는 사업을 진행할 수 있습니다. 설계는 정류기 회로의 선택에 따라 다릅니다. 브리지 정류기를 사용하려는 경우 간단한 탭리스 권선이 감겨 있습니다. 변압기 창에 충분한 여유 공간이 있으면 XNUMX 다이오드, XNUMX 다이오드 전파 정류기 회로를 사용하고 따라서 중간 단자가 있는 이중 XNUMX차 권선을 사용하는 것이 바람직합니다. 이 경우 권선 및 정류기의 손실은 첫 번째 경우보다 적습니다.

강력한 0,8차 권선의 경우 일반적으로 직경이 수 밀리미터인 두꺼운 구리선 또는 구리 막대가 사용됩니다. 이것은 수동 와인딩을 어렵게 만들고 밑에 있는 턴의 절연을 손상시킬 수 있습니다. 내 디자인에서 나는 일종의 "리츠 와이어"를 사용했습니다. 즉, 직경이 약 XNUMXmm이고 함께 접힌 여러 와이어 묶음입니다. 이 권선 방법을 사용하면 권선의 개별 전선 간에 전류 불일치가 발생하지 않도록 이 번들의 개별 전선이 병렬로 배열되어 있는지 모니터링하는 것이 중요합니다.

중요한 질문은 20차 권선에 대해 어떤 전압을 계산해야 합니까? 이에 대한 대답은 많은 요인에 따라 다릅니다. 자기 회로의 속성, 정류기 필터 커패시터의 커패시턴스, 주전원 전압의 가능한 변동 한계, 전압 안정기의 속성과 같은. 이러한 질문의 대부분은 이론적으로 계산하는 것보다 실험을 통해 답하기가 더 쉽습니다. 어쨌든 XNUMX볼트 정도의 정류 전압의 크기에 초점을 맞출 필요가 있습니다. 이 수치를 높이면 안정화를 위한 더 큰 전압 마진으로 인해 출력 전압의 안정성을 높이는 데 유용합니다. 그러나 이것은 차례로 변압기와 안정기의 열적 체제가 더 어려워지고 더 높은 전압, 즉 더 비싸고 더 큰 전해 필터 커패시터를 사용할 필요가 있습니다.

한마디로, 여기서 "황금 평균"의 규칙을 준수하고 전원 공급 장치의 모드가 부당하게 높은 부하 매개 변수를 달성하도록 강제하지 않아야합니다. 5차 권선의 시험 권선 후에는 주 권선의 무부하 전류를 다시 확인하는 것을 잊지 말아야 합니다. 10 - 12mA 이상 증가하지 않아야 합니다. 또한, 적절하게 연결된 백열 램프의 화환이 될 수 있는 등가물에 전원 공급 장치를 장착하여 각 단계의 전원 공급 장치를 조립하여 수행 품질을 확인하는 것이 바람직합니다. 나는 두 가닥을 병렬로 연결하여 오래된 6볼트 하이빔 자동차 전구를 사용했습니다. 이 포함의 한 램프는 약 XNUMXA를 "먹습니다".

필터 커패시터와 함께 정류기 회로를 조립하고 정격 부하 전류에서 부하 용량, 평균 전압 및 리플 전압을 측정합니다. 가장 흥미로운 것은 맥동 기간의 최소값에서 전압 값입니다. 오실로스코프로 측정하면 안정기의 출력 전압보다 13,8볼트(최소 안정화 마진)보다 작아야 하며 이 경우에는 3 + 16,8 = XNUMXV가 됩니다.

필터 커패시터의 올바른 커패시턴스를 선택하는 것이 중요합니다. 일반적으로 100000 마이크로패럿 정도에서 선택됩니다. 그런 캐패시터를 구하는 데 어려움을 겪었고 기존 캐패시터를 병렬로 연결해 필요한 용량을 확보했다. 나는 "핫멜트"접착제로 커패시터를 접착하여 블록 본체의 구석 구석에 배치했습니다. 동일한 극의 결론은 출력 커넥터 바로 근처의 한 지점에서 와이어로 연결되어야 합니다. 더 작은 커패시터를 사용할 수 있지만 위에서 설명한 대로 부하 시 리플 전압을 제어하여 XNUMX차 권선의 전압을 약간 높여야 합니다.

변압기와 정류기의 조립이 마침내 완료되었을 때 나는 전압 안정기 회로를 선택하는 현대의 어려운 질문에 직면했습니다. 한편으로 트랜지스터를 조절 요소로 사용하는 회로가 많이 있으며 다른 한편으로는 완전히 통합된 안정기를 사용하고 싶은 유혹이 있습니다. 후자의 옵션은 가격이 아닌 경우 제조 가능성과 미세 회로에 의해 보장되는 품질 매개 변수 모두에서 선호됩니다.

이전과 현재, 나는 내 설계에 KR142EN12 초소형 회로를 널리 사용합니다. 가격, 가용성 및 매개 변수와 같은 모든 사람에게 좋습니다. 단락을 두려워하지 않습니다. 여기에서만 전류가 작습니다. 약 317암페어 정도입니다. LMXNUMXT 초소형 회로의 수입 아날로그는 더 저렴하고 안정적이며 더 강력하고 XNUMX암페어를 유지하지만 여전히 필요한 것과는 거리가 멉니다. 더 일찍 안정기의 성능을 높이기 위해 두 개의 미세 회로의 결론을 병렬로 연결했습니다. 최대 전류도 정확히 두 배 증가했습니다.

이 경우 실험을 하고 최대 XNUMX개의 미세 회로를 병렬로 연결하여 공통 방열판에 고르게 배치했습니다. 표준 방식에 따라 두 개의 저항을 공통 제어 출력에 연결하고 간단한 회로를 켰습니다. 부하 테스트 결과는 내 가정을 완전히 정당화했습니다. 회로의 우수한 안정화 특성은 별도의 미세 회로와 동일하게 유지되었으며 최대 전류는 그 수에 비례하여 증가했습니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

스태빌라이저에 사용되는 미세 회로는 설치 전에 별도로 테스트해야 합니다. 각 칩의 출력 전압은 약간씩 다를 수 있습니다. 그러나 나는 의도적으로 동일한 매개 변수를 가진 인스턴스를 선택하려고 시도하지 않았으며 다음과 같이 주장했습니다. 전류에서 XNUMX암페어, XNUMX개의 미세 회로 중 하나만 작동한다고 가정합니다. 그러나 전류가 XNUMX암페어 이상으로 증가하면 로드된 칩에 과부하가 걸립니다. 내부 단락 보호 회로가 작동하기 시작합니다. 즉, 내부 저항이 점차 증가하고 흐르는 전류가 다음 미세 회로로 재분배됩니다. 이것은 모든 미세 회로가 전압 안정화 프로세스에 포함될 때까지 계속됩니다.

공칭보다 전류가 더 증가하면 출력 전압이 급격히 감소합니다. 결국 과부하 보호 기능이 작동합니다. 이러한 방식은 극도의 단순성과 최소한의 요소 사용 외에도 또 하나의 장점이 있습니다. 즉, 라디에이터에 분산된 미세 회로의 더 나은 열 전달입니다.

내 디자인에는 Elektronika 401 TV의 수평 스캐닝에서 나온 1개의 바늘 모양의 라디에이터가 사용되었으며 일반적인 알루미늄 베이스에 장착되었습니다. 라디에이터 아래에 냉각팬이 장착되어 있는 경우를 대비하여 전원을 켤 필요가 없습니다. 변속기에 집중적인 작업을 해도 방열판 온도가 낮습니다. 이러한 회로의 출력 전압은 3,3볼트에서 수십볼트까지 매우 넓은 범위에서 조정할 수 있습니다. 표 XNUMX은 필요한 출력 전압에 따른 조절 저항(XNUMXkΩ 가변 저항)의 저항 평균값을 보여줍니다.

표 1

전압, V	저항, 옴	전압, V	저항, 옴
2	115	8	1057
3	276	9	1215
4	433	10	1368
5	586	11	1530
6	745	12	1686
7	903	13	1835

미세 회로가 있는 라디에이터는 반드시 전원 공급 장치 하우징에서 격리해야 합니다. 케이스 자체를 안정기 회로에 전기적으로 연결하지 않고 보호 접지에 연결하는 것이 좋습니다. 주전원 전압 입력에 간단한 LC 필터를 설치하는 것이 바람직합니다. 네트워크 간섭으로부터 트랜시버를 보호합니다. 전원 공급 장치의 작동 표시는 두 개의 램프 HL1 - 모든 네온, HL2 - 백열등으로 이루어집니다. 또한 방전 저항기 역할도 합니다. 네트워크에서 장치를 끈 후 발광 시간에 따라 커패시터 C5의 품질과 밝기 - 출력 전압의 안정성을 판단 할 수 있습니다.

결론적으로 모스크바의 LM317 칩 3개 비용은 142루블이 조금 넘습니다. 국내 KR12ENXNUMX보다 거의 XNUMX배 저렴하지만 신뢰성은 뛰어납니다.

저자: S.Makarkin, RX3AKT; 간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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