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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 간단한 실험실 전원 공급 장치 1,3-30V 1,2A. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
이 기사의 저자는 출력 전압을 광범위하게 조정할 수 있는 충분히 강력하고 신뢰할 수 있는 전원이 필요했습니다. 사용 가능한 문헌을 연구한 후 그는 반복을 위해 제안된 장치에 단점이 있다는 결론에 도달했습니다. 선형 안정기는 치수가 크고(고용량 산화물 커패시터 및 방열판을 사용해야 하기 때문에) PWM 안정기는 제어 범위가 다소 좁습니다. 고주파 리플이 출력 전압에 존재하고 소비자 품질이 개선된 장치(전류 제한, 모드 표시, 변압기 권선 전환 등)는 상대적으로 복잡합니다. 다른 해결책을 찾아야 했고, 그 결과 이러한 단점에서 자유로운 전원이 개발되었습니다. 제안된 실험실 전원 공급 장치는 정류된 전압의 1,3단계 변환, 즉 중간 전압으로의 PWM 변환 및 후속 선형 안정화를 사용합니다. 장치의 주요 기술적 특성은 다음과 같습니다: 출력 전압 조정 한계 - 30 ~ 0,07V, 전압 불안정 계수 - 0,1%/V, 부하 전류 불안정성 27%, 최대 입력(AC) 전압 - 70V, 변환 효율 최대 부하 전류는 최소 1,2%입니다. 전류 제한 임계값을 0,3A로 변경할 수 있으며, 표시등이 표시되는 비트리거 단락 보호 기능이 있습니다. 이 소스는 크기가 작고 열 손실이 최소화되는 것이 특징입니다(최대 XNUMXA의 부하 전류에서는 방열판이 필요하지 않음). 장치의 블록 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 1. 입력 전압 Uin은 PWM 컨버터 DA2에 의해 중간 전압 Upr로 변환되고, 이는 다시 아날로그 안정기 DA3의 입력이 됩니다. 차동 증폭기 DA2을 통한 피드백은 DA317(LM2,5 - 2V의 경우)에 필요한 전압 강하를 유지하므로 DAXNUMX의 열 손실이 최소화됩니다.
전원의 개략도는 그림 2에 나와 있습니다. 1. 브리지 VD1의 출력에서 정류된 전압은 커패시터 C1에 의해 평활화되고 요소 DA2, VT2, VD1, L1에 조립된 PWM 변환기의 입력에 공급됩니다. DA1 연결 회로는 일반적인 강압 회로입니다[1156]. KR5EU40 마이크로 회로를 사용하면 수동 소자 수는 최소화되지만 최대 입력 전압에는 제한이 적용됩니다. 이러한 연결에서는 1V를 초과해서는 안 됩니다. 스토리지 초크 L2 및 다이오드 VD4를 사용하는 PWM은 커패시터 CXNUMX에 중간 전압 Upr을 형성합니다. .
선형 전압 조정기는 DA2 미세 회로 안정기에 조립됩니다. 가변 저항 R12로 조절하십시오. 다이오드 VD3 및 VD4는 미세 회로를 역전류 및 음의 전압으로부터 보호하며 사용 권장 사항에 따라 도입됩니다[2]. 연산 증폭기 DA3 및 저항 R7-R10은 안정기 DA2의 전압 강하를 모니터링하는 차동 증폭기를 형성합니다. 게인 DA3은 1,5로 선택되어 출력이 단락된 경우를 포함하여 전체 전압 및 전류 범위에서 설정 값을 유지할 수 있습니다. 트리머 저항 R2는 조정 중에 전압 강하를 조절합니다. VT1, HL1, R1 요소에는 출력의 단락 상태에 대한 신호 장치가 만들어집니다. 정상 모드에서 트랜지스터 VT1은 열려 있고 전압 강하는 수십 볼트를 초과하지 않습니다. 소스 출력 전압이 0,7V 이하로 떨어지면 트랜지스터 VT1이 닫히고 HL1 LED가 켜지기 시작합니다. 전원 공급 장치의 켜짐 상태는 HL2 LED로 표시됩니다. 저항 R5의 역할은 매우 흥미롭습니다. 전압이 120mV (경험적으로 결정된 평균값) 이상이면 DA1 칩의 내부 펄스 폭 제한기가 작동하여 전류원으로 바뀝니다. KR1156EU5의 이 속성은 최대 부하 전류를 제한하는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어이 저항의 저항이 0,1 Ohm이면 소스는 최대 1,2 A의 전류를 부하에 전달할 수 있고 R5 \u1d 120 Ohm이면 최대 0,5 mA까지만 전달할 수 있습니다. 저항이 240 Ohm 인 저항을 설치하여 부하 전류를 2mA 값으로 제한하면 DA2 칩의 방열판과 PWM 변환기의 외부 전류 스위치를 거부 할 수 있습니다 (트랜지스터 VT3, 저항 제외) R2 및 핀 1 DA1을 인덕터 L2과 다이오드 VDXNUMX의 연결 지점에 연결). 이 경우 제품의 크기는 성냥갑보다 약간 큽니다. VT2 스위치로는 정적 베이스 전류 전달 계수가 30 이상이고 허용 컬렉터 전류가 3A 이상인 모든 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. 저자는 KT805AM을 사용했습니다. 주파수 특성이 좋아 스위칭 손실이 적습니다. IRF3205 전계 효과 트랜지스터는 이 위치에서 매우 잘 작동합니다. 최대 1A의 전류에서는 방열판이 필요하지 않습니다. 인덕터 L1의 인덕턴스는 40~600μH일 수 있으며 유일한 요구 사항은 최소 1,5A의 전류에 맞게 설계해야 한다는 것입니다. 저항기 - 공칭 값에서 허용되는 저항 편차가 ±인 MLT, C1-4 10%, 튜닝 저항 R2 - 다중 회전 와이어 SP5-2VB 또는 유사, 가변 R12 - 저항이 4,7...6,8 kOhm인 모든 유형. 커패시터 C1 및 C4는 정격 전압 50V, 용량 35~220μF의 산화물 K470-63이고 나머지는 세라믹(KD2, K10-7, K10-17 등)입니다. 전원 공급 장치 설정은 DA2의 핀 2,5와 2(3% 부하에서) 사이에 2V의 트리머 저항 R50 전압을 설정하는 것으로 귀결됩니다. 문학
저자: S. Muralev, Dimitrovgrad, Ulyanovsk 지역; 게시: cxem.net
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