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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 간단하고 강력한 전압 안정기에 대해. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
강력한(그리고 가장 중요한 것은 간단한 회로!) 전압 안정기(SV)와 전원 공급 장치(PSU)를 독립적으로 생산하는 것이 매우 중요합니다. 공장에서 강력한 전원 공급 장치(PS)는 구매하기 어려울 수 있으며 이러한 제품의 가격은 매우 높습니다(매개변수에 따라 수십 달러에서 수백 달러까지). 제조업체가 직접 전원 공급 장치를 만들지 않기 때문에 가능한 모든 비용을 절약합니다. 전문가가 주문하면 강력한 전원 공급 장치를 만들 수 있습니다. 충전재에 익숙해진 후 구매자는 디자인(박스)에 대해 PSU 가격의 70~90%를 지불했다는 사실을 알게 됩니다. 최신 펄스형 전원 공급 장치는 회로 설계가 매우 복잡할 수 있으므로 숙련된 전문가라도 전원 공급 장치의 기능을 복원하기 어려울 수 있습니다(때로는 수리가 불가능할 수도 있음). 강력한 전원 공급 장치 제조의 타당성은 아마추어가 재료(구리철 등) 및 부품의 "과도한 소비" 측면에서 감당할 수 있는 신뢰성 요소로 나타납니다. 여기서 제조업체는 경쟁사가 아니므로 구성 요소나 어셈블리의 과열에 대해 걱정하지 않습니다. 많은 상황에서 자동차 배터리를 대체할 수 있는 강력한 전원 공급 장치가 필요한 경우 연속 전원 공급 장치를 사용하는 것이 더 수익성이 높고 더 쉬운 경우가 많습니다. 사실은 강력한 무선 전자 장비(RES)가 지속적으로 증가하고 업데이트되고 있다는 것입니다. 따라서 자동차 RES는 에너지 소비 측면에서 매우 다양하고 매우 "탐욕적"입니다(오디오 시스템, 트랜시버, 보안 시스템, 변환기). 단 한 번의 점검을 위해 RES 수리는 말할 것도 없고 20...30 A 이상의 부하 전류로 작동할 수 있는 매우 강력한 전원 공급 장치(PS)가 필요합니다. 그런데 BP [1, 그림 7]를 반복한 아마추어들은 그 작업에 만족했습니다. 트랜지스터에 대하여. 전원 공급 장치 [1]의 특성을 실제로 적용하려면 [2]에 설명된 권장 사항을 사용해야 합니다. 팬들은 특히 KT8102 유형의 강력한 pnp 구조 트랜지스터를 KT802, KT803, KT808, KT819 유형의 사용 가능한 npn 구조 트랜지스터로 교체하는 문제에 관심을 가졌습니다. 불행하게도 트랜지스터 KT8101, KT8102는 아직 우리 아웃백에서 접근할 수 없습니다. 또한 결함이 있는 KT8101, KT8102가 아웃백에 있으므로 포인터 저항계로 쉽게 식별할 수 있습니다. 그들은 모든 방향으로 "울린다". 이러한 불량품은 계량기가 없어도 식별이 가능합니다[3]. 우리는 30V 정류기와 30kOhm 저항기를 사용합니다(그림 1).
작동하는 트랜지스터의 경우 전류계는 아무것도 등록하지 않습니다. 하지만 Uke=5...10V인 불량 트랜지스터도 버리지 않았습니다. 이 제품은 저전압 키 회로에서 작동할 수 있으며 강력한 제너 다이오드와 유사하게 작동할 수 있습니다. 실습에 따르면 전류 누출이 낮은 트랜지스터만이 오랫동안 고장 없이 작동하는 것으로 나타났습니다. 그건 그렇고, 나는 과거의 트랜지스터가 "성실하게" 만들어졌다고 믿습니다. 803개의 KT8101A 트랜지스터는 XNUMX개의 KTXNUMX보다 더 안정적입니다. 나는 장치[3]를 사용하여 많은 외국 트랜지스터를 테스트할 기회가 있었지만 그들은 우리 기술 사양과 같은 누출 수치에 대해 전혀 모릅니다. 나는 또한 라디오 시장에서 테스트하기 위해 휴대용 Uke.max 미터[4]를 만들었습니다. 왜냐하면 트랜지스터는 매개변수에 따라 선택되어야 하기 때문입니다(그리고 구매 결함은 용납되지 않습니다). 덜 부족한 트랜지스터 KT802, 803,808, 819의 경우, 특히 트랜지스터 수가 50~5개 이상인 경우 약 10%의 전력 소비 마진이 필요합니다. 병렬 작동을 위해 각 트랜지스터를 테스트하고 선택해야 합니다. 배터리에 있는 임의의 트랜지스터 세트는 SV가 전력 측면에서 잘 로드되자마자 연쇄 고장 반응으로 이어집니다. 불행하게도 이미터 저항을 100% 증가시키는 조치는 5개 이상의 무작위 표본에는 적용되지 않습니다. h21E 및 Uke.us에 따라 모든 트랜지스터를 예비적으로 선택하면 값이 크게 감소합니다. 이미터 저항을 줄여서 쓸데없이 소비되는 전력을 줄입니다. 따라서 병렬 작동을 위한 트랜지스터를 선택하려면 전류 Ik = In.max/N에서 각 트랜지스터의 h21E를 측정해야 합니다. 여기서 In.max는 전체 CH 배터리의 최대 전류입니다. N은 병렬로 연결된 트랜지스터의 수입니다. 그런데 전체 트랜지스터 배터리에 대한 h21E는 100을 초과해서는 안 됩니다(그러나 20 미만이어야 합니다). 따라서 h8101E>8102을 갖는 트랜지스터 KT21 및 KT200는 일반적으로 고전력 선형 회로에서 신뢰할 수 없습니다. 그러나 그것이 전부는 아닙니다. 트랜지스터의 전력 손실을 점검해야 합니다. 최대 전력의 50~70%에 해당하는 부하를 켜고 오랫동안 "고문"합니다. 10년 이상의 실습을 통해 이 절차가 강력한 MV에서 트랜지스터 배터리를 장기간 문제 없이 작동하는 데 필요하고 충분하다는 것을 알 수 있습니다. 동시에, 우리는 트랜지스터 크리스탈의 과열이 그것의 "죽음"이라는 것을 기억해야 합니다. 따라서 필요한 방열판 면적과 바람직하게는 온도를 파악하여 전원을 주의 깊게 확인해야 합니다. 사실은 온도가 상승함에 따라 최대 전력이 감소하며 이는 전원 공급 장치의 잠재적 성능이 감소하는 것과 같습니다. 이 방법을 사용하면 최대 20(!)개의 조각이 설치되었습니다. KT803, KT808, KT819 등의 트랜지스터 그런데 각 배터리 트랜지스터가 자체 방열판에 설치된 경우 방열판의 동일한 가열을 통해 올바른 트랜지스터 선택을 확인할 수 있습니다. 올바른 전원 전압을 선택하는 것이 매우 중요합니다. 트랜지스터는 최소 전압(단락 회로 모드에 접근)에서 가장 자주 가열되고 고장납니다. 테스트는 다음과 같이 수행됩니다. 오실로스코프를 MV 출력에 연결하고 전원 변압기의 315차 권선을 LATR을 통해 연결하고 MV 출력에 리플이 나타날 때까지 LATR 출력의 전압을 감소시킵니다. MV 부하의 전류는 최대여야 합니다. 전원 전압 변동에 대한 마진을 결정할 필요가 있습니다. 네트워크 전압 안정기를 사용하면 작업이 단순화됩니다. 저자는 강력한 전원 공급 장치에 전원을 공급하기 위해 오래되었지만 매우 안정적인 CH-2 유형의 철공진 안정 장치를 켜는 병렬 모드를 사용했습니다. 이러한 안정 장치 3~600개를 병렬로 연결하면 900~6W의 전력을 얻을 수 있습니다[XNUMX]. 문제는 네트워크의 전압이 급격히 증가하면 정류기 출력의 전압이 증가하여 트랜지스터 전체의 전압 강하가 증가하여 열 과부하로 인해 트랜지스터가 손상될 수 있다는 것입니다. 이미 터의 저항 저항을 0,1 Ohm으로 줄이면 트랜지스터 기본 회로에 최대 10 Ohm의 저항을 갖는 저항을 포함하여 트랜지스터 매개 변수의 확산을 부분적으로 균등화할 수 있습니다. 이러한 저항기를 포함하면 거의 항상 MV 자기 여기가 제거됩니다. 자기 여기는 대부분의 HF 회로에 있어서 큰 재앙입니다. 이 경우 CH의 트랜지스터는 즉시 소진되며 정격보다 훨씬 낮은 부하 전력에서 소모됩니다. 강력한 트랜지스터(열원)는 라디에이터 전체에 걸쳐 서로 멀리 떨어져 배치되어야 합니다. PSU 케이스 자체는 아주 잘 맞습니다. 단점은 CH 회로와 강력한 트랜지스터 사이의 연결 와이어가 길다는 것입니다. 따라서 각 강력한 트랜지스터의 기본 단자 근처에서 초크가 켜집니다(20...100μH). RF 장비 회로의 페라이트 막대 섹션을 사용하면 와이어 D0,5...0,6mm를 한 층으로 감은 다음 에폭시 접착제로 채워 이러한 초크를 직접 만들 수 있습니다. 30A 전원 공급 장치 하우징은 2...3mm 두께의 U자형 알루미늄 판 4개로 만들어졌습니다. 8(6)개의 트랜지스터는 케이스 하단에, 12(50)은 상단에 배치되었습니다. 더 강력한 1A 버전의 트랜지스터 수는 괄호 안에 표시됩니다.회로[7, 그림 10]의 가장 큰 장점은 모든 트랜지스터 하우징이 CH 회로의 공통 와이어에 연결된다는 것입니다. 따라서 20~819개의 트랜지스터를 고정하고 설치하는데 큰 어려움은 없습니다. 플라스틱 KT30를 사용하면 상황이 더욱 간단해집니다. 가격은 말 그대로 XNUMX센트에 불과하지만 배치에 결함이 있습니다(XNUMXW의 전력도 견딜 수 없습니다). 많은 팬들이 플라스틱보다 낫다는 이유로 금속 KT819AM-GM을 쫓고 있습니다. 그러나 참조 데이터에 따르면 플라스틱 KT819A-G의 경우 최대 전력은 온도에 따라 0,6W/°C씩 감소합니다. 10°마다 6W를 "먹고", 금속의 경우 이 계수는 1W/°C입니다. 10° 10 W에서는 "먹어버립니다"! 여기서는 2W를 최대 803°C까지 유지하는 60T50과 같은 "오래된" 트랜지스터가 유용합니다. KT8101과 KT8102는 어떻습니까? 참고 문헌에는 열 요인에 대한 내용이 없으며 보장된 최대 전력은 25°C 미만의 온도에서만 유효합니다. 그러나 라디에이터는 수십도 더 높아질 것입니다! 따라서 가장 쉽고 저렴한 방법은 출력 전류 819...2A당 하나의 트랜지스터 비율로 KT2,5B-G 유형의 트랜지스터를 강력한 SV에 설치하는 것입니다(KT803 트랜지스터 - 하나의 트랜지스터 3A에 대해). 몸체의 시트재질은 구부리기 어렵기 때문에 몸체는 XNUMX개의 부품으로 구성됩니다. 아래쪽 부분이 더 많이 가열되기 때문에 위쪽 부분보다 더 적은 수의 트랜지스터가 설치됩니다. 이 트랜지스터 선택 방법을 사용하여 만든 SN은 전원 공급 장치 소유자의 과실로 인한 경우를 제외하고는 거의 수리되지 않았습니다 (강력한 전원 공급 장치를 누구에게도 임대하지 않는 것이 좋습니다). 또한 SV에 열 보호 장치를 장착해도 문제가 되지 않습니다. 방열판이 과열되고 SV가 꺼집니다. 오랜 시간 동안 테스트된 열 릴레이 회로 중 하나가 그림 3에 나와 있습니다.
서미스터 R3 유형 MMT-4. 온도 센서이므로 온도가 가장 높은 곳에 강력한 트랜지스터의 방열판에 장착됩니다. 방열판에서 서미스터 R3 본체의 전기 절연을 관리해야합니다. 터미널 중 하나는 본체입니다. 그러나 그림 3의 회로가 별도의 정류기에 의해 전원이 공급된다면 R3 하우징을 절연할 필요가 없습니다. KT829 트랜지스터는 KT972로 교체하거나 KT315 및 KT815(817) 트랜지스터를 사용하여 Darlington 트랜지스터와 유사하게 만들 수 있습니다. 회로는 25°C에서 1,5~4,7kOhm의 저항을 가질 수 있는 서미스터 유형에 중요하지 않습니다. R1으로 다중 회전 저항을 사용하는 것이 좋습니다(작동 임계값을 설정합니다. 저항이 낮을수록 차단 온도가 높아집니다). 이 회로는 모든 전원 공급 장치에 설치할 수 있습니다. 공급 전압이 14~15V(릴레이 작동 전압은 12V)를 초과하는 것이 중요합니다. 전류 생성기 그림 3은 알려진 회로에 따라 만들어질 수 있습니다. 전계 효과 트랜지스터를 기반으로 한 전류 생성기가 적합합니다. 응답 임계값의 안정성을 높여야 하는 경우 D2E가 VD818로 사용되고 R3은 10kOhm으로 증가하며 R1 및 R2가 선택됩니다. 전류 발생기의 작동 전류는 11mA로 설정됩니다. 열 보호 반응 온도는 50~80°C 이내로 설정되며 그 이상은 안 됩니다. 다이오드에 대하여. 강력한 다이오드는 비싸지만 강력한 트랜지스터보다 구입하기가 더 쉽습니다. 예를 들어, D122-40은 정극성(X 기호 없음)과 역극성(X 기호 있음) 모두에서 사용해야 합니다. 이를 통해 5개의 방열판 대신 50개의 방열판을 사용해도 됩니다[200]. "고대" B4, BXNUMX 등도 적합합니다. 다이오드 XNUMX개와 방열판 XNUMX개만 사용하면 됩니다(그림 XNUMX). 이 회로는 음극이 본체에 연결된 다이오드용으로 설계되었습니다.
작동 전류가 30A를 넘는 다이오드를 구할 수 없다면 어떻게 될까요? 그림 10의 다이어그램에 따라 연결하면 5A 제품을 사용할 수 있습니다. 다이오드의 최대 전류(7,5A 이하)를 "압착"할 필요는 없습니다. D242(A), D214(A), D215(A), D231(A), KD213A 유형의 다이오드가 사용되었습니다. 문자 인덱스가 A인 다이오드가 선호됩니다. 열 손실이 적습니다. 우리 다이오드는 수입 다이오드보다 신뢰성이 높으며, 최대 전류를 1,5배 이상 안전하게 줄일 수 있습니다.
KD213A 다이오드는 매우 편리합니다. 음극은 본체이므로 하나의 스트립으로 수십 개의 다이오드를 장착할 수 있습니다. 다이오드 KD2997, KD2999용 산업용 고정 시스템에 사용되는 절연 개스킷과 정교한 플랜지가 필요하지 않습니다. 후자의 다이오드는 KD213(KD2999 - 20A, KD2997 - 30A)보다 큰 작동 전류를 가지므로 저항 저항은 0,02Ω으로 감소됩니다. 쇼트키 장벽을 갖춘 최신 다이오드는 이 정류기에서 완벽하게 작동합니다. 누출이 가장 적은 표본을 선택하기만 하면 됩니다(실리콘 다이오드에 비해 누출이 크기 때문에 다이얼 저항계를 사용해도 이 작업을 수행할 수 있습니다). KD2998 유형의 다이오드는 브리지 정류기에 사용하는 것이 더 유리합니다. 쇼트키 다이오드는 등화 저항이 필요하지 않으며 안전하게 병렬로 배치할 수 있습니다(그림 6).
저항기에 대해서. 그림 5의 다이어그램에 있는 숫자는 위협적일 수 있습니다. 하지만 만들기는 쉽습니다. 이것은 D0,6 mm 80...100 cm 길이의 에나멜 와이어 조각으로 맨드릴에 감겨 있습니다. 이러한 저항은 5~10W 이상의 전력을 견딜 수 있습니다. 라디에이터를 인색해서는 안됩니다. 100°C 이상의 온도에서는 최대 평균 전류를 줄여야 하므로 각 다이오드에는 최소 2cm75의 라디에이터 면적이 필요합니다. 필터 커패시터 정보. 2000μFCH 50V 배터리는 가격과 신뢰성 측면 모두에서 매우 적합합니다. 그 수는 전류 1000A마다 1μF의 비율에서 선택됩니다. SV가 20A를 초과하는 전류에서 자주 작동하는 경우 전류 2000A당 1μF의 비율을 기준으로 예비 용량을 제공해야 합니다. 이러한 커패시터는 온도와 리플을 가장 두려워하므로 전원 공급 장치에서 가장 추운 곳에 배치해야 합니다. 그리고 정전용량을 증가시켜야만 리플의 크기를 줄일 수 있습니다. 변압기에 대해. 다양한 옵션이 사용되었습니다. 가장 간단하고 저렴한 TS-270을 살펴 보겠습니다. 이 네트워크 변압기의 자기 코어는 부하에 500W 이상을 전달할 수 있습니다. 천장은 여러 요소에 따라 달라집니다. 즉, 0,25차 권선 와이어의 직경, 코어 어셈블리의 품질, 그리고 이상하게도 철이 "심겨진" 방법입니다. 마지막 요인은 무부하 전류(Iхх)를 측정하여 쉽게 감지할 수 있습니다. Iхх≤0,35A이면 변압기는 정상입니다. Iхх≤0,5A이면 그러한 변압기는 수년 동안 열심히 일한 것입니다. Iхх≤270A인 경우 XNUMXW 미만의 전력에서 변압기를 사용하는 것이 좋습니다. 최대 300W의 전력에서는 600차 권선을 되감을 필요가 없습니다. 하지만 이 경우에는 약 270W의 전력이 필요하므로 TS-XNUMX 변압기 XNUMX개를 사용했습니다. XNUMX차 권선은 병렬로 연결되었고 XNUMX차 권선은 직렬로 연결되었습니다(하나는 권선 IIa, 다른 하나는 IIb). 일반적으로 30A 버전의 경우 각 권선은 이중 와이어 D1,8...2,2mm 또는 삼중 와이어 D1,5mm로 감겨 있습니다. 이를 바탕으로 CH 방식은 Fig. 7과 같다.
문학 :
저자: A.G. 지주크
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