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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 배터리 충전을 위한 안정적인 전류 생성기 및 전자 장비의 수리 및 설계에 사용됩니다. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 충전기, 배터리, 갈바니 전지 문제의 안정 전류 발생기(GCT)는 배터리 충전(최대 12V)에 매우 적합합니다. 충전 전류는 0~10A 범위에서 설정할 수 있습니다. 하지만 이 GTS는 배터리 충전용이 아닌 다른 목적으로 제작되었습니다. 강력한 GTS를 사용하면 전이 저항(릴레이 접점, 스위치 등) 값을 기반으로 거의 모든 접점 연결을 신속하게 평가할 수 있습니다. 830 또는 890 시리즈 멀티미터와 같은 DC 밀리볼트계를 사용하면 최저 0,001Ω까지 저항을 쉽게 측정할 수 있습니다. 강력한 GTS와 밀리볼트미터를 보유하고 실제로 밀리옴미터를 구입했는데, 이는 라디오 아마추어 활동에 폭넓은 가능성을 열어줍니다. 무선 전자 장비(RES) 수리 작업을 수행할 때 우리는 많은 구성 요소의 서비스 가능성을 확인해야 합니다. 무선 전자 장치를 설계하려면 모든 무선 구성 요소를 예외 없이(중고 및 새 구성 요소 모두) 검사해야 합니다. 아마추어 무선 조건에서 구성 요소를 확인하는 과정은 일반적으로 매우 피상적입니다. 그리고 디지털 멀티미터를 사용할 때 강력한 다이오드나 트랜지스터의 매개변수에 대해 얼마나 배울 수 있습니까? 수 밀리암페어의 전류로 강력한 10~30A 다이오드를 "자극"하면 부적합함을 드러낼 수 있습니다. M41070/1과 같은 다이얼 미터를 사용하면 결과가 더 좋아집니다. 후자는 측정된 회로에서 50mA(300Ω 하위 범위) 이상의 전류 값을 제공합니다. 그리고 300kOhm의 한계에서는 다이오드와 트랜지스터의 결함(전류 누출)을 쉽게 감지할 수 있습니다. 그러나 저전압 저항계로 반도체 장치를 테스트할 때 모든 결함을 감지할 수 있는 것은 아닙니다. 그래서 미터가 만들어졌습니다 [1, 2]. 미터 [1]를 사용하면 트랜지스터의 Uke.max 값을 신속하게 추정할 수 있으며 이러한 미터 [2]의 휴대용 버전은 배터리 전원으로 작동하도록 설계되었습니다(220V 네트워크에 연결되지 않음. 이는 다음과 같은 경우에 유용함). 라디오 시장). 테스트 중인 다이오드의 역전압 값을 평가하기 위해 동일한 미터가 사용되었습니다. 결함이 있는 커패시터를 찾는 것이 편리하고 빨랐습니다. 또한 미터 [2]의 전압 범위는 0 ~ 3000V입니다. 후자의 경우 예를 들어 네트워크 변압기 권선 사이의 절연을 테스트할 수 있습니다. 실제로는 전원 변압기의 I 권선과 II 권선 사이의 절연 결함 위치를 찾는 것까지 가능한 경우가 있었습니다. 현재 사용 중인 저항계(0~200MOhm)에서는 절연 위반이 감지되지 않았으며 변압기는 이미 "전류로 인한 충격"을 시작했습니다. 어둠 속에서(2,5kW 이상의 전압에서) 스파크가 특정 위치에서 튀어 나와 특징적인 딱딱거리는 소리를 내기 때문에 결함의 위치가 매우 명확하게 보입니다. 따라서 절연 파괴를 제거하고 접착제로 채워 권선을 되감는 것을 방지할 수 있었습니다. 가장 중요한 것은 미터[1, 2]를 반복한 무선 아마추어가 이러한 장치의 기능에 만족했다는 것입니다. 사용 가능한 것 중에서 가장 좋은 파워 다이오드를 선택해야 할 때 이 GTS가 유용합니다. 순방향 전압(Upr)이 가장 낮은 다이오드는 발열이 적고 수명이 더 깁니다. Upr 값이 회로의 효율성을 결정하는 저전압 정류기에서 이러한 인스턴스를 사용하는 것이 매우 중요합니다. 다이오드를 통과하는 전류가 7...10A를 초과할 때 다이오드가 얼마나 강하게 가열되기 시작하는지 관찰해야 했습니다. D242-D247, KD203, D214 등 유형의 다이오드가 가열되기 때문에 라디에이터의 작은 스트립으로는 더 이상 충분하지 않습니다. 서비스가 중단될 수 있는 경우가 많습니다. 이러한 다이오드를 통과하는 전류는 7A를 초과해서는 안 됩니다(전류 부하율은 0,7). 그러나 이러한 다이오드를 사용하면 10A 이상의 전류에서 오랫동안 안정적으로 작동할 수 있는 것으로 나타났습니다. 전류가 7A를 초과하는 경우 Upr 값이 가장 낮은 시편을 선택하는 것이 특히 중요합니다. 기존 실리콘 다이오드 D242를 쇼트키 장벽이 있는 다이오드(예: KD2998V)로 교체하자마자 후자의 장점을 깨닫게 됩니다(Upr 값이 작기 때문에 10A 전류에서도 소형 라디에이터를 사용할 수 있습니다). . 불행하게도 다이오드 가격은 높고 다이오드 브리지 가격은 지나치게 높습니다(수리하면 갚을 수 있지만 리셀러 가격으로 설계하면 라디오 아마추어가 망가질 것입니다). 여러 개의 다이오드로 브리지를 구성하는 것이 여러 개의 방열판으로 인해 불편을 겪기는 하지만 더 저렴합니다. 회로 교체에서 알 수 있듯이 외국 다이오드 및 브리지의 매개변수는 분명히 과대평가되었습니다. 최소 Upr 값을 갖는 다이오드를 선택하기 위해 테스트 중인 다이오드를 GTS의 출력에 연결합니다(그림 1의 점선으로 표시). 이것은 KD202, KD203, D242D246, D214, D215, D231, KD2997, KD2998, KD2999 등의 다이오드를 선택한 방법입니다. 그런데 다이오드의 Upr은 종종 기준 데이터와 다릅니다 (일반적인 값과 온도 T≥25°C 및 특정 크기의 순방향 전류에 대한 규제 값 동일한 유형의 많은 수(또는 패키지) 다이오드 중에는 Upr이 나머지보다 1,5~2배 더 큰 표본이 거의 항상 있었습니다. 예를 들어 브리지 정류기에서 과열되는 표본입니다(그 가열은 다른 다이오드의 가열을 초과합니다).Upr은 특정 설계에서 주어진 다이오드의 작동 전류보다 작지 않은 전류에서 측정되었습니다. 작은 저항값 측정에 대해(밀리옴미터 모드) 200mV 또는 2000mV 제한이 있는 밀리볼트계가 필요합니다. 저항 R9(그림 1)는 측정된 저항(Rн)을 통과하는 전류를 1A로 설정합니다. 이제 저항 Rн에 걸친 매 밀리볼트의 전압 강하마다 이 저항의 10밀리옴에 해당합니다. 더 높은 정확도의 Rн 측정이 필요한 경우 2A 하위 범위로 전환하고(SA10 스위치를 누름) Rн을 통한 전류를 10A로 설정합니다. 이제 저항의 각 밀리옴은 XNUMXmV에 해당합니다.
이러한 전류 값(10A)을 사용하면 거의 모든 분리 가능한 연결이 완벽하게 "울립니다". 전이 저항에 따라 몇 밀리볼트(우수한 품질의 접점)에서 수십, 수백 밀리볼트(이미 결함이 있는 접점)까지 "고정"됩니다. 10A 이상의 전류에서 낮은 저항을 측정하면 멀티미터로 테스트하기 위해 숨겨진 많은 결함을 신속하게 식별할 수 있습니다. 거의 모든 설치 와이어에 대한 단독 검사(수량!)가 제공됩니다. 수십cm 길이의 설치 와이어를 가져와 GTS에 연결합니다. 전압 강하는 특정 목적에 대한 적합성을 결정합니다. 전류 값이 1...3A를 초과하지 않는 구조를 다루는 한, 밀리옴을 측정할 필요가 없습니다. 그러나 10A보다 큰 전류를 사용하는 설계에서는 많은 변화가 발생합니다. "중국" 전선(구리 도체의 작은 단면을 가진 두꺼운 절연층)이 시장에 등장하기 시작했습니다. 동일한 직경(절연 측면에서)의 국내 전선은 "중국" 전선보다 2998배 이상 낮은 선형 저항을 갖습니다. Rн이 꺼졌을 때 밀리볼트계가 손상되는 것을 방지하기 위해 측정 중에 그림 10과 같이 장치의 단자를 KD1 다이오드로 분류합니다(전류가 ≥XNUMXA인 다른 다이오드도 가능). GTS는 사용된 분리형 연결부와 릴레이 접점을 확인할 때 특히 유용합니다. 청소 또는 교체가 필요한 연락처는 즉시 식별됩니다. 다음은 몇 가지 예입니다. TV, TP, MT, PT 등의 광범위한 토글 스위치. 시간이 지나면서 전환 저항이 3~5mΩ에서 0,1~0,5Ω으로 증가합니다. 스위치 본체에 스위치의 목적(적용)을 결정하는 적절한 표시를 두는 것이 합리적입니다. 종종 릴레이 접점을 청소하면 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 일반적으로 접점 저항은 접점 마모에 따라 2-10배 감소합니다. 최적의 접촉 클램핑을 통해 접촉 저항 감소도 달성되었습니다. 접촉이 불량하면 접촉 표면이 빠르게 파괴된다는 점을 기억하십시오. 아픈 정보 사람들은 부하가 220kW 이상이면 과열되는 일반 주전원(1V) 플러그, 소켓, 스위치를 구입합니다. 이 제품의 하우징에는 6A 권장 사항이 적혀 있지만 이러한 문구가 적절한 연결 품질을 보장하지는 않습니다. 물론, 30kW의 부하로 60~1분 동안 연결하여 해당 제품을 확인할 수 있습니다(결함이 있는 연결에서 가열 가능성을 예상). 그리고 GTS를 사용하여 접촉 저항을 측정할 수 있습니다. 220V 전기 부하의 접촉 불량으로 인해 화재가 발생하는 경우가 많기 때문에 질문은 매우 관련성이 높습니다. 그리고 최신 가정용 전원 플러그, 소켓 및 스위치의 품질은 점점 떨어지고 있습니다(자재 절약, 조립 불량, 안정적인 스프링 접점 부족). GTS 회로 정보 GST는 연산 증폭기 DA1과 부하에 필요한 전류를 제공하는 강력한 전계 효과 트랜지스터 VT7로 구성됩니다. 직류(우리의 경우)에서는 전계 효과 트랜지스터가 게이트 회로를 통해 전류를 소비하지 않기 때문에 연산 증폭기는 사실상 부하 없이 작동하여 전체 GTS의 신뢰성을 높입니다. 연산 증폭기는 부하 Rн의 전류를 결정하는 전계 효과 트랜지스터의 전도도를 제어합니다. GTS에는 두 가지 전류 제어 하위 범위가 있습니다. 다이어그램에 표시된 스위치 SA2의 위치에는 0...2A가 있습니다. 두 번째 하위 범위는 최대 10A입니다. 전류 센서(저항 R16)는 GTS 회로와 전류계 션트 모두에 사용됩니다. . 기준 전압 소스는 정밀 제너 다이오드 VD9 유형 D818E에 조립되고 전류 발생기는 차례로 트랜지스터 VT1-VT4([3]에서 차용)에 조립됩니다. 이 계획은 라디오 아마추어들에 의해 당연히 잊혀졌습니다. 단일 트랜지스터 GTS 회로보다 매개변수 안정성이 더 높습니다. Rn 회로에서 GTS 출력 전류의 안정성은 연산 증폭기의 비반전 입력 전압의 안정성에 의해 거의 완전히 결정됩니다. 이온 안정성. 전류계 판독값 PA1의 안정성은 요소 R16-R18의 안정성에 따라 달라집니다. 세부 KR140UD708 OU 대신 K140UD7도 설치되었습니다. 전계 효과 트랜지스터 IR.Z46(KP741A, B), IR.Z44(KP723A), IR.Z45(KP723B), IR.Z40(KP723V), IR.540(KP746A), IR.541(KP746B), IR.542 (KP746V), IR.P150 (KP747A) 등 전계 효과 트랜지스터는 최대의 신뢰성과 설계의 단순성을 이유로 선택되었습니다. 전계 효과 트랜지스터가 없으면 그림 2와 같이 두 개의 트랜지스터로 교체할 수 있습니다.
그러나 여기서 KT827A 트랜지스터는 한계에 가까운 모드(부하 전류가 10A인 경우)에서 작동합니다. KT827A를 트랜지스터 1개로 교체하는 것이 유리합니다. 이것은 라디오 아마추어들이 GTS 회로(그림 3)를 반복하고 전계 효과 트랜지스터(그림 XNUMX)를 사용하지 않고 수행한 작업입니다.
VT7 트랜지스터에는 표면적이 최소 2000cm2인 우수한 방열판이 장착되어 있어야 합니다. 트랜지스터 VT1, VT2는 문자 인덱스가 있는 KT3107, KT361 유형입니다. 트랜지스터 VT3, VT4는 문자 인덱스가 있는 KT3102, KT315 유형입니다. KT502, KT503도 여기에 적합합니다. 트랜지스터 VT5 유형 KT815, KT817; 트랜지스터 VT6 유형 KT814, KT816. 정류 다이오드 정보 전류가 10A를 초과하는 강력한 다이오드라면 모두 가능합니다.강력한 다이오드를 여전히 구입할 수 없는 경우(주변에서 구입하는 것은 단순히 비현실적입니다.) 오래되고 오랜 테스트를 거친 작동 방식(그림 4)을 사용하십시오. 하나의 공통 부하에 대한 두 개의 다이오드 브리지(병렬 모드).
그림 5의 회로는 그림 4의 회로와 동일한 목적을 가지고 있지만 기존 브리지의 다이오드와 마찬가지로 8개의 다이오드가 모두 8개의 라디에이터에 배치되는 방식으로 저항이 포함되어 있습니다. 그러나 여기에서는 저항기 수가 이미 4개입니다(그림 4의 1개 대신). 그림 1의 회로에서 저항 R4-R4(그림 1) 및 R8R5(그림 0,1)의 저항은 0,03Ω을 초과해서는 안 됩니다(그 범위는 0,1...4Ω이지만 동일해야 함). . 그림 402의 회로에서는 브리지 KTs405, KTs1(R4-R0,5는 1...402Ω) 및 기타 다이오드(KTs405, 2의 경우 전류 합계가 XNUMXA를 초과하지 않음)도 사용됩니다.
권선 저항기는 직경이 1,5mm 이상인 희소하지 않은 니크롬 선으로 만들어졌습니다. 제대로 수행되면 저항 R16의 안정성에 대한 불만이 없습니다(10A 전류에서 10W의 전력을 소비함). TCS에 따르면 니크롬은 콘스탄탄보다 30배, 망가닌보다 3배 나쁘지만 구리보다 26배 더 안정적입니다. 안정성 측면에서 망가닌을 따라잡으려면 온도(저항기의 전원)를 낮춰야 합니다. 4개의 니크롬 저항기를 병렬로 연결하면 이 문제가 해결됩니다. 결국 망가닌이나 콘스탄탄 션트는 주변 지역에서 공급이 부족합니다. 또한 망가닌의 최대 작동 온도는 100°C 미만인 반면 니크롬의 최대 작동 온도는 900°C입니다. 위의 방식으로 준비된 션트는 실질적으로 "영원한" 것입니다(각각의 2,5W 전력은 많은 가열을 유발하지 않습니다). 저항 R7, R8 및 R17, R18은 저항의 안정성이 GTS 출력 전류의 안정성과 그에 따른 전류계 판독 값을 결정하기 때문에 C2-13 유형의 저항으로 구성됩니다. 권선형 R9 유형 PP2-12를 제외한 다른 모든 저항기는 MLT 유형입니다. 전해 콘덴서 C8-C10은 K50-35 또는 K50-6과 같이 널리 사용 가능합니다. 맥동이 부하(Rн)에 침투하고 GTS 작동 시 오류가 나타나기 때문에(10A에 가까운 현재 값에서) 총 용량을 줄이는 것은 불가능합니다. 또한 정류기의 용량이 부족하면 10A의 출력 전류를 얻을 수 없습니다(네트워크 변압기 권선 II의 교류 전압 표시 값에서). GTS를 12V 배터리 충전기로 사용하지 않을 경우 권선 II의 전압을 줄여야 합니다. 권선 II의 전압이 수V인 경우에도 다이오드 및 각종 접점 연결을 확인할 수 있습니다. 실제로 이 전압은 6V(부하 10A)로 감소되었습니다. 이 GTS의 기본 버전에는 변압기가 포함되어 있으며 권선 II는 10A의 전류에서 최소 10,25V를 제공해야 합니다. 권선 II는 10A 이상의 전류를 얻어야 할 때 탭으로 만들어졌습니다. 밀리옴미터 모드에서는 GTS를 12볼트 배터리용 충전기로 유지합니다. 약간의 "노하우"는 정격 값보다 훨씬 높은 전류에서 강력한 접점 (플러그인) 연결을 확인하는 것이 더 낫다는 것입니다. 예를 들어, 플러그는 6A를 나타냅니다. 이는 10...20A의 전류에서 연결의 신뢰성을 확인해야 함을 의미합니다. 이 경우 표준 이하의 플러그 연결이 즉시 드러납니다. 그리고 그러한 새로운 표준 이하의 플러그, 소켓 및 스위치가 많이 시장에 나타났습니다! 변압기 T1 정보 GTS의 첫 번째 (기본) 버전은 전력이 160VA에 불과한 상당히 작은 크기의 변압기에 조립되었습니다. 비문: "TBS30,16U3 R160 VA 50-60Hz. GOST.5.1360-72". SL-철을 사용합니다. TS-180보다 볼륨이 작고 조용하게 작동하는데, 이는 TS-180에 대해서는 말할 수 없습니다. 45차 권선이 다시 감겨 있습니다. 권선 II에는 두 개의 와이어에 PEV-1,4mm의 11,5회전이 포함되어 있습니다. 개방 회로 전압은 10V입니다. 10,25A 부하에서 출력 전압은 최소 2998V이지만 쇼트키 다이오드가 다이오드 브리지에 설치된 경우(KD2991, XNUMX). 실리콘 D242, 243의 경우 권선 II의 전압이 2,5V 증가했습니다. 그림 4 및 그림 5 회로의 다이오드가 쌍으로 일치하면 저항 R1-R4 (그림 4) 및 R1-R8 (그림 5) 제거(단락)가 가능합니다. 실제로 이는 Upr 확산이 5% 이하인 병렬 다이오드에서만 수행되었습니다. 권선 III T1에는 78회 이중 와이어 PELSHO-0,41이 포함되어 있습니다. 20A 전류(다이어그램에 표시되지 않음)에 대한 권선 II의 탭은 28번째 턴부터 만들어졌습니다. TS-180-2 변압기를 사용할 수도 있습니다. 권선 9-10 및 9'-10'은 직렬로 연결되었습니다. 사양에 따르면 6,4V, 부하 전류는 4,7A입니다. 23턴의 와이어 D1,55mm를 포함합니다. 10A 전류에서는 작동할 수 없지만 짧은 시간 동안 사용할 수 있습니다. 권선 5-6, 5'-6' 및 11-12, 11'-12'는 권선 III으로 사용되어 직렬로 연결되었습니다(권선 5-6에는 11-12, 권선 5'에는 6'-11'). 12'). 권선 11-12는 각각 6,4V를 제공하고 11'-12'만 0,3A 전류용으로 설계되었으며 11-12 - 1,5A용으로 설계되었습니다. 10A 전류에서 "가장 뜨거운" 권선 9-10( 이내 몇 분), 그러나 최상층에 위치하기 때문에 냉각이 가장 좋습니다. 추가적인 열 제거를 위해 각 TC-180 릴에서 종이의 바깥층(라벨과 함께)을 제거했습니다. 저저항 연결의 연속성을 위해서만 GTS를 제작할 때 브리지 정류기를 중간점을 갖는 전파 회로로 교체했습니다(그림 6). 여기에는 Fig. 4와 Fig. 5의 다이어그램과 같이 2개가 설치되었다. D242A 병렬.
여기의 모든 다이오드에는 하나의 라디에이터가 필요합니다. 이 상황에서(TS-180과 관련하여) 가장 중요한 점은 이제 권선의 정격 전류가 더 이상 4,7A가 아니라 7A보다 크다는 것입니다. [4]에 따르면 전류 이득은 1,4배입니다. 하나의 권선 9-10에 상대적입니다. 작은 탈선 이제 에나멜 와이어가 완전히 금도금되었습니다. 1kg에 최대 5달러를 지불해야 합니다. 이 돈으로 실제로 2-4개를 살 수 있습니다. 전선이 더 적은 TS-180 변압기. GTS의 다른 모든 버전은 주로 더 강력한 기반(리와인드 TS-270-1 또는 토로이달 변압기)을 기반으로 수행되었습니다. 2차 권선이 다시 감겨졌습니다. 에나멜 와이어를 사용할 수 없는 경우 거의 모든 단일 연선, 연선 구리 또는 알루미늄 와이어를 사용할 수 있습니다. 가장 중요한 것은 필요한 단면을 얻는 것입니다. 지침은 간단합니다. 전류가 10A 이하인 경우 직경 XNUMXmm의 구리 코어입니다. 네트워크 변압기 [5]에 대한 매우 유용한 정보입니다. 권선 저항기 정보(R16 제외) 그들 모두는 구리일 수 있습니다. 실제로는 D0,4...0,6mm 구리선 조각이 사용되었습니다. 길이가 1m인 후자는 0,058Ω의 저항을 제공하고 길이는 120cm - 0,07Ω입니다. 구리의 TCR로 인해 전류가 흐르면 저항이 0,092Ω으로 증가합니다. 따라서 이러한 정류기 회로에는 에나멜 와이어 D0,6 mm 및 길이 50...100 cm이면 충분합니다. 와이어는 직경이 1cm 이상인 프레임에 쉽게 놓일 수 있으므로 세그먼트의 길이를 혼동해서는 안됩니다. 그림 6의 회로에서는 "태블릿"(KD213, KD2997, 2999)을 사용하는 것이 유리합니다. 특히 KD213과 같은 경우에는 하나의 라디에이터에 두 개의 "태블릿"을 배치하는 것이 편리합니다. 가능하면(전압 측면에서) 쇼트키 장벽이 있는 다이오드를 사용하는 것이 좋습니다. KD2998 구입시 Rrev 값을 꼭 확인하세요. 과열은 모든 무선 구성 요소의 죽음을 기억하십시오. 온도가 증가하면 pn 접합이 저하되고 고장 횟수가 늘어납니다. 재료 및 구성 요소의 소비를 최소화하는 것이 주요 임무인 제조업체에 집중할 필요는 없지만 가능한 경우 스스로 신뢰성과 강도의 한계를 만들어야 합니다. 요소의 위치와 인쇄 회로 기판의 도면은 그림 7, 8에 나와 있습니다.
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