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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 전류 제한 기능이 있는 조정 가능한 전압 안정기. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
독자들에게 제시된 기사에서는 전류 제한이 있는 조정 가능한 스위칭 전압 안정기에 대해 설명합니다. 이 장치를 사용하면 2~25V의 안정적인 전압으로 다양한 장비에 전원을 공급할 수 있을 뿐만 아니라 최대 5A의 안정적인 전류로 다양한 배터리를 충전할 수도 있습니다. 설명된 전원 공급 장치를 사용하면 부하의 안정화된 출력 전압과 최대 전류를 조절할 수 있습니다. 무선 장비에 전원을 공급하고 설정하며 다양한 배터리를 충전하는 데 사용할 수 있습니다. 이 장치는 장비에 전원을 공급할 때 과부하 보호 기능이 있는 전압 안정기로 작동하고, 배터리를 충전할 때 전압 제한이 있는 전류 안정기로 작동합니다. 전원 공급 장치는 사용하기 쉽고 과부하 및 출력 단락을 두려워하지 않으며 작동 모드를 밝게 표시하며 효율성이 높습니다. 장치 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. XNUMX. 주요 기술 특성
불안정성, 리플, 효율성과 같은 매개변수는 주로 작동 모드에 따라 결정되므로 제공되지 않습니다. 원하는 경우 장치를 크게 변경하지 않고도 특성을 변경할 수 있습니다. 예를 들어 더 큰 출력 전류를 얻으려면 전류 센서(더 높은 전력의 저항 R14)를 설치하고 가변 저항 R5의 저항도 높여야 합니다. 리플을 줄이기 위해서는 출력단에 LC 필터를 장착하는 것이 좋지만, 이로 인해 효율이 저하됩니다. 전원 공급 장치에는 다음 구성 요소가 포함되어 있습니다. 필터 C1가 있는 내부 음전압 안정기 VT1VD1R4; 필터 C2가 있는 내부 "양성" 전압 안정기 VT2VD2R5; 전류 제한 장치 DA1.1R3-R7R10R 14; 전압 제한 장치 DA1.2VD3R15-R18; 펄스 셰이퍼 DD1.2DD1.3; 상태 표시기 DD1.1HL1R12 및 DD1.4HL2R13; 스위칭 트랜지스터 VT3; 입력 필터 C1-C3, 중간 필터 C7, C8 및 출력 필터 C6의 커패시터. 전압 안정화 모드에서 장치의 작동을 고려해 보겠습니다. 전원을 켜면 제너 다이오드 VD3에 전압이 나타나고 그 일부는 가변 저항 R16 (출력 전압을 조절함)에서 연산 증폭기 DA1.2의 반전 입력에 공급됩니다. 스위칭 트랜지스터 VT3이 닫혀 있으므로 커패시터 C6-C8이 방전되고 조정된 저항 R1.2의 슬라이더에서 가져온 연산 증폭기 DA18의 비반전 입력 전압은 +UBX에 가깝습니다. 연산 증폭기 출력에 높은 레벨이 나타나며 이로 인해 광커플러 U1.4의 방출 다이오드가 포함됩니다. 결과적으로 광 커플러 U1.2의 포토 트랜지스터가 열리고 요소 DD1.2의 하위 입력에 높은 레벨이 나타납니다. 결과적으로 요소 DD1.3의 출력도 하이 레벨이 되어 스위칭 트랜지스터 VT3이 열립니다. 부하 전류는 인덕터 L1을 통해 흐르기 시작하고 커패시터 C6-C8을 충전합니다. 커패시터와 튜닝 저항 R18의 전압이 증가하기 시작합니다. 어느 시점에서 연산 증폭기 DA1.2의 비반전 입력 전압은 반전 입력 전압보다 낮아집니다. 연산 증폭기 DA1.2의 출력에 낮은 레벨이 나타납니다. 옵토커플러의 방출 다이오드 U1.4와 포토트랜지스터 U 1.2가 닫힙니다. 요소 DD1.2의 낮은 입력과 요소 DD1.4의 입력에서 높은 레벨이 낮은 레벨로 변경됩니다. 스위칭 트랜지스터가 닫히고 HL2 LED가 켜지며 장치가 전압 안정화 모드에서 작동 중임을 나타냅니다. 부하가 방전되면 커패시터 C6-C8의 전압과 그에 따라 튜닝 저항 R18의 전압이 감소합니다. 그리고 비반전 입력의 전압이 반전 입력의 전압보다 커지자마자 프로세스가 반복됩니다. 전류 센서 - 저항 R14의 전압은 연산 증폭기 DA1.1의 입력에 공급됩니다. 부하 전류가 설정 값을 초과하자마자 연산 증폭기 DA1.1의 비반전 입력 전압은 반전 입력 전압보다 낮아집니다. 출력에 낮은 레벨이 나타나고 옵토커플러 U1.3의 켜져 있는 방출 다이오드가 꺼집니다. 옵토커플러 U1.1의 포토트랜지스터가 닫힙니다. 요소 DD1.2의 상단 입력과 요소 DD1.1의 입력에서 높은 레벨이 낮은 레벨로 변경됩니다. 결과적으로 스위칭 트랜지스터가 닫히고 켜지는 HL1 LED는 전원 공급 장치가 전류 안정화 모드에서 작동 중임을 나타냅니다. 커패시터 C7, C8이 방전됨에 따라 저항 R14를 통과하는 전류가 감소하여 연산 증폭기 DA1.1의 비반전 입력에서 전압이 증가한 다음 트랜지스터 VT3이 개방됩니다. 부하 전류가 다시 증가하면 프로세스가 반복됩니다. 안정화 전류는 가변 저항 R5에 의해 설정됩니다. 전원 공급 장치의 대부분의 부품은 단면 호일 유리 섬유로 만들어진 보드에 장착되며 그 그림은 그림 2에 나와 있습니다. 3. 스위칭 트랜지스터 VT4 및 다이오드 VD60는 90x7xXNUMXmm 크기의 방열판에 배치됩니다.
이 장치는 20차 권선의 유효 전압이 25~227V인 주 변압기에서 전원을 공급받을 수 있으며, 이는 필요한 부하 전류를 제공합니다. 원래 버전에서 정류기는 KDXNUMXGS 다이오드 어셈블리를 사용합니다. 초크 L1은 자기 코어 B36을 기반으로 만들어집니다. 권선에는 PEV 20 와이어 1,35회가 포함되어 있습니다. 완성된 코일은 에폭시 수지로 채워져 있습니다. 자기 회로를 조립할 때 컵 사이에 0,3...0,5mm의 비자성 개스킷이 설치됩니다. 장치 공급 전압이 다이어그램에 표시된 것과 크게 다른 경우 저항 R1 및 R2의 저항은 제너 다이오드 VD1 및 VD2의 전류를 3 범위 내로 보장하는 조건에서 계산된다는 점을 고려해야 합니다. ..10mA. 공급 전압이 크게 증가하면 트랜지스터 VT1 및 VT2에서 소비되는 전력이 크게 증가할 수 있습니다. 트랜지스터는 방열판에 설치해야 합니다. 필터 커패시터를 보드에 배치할 수 없는 경우(크기가 크기 때문에) 별도로 배치하여 커패시터 C1-C3의 총 커패시턴스를 10000-15000μF로 늘리고 커패시터 C6을 4700μF로 늘리는 것이 좋습니다. 커패시터 C7은 정격 전압이 52V 이상인 니오븀 또는 탄탈륨(K9-53, K27-32)입니다. IRFZ44N 트랜지스터는 더 집중적인 냉각이 필요하지만 IRF540N으로 교체할 수 있습니다. LED HL1 및 HL2 - 필요한 표시를 제공하는 LED입니다. 색상이 다른 것이 바람직합니다. 전원 공급 장치 설정은 트랜지스터 VT3이 꺼진 상태에서 시작됩니다. 먼저 입력에 전압을 인가하고 내부 안정 장치의 작동을 확인합니다. 커패시터 C4의 전압은 15...16V 이내, 커패시터 C5 - 8...9V 내에 있어야 합니다. 사소한 편차는 장치 작동에 눈에 띄는 영향을 미치지 않습니다. 트랜지스터 VT1 및 VT2는 어떤 모드에서도 매우 뜨거워져서는 안 됩니다. 그런 다음 전류 제한 장치가 설정됩니다. 가변 저항 R5의 모터는 다이어그램에 따라 최소 전류에 해당하는 왼쪽 위치로 설정됩니다. 그런 다음 트리밍 저항 R3을 사용하여 연산 증폭기 DA1.1의 입력 전압이 균등화됩니다. 저항 R5 모터가 회전하기 시작할 때 LED HL1이 꺼지고 가장 왼쪽 위치에서 다음 위치를 찾아야 합니다. 다이어그램에 따르면 켜졌습니다. 이 설정을 사용하면 가변 저항 R5를 사용하여 최대 출력 전류를 5에서 5A로 변경할 수 있습니다. 그래도 최대 전류 5A를 얻지 못하면 저항 RXNUMX의 저항을 높이고 조정을 반복해야 합니다. 그런 다음 스위칭 트랜지스터 VT3이 연결되고 전압 제한 장치가 설정됩니다. 가변 저항 R5 슬라이더는 HL1 LED가 꺼지는 위치로 설정됩니다. 트리밍 저항 R18의 슬라이더는 회로에 따라 상단 위치로 설정되고 가변 저항 R16의 슬라이더는 최대 전압의 절반에 해당하는 중간 위치로 설정됩니다. 트리머 저항 R18은 전원 공급 장치가 제공해야 하는 최대 출력 전압의 절반을 설정합니다. 이 경우 출력에 부하(예: 저항 100Ω, 전력 2W)를 연결해야 합니다. 최대 출력 전압은 주 변압기의 XNUMX차 권선에 있는 유효 교류 전압과 크게 다르지 않아야 한다는 점을 기억해야 합니다. 설정이 완료되면 저항 R5 및 R16을 교정하는 것이 좋습니다. 이렇게 하려면 전원 공급 장치가 꺼졌을 때 저항 R16의 슬라이더를 중간 위치로 설정하고 저항 R5의 슬라이더를 가장 왼쪽 위치로 설정한 다음 전류계를 출력에 연결하고 공급 전압을 적용해야 합니다. 다음으로 저항 R5의 슬라이더를 움직여 회로의 전류를 특정 값(예: 1A)으로 높이고 저항 핸들 화살표 반대쪽에 해당 표시를 설정합니다. 그런 다음 전류계를 전압계로 교체하고 교정합니다. 저항 R16. 일부 기술을 사용하면 얻은 눈금 및 표시기 HL1 및 HL2를 사용하여 측정 장비 없이도 부하의 전압 및 전류, 배터리의 충전 전류를 매우 정확하게 설정하고 배터리의 전압을 결정하고 제한 작동 모드를 설정할 수 있습니다. 지정된 간격으로 전류와 전압을 제한합니다. 결론적으로 전계 효과 트랜지스터 IRFZ44N(VT3)의 최대 드레인-소스 전압은 55V, 최대 드레인 전류는 49A, 개방 채널 저항은 0,022Ω이라는 점에 주목하고 싶습니다. 따라서 원칙적으로 설명된 전원 공급 장치에는 "오버클럭" 기능이 있습니다. 또한 장치에 RS 트리거를 추가하면 장치를 충전기로 사용할 때 과부하가 발생하거나 필요한 전압에 도달하면 꺼지는 자동 기계를 얻을 수 있습니다. 저자: A.Antoshin, Ryazan
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