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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 매트릭스 프린터 PSU, 220/24, 5볼트 1,5암페어의 실험실 전원 공급 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
가정 라디오 아마추어 작업장에서 매우 바람직한 장치는 물론 실험실 전원 공급 장치입니다. "실험실"이라는 이름은 상당히 넓은 범위에 걸쳐 출력 전압을 조절하는 능력, 장비의 도움으로 조정되는 장비에 대해 충분한 정확도로 설정된 전압 값을 유지하는 능력, 두 가지 모두의 고장을 방지할 수 있는 전자 보호 장치의 존재를 의미합니다. 전원 공급 장치 및 소스 자체 등 이미 수명이 다했거나 더 이상 사용되지 않는 기존 가전 제품의 서비스 가능한 전원을 기본으로 사용하는 경우 실험실 장치 제조 작업이 단순화됩니다. 아래 게시된 기사에서 저자는 도트 매트릭스 프린터 전압 조정기를 기반으로 실험실 전원 공급 장치를 제조한 경험을 공유합니다. 최근 수십 년 동안 전자 기술은 매우 빠르게 발전하여 장비가 고장나기 훨씬 전에 쓸모 없게 됩니다. 일반적으로 구식 장비는 폐기되고 무선 아마추어의 손에 넘어가 무선 구성 요소의 출처가 됩니다. 이 장비의 노드 중 일부는 충분히 사용할 수 있습니다. 라디오 시장을 방문했을 때 그는 폐기된 장비에서 인쇄 회로 기판 몇 개를 거의 공짜로 구입할 수 있었습니다(그림 1).
보드 중 하나에는 전원 변압기가 포함되어 있습니다. 인터넷을 검색한 후 모든 보드가 EPSON 도트 매트릭스 프린터에서 나온 것임을 (아마도) 설정할 수 있었습니다. 많은 유용한 세부 사항 외에도 우수한 XNUMX 채널 전원 공급 장치가 보드에 장착되어 있습니다. 보드가 다른 용도로 사용되지 않는 경우 이를 기반으로 조정 가능한 실험실 전원 공급 장치를 구축할 수 있습니다. 이를 수행하는 방법은 아래에 설명되어 있습니다. 전원 공급 장치에는 채널 +24V 및 +5V가 포함되어 있습니다. 첫 번째 채널은 강압 펄스 폭 안정기의 구성에 따라 구축되며 약 1,5A의 부하 전류에 맞게 설계되었습니다. 이 값을 초과하면 보호가 트리거되고 스태빌라이저 출력의 전압이 급격히 떨어집니다 (단락 전류 - 약 0,35A). 채널의 대략적인 부하 특성이 그림에 나와 있습니다. 2(검은색 곡선). +5V 채널도 스위칭 레귤레이터 회로에 따라 구성되지만 +24V 채널과 달리 소위 릴레이 회로에 따라 구성됩니다. 이 스태빌라이저는 +24V 채널 출력(최소 15V의 전압 소스에서 작동하도록 설계됨)에서 전원을 공급받으며 전류 보호 기능이 없으므로 출력이 단락된 경우(라디오 아마추어에서는 드문 일이 아님) 연습) 실패할 수 있습니다. 스태빌라이저 전류는 +24V 채널에서 제한되지만 단락이 발생하면 키 트랜지스터가 약 XNUMX초 안에 임계 온도까지 가열됩니다.
+24V 전압 조정기 회로는 그림 3에 나와 있습니다. 1 (문자 지정 및 요소 번호는 인쇄 회로 기판에 인쇄된 것과 일치함). 기능이 있거나 변경과 관련된 일부 노드의 작업을 고려하십시오. 전원 스위치는 트랜지스터 Q2 및 Q1에 내장되어 있습니다. 저항 R1은 트랜지스터 Q4의 전력 손실을 줄이는 역할을 합니다. 마스터 오실레이터의 공급 전압을 위한 파라메트릭 전압 조정기는 보드에서 3A로 지정된 마이크로 회로에 만들어진 트랜지스터 Q1에 구축됩니다(이하 DA494로 간주함). 이 마이크로 회로는 컴퓨터 전원 공급 장치의 유명한 TL1와 완전히 유사합니다[XNUMX]. 다양한 모드에서의 작동에 대해 상당히 많이 작성되었으므로 일부 회로 만 고려할 것입니다. 출력 전압은 다음과 같이 안정화됩니다. 내장 비교기 1의 입력 중 하나 (DA2의 핀 1)는 저항 R6을 통해 마이크로 회로의 내부 소스 (핀 14)의 예시적인 전압으로 공급됩니다. 스태빌라이저의 출력 전압은 저항 분배기 R1R16를 통해 다른 입력(핀 12)에 공급되고 분배기의 하단 암은 전류 보호 비교기(핀 15 DA1)의 기준 전압 소스에 연결됩니다. DA1의 핀 1의 전압이 핀 2보다 낮은 한 트랜지스터 Q1 및 Q2의 키는 열려 있습니다. 핀 1의 전압이 핀 2보다 커지면 키가 닫힙니다. 물론 핵심 제어 프로세스는 마이크로칩 마스터 오실레이터의 작동에 의해 결정됩니다. 과전류 보호는 부하 전류가 출력 전압의 영향을 받는다는 점을 제외하면 비슷한 방식으로 작동합니다. 전류 센서는 저항 R2입니다. 현재 보호에 대해 더 자세히 살펴보겠습니다. 기준 전압은 비교기 2(핀 15 DA1)의 반전 입력에 적용됩니다. 저항 R7, R11 및 R16, R12가 형성에 관여합니다. 부하 전류가 최대값을 초과하지 않는 한 DA15 핀 1의 전압은 분배기 R11R12R16에 의해 결정됩니다. 저항 R7은 상당히 큰 저항을 가지며 기준 전압에 거의 영향을 미치지 않습니다. 과부하가 걸리면 출력 전압이 급격히 떨어집니다. 동시에 기준 전압도 감소하여 전류가 더 감소합니다. 출력 전압은 거의 16으로 떨어지고 직렬 연결된 저항 R12, R11는 이제 부하 저항을 통해 R24과 병렬로 연결되므로 기준 전압과 출력 전류도 급격히 감소합니다. 이것이 스태빌라이저 +XNUMXV의 부하 특성이 형성되는 방식입니다. 강압 변압기 T1의 29차(II) 권선의 출력 전압은 최대 1,4A의 전류에서 XNUMXV 이상이어야 합니다. +5V 전압 조정기는 Q6 트랜지스터와 보드에서 SR78로 지정된 통합 조정기 05L1에서 만들어집니다. 유사한 스태빌라이저 및 작동에 대한 설명은 [2]에서 찾을 수 있습니다. 저항 R31, R37 및 커패시터 C26은 가파른 펄스 에지를 형성하기 위해 PIC 회로를 형성합니다. 실험실 장치에서 전원 공급 장치를 사용하려면 스태빌라이저 부품이있는 인쇄 회로 기판 섹션을 잘라야합니다 (그림 1에서 밝은 선으로 구분됨). +24V 스태빌라이저의 출력 전압을 조정할 수 있으려면 약간 수정해야 합니다. 먼저 저항 R5을 납땜하고 트랜지스터 Q18의 이미 터 단자로가는 인쇄 된 도체를 절단해야하는 +6V 안정기의 입력을 분리해야합니다. +5V 소스가 필요하지 않은 경우 해당 부품을 제거할 수 있습니다. 다음으로 저항 R16을 분리하고 공칭 저항이 16kOhm인 가변 저항 R68'을 대신 연결해야 합니다(다른 새로운 요소와 마찬가지로 다이어그램에 굵은 선으로 표시됨). 그런 다음 저항 R12를 풀고 DA1의 단자 1과 커패시터 C1의 음극 단자 사이의 보드 뒷면에 납땜해야 합니다. 이제 장치의 출력 전압을 5V에서 25V로 변경할 수 있습니다. DA2의 핀 2에서 임계값 전압을 변경하여 레귤레이션 하한을 약 1V로 낮출 수 있습니다. 이렇게하려면 저항 R6을 풀고 왼쪽 다이어그램 (이전 R2 반대)에 표시된 것처럼 저항이 1kOhm 인 트리머 저항 R2 '에서 DA6의 핀 100 (약 6V)에 전압을 적용하십시오. 이 저항은 부품 측면에서 미세 회로의 해당 핀에 직접 납땜할 수 있습니다. 저항 R6 대신 공칭 값이 6kOhm 인 R100 ''을 납땜하고 DA2 칩의 핀 1와 공통 와이어 R6 ''' 사이에 공칭 값이 36kOhm 인 또 다른 저항을 납땜하는 또 다른 옵션이 있습니다. 이러한 변경 후에는 스태빌라이저 보호 전류를 변경해야 합니다. 저항 R11을 납땜한 후 엔진 회로에 포함된 저항 R11''과 함께 공칭 저항이 3kOhm인 변수 R11'을 그 자리에 납땜합니다. 저항 R11'의 롤러는 보호 전류를 빠르게 조정하기 위해 전면 패널로 가져올 수 있습니다(약 30mA에서 최대값 1,5A까지). 이를 포함하면 스태빌라이저의 부하 특성도 변경됩니다. 이제 부하 전류가 초과되면 스태빌라이저가 제한 모드로 전환됩니다(그림 2의 파란색 선). 저항 R11'을 보드에 연결하는 와이어의 길이가 100mm를 초과하는 경우 보드에 병렬로 0,01uF 커패시터를 납땜하는 것이 좋습니다. 작은 방열판을 가진 트랜지스터 Q1을 제공하는 것도 바람직하다. 제어 저항이 있는 수정된 보드의 모습이 그림에 나와 있습니다. 4.
이러한 전원 공급 장치는 최대 부하 전류에서 100mV를 초과할 수 있는 전압 리플에 중요하지 않은 부하로 작동할 수 있습니다. 간단한 보상 안정 장치를 추가하여 잔물결 수준을 크게 줄일 수 있습니다. 그 다이어그램은 그림 5에 나와 있습니다. 431. 스태빌라이저는 널리 보급된 TL142 마이크로 회로를 기반으로 합니다(국내 대응 제품은 KR19EN2임). 제어 요소는 트랜지스터 VT3 및 VT4에 구축됩니다. 여기서 저항 R1는 스위칭 조정기의 R3과 동일한 기능을 수행합니다(그림 1 참조). 트랜지스터 VT2에는 저항 R16 양단의 전압 강하를 위해 피드백 노드가 조립됩니다. 그림의 회로에서 저항 R3 대신 이 트랜지스터의 컬렉터-에미터 부분을 연결해야 합니다. 16(물론 가변 저항 r2'은 이 경우에 필요하지 않음). 이 노드는 다음과 같이 작동합니다. 저항 R0,6 양단의 전압이 약 1V를 초과하자마자 트랜지스터 VT1이 열리고 비교기 DA1 마이크로 회로가 스위칭 조정기로 전환되어 결과적으로 스위치가 트랜지스터 Q2, Q0,65에서 닫힙니다. 스위칭 조정기의 출력 전압이 감소합니다. 따라서이 저항 양단의 전압은 약 2V 수준으로 유지됩니다. 이 경우 조절 요소 VT3VT2 양단의 전압 강하는 저항 R3 양단의 전압 강하와 이미 터 접합의 전압의 합과 같습니다. 트랜지스터 VT1,25, 즉 부하 전류에 따라 약 1,5 ~ XNUMXV.
이 형태에서 전원 공급 장치는 최대 1,5V의 전압에서 최대 24A의 전류를 부하에 전달할 수 있으며 리플 수준은 몇 밀리볼트를 초과하지 않습니다. 전류 보호가 트리거되면 보상 스태빌라이저의 DA1 칩이 닫히고 제어 요소가 완전히 열리기 때문에 리플 레벨이 증가한다는 점에 유의해야 합니다. 이 스태빌라이저용 인쇄 회로 기판은 개발되지 않았습니다. 트랜지스터 VT3은 정적 전류 전달 계수 h를 가져야 합니다.21E 최소 300 및 VT2 - 최소 100. 후자는 냉각 표면적이 최소 10cm인 방열판에 설치해야 합니다.2. 이러한 추가로 전원 공급 장치를 설정하는 것은 출력 분배기 R5-R7에 대한 저항 선택으로 구성됩니다. 블록이 자기 여기되면 트랜지스터 VT1의 이미 터 접합을 0,047 마이크로 패럿 용량의 커패시터로 분로시킬 수 있습니다. +5 V 채널 안정기에 대한 몇 마디 T1 변압기에 추가 16 ... 22 V 권선이 있는 경우 추가 소스로 사용할 수 있습니다. 이 경우 필터 커패시터가 있는 다른 정류기가 필요합니다. 이 스태빌라이저에는 보호 장치가 없기 때문에 부하는 예를 들어 [3]에 설명된 추가 보호 장치를 통해 연결해야 하며 후자의 전류를 0,5A로 제한해야 합니다. 이 기사는 변경의 가장 간단한 버전을 설명하지만 [4]에서 수행된 것처럼 예를 들어 연산 증폭기에서 자체 조정 가능한 전류 보호 기능으로 보정 안정기를 보완하여 소스의 특성을 더욱 개선할 수 있습니다. 문학
저자: E. Gerasimov
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