Schema för reglerad strömförsörjning på kr142en22a-chippet. DIY universell strömförsörjning

Många amatörradioströmförsörjningar (PSU) tillverkas på KR142EN12, KR142EN22A, KR142EN24 chips, etc. Den nedre justeringsgränsen för dessa mikrokretsar är 1,2 ... 1,3 V, men ibland krävs en spänning på 0,5 ... 1 V. Författaren erbjuder flera tekniska lösningar för en PSU baserad på dessa mikrokretsar.

Den integrerade kretsen (IC) KR142EN12A (Fig. 1) är en justerbar spänningsregulator av kompensationstypen i KT-28-2-paketet, som låter dig driva enheter med en ström på upp till 1,5 A i spänningsområdet 1,2 ... 37 V. Denna integrerade stabilisatorn har termiskt stabilt strömskydd och utgångskortslutningsskydd.

Figur 1. IC KR142EN12A

Baserat på IC KR142EN12A är det möjligt att bygga en justerbar strömförsörjning, vars krets (utan transformator och diodbrygga) visas i fig. 2. Den likriktade inspänningen tillförs från diodbryggan till kondensatorn Cl. Transistor VT2 och chip DA1 måste placeras på kylaren. Kylflänsen DA1 är elektriskt ansluten till stift 2, så om DA1 och transistorn VD2 är placerade på samma kylfläns måste de isoleras från varandra. I författarens version är DA1 installerad på en separat liten kylfläns, som inte är galvaniskt ansluten till kylflänsen och transistorn VT2.

Fig.2. Justerbar PSU på IC KR142EN12A

Effekten som avges av ett chip med kylfläns får inte överstiga 10 watt. Motstånd R3 och R5 bildar en spänningsdelare som ingår i stabilisatorns mätelement och väljs enligt formeln:

U ut = U ut min (1 + R3/R5).

En stabiliserad negativ spänning på -5 V tillförs kondensatorn C2 och motståndet R2 (används för att välja den termiskt stabila punkten VD1).

För att skydda mot en kortslutning av stabilisatorns utgångskrets räcker det att ansluta en elektrolytisk kondensator med en kapacitet på minst 10 μF parallellt med motståndet R3 och shunta motståndet R5 med en KD521A-diod. Placeringen av delarna är inte kritisk, men för god temperaturstabilitet är det nödvändigt att använda lämpliga typer av motstånd. De bör placeras så långt som möjligt från värmekällor. Den totala stabiliteten för utspänningen består av många faktorer och överstiger vanligtvis inte 0,25 % efter uppvärmning.

Efter att ha slagits på och värmt upp enheten ställs den lägsta utspänningen på 0 V in av motståndet Radd. Motstånd R2 (fig. 2) och motstånd Radd (fig. 3) måste vara flervarvstrimmer från SP5-serien.

Fig.3. Kopplingsschema Radd

Strömkapaciteten hos mikrokretsen KR142EN12A är begränsad till 1,5 A. För närvarande finns mikrokretsar med liknande parametrar till försäljning, men utformade för en högre ström i lasten, till exempel LM350 - för en ström på 3 A, LM338 - för en ström av 5 A. Data om dessa mikrokretsar finns på National Semiconductors webbplats.

Nyligen har importerade mikrokretsar från LOW DROP-serien (SD, DV, LT1083/1084/1085) dykt upp på rea. Dessa mikrokretsar kan arbeta med en reducerad spänning mellan ingång och utgång (upp till 1...1,3 V) och ge en stabiliserad spänning vid utgången i området 1,25...30 V vid en belastningsström på 7,5/5/3 A respektive. Den närmaste inhemska analogen av typen KR142EN22 när det gäller parametrar har en maximal stabiliseringsström på 7,5 A.

Vid maximal utström garanteras stabiliseringsläget av tillverkaren vid en ingångs-utgångsspänning på minst 1,5 V. Mikrokretsarna har även inbyggt skydd mot att överskrida strömmen i lasten med ett acceptabelt värde och termiskt skydd mot överhettning av fallet.

Dessa stabilisatorer ger utspänningsinstabilitet på 0,05%/V, utspänningsinstabilitet när utströmmen ändras från 10 mA till maxvärdet inte sämre än 0,1%/V.

Figur 4 visar en strömförsörjningskrets för ett hemlaboratorium, som låter dig klara dig utan transistorerna VT1 och VT2, som visas i figur 2. Istället för DA1 KR142EN12A-chippet användes KR142EN22A-chipset. Detta är en justerbar regulator med lågt spänningsfall, vilket gör att du kan få en ström på upp till 7,5 A i lasten.

Fig.4. Justerbar PSU på IC KR142EN22A

Den maximala effektförlusten vid utgången av stabilisatorn Pmax kan beräknas med formeln:

P max \u003d (U in - U ut) I ut,
där U in är inspänningen som tillförs DA3-chippet, U ut är utspänningen vid belastningen, I ut är utströmmen från mikrokretsen.

Till exempel är ingångsspänningen som tillförs mikrokretsen U i \u003d 39 V, utspänningen vid belastningen U ut \u003d 30 V, strömmen vid belastningen I ut \u003d 5 A, sedan den maximala effekten som förbrukas av mikrokretsen vid belastningen är 45 W.

Elektrolytkondensatorn C7 används för att reducera utgångsimpedansen vid höga frekvenser, och sänker även brusspänningsnivån och förbättrar rippelutjämningen. Om denna kondensator är tantal, måste dess nominella kapacitans vara minst 22 mikrofarad, om aluminium - minst 150 mikrofarad. Vid behov kan kapacitansen hos kondensatorn C7 ökas.

Om elektrolytkondensatorn C7 är belägen på ett avstånd av mer än 155 mm och är ansluten till PSU med en tråd med ett tvärsnitt på mindre än 1 mm, installeras en extra elektrolytisk kondensator med en kapacitet på minst 10 mikrofarader på kortet parallellt med kondensatorn C7, närmare själva mikrokretsen.

Kapacitansen för filterkondensatorn Cl kan bestämmas ungefär, baserat på 2000 mikrofarad per 1 A utgångsström (vid en spänning på minst 50 V). För att minska temperaturdriften hos utspänningen måste motståndet R8 vara antingen tråd eller metallfolie med ett fel på inte sämre än 1%. Motstånd R7 är samma typ som R8. Om KS113A zenerdioden inte är tillgänglig kan du använda enheten som visas i Fig. 3. Skyddskretslösningen som ges i författaren är ganska nöjd, eftersom den fungerar felfritt och har testats i praktiken. Du kan använda vilken strömförsörjningsskyddskrets som helst, till exempel de som föreslås i. I författarens version, när reläet K1 är aktiverat, stänger kontakterna K1.1, kortsluter motståndet R7 och spänningen på PSU-utgången blir 0 V.

Strömförsörjningsenhetens tryckta kretskort och platsen för elementen visas i fig. 5, strömförsörjningsenhetens utseende visas i fig. 6. PCB-mått 112x75 mm. Radiator vald nål. DA3-chipset är isolerat från kylflänsen med en packning och fäst vid det med en fjäderplatta av stål som pressar chipet mot kylflänsen.

Fig. 5. PSU kretskort och element layout

Kondensator C1 av typ K50-24 är sammansatt av två parallellkopplade kondensatorer med en kapacitet på 4700 μFx50 V. En importerad analog av en kondensator av typ K50-6 med en kapacitet på 10 000 μFx50 V kan användas. Kondensatorn bör placeras så nära kortet som möjligt, och ledarna som ansluter den till kortet bör vara så korta som möjligt. Kondensator C7 tillverkad av Weston med en kapacitet på 1000 uFx50 V. Kondensator C8 visas inte i diagrammet, men det finns hål på kretskortet för den. Du kan använda en kondensator med en klassificering på 0,01 ... 0,1 μF för en spänning på minst 10 ... 15 V.

Fig. 6. PSU utseende

Dioderna VD1-VD4 är en importerad RS602 diodmikroenhet, designad för en maximal ström på 6 A (Fig. 4). RES10-reläet (pass RS4524302) används i strömförsörjningsskyddskretsen. I författarens version användes ett motstånd R7 av typen SPP-ZA med en parameterspridning på högst 5%. Motstånd R8 (Fig. 4) måste ha en spridning på högst 1 % från det angivna värdet.

Strömförsörjningen kräver vanligtvis ingen konfiguration och börjar fungera direkt efter montering. Efter uppvärmning av enheten med motstånd R6 (fig. 4) eller motstånd Rdop (fig. 3), ställs 0 V in på det nominella värdet på R7.

I denna design används en krafttransformator av märket OSM-0.1UZ med en effekt på 100 W. Magnetisk kärna ShL25/40-25. Primärlindningen innehåller 734 varv PEV-tråd 0,6 mm, lindning II - 90 varv PEV-tråd 1,6 mm, lindning III - 46 varv PEV-tråd 0,4 mm med tapp från mitten.

RS602-diodenheten kan ersättas med dioder som är klassade för en ström på minst 10 A, till exempel KD203A, V, D eller KD210 A-G (om du inte placerar dioderna separat måste du göra om kretskortet) . Som transistor VT1 kan du använda transistorn KT361G.

Källor

1. http://www.national.com/catalog/AnalogRegulators_LinearRegulators-StandardNPN_PositiveVoltageAdjutable.html
2. Morokhin L. Laboratorieströmförsörjning//Radio. - 1999 - nr 2
3. Nechaev I. Skydd av små nätaggregat från överbelastning//Radio. - 1996.-№12

KR142EN22A - linjär justerbar spänningsstabilisator med positiv polaritet. Mikrokretsens hölje visas i figur 2. Omkopplingskretsen för denna mikrokrets visas i figur 3.

Figur 2 Chipkropp

Figur 3 Typisk krets för att slå på en mikrokrets

Funktioner för att slå på KR142EN22A-chippet:

Utspänningen beräknas med formeln: Uout=1,25*(1+R1/R2)+Ireg*R2

där 1,25 V är referensspänningen (Uout), Ireg är strömmen i styrutgångskretsen (max 100mA);

Resistans R1 väljs i intervallet 100-1000 ohm (typiskt 240 ohm). R2 används för att ställa in utspänningen.

Diagrammet visar minimivärdena för filterkapaciteten C1 och C2 som krävs för stabil drift av stabilisatorn. I praktiken varierar kapacitansvärdena från tiotals till tusentals mikrofarader. Kapacitanser bör placeras så nära KR142EN22A-chippet som möjligt. C1 kan kombineras med likriktarfilterkapacitansen. För större kapaciteter rekommenderas C1>>C2.

Kapacitans Cadj ställs in om nödvändigt för att ytterligare reducera utspänningsrippeln. Rekommenderad Cadj<

Mikrokretsen KR142EN22A är skyddad från en kortvarig utgångskortslutning, men är inte skyddad från ingångskortslutningen - denna situation, såväl som eventuellt överskott av utspänningen över inspänningen, leder till att mikrokretsen går sönder. Om en sådan situation är möjlig, i synnerhet om kapacitansen vid utgången av stabilisatorn överstiger kapacitansen vid ingången, installeras en skyddsdiod VD1.

Skyddsdioden VD2 installeras endast när kapaciteten Cadj är installerad för att skydda stabilisatorn från att ladda ur denna kapacitet.

Flänsen (radiatorn) på höljet till mikrokretsen KR142EN22A är ansluten till utgångsterminalen och måste därför isoleras från den gemensamma ledningen under installationen.

Kretsdesignern måste förstå att den maximala utströmmen från regulatorn också begränsas av mikrokretsens maximala effektförlust (i detta fall 30W). Jag ut

Stifttilldelning KR142EN22A

Huvudsakliga tekniska egenskaper hos KR142EN22A

3. Strömförsörjning med omkopplingsregulator 1,2 ... 25V

Linjära stabiliserade nätaggregat har låg effektivitet, betydande dimensioner och vikt. Effektiviteten hos linjära stabiliserade IP:er (linjära stabilisatorer) visar sig vara särskilt låg om utgångsspänningen ändras över ett brett område, eftersom en betydande effekt försvinner på den reglerande (genomgångs) transistorn som arbetar i kontinuerligt läge och är en aktiv typ av släckningsmotstånd. Effektiviteten hos stabilisatorerna ökar om kontrollelementet arbetar i nyckelläge (puls). Samtidigt, genom att öka omkopplingsfrekvensen (upp till 20 - 50 kHz istället för 50 Hz), reduceras massorna och dimensionerna hos transformatorerna och kondensatorerna för pulsströmförsörjningsfiltret avsevärt.

Figur 4 Strömförsörjning med en omkopplingsregulator 1,2 ... 25V

En kraftfull laboratorieströmförsörjning med en omkopplingsspänningsregulator, utrustad med en överbelastningsskyddsenhet på självåterställande säkringar och en ljudsignalanordning för närvaron av en kortslutning eller överbelastning av dess utgång, beaktas.

Enheten är sammansatt med den populära integrerade kretsen LM2576HVT-ADJ, som är en pulsad justerbar växelspänningsregulator. Mikrokretsen LM2576HVT-ADJ kan leverera ström till belastningen upp till 3 A. Den maximala DC-ingångsspänningen kan vara upp till 63 V, den lägsta utspänningen är 1,2 V. Effektiviteten hos stabilisatorn vid maximal belastningsström är ca. 85 %. Denna strömförsörjning är utrustad med ett effektivt system för att filtrera utspänningen från brus och nätstörningar, vilket gör att du kan driva olika ljudåtergivnings-, TV- och radioenheter från den.

Det schematiska diagrammet över strömförsörjningen visas i figur 2. Utspänningen från strömförsörjningen monterad enligt detta schema kan justeras från 1,2 till 25 V. Den maximalt tillåtna strömmen för den anslutna lasten kan nå 3 A över hela området av utspänningar. Utspänningsrippelområdet överstiger inte 20 mV vid maximal belastningsström. AC-nätspänningen tillförs primärlindningen på kraftnedgångstransformatorn T1 genom de slutna kontakterna på strömbrytaren SA1, säkring FU1 och motstånd R2. Varistor RU1 skyddar enheten från överspänningar. Motstånd R2 minskar risken för skador på varistorn. Från transformatorns T1 sekundärlindning avlägsnas en växelströmsspänning reducerad till 32 V, som tillförs brygglikriktaren VD1. Rippeln av den likriktade spänningen utjämnas av högkapacitetsoxidkondensatorer C14 och C1. Filter C13L4C18 minskar nivån av nätstörningar och eliminerar även möjligheten att penetrera nätverket av högfrekventa störningar från en fungerande omkopplare. Den återställbara FU2-polymersäkringen skyddar transformatorn och brygglikriktaren från överbelastning. Den likriktade filtrerade spänningen matas till ingången på den integrerade kretsen DA1, stift 1. Omkopplingsregulatorns utgångsspänning regleras av ett variabelt motstånd R6. Choke L1 - förvaring. Installationen av två Schottky-dioder VD2, VD3, parallellkopplade, ökar stabilisatorns tillförlitlighet när den arbetar med den maximalt tillåtna belastningsströmmen. Ett tresektions lågpassfilter på choken L2, L3, L5 och deras rörkondensatorer jämnar ut rippel och minskar brusnivån på utspänningen. LED HL1 indikerar närvaron av utspänningen. Fälteffekttransistorn VT2 fungerar som en stabil strömgenerator, vilket säkerställer en stabil ljusstyrka på HL1-glöden när utspänningen ändras. Diod VD4 och resistor R5 skyddar DA1-chippet från skador. Motstånd R14 fungerar som en spänningsregulatorbelastning.

Den utreglerade stabiliserade spänningen matas till uttaget XS2. För att detta litiumblock ska kunna användas som ett laboratorieblock, installeras en skyddsmodul med återställbara säkringar FU3 - FU5 vid dess utgång. När kontakterna på ingen av knapparna på omkopplaren SB1 inte är stängda, flyter strömmen genom den svagaste säkringen FU5 för en märkström på 0,1 A. Den kalla resistansen för denna säkring är cirka 3 ohm. När kontakterna på SB1.1-knappen är stängda, kopplas en självåterställande säkring FU3 parallellt med den, utformad för en märkdriftsström på 0,4 A, med ett kallmotstånd på 0,6 Ohm. När kontakterna på knappen SB1.3 är slutna kopplas säkring FU4 parallellt med FU5 för en ström på 0,9 A med ett motstånd på 0,1 Ohm. Med dubbel överbelastning kommer svarstiden för självåterställande säkringar att vara cirka 30 s, med en fyrfaldig överbelastning, inte mer än 3 s. När kontakterna på SB1.3-knappen är stängda tillhandahålls överbelastningsskyddet för belastnings- och PSU-noderna av de inbyggda skyddsanordningarna för LM2576HVT-ADJ-chippet och FU2-säkringen. I det här fallet kommer utgångsimpedansen från PSU inte att vara mer än 50 mΩ. Med hjälp av SB2-omkopplaren med två grupper av kontakter kan du helt koppla bort belastningen från strömförsörjningen, vilket gör att du kan utföra olika manipulationer med den med minimal risk för att skada radiokomponenter som är känsliga för statisk elektricitet och nätspänningsläckage. En ostabiliserad spänning på cirka 44 V DC matas till XS1-uttaget, den kan användas för att driva andra spänningsstabilisatorer, UMZCH, glödlampor för en driftspänning på 36 V med en total effekt på 60 ... 90 W, elektrisk lödkolvar för en driftspänning på 42 V med en effekt på 40 W.

På pekarens mikroamperemeter PV1 är en voltmeter för strömförsörjningens utspänning monterad. Zenerdioden VD5 är nödvändig för linjäriseringen av voltmeterskalan. Vita lysdioder HL2 - HL5 lyser upp voltmeterns skala. På MOS-chippet DD1 är en summerenhet monterad för närvaron av en kortslutning vid XS3-utgången. När det inte finns någon kortslutning i lasten eller vid utgången av strömförsörjningen är transistorn VT1 öppen, vid en av ingångarna DD1.1 log. 0, signalanordning spärrad. När en kortslutning uppstår stänger transistorn VT1, på stiftet. 13 DD1.1-logg anländer. 1 startas den lågfrekventa pulsgeneratorn implementerad på DD1.1, DD1.2, vilket får ljudgeneratorn implementerad på DD1.3, DD1.4 att periodiskt starta. Den piezokeramiska ljudsändaren HA1 börjar avge höga intermittenta ljudsignaler med en frekvens på cirka 2 kHz, följt av en frekvens på 4 Hz. DD1-mikrokretsen drivs av en spänning på 11 V från en parametrisk stabilisator monterad på en VT3-transistor, en VD6-zenerdiod och deras rörelement. Diod VD5 skyddar transistor VT3 från omvänd spänningsskada.

I stället för nedtrappningstransformatorn användes en krafttransformator av typen TP-100-7. De sekundära lindningarna som används, lindade på båda ramarna, är parallellkopplade, som visas i kretsschemat. I dess ställe kan du använda vilken transformator som helst med en total effekt på minst 90 W och en öppen spänning på sekundärlindningen på 30 ... 33 V vid en nätspänning på 220 V. Tvålindade drosslar L4, L5 innehålla 3 ... 5 varv av en dubbelvikt monteringstråd med ett koppartvärsnitt på minst 1 mm på K20x12x6 ringar av lågfrekvent ferrit M2000NM. Alla högströmsspänningsstabilisatorkretsar är gjorda med samma tråd. Induktor L1 och Schottky-dioder installeras på ett avstånd av minst 3 cm från DA1 och R5 - R7.

Variabelt motstånd R6 typ SP4-2M. Ledningen från detta motstånd till R5 måste vara skärmad. De återstående motstånden är MLT-typer. C1-4, C1-14, C2-23, C2-33. Varistor RU1 typ FNR-20K431 kan ersättas av FNR-20K471, FNR14K431, FNR-14K471, MYG20-431 eller liknande. Kondensatorer C1, CIO, C12. C14, C15, C19. C21 - aluminiumoxid små importerade analoger K50-35, K50-68. Kondensator C23 - SMD tantal, monterad i nätkontakten. De återstående kondensatorerna kan installeras keramiska eller små filmkondensatorer för driftspänningar som inte är mindre än de som anges i kretsschemat. Företräde bör ges till keramiska kondensatorer. Opolära kondensatorer C2, C5 -C8, C13 måste ha en driftspänning på minst 63 V. Anslutningstrådarna eller spåren från kondensatorerna C1, C2 till DA1-chippet och Schottky-dioderna VD2, VD3 ska vara så korta som möjligt . Istället för diodbryggan KVRS1010 kan du installera KBU8B - KBU8M, KVRS801 - KVRS810, BR151 - BR158 eller andra liknande för en ström på minst 6 A. Om det inte finns någon lämplig monolitisk diodbrygga kan den monteras av fyra ordinarie kiseldioder, till exempel KD206, KD213. Diodbryggan är monterad på en kylfläns av duraluminium med en kylyta på cirka 80 cm2. Diod 1N5403 kan ersättas av någon av serierna 1N5402 -1N5408, KD226B - KD226D. Istället för KD521A-dioden är någon av serierna KD521, KD522, 1N914, 1N4148, 1SS176S lämplig. Schottky-dioder SR360 kan ersättas av MBR360, DQ06 eller en MBRD660CT, MBR1060, 50WR06. En vanlig "snabb" kiseldiod KD213A, KD213B är också lämplig. Zenerdiod D814G1 kan ersättas med KS210Zh. 2S211Zh, KS211Zh, 1 N4741A, 1N4740A. Zenerdioden KS139A kan endast ersättas av inhemska KS133-serien. 2S133, 2S139, KS 139. Den röda RL50-SR113 lysdioden med en likspänning på 1,8 V kan ersättas med vilken som helst liknande med en bra glödljusstyrka vid en ström på 1 mA, till exempel på AL307KM, L-1513SURC / E. Superljusa RL30-WH744D vita lysdioder kan ersättas med vilka som helst liknande vita eller blåa utan inbyggda motstånd, till exempel RL30-CB744D. RL50-WH744D. KT315G-transistorn kan ersättas av vilken som helst av KT315-serien. KT312. KT3102, KT645. SS9014. Istället för en fälteffekttransistor KPZOZA, kommer vilken som helst av KPZOZ-serierna att fungera. Istället för KT646A-transistorn kan du installera vilken som helst av KT815-serien. KT817, KT961, KT646, 2SC2331. LM2576HVT-ADJ-chippet kan ersättas med LM2576HVS-ADJ. Detta chip måste installeras på en kylfläns av duraluminium med en kylyta på minst 150 cm2. (en sida). Mikrokretsen med "T"-index produceras i TO-220-paketet, mikrokretsen med "S"-index produceras i TO-263-paketet. Mikrokretsen i TO-263-paketet är fäst vid kylflänsen med hjälp av en metallklämfläns och två MOH-skruvar. Mikrokretsens värmeavlägsnande fläns är elektriskt ansluten till stift 3. Vid användning av en mikrokrets av typen LM2576T-ADJ ansluts diodlikriktaren VD1 till stift 4 och 5 på transformatorn TP-100-7, på som det finns en spänning på 27 V AC. Istället för CMOS-chippet K561LA7 är KR1561LA7 lämplig. 564LA7, CD4011

Strömförsörjningen är en oumbärlig sak i en radioamatörs arsenal. Vanligtvis kostar färdiga reglerade strömförsörjningar ganska anständiga belopp, så mycket ofta görs en strömförsörjning oberoende för ett hemradiolaboratorium.

Så först och främst måste du bestämma kraven för strömförsörjningen. Mina krav var:

1) Stabiliserad reglerad utgång 3-24 V med en strömbelastning på minst 2 A för strömförsörjning av radioutrustning och radiokretsar som justeras.

2) Oreglerad 12/24V hög strömutgång för elektrokemiska experiment

För att tillfredsställa den första delen bestämde jag mig för att använda en färdig integrerad stabilisator, och för den andra - att göra en utgång efter diodbryggan, förbi stabilisatorn.

Så efter att vi har bestämt oss för kraven börjar vi leta efter detaljer. I mina papperskorgar hittade jag en kraftfull transformator TS-150-1 (det verkar från en projektor), som bara ger ut 12 och 24 V, en kondensator på 10 000 mikrofarad 50 V. Resten måste köpas. Så i ramen finns en transformator, en kondensator, ett stabilisatorchip och en sele:

Efter en lång jakt på ett passande fodral köptes en servetthållare från Ikea (299 rubel), som passade perfekt i storlek och var gjord av tjock plast (2 mm) och med lock i rostfritt stål. I radiodelsaffären köptes också insticksbrytare, en radiator för stabilisatorn, en diodbrygga (vid 35A) och en mekanisk voltmeter för visuell spänningskontroll, för att inte tillgripa tjänsterna från en multimeter varje gång. Detaljer på bilden:

Så, lite teori. Som stabilisator beslutades att använda en inbyggd stabilisator, som enligt driftprincipen är en linjär kompensationsstabilisator. Industrin producerar många stabilisatormikrokretsar, både för fast spänning och justerbara. Mikrokretsar finns i olika kapaciteter, både vid 0,1 A och vid 5 A eller mer. Dessa mikrokretsar innehåller vanligtvis skydd mot kortslutning i lasten. När du designar ett nätaggregat måste du bestämma vilken effekt stabilisatorn behöver, och om den ska vara för en fast spänning eller justerbar. Du kan välja lämpligt chip i tabellerna, till exempel här: http://promelec.ru/catalog_info/48/74/256/116/

Eller här: http://promelec.ru/catalog_info/48/74/259/119/

Schema för att slå på en justerbar stabilisator:

Oreglerade aktiveras ännu lättare, men för säkerhets skull, titta i databladet. För min strömförsörjning tog jag stabilisatorn KR142EN22A på 7,5A. Den enda subtiliteten som gör det svårt att enkelt få stora strömmar är värmeavledning. Faktum är att en effekt lika med (Uin-Uout) * I kommer att avledas av stabilisatorn i form av värme, och möjligheterna till värmeavledning är mycket begränsade, därför, för att få stora stabiliserade strömmar, måste du också ändra Uin, till exempel, byter jag transformatorlindningarna. Vad gäller schemat. C1 väljs baserat på 2000uF per strömförstärkare. C2-C4 är önskvärt att placera direkt bredvid stabilisatorn. Det rekommenderas också att ansluta en diod i motsatt riktning parallellt med stabilisatorn för att skydda mot polaritetsomkastning. Resten av strömförsörjningskretsen är klassisk.

220 volt tillförs transformatorns primärlindning, den borttagna spänningen från sekundärlindningen går till diodbryggan och den likriktade spänningen går till en utjämningskondensator med stor kapacitet. En stabilisator är kopplad till kondensatorn, men spänningen kan även tas bort direkt från kondensatorn när stora strömmar behövs och stabilisering inte är viktigt. Det är meningslöst att ge specifika instruktioner om var man ska löda - allt bestäms utifrån tillgängliga detaljer.

Här är utseendet på en näsduk lödd till stabilisatorn:

Delarna är arrangerade i kroppen och alla nödvändiga slitsar är gjorda i locket. Under bearbetningen ersattes insticksbrytare med vippbrytare. de kräver mindre arbete att installera, och det rostfria stålet som locket är tillverkat av är mycket svårt att bearbeta för hand.

Alla delar är installerade och anslutna med ledningar. Tvärsnittet av ledningarna väljs baserat på de maximala strömmarna. Ju större tvärsnitt desto bättre.

Tja, ett foto av den resulterande strömförsörjningen:

Strömbrytaren uppe till vänster är strömbrytaren. Till höger om den finns "force"-lägesomkopplaren som stänger av stabilisatorn och ger en utsignal direkt från diodbryggan (10A vid 12 / 24V). Nedan finns en 12/24 V-brytare för att byta delar av sekundärlindningen. Under voltmetern finns vredet på det variabla justeringsmotståndet. Tja, utgångsterminalerna.

Många amatörradioströmförsörjningar (PSU) tillverkas på KR142EN12, KR142EN22A, KR142EN24 chips, etc. Den nedre justeringsgränsen för dessa mikrokretsar är 1,2 ... 1,3 V, men ibland krävs en spänning på 0,5 ... 1 V. Författaren erbjuder flera tekniska lösningar för en PSU baserad på dessa mikrokretsar.

Den integrerade kretsen (IC) KR142EN12A (Fig. 1) är en justerbar spänningsregulator av kompensationstypen i KT-28-2-paketet, som låter dig driva enheter med en ström på upp till 1,5 A i spänningsområdet 1,2 ... 37 V. Denna integrerade stabilisatorn har termiskt stabilt strömskydd och utgångskortslutningsskydd.

Figur 1. IC KR142EN12A

Baserat på IC KR142EN12A är det möjligt att bygga en justerbar strömförsörjning, vars krets (utan transformator och diodbrygga) visas i fig. 2. Den likriktade inspänningen tillförs från diodbryggan till kondensatorn Cl. Transistor VT2 och chip DA1 måste placeras på kylaren. Kylflänsen DA1 är elektriskt ansluten till stift 2, så om DA1 och transistorn VD2 är placerade på samma kylfläns måste de isoleras från varandra. I författarens version är DA1 installerad på en separat liten kylfläns, som inte är galvaniskt ansluten till kylflänsen och transistorn VT2.

Fig.2. Justerbar PSU på IC KR142EN12A

Effekten som avges av ett chip med kylfläns får inte överstiga 10 watt. Motstånd R3 och R5 bildar en spänningsdelare som ingår i stabilisatorns mätelement och väljs enligt formeln:
U ut = U ut min (1 + R3/R5).

En stabiliserad negativ spänning på -5 V tillförs kondensatorn C2 och motståndet R2 (används för att välja den termiskt stabila punkten VD1).

För att skydda mot en kortslutning av stabilisatorns utgångskrets räcker det att ansluta en elektrolytisk kondensator med en kapacitet på minst 10 μF parallellt med motståndet R3 och shunta motståndet R5 med en KD521A-diod. Placeringen av delarna är inte kritisk, men för god temperaturstabilitet är det nödvändigt att använda lämpliga typer av motstånd. De bör placeras så långt som möjligt från värmekällor. Den totala stabiliteten för utspänningen består av många faktorer och överstiger vanligtvis inte 0,25 % efter uppvärmning.

Efter att ha slagits på och värmt upp enheten ställs den lägsta utspänningen på 0 V in av motståndet Radd. Motstånd R2 (fig. 2) och motstånd Radd (fig. 3) måste vara flervarvstrimmer från SP5-serien.

Fig.3. Kopplingsschema Radd

Strömkapaciteten hos mikrokretsen KR142EN12A är begränsad till 1,5 A. För närvarande finns mikrokretsar med liknande parametrar till försäljning, men utformade för en högre ström i lasten, till exempel LM350 - för en ström på 3 A, LM338 - för en ström av 5 A. Data om dessa mikrokretsar finns på National Semiconductors webbplats.

Nyligen har importerade mikrokretsar från LOW DROP-serien (SD, DV, LT1083/1084/1085) dykt upp på rea. Dessa mikrokretsar kan arbeta med en reducerad spänning mellan ingång och utgång (upp till 1...1,3 V) och ge en stabiliserad spänning vid utgången i området 1,25...30 V vid en belastningsström på 7,5/5/3 A respektive. Den närmaste inhemska analogen av typen KR142EN22 när det gäller parametrar har en maximal stabiliseringsström på 7,5 A.

Vid maximal utström garanteras stabiliseringsläget av tillverkaren vid en ingångs-utgångsspänning på minst 1,5 V. Mikrokretsarna har även inbyggt skydd mot att överskrida strömmen i lasten med ett acceptabelt värde och termiskt skydd mot överhettning av fallet.

Dessa stabilisatorer ger utspänningsinstabilitet på 0,05%/V, utspänningsinstabilitet när utströmmen ändras från 10 mA till maxvärdet inte sämre än 0,1%/V.

Figur 4 visar en strömförsörjningskrets för ett hemlaboratorium, som låter dig klara dig utan transistorerna VT1 och VT2, som visas i figur 2. Istället för DA1 KR142EN12A-chippet användes KR142EN22A-chipset. Detta är en justerbar regulator med lågt spänningsfall, vilket gör att du kan få en ström på upp till 7,5 A i lasten.

Fig.4. Justerbar PSU på IC KR142EN22A

Den maximala effektförlusten vid utgången av stabilisatorn Pmax kan beräknas med formeln:
P max \u003d (U in - U ut) I ut,
där U in är inspänningen som tillförs DA3-chippet, U ut är utspänningen vid belastningen, I ut är utströmmen från mikrokretsen.

Till exempel är ingångsspänningen som tillförs mikrokretsen U i \u003d 39 V, utspänningen vid belastningen U ut \u003d 30 V, strömmen vid belastningen I ut \u003d 5 A, sedan den maximala effekten som förbrukas av mikrokretsen vid belastningen är 45 W.

Elektrolytkondensatorn C7 används för att reducera utgångsimpedansen vid höga frekvenser, och sänker även brusspänningsnivån och förbättrar rippelutjämningen. Om denna kondensator är tantal, måste dess nominella kapacitans vara minst 22 mikrofarad, om aluminium - minst 150 mikrofarad. Vid behov kan kapacitansen hos kondensatorn C7 ökas.

Om elektrolytkondensatorn C7 är belägen på ett avstånd av mer än 155 mm och är ansluten till PSU med en tråd med ett tvärsnitt på mindre än 1 mm, installeras en extra elektrolytisk kondensator med en kapacitet på minst 10 mikrofarader på kortet parallellt med kondensatorn C7, närmare själva mikrokretsen.

Kapacitansen för filterkondensatorn Cl kan bestämmas ungefär, baserat på 2000 mikrofarad per 1 A utgångsström (vid en spänning på minst 50 V). För att minska temperaturdriften hos utspänningen måste motståndet R8 vara antingen tråd eller metallfolie med ett fel på inte sämre än 1%. Motstånd R7 är samma typ som R8. Om KS113A zenerdioden inte är tillgänglig kan du använda enheten som visas i Fig. 3. Skyddskretslösningen som ges i författaren är ganska nöjd, eftersom den fungerar felfritt och har testats i praktiken. Du kan använda vilken strömförsörjningsskyddskrets som helst, till exempel de som föreslås i. I författarens version, när reläet K1 är aktiverat, stänger kontakterna K1.1, kortsluter motståndet R7 och spänningen på PSU-utgången blir 0 V.

Strömförsörjningsenhetens tryckta kretskort och platsen för elementen visas i fig. 5, strömförsörjningsenhetens utseende visas i fig. 6. PCB-mått 112x75 mm. Radiator vald nål. DA3-chipset är isolerat från kylflänsen med en packning och fäst vid det med en fjäderplatta av stål som pressar chipet mot kylflänsen.

Fig. 5. PSU kretskort och element layout

Kondensator C1 av typ K50-24 är sammansatt av två parallellkopplade kondensatorer med en kapacitet på 4700 μFx50 V. En importerad analog av en kondensator av typ K50-6 med en kapacitet på 10 000 μFx50 V kan användas. Kondensatorn bör placeras så nära kortet som möjligt, och ledarna som ansluter den till kortet bör vara så korta som möjligt. Kondensator C7 tillverkad av Weston med en kapacitet på 1000 uFx50 V. Kondensator C8 visas inte i diagrammet, men det finns hål på kretskortet för den. Du kan använda en kondensator med en klassificering på 0,01 ... 0,1 μF för en spänning på minst 10 ... 15 V.

Fig. 6. PSU utseende

Dioderna VD1-VD4 är en importerad RS602 diodmikroenhet, designad för en maximal ström på 6 A (Fig. 4). RES10-reläet (pass RS4524302) används i strömförsörjningsskyddskretsen. I författarens version användes ett motstånd R7 av typen SPP-ZA med en parameterspridning på högst 5%. Motstånd R8 (Fig. 4) måste ha en spridning på högst 1 % från det angivna värdet.

Strömförsörjningen kräver vanligtvis ingen konfiguration och börjar fungera direkt efter montering. Efter uppvärmning av enheten med motstånd R6 (fig. 4) eller motstånd Rdop (fig. 3), ställs 0 V in på det nominella värdet på R7.

I denna design används en krafttransformator av märket OSM-0.1UZ med en effekt på 100 W. Magnetisk kärna ShL25/40-25. Primärlindningen innehåller 734 varv PEV-tråd 0,6 mm, lindning II - 90 varv PEV-tråd 1,6 mm, lindning III - 46 varv PEV-tråd 0,4 mm med tapp från mitten.

RS602-diodenheten kan ersättas med dioder som är klassade för en ström på minst 10 A, till exempel KD203A, V, D eller KD210 A-G (om du inte placerar dioderna separat måste du göra om kretskortet) . Som transistor VT1 kan du använda transistorn KT361G.

Källor:

1. http://www.national.com/catalog/AnalogRegulators_LinearRegulators-StandardNPN_PositiveVoltageAdjutable.html
2. Morokhin L. Laboratorieströmförsörjning//Radio. - 1999 - nr 2
3. Nechaev I. Skydd av små nätaggregat från överbelastning//Radio. - 1996.-№12

Lista över radioelement

Många amatörradioströmförsörjningar (PSU) tillverkas på KR142EN12, KR142EN22A, KR142EN24 chips, etc. Den nedre justeringsgränsen för dessa mikrokretsar är 1,2 ... 1,3 V, men ibland krävs en spänning på 0,5 ... 1 V. Författaren erbjuder flera tekniska lösningar för en PSU baserad på dessa mikrokretsar.

Den integrerade kretsen (IC) KR142EN12A (Fig. 1) är en justerbar spänningsregulator av kompensationstypen i KT-28-2-paketet, som låter dig driva enheter med en ström på upp till 1,5 A i spänningsområdet 1,2 ... 37 V. Denna integrerade stabilisatorn har termiskt stabilt strömskydd och utgångskortslutningsskydd.

Figur 1. IC KR142EN12A

Baserat på IC KR142EN12A är det möjligt att bygga en justerbar strömförsörjning, vars krets (utan transformator och diodbrygga) visas i fig. 2. Den likriktade inspänningen tillförs från diodbryggan till kondensatorn Cl. Transistor VT2 och chip DA1 måste placeras på kylaren. Kylflänsen DA1 är elektriskt ansluten till stift 2, så om DA1 och transistorn VD2 är placerade på samma kylfläns måste de isoleras från varandra. I författarens version är DA1 installerad på en separat liten kylfläns, som inte är galvaniskt ansluten till kylflänsen och transistorn VT2.

Fig.2. Justerbar PSU på IC KR142EN12A

Effekten som avges av ett chip med kylfläns får inte överstiga 10 watt. Motstånd R3 och R5 bildar en spänningsdelare som ingår i stabilisatorns mätelement och väljs enligt formeln:

U ut = U ut min (1 + R3/R5).

En stabiliserad negativ spänning på -5 V tillförs kondensatorn C2 och motståndet R2 (används för att välja den termiskt stabila punkten VD1).

För att skydda mot en kortslutning av stabilisatorns utgångskrets räcker det att ansluta en elektrolytisk kondensator med en kapacitet på minst 10 μF parallellt med motståndet R3 och shunta motståndet R5 med en KD521A-diod. Placeringen av delarna är inte kritisk, men för god temperaturstabilitet är det nödvändigt att använda lämpliga typer av motstånd. De bör placeras så långt som möjligt från värmekällor. Den totala stabiliteten för utspänningen består av många faktorer och överstiger vanligtvis inte 0,25 % efter uppvärmning.

Efter att ha slagits på och värmt upp enheten ställs den lägsta utspänningen på 0 V in av motståndet Radd. Motstånd R2 (fig. 2) och motstånd Radd (fig. 3) måste vara flervarvstrimmer från SP5-serien.

Fig.3. Kopplingsschema Radd

Strömkapaciteten hos mikrokretsen KR142EN12A är begränsad till 1,5 A. För närvarande finns mikrokretsar med liknande parametrar till försäljning, men utformade för en högre ström i lasten, till exempel LM350 - för en ström på 3 A, LM338 - för en ström av 5 A. Data om dessa mikrokretsar finns på National Semiconductors webbplats.

Nyligen har importerade mikrokretsar från LOW DROP-serien (SD, DV, LT1083/1084/1085) dykt upp på rea. Dessa mikrokretsar kan arbeta med en reducerad spänning mellan ingång och utgång (upp till 1...1,3 V) och ge en stabiliserad spänning vid utgången i området 1,25...30 V vid en belastningsström på 7,5/5/3 A respektive. Den närmaste inhemska analogen av typen KR142EN22 när det gäller parametrar har en maximal stabiliseringsström på 7,5 A.

Vid maximal utström garanteras stabiliseringsläget av tillverkaren vid en ingångs-utgångsspänning på minst 1,5 V. Mikrokretsarna har även inbyggt skydd mot att överskrida strömmen i lasten med ett acceptabelt värde och termiskt skydd mot överhettning av fallet.

Dessa stabilisatorer ger utspänningsinstabilitet på 0,05%/V, utspänningsinstabilitet när utströmmen ändras från 10 mA till maxvärdet inte sämre än 0,1%/V.

Figur 4 visar en strömförsörjningskrets för ett hemlaboratorium, som låter dig klara dig utan transistorerna VT1 och VT2, som visas i figur 2. Istället för DA1 KR142EN12A-chippet användes KR142EN22A-chipset. Detta är en justerbar regulator med lågt spänningsfall, vilket gör att du kan få en ström på upp till 7,5 A i lasten.

Fig.4. Justerbar PSU på IC KR142EN22A

Den maximala effektförlusten vid utgången av stabilisatorn Pmax kan beräknas med formeln:

P max \u003d (U in - U ut) I ut,
där U in är inspänningen som tillförs DA3-chippet, U ut är utspänningen vid belastningen, I ut är utströmmen från mikrokretsen.

Till exempel är ingångsspänningen som tillförs mikrokretsen U i \u003d 39 V, utspänningen vid belastningen U ut \u003d 30 V, strömmen vid belastningen I ut \u003d 5 A, sedan den maximala effekten som förbrukas av mikrokretsen vid belastningen är 45 W.

Elektrolytkondensatorn C7 används för att reducera utgångsimpedansen vid höga frekvenser, och sänker även brusspänningsnivån och förbättrar rippelutjämningen. Om denna kondensator är tantal, måste dess nominella kapacitans vara minst 22 mikrofarad, om aluminium - minst 150 mikrofarad. Vid behov kan kapacitansen hos kondensatorn C7 ökas.

Om elektrolytkondensatorn C7 är belägen på ett avstånd av mer än 155 mm och är ansluten till PSU med en tråd med ett tvärsnitt på mindre än 1 mm, installeras en extra elektrolytisk kondensator med en kapacitet på minst 10 mikrofarader på kortet parallellt med kondensatorn C7, närmare själva mikrokretsen.

Kapacitansen för filterkondensatorn Cl kan bestämmas ungefär, baserat på 2000 mikrofarad per 1 A utgångsström (vid en spänning på minst 50 V). För att minska temperaturdriften hos utspänningen måste motståndet R8 vara antingen tråd eller metallfolie med ett fel på inte sämre än 1%. Motstånd R7 är samma typ som R8. Om KS113A zenerdioden inte är tillgänglig kan du använda enheten som visas i Fig. 3. Skyddskretslösningen som ges i författaren är ganska nöjd, eftersom den fungerar felfritt och har testats i praktiken. Du kan använda vilken strömförsörjningsskyddskrets som helst, till exempel de som föreslås i. I författarens version, när reläet K1 är aktiverat, stänger kontakterna K1.1, kortsluter motståndet R7 och spänningen på PSU-utgången blir 0 V.

Strömförsörjningsenhetens tryckta kretskort och platsen för elementen visas i fig. 5, strömförsörjningsenhetens utseende visas i fig. 6. PCB-mått 112x75 mm. Radiator vald nål. DA3-chipset är isolerat från kylflänsen med en packning och fäst vid det med en fjäderplatta av stål som pressar chipet mot kylflänsen.

Fig. 5. PSU kretskort och element layout

Kondensator C1 av typ K50-24 är sammansatt av två parallellkopplade kondensatorer med en kapacitet på 4700 μFx50 V. En importerad analog av en kondensator av typ K50-6 med en kapacitet på 10 000 μFx50 V kan användas. Kondensatorn bör placeras så nära kortet som möjligt, och ledarna som ansluter den till kortet bör vara så korta som möjligt. Kondensator C7 tillverkad av Weston med en kapacitet på 1000 uFx50 V. Kondensator C8 visas inte i diagrammet, men det finns hål på kretskortet för den. Du kan använda en kondensator med en klassificering på 0,01 ... 0,1 μF för en spänning på minst 10 ... 15 V.

Fig. 6. PSU utseende

Dioderna VD1-VD4 är en importerad RS602 diodmikroenhet, designad för en maximal ström på 6 A (Fig. 4). RES10-reläet (pass RS4524302) används i strömförsörjningsskyddskretsen. I författarens version användes ett motstånd R7 av typen SPP-ZA med en parameterspridning på högst 5%. Motstånd R8 (Fig. 4) måste ha en spridning på högst 1 % från det angivna värdet.

Strömförsörjningen kräver vanligtvis ingen konfiguration och börjar fungera direkt efter montering. Efter uppvärmning av enheten med motstånd R6 (fig. 4) eller motstånd Rdop (fig. 3), ställs 0 V in på det nominella värdet på R7.

I denna design används en krafttransformator av märket OSM-0.1UZ med en effekt på 100 W. Magnetisk kärna ShL25/40-25. Primärlindningen innehåller 734 varv PEV-tråd 0,6 mm, lindning II - 90 varv PEV-tråd 1,6 mm, lindning III - 46 varv PEV-tråd 0,4 mm med tapp från mitten.

RS602-diodenheten kan ersättas med dioder som är klassade för en ström på minst 10 A, till exempel KD203A, V, D eller KD210 A-G (om du inte placerar dioderna separat måste du göra om kretskortet) . Som transistor VT1 kan du använda transistorn KT361G.

Källor

1. http://www.national.com/catalog/AnalogRegulators_LinearRegulators-StandardNPN_PositiveVoltageAdjutable.html
2. Morokhin L. Laboratorieströmförsörjning//Radio. - 1999 - nr 2
3. Nechaev I. Skydd av små nätaggregat från överbelastning//Radio. - 1996.-№12

Publiceringsdatum: 25.04.2005

Läsarnas åsikter

• Ivan / 21.02.2017 - 01:33
  Snälla berätta för mig hur man gör ett block för bilradion
• Kuzmich / 12/14/2012 - 10:34
  Mått är inte avgörande för mig. Upplägget är bra, jag ska upprepa. När du är engagerad i reparation av hushållsskit - det är allt.
• LipGard / 26.10.2012 - 05:48
  Jag är noob på det här än så länge vill jag förstå. Och hur man reglerar spänningen på PSU:n, förmodligen R7? Finns det något sätt att visa det på panelen? Och du kanske kan koppla in en voltmeter för att se spänningen vid utgången? Den måste förmodligen kopplas till utgången)? Kan strömmen regleras?
• Vasya / 08.09.2012 - 12:41
  Tja, varför fjäskade någon annan något eller inte. Men upplägget är riktigt coolt
• Oleg / 04.02.2012 - 20:25
  När du reparerar radiostationer är det bättre att använda trancer, det finns ingen HF-störning från dem.
• dd / 25.11.2011 - 05:54
  kretsen i figur 2 förtjänar uppmärksamhet och vissa impulser kommer inte att ersätta den under amatörförhållanden, nonsens är bättre att göra transformatorer enklare och mer pålitliga och fjärranpassade
• / 06.05.2011 - 19:49
  fan du bygger en inverter
• dimon / 05/06/2011 - 19:43
  Har du inte sett diagrammet?
• spkpk / 05.05.2011 - 08:09
  speckrn
• olzhas / 12.09.2010 - 08:40
  strömförsörjning
• Eugene / 06/02/2010 - 07:09
  Ja, pulsare är bättre, men en konventionell transformatorströmförsörjning är mer lämpad för laboratorieforskning.
• Mercury / 10/19/2009 - 07:51
  Det är bättre att göra byte av strömförsörjning. Och allt detta är nonsens ... förutsatt att du inte behöver göra någon form av galvanisk isolering. Om det inte finns några sådana krav är impulser bättre. Måtten är mycket mindre!