Puissante alimentation linéaire

Lors de la réparation, des essais et de la configuration des appareils électriques consomment de la source d'alimentation est relativement courant, il convient réglable alimentation, capable de temps à donner à la charge de la puissance requise.

Lorsque pour une raison quelconque, n'est pas souhaitable ou possible d'utiliser une source d'alimentation avec des impulsions stabilisateur de tension, il est possible d'appliquer une puissante source d'alimentation linéaire compensatoires d'un stabilisateur de tension.

На рис.1 показана принципиальная схема компактного мощного источника питания, способного отдавать ток в на­грузку до 6 А. На рис.1 цепи, по которым протекает боль­шой ток, выделены жирными линиями. Выходное регулируе­мое стабилизированное однополярное напряжение +5…+24 В и нестабилизированное напряжение 23 В или 29 В при том же максимальном постоянном токе нагрузки. Работает уст­ройство следующим образом. Напряжение сети переменно­го тока 220 В/50 Гц поступает на первичную обмотку пони­жающего трансформатора Т1 через плавкий предохранитель FU1, замкнутые контакты выключателя питания SA1 и дву­хобмоточный дроссель L1. Варистор RU1 защищает устрой­ство от повышенного напряжения сети. При кратковремен­ных всплесках напряжения, например, во время грозы, из­быток энергии варистор может поглотить без собственного разрушения. При относительно длительном повышенном на­пряжении сети, например обрыв нулевого провода в трёх­фазной сети 380 В, варистор пробивается, плавкий предо­хранитель FU1 перегорает.

Мостовой выпрямитель напряжения переменного тока ре­ализован на мощных выпрямительных диодах VD2-VD5. На­пряжение переменного тока на него поступает с вторичных обмоток понижающего трансформатора. От перегрузки источ­ник питания защищён полимерными самовосстанавливающимися предохранителями FU2, FU3. Источник питания может работать в двух режимах максимального тока нагрузки: 3 А и 6 А. Режим работы переключается с помощью слаботочной кнопки SA2 и электромагнитного реле К1, мощные контакты которого коммутируют предохранитель FU3. При наличии двух самовосстанавливающихся предохранителей на разный ток – 3 А и 5…6 А – целесообразно не подключать второй самовосстанавливающийся предохранитель параллельно первому, а переключать их. Свечение светодиода HL1 обозначает, что источник питания работает в режиме максимального тока нагрузки «6 А». Пульсации выпрямленного напряжения сгла­живают оксидные конденсаторы С11-С13, С17. Выходное на­пряжение мостового выпрямителя +23 В или +29 В.

Aux bornes de la résistance R12, неполярном оксидном le condensateur C10 et électroluminescentes VD6, VD7 assemblé deuxième redresseur de tension à courant continu avec le doublement de la tension de sortie de laquelle se cumule avec une tension de sortie d'un pont redresseur VD2-VD5. La tension de sortie de la deuxième diode du redresseur +40 ou +52 sur un fil.

Le stabilisateur de la tension de sortie est assemblé réglementé стабилитроне DA1 (type TL431), транзисторном le générateur de courant stable VT1 et VT2 et эмиттерном l'VT3-VT6 et d'appui, les éléments de ces sites. Le générateur de courant stable sur les transistors bipolaires VT1 et VT2 vous permet de «retenir» dissipée réglable стабилитроном DA1 la puissance à un niveau acceptable avec un changement de la tension de stabilisation DA1 et du changement dans une large gamme de tension d'обкладках condensateur C16. Courant de travail DA1 est d'environ 2 ma et presque ne dépend pas de la tension sur la sortie des redresseurs et établi votre tension DA1. Le condensateur C2 et la résistance R4 préviennent самовозбуждение DA1.

Sortie stable de la tension sur les condensateurs C4, C9 et, en conséquence, connecteur XS1 dépend du rapport entre le total de la résistance des résistances R7-R9 à la résistance de la résistance R6. Plus la résistance R7-R9, plus la tension de sortie stable de la tension de la source d'alimentation.

Pour améliorer la fiabilité d'un régulateur de tension puissant de silicium les transistors bipolaires VT5, VT6 inclus en parallèle par токовыравнивающие résistances R16, R17 et R13, R14. Lumineuse led HL3 signifie que la source d'alimentation est inclus dans le réseau 220 v/50 Hz. Led HL2 s'allume lorsque la tension de sortie du régulateur. Pour le contrôle du niveau de sortie tension stabilisée utilise un voltmètre analogique PV1.

Для уменьшения рассеивания транзисторами VT5, VT6 мощ­ности и повышения КПД линейного стабилизатора использу­ется автоматическое переключение обмоток понижающего трансформатора Т1. Когда выходное напряжение стабилиза­тора не превышает 13 В, стабилитрон VD8 и транзисторы VT7, VT8 закрыты, выпрямитель VD2-VD5 через замкнутые контак­ты реле К2.1 подключен к выводам 4 и 6′ вторичной обмот­ки Т1. Когда напряжение на выходе стабилизатора устанав­ливают более 13,2… 13,5 В, стабилитрон VD8 и транзисторы VT7, VT8 открываются, контакты реле К2.1 переключаются, в результате чего с выводов вторичной обмотки 4 и 4′ на вы­прямители будет поступать повышенное напряжение перемен­ного тока, о чём будет сигнализировать светящийся светоди­од HL4. Транзисторы VT7, VT8 работают в триггерном режи­ме, положительную обратную связь по постоянному току обес­печивает резистор R30, гистерезис триггера – около 0,3 В.

Источник питания имеет стрелочный индикатор потреб­ляемого нагрузкой тока, выполненный на микроамперметре РА1, проволочном резисторе – датчике тока R24 и токоог­раничительных резисторах R23, R25. Резистор R25 подклю­чается параллельно катушке микроамперметра в режиме ра­боты источника питания «6 А». Диод VD11 защищает микро­амперметр при всплесках потребляемого нагрузкой тока.

Pour le refroidissement des éléments de la construction est une ventilation forcée de la coque à l'aide de la «informatique» du ventilateur M1, installé sur la paroi arrière du boîtier, en travaillant sur le rejet de l'air chaud hors du boîtier IP. Car la conception de l'origine conçu pour l'alimentation des charges de forte puissance, refroidissement à air forcé intégré dans le boîtier du ventilateur est effectué en continu. Le ventilateur électrique et des unités de gestion de l'environnement électromagnétique relais se nourrissent de relativement faible puissance paramétrique d'un régulateur de tension cc +11,2, réalisée sur des éléments de la R26, R32, VD9, VD10 et puissant d'un transistor VT9. La résistance R26 réduit dissipée VT9 puissance, en augmentant la fiabilité de ce stabilisateur.

Le design et les détails

Les nœuds du régulateur de tension stabilisée, d'un commutateur de bobinages le T1 et le redresseur de tension sur R12, C10, VD6, VD7, C14, R29, C16 monté sur un petit support de montage (fig.2). De puissantes diodes en pont redresseur et un shunt les condensateurs à film C5-C8 monté sur le duralumin теплоотводах (fig.3). La disposition des composants dans le boîtier de la source d'alimentation est indiquée sur la figure.4.

Постоянные резисторы можно применить типов С1-4, С2-23. С2-33, МЛТ, РПМ соответствующей мощности. Переменные резисторы R8, R9 любые однооборотные непроволочные хо­рошего качества с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота токосъёмного контакта, например, СП3-33-32, СП3-12, СП3-30, или аналогичные импортные. При выборе переменных резисторов учитывайте, что при плохом контак­те токосъёмника с резистивным слоем произойдёт почти мо­ментальный рост выходного напряжения до максимально воз­можного, например, около 28 В. Резисторы R16, R17, R24 – самодельные проволочные. Они представляют собой около 25 см монтажного провода без изоляции с сечением по ме­ди около 0,5 мм², намотанных en céramique ou en verre des tubes. Les spires du fil cousu de silicate de colle. Disque varistance MYG20-431, vous pouvez remplacer MYG20-471, FNR-20K431, FNR-20K471, GNR20D431K.

Oxyde de condensateurs types K50-24, K50-29, K50-35, K50-68 ou les analogues d'importation. Non polaire oxyde condensateur C10 importés. Vous pouvez remplacer l'assemblage de deux classiques de la polaire de condensateurs d'une capacité de 470 µf 50 v inclus anti-successivement, et deux shunt ces condensateurs diodes MUR120. Les condensateurs C5-C8 peuvent être les caméras de cinéma ou en céramique sur une tension de 50 v et une capacité de 0,01 µf, par exemple, К73-15A, К73-9.

La diode 1N4148 vous pouvez remplacer 1N914, 1SS176S, tout de la série КД503, КД510, КД521. Au lieu de diodes MUR120 vous pouvez installer les séries 1N4001-1N4007, UF4001-UF4007, КДЮ5, КД209, КД243, КД247. De puissantes diodes КД206Б vous pouvez remplacer les quatre diodes de la série КД206, КД213, 2Д213 ou Д243А, Д244А, ou l'une de l'importation d'un puissant redresseur de pont de la série КВРС1001-КВРС1010, МВ151-МВ158, BR151-BR158. De puissantes diodes ou appliqué à leur place prêt à pont de diode installent sur le duralumin radiateur, le cas échéant, utilisent les cales. Une diode zener 1N4740A vous pouvez remplacer BZV55C-10, BZV55C-11, TZMC-10, TZMC-11, КС211Ж, Д814Г1. Au lieu de zener 1N4742A vous pouvez installer TZMC-12, Д814Д, Д814Д1, КС512А, 2С512А. Réglable une diode zener TL431, vous pouvez remplacer AZ431, LM431 réalisés dans le трехвыводном le boîtier PUIS-92. Les led de n'importe quel type d'application générale illumination continue sans résistances intégrées, par exemple, de la série L-1503, le MICC A-40, КИПД-66.

Les transistors КТ814Г vous pouvez remplacer КТ816Г, КТ639Д, КТ644Б, 2SA1013, 2SA931. Au lieu d'un transistor 2SC945 peut appliquer n'importe quelle série de SS9014, SS9013, 2SC2710, КТ312, КТ315, КТ645, КТ3102. Le transistor 2SB698 remplaçons 2SA928, les КТ814, КТ816, КТ639, КТ644, КТ6115, 2SA1013, 2SA931. Au lieu d'un transistor 2SC2331 vous pouvez installer 2SC2383, КТ683Д, КТ683Е, КТ646В, КТ817Г2. Le transistor 2SC3746 vous pouvez remplacer КТ805ДМ, КТ817Г2, КТ683Е; ce transistor est monté sur un petit duralumin dissipateur de chaleur (fig.2). Les transistors 2Т808А vous pouvez remplacer КТ808АМ-КТ808ГМ, 2Т819А-2Т819В, 2N3055A, MJ15015, 2SC4131, 2SC1610. Les transistors VT5, VT6 doivent avoir le même ou le coefficient de transmission du courant de base. Conviennent à des instances ayant h₂-|₃ не менее 40 при токе кол­лектора 1 А, при напряжении коллектор-эмиттер 5 В и тем­пературе корпуса 35…50°С. Эти транзисторы устанавливают на общий большой дюралюминиевый теплоотвод, размеры которого зависят от конструктивных особенностей корпуса ус­тройства, эффективности принудительного и естественного воздушного охлаждения и максимальной мощности, рассеи­ваемой транзисторами VT5, VT6. Желательно, чтобы систе­ма охлаждения ИП удерживала температуру корпуса транс­форматора и дюралюминиевых теплоотводов для VT4-VT6, VD2-VD5 не более 55…60°С при максимальном токе на­грузки 6 А и минимальном установленном выходном напря­жении мощного стабилизатора. При использовании на месте VT5, VT6 транзисторов в металлическом корпусе или в ме­таллопластмассовом с неизолированным теплоотводящим фланцем желательно изолировать радиатор от металлическо­го корпуса конструкции, а не транзисторы от радиатора. Мощ­ный составной транзистор 2SC3987 имеет изолированный корпус, закреплён на нижней железной крышке металличес­кого корпуса источника питания. Его можно заменить любым составным из серий КТ829, КТ8131. Для установки этих тран­зисторов на металлический корпус ИП применяют изолиру­ющие прокладки. Мощные транзисторы и диоды устанавли­вают на теплоотводах с применением теплопроводной пасты КПТ-8. Вместо трехступенчатого составного транзистора VT3-VT6 можно применить два одинаковых мощных полевых транзистора, включенных параллельно, например, IRFP130. Затвор-исток полевых транзисторов должен быть защищён стабилитроном, например, TZMC-12. При заменах транзисто­ров следует учитывать различия в цоколёвках выводов и ти­пах корпусов.

Электромагнитное реле К1 любое малогабаритное с об­моткой на 12 В со свободно разомкнутыми двумя группами контактов, рассчитанными на ток не менее 8 А, например, типов 894-2AH1-F-C, RP920123. На месте электромагнитно­го реле К2 можно применить малогабаритные реле с одной группой переключаемых контактов, например, RAS-1215, 899В-1CH-F-C. Такие и подобные реле обычно применяются в ав­томобильных сигнализациях, источниках бесперебойного пи­тания, импортных кинескопных компьютерных мониторах. Кон­такты применённых экземпляров реле должны уверенно пе­реключаться при напряжении на выводах обмотки 10 В по­стоянного тока. Для конструкции желательно применить ти­пы электромагнитных реле, обмотка которых имеет сопротивление более 270 Ом. Держатель плавкого предо­хранителя ДВП7, ДВП4 или аналогичный. Полимерные самовосстанавливающиеся предохранители на номинальный ра­бочий ток 3 А типа MF-R300, LP60-300; на ток 6 А подойдёт LP30-600. Понижающий трансформатор типа ТС150-1. Такой трансформатор способен обеспечить ток нагрузки 6 А при выходном напряжении стабилизатора до 20 В при сетевом напряжении 220 В. При замене биполярных транзисторов VT3-VT6 полевыми – до 22 В. Подойдёт любой силовой транс­форматор с габаритной мощностью 150…200 Вт, вторичные обмотки которого рассчитаны на требуемые напряжения и ток. Вольтметр PV1 типа М2001/1 со встроенным токоограничительным резистором (вместо R15) и готовой заводской шкалой на 30 В. Микроамперметр РА1 типа М2001 с готовой заводской шкалой на 3 А. Двухобмоточный дроссель L1 ти­па B82724-J2222-N2 фирмы Siemens можно заменить любым подобным с обмотками индуктивностью от 100 мкГн, рас­считанными на ток нагрузки от 1 А, например, от фильтра питания старого кинескопного телевизора.

La source d'alimentation est assemblé dans un boîtier compact dimensions 225x177x80 mm, le Boîtier a été fabriqué à partir d'une couverture métallique VHS Funai lecteur vidéo, распиленной «болгаркой» en deux. L'avant et l'arrière de la paroi du boîtier en plastique. Dans le bas du capot sous le transformateur et le теплоотводами pour le redresseur en pont et de transistors VT5, VT6 percés pour plus d'orifices de ventilation d'un diamètre de 4 mm couvercle Inférieur renforcé de métal de renfort, elle produit de caoutchouc d'une hauteur de 10 mm à haute intensité de la chaîne doivent être remplies de montage du fil avec une section transversale d'au moins 1,3 mm². Le boîtier compact lors de l'assemblage de cette structure a causé de grandes difficultés pour la mise en nœuds. Il était nécessaire non seulement d'accueillir les grandes pièces, mais pour assurer une bonne circulation de l'air à l'intérieur du boîtier. À la figure.4 on voit que la plus grande partie du volume occupent transformateur abaisseur, radiateurs pour le redresseur en pont et puissants de transistors et avec un voltmètre ampèremètre. Les condensateurs de filtre выпрямленного de tension placé entre le voltmètre et le transformateur sur la paroi latérale de la coque et sous un voltmètre.

На рис.4 реле К2 видно чуть правее вольтметра на бо­ковой крышке. Реле К1 видно на задней крышке рядом с вен­тилятором. Дроссель L1 и варистор видны вверху справа от трансформатора. Конденсатор С9 находится под ампермет­ром. Транзистор VT9 закреплён на нижней крышке между амперметром и большим ребристым теплоотводом. Монтаж­ная плата с рис.2 установлена вертикально параллельно теп­лоотводу мостового диодного выпрямителя. Самовосстанавливающиеся предохранители закреплены на каркасе транс­форматора. Если вы в своей конструкции увеличите разме­ры корпуса хотя бы на 50%, то это значительно облегчит ваш труд. Перед тем, как подбирать или изготавливать корпус кон­струкции, выберите понижающий трансформатор и от его га­баритов и формы планируйте размеры корпуса ИП. При экс­плуатации устройства учитывайте, что при повышенной тем­пературе внутри корпуса самовосстанавливающиеся предо­хранители будут более «чутко» реагировать на перегрузку по току в цепи нагрузки – это положительный эффект, позволя­ющий уменьшить вероятность повреждения элементов ИП от повышенной температуры. Не устанавливайте самовосста­навливающиеся предохранители на пути воздушного потока от вентилятора.

Si vous avez déjà fabriqué la conception [1], il est possible d'en compléter le nœud de la stabilisation de la tension, évoquées ci-dessus dans cet article, le cas échéant, en modifiant le schéma d'ajustement sous les paramètres requis hybride de la source d'alimentation. La conception peut être témoin de secours, recueillies dans le schéma [2], qui permettra d'améliorer le confort de son utilisation.

Littérature

1. Бутов А.Л. Мощный источник питания АБК-11 -18-5 // Электрик. – 2011. – №10. – С.50-52.
2. Бутов А.Л. Сигнализатор аварийных режимов работы источника питания // Электрик. – 2011. – №3. – С.58-60.

Auteur : A. L. Бутов, s. Курба, Iaroslavl la