Σκάλες. Ομάδα εισόδου. Υλικά. Πόρτες. Κλειδαριές. Σχέδιο

Οι περισσότερες σύγχρονες ηλεκτρονικές συσκευές πρακτικά δεν χρησιμοποιούν αναλογικά (μετασχηματιστές) τροφοδοτικά, αντικαθίστανται από μετατροπείς παλμικής τάσης. Για να καταλάβετε γιατί συνέβη αυτό, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού, καθώς και τα πλεονεκτήματα και τις αδυναμίες αυτών των συσκευών. Θα μιλήσουμε επίσης για τον σκοπό των κύριων στοιχείων των παλμικών πηγών και θα δώσουμε ένα απλό παράδειγμα υλοποίησης που μπορεί να συναρμολογηθεί με τα χέρια σας.

Σχεδιαστικά χαρακτηριστικά και αρχή λειτουργίας

Από τις διάφορες μεθόδους μετατροπής τάσης σε ηλεκτρονικά εξαρτήματα ισχύος, μπορούν να εντοπιστούν δύο που είναι πιο διαδεδομένες:

1. Το αναλογικό, το κύριο στοιχείο του οποίου είναι ένας μετασχηματιστής με βήμα προς τα κάτω, εκτός από την κύρια λειτουργία του, παρέχει επίσης γαλβανική μόνωση.
2. Αρχή παρόρμησης.

Ας δούμε πώς διαφέρουν αυτές οι δύο επιλογές.

PSU που βασίζεται σε μετασχηματιστή ισχύος

Ας εξετάσουμε ένα απλοποιημένο μπλοκ διάγραμμα αυτής της συσκευής. Όπως φαίνεται από το σχήμα, στην είσοδο είναι εγκατεστημένος ένας μετασχηματιστής με βήμα προς τα κάτω, με τη βοήθειά του μετατρέπεται το πλάτος της τάσης τροφοδοσίας, για παράδειγμα, από 220 V παίρνουμε 15 V. Το επόμενο μπλοκ είναι ένας ανορθωτής, Το καθήκον είναι να μετατρέψετε το ημιτονοειδές ρεύμα σε παλμικό (η αρμονική φαίνεται πάνω από τη συμβολική εικόνα). Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιούνται ανορθωτικά στοιχεία ημιαγωγών (δίοδοι) που συνδέονται μέσω κυκλώματος γέφυρας. Η αρχή λειτουργίας τους βρίσκεται στην ιστοσελίδα μας.

Το επόμενο μπλοκ εκτελεί δύο λειτουργίες: εξομαλύνει την τάση (για το σκοπό αυτό χρησιμοποιείται πυκνωτής κατάλληλης χωρητικότητας) και τη σταθεροποιεί. Το τελευταίο είναι απαραίτητο για να μην «πέφτει» η τάση όταν αυξάνεται το φορτίο.

Το συγκεκριμένο μπλοκ διάγραμμα είναι κατά κανόνα πολύ απλοποιημένο, μια πηγή αυτού του τύπου έχει φίλτρο εισόδου και προστατευτικά κυκλώματα, αλλά αυτό δεν είναι σημαντικό για την εξήγηση της λειτουργίας της συσκευής.

Όλα τα μειονεκτήματα της παραπάνω επιλογής σχετίζονται άμεσα ή έμμεσα με το κύριο στοιχείο σχεδιασμού - τον μετασχηματιστή. Πρώτον, το βάρος και οι διαστάσεις του περιορίζουν τη σμίκρυνση. Για να μην είμαστε αβάσιμοι, θα χρησιμοποιήσουμε ως παράδειγμα έναν μετασχηματιστή υποβάθμισης 220/12 V με ονομαστική ισχύ 250 W. Το βάρος μιας τέτοιας μονάδας είναι περίπου 4 κιλά, διαστάσεις 125x124x89 mm. Μπορείτε να φανταστείτε πόσο θα ζύγιζε ένας φορτιστής φορητού υπολογιστή που βασίζεται σε αυτόν.

Δεύτερον, η τιμή τέτοιων συσκευών είναι μερικές φορές πολλαπλάσια από το συνολικό κόστος των άλλων εξαρτημάτων.

Παλμικές συσκευές

Όπως φαίνεται από το μπλοκ διάγραμμα που φαίνεται στο Σχήμα 3, η αρχή λειτουργίας αυτών των συσκευών διαφέρει σημαντικά από τους αναλογικούς μετατροπείς, κυρίως λόγω της απουσίας ενός μετασχηματιστή εισόδου προς τα κάτω.

Σχήμα 3. Μπλοκ διάγραμμα ενός τροφοδοτικού μεταγωγής

Ας εξετάσουμε τον αλγόριθμο λειτουργίας μιας τέτοιας πηγής:

• Παρέχεται ισχύς στο φίλτρο δικτύου.
• Στη συνέχεια, τίθεται σε λειτουργία η μονάδα μετατροπής ημιτονοειδούς τάσης σε παλμική σταθερή τάση και ένα φίλτρο εξομάλυνσης.
• Στο επόμενο στάδιο, ένας μετατροπέας συνδέεται με τη διαδικασία. Η ανάδραση στον μετατροπέα πραγματοποιείται μέσω της μονάδας ελέγχου.
• Το επόμενο μπλοκ είναι IT, είναι απαραίτητο για την αυτόματη λειτουργία γεννήτριας, την παροχή τάσης στο κύκλωμα, την προστασία, τον έλεγχο του ελεγκτή, καθώς και το φορτίο. Επιπλέον, το έργο IT περιλαμβάνει τη διασφάλιση γαλβανικής απομόνωσης μεταξύ κυκλωμάτων υψηλής και χαμηλής τάσης.

Σε αντίθεση με έναν μετασχηματιστή με βήμα προς τα κάτω, ο πυρήνας αυτής της συσκευής είναι κατασκευασμένος από σιδηρομαγνητικά υλικά, αυτό συμβάλλει στην αξιόπιστη μετάδοση σημάτων ραδιοσυχνοτήτων, τα οποία μπορεί να είναι στην περιοχή 20-100 kHz. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα του IT είναι ότι κατά τη σύνδεσή του, η συμπερίληψη της αρχής και του τέλους των περιελίξεων είναι κρίσιμη. Οι μικρές διαστάσεις αυτής της συσκευής καθιστούν δυνατή την παραγωγή μικροσκοπικών συσκευών. Ένα παράδειγμα είναι η ηλεκτρονική πλεξούδα (έρμα) ενός λαμπτήρα LED ή εξοικονόμησης ενέργειας.

• Στη συνέχεια, ο ανορθωτής εξόδου τίθεται σε λειτουργία, καθώς λειτουργεί με τάση υψηλής συχνότητας η διαδικασία απαιτεί ημιαγωγικά στοιχεία υψηλής ταχύτητας, επομένως χρησιμοποιούνται δίοδοι Schottky.
• Στην τελική φάση, η εξομάλυνση πραγματοποιείται σε ένα πλεονεκτικό φίλτρο, μετά το οποίο εφαρμόζεται τάση στο φορτίο.

Τώρα, όπως υποσχεθήκαμε, ας δούμε την αρχή λειτουργίας του κύριου στοιχείου αυτής της συσκευής - του μετατροπέα.

Πώς λειτουργεί ένας μετατροπέας;

Η διαμόρφωση RF μπορεί να γίνει με τρεις τρόπους:

• παλμική συχνότητα?
• φάση-παλμός?
• πλάτος παλμού.

Στην πράξη, χρησιμοποιείται η τελευταία επιλογή. Αυτό οφείλεται τόσο στην απλότητα της υλοποίησης όσο και στο γεγονός ότι το PWM έχει σταθερή συχνότητα επικοινωνίας, σε αντίθεση με τις άλλες δύο μεθόδους διαμόρφωσης. Ένα μπλοκ διάγραμμα που περιγράφει τη λειτουργία του ελεγκτή φαίνεται παρακάτω.

Ο αλγόριθμος λειτουργίας της συσκευής έχει ως εξής:

Η γεννήτρια συχνότητας αναφοράς παράγει μια σειρά από ορθογώνια σήματα, η συχνότητα των οποίων αντιστοιχεί στην αναφορά. Με βάση αυτό το σήμα, σχηματίζεται ένα πριονωτό δόντι U P, το οποίο τροφοδοτείται στην είσοδο του συγκριτή K PWM. Το σήμα UUS που προέρχεται από τον ενισχυτή ελέγχου παρέχεται στη δεύτερη είσοδο αυτής της συσκευής. Το σήμα που παράγεται από αυτόν τον ενισχυτή αντιστοιχεί στην αναλογική διαφορά μεταξύ U P (τάση αναφοράς) και U RS (σήμα ελέγχου από το κύκλωμα ανάδρασης). Δηλαδή, το σήμα ελέγχου UUS είναι στην πραγματικότητα μια τάση αναντιστοιχίας με ένα επίπεδο που εξαρτάται τόσο από το ρεύμα στο φορτίο όσο και από την τάση σε αυτό (U OUT).

Αυτή η μέθοδος υλοποίησης σάς επιτρέπει να οργανώσετε ένα κλειστό κύκλωμα που σας επιτρέπει να ελέγχετε την τάση εξόδου, δηλαδή, στην πραγματικότητα, μιλάμε για μια γραμμική-διακεκριμένη λειτουργική μονάδα. Στην έξοδό του παράγονται παλμοί, με διάρκεια ανάλογα με τη διαφορά μεταξύ του σήματος αναφοράς και του σήματος ελέγχου. Με βάση αυτό, δημιουργείται μια τάση για τον έλεγχο του τρανζίστορ κλειδιού του μετατροπέα.

Η διαδικασία σταθεροποίησης της τάσης εξόδου πραγματοποιείται παρακολουθώντας το επίπεδο της όταν αλλάζει, η τάση του σήματος ελέγχου U PC αλλάζει αναλογικά, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση ή μείωση της διάρκειας μεταξύ των παλμών.

Ως αποτέλεσμα, η ισχύς των δευτερευόντων κυκλωμάτων αλλάζει, γεγονός που εξασφαλίζει σταθεροποίηση της τάσης εξόδου.

Για να διασφαλιστεί η ασφάλεια, είναι απαραίτητη η γαλβανική απομόνωση μεταξύ του τροφοδοτικού και της ανάδρασης. Κατά κανόνα, για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται οπτικοί συζεύκτες.

Πλεονεκτήματα και αδυναμίες των παλμικών πηγών

Εάν συγκρίνουμε αναλογικές και παλμικές συσκευές ίδιας ισχύος, οι τελευταίες θα έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

• Μικρό μέγεθος και βάρος λόγω της απουσίας μετασχηματιστή χαμηλών συχνοτήτων και στοιχείων ελέγχου που απαιτούν αφαίρεση θερμότητας με τη χρήση μεγάλων καλοριφέρ. Χάρη στη χρήση της τεχνολογίας μετατροπής σήματος υψηλής συχνότητας, είναι δυνατή η μείωση της χωρητικότητας των πυκνωτών που χρησιμοποιούνται στα φίλτρα, γεγονός που επιτρέπει την εγκατάσταση μικρότερων στοιχείων.
• Υψηλότερη απόδοση, αφού οι κύριες απώλειες προκαλούνται μόνο από παροδικές διεργασίες, ενώ στα αναλογικά κυκλώματα χάνεται συνεχώς πολλή ενέργεια κατά την ηλεκτρομαγνητική μετατροπή. Το αποτέλεσμα μιλάει από μόνο του, αυξάνοντας την απόδοση στο 95-98%.
• Χαμηλότερο κόστος λόγω της χρήσης λιγότερο ισχυρών στοιχείων ημιαγωγών.
• Μεγαλύτερο εύρος τάσης εισόδου. Αυτός ο τύπος εξοπλισμού δεν είναι απαιτητικός ως προς τη συχνότητα και το πλάτος, επομένως, επιτρέπεται η σύνδεση σε δίκτυα διαφόρων προτύπων.
• Διαθεσιμότητα αξιόπιστης προστασίας από βραχυκυκλώματα, υπερφόρτωση και άλλες καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.

Τα μειονεκτήματα της τεχνολογίας παλμών περιλαμβάνουν:

Η παρουσία παρεμβολών ραδιοσυχνοτήτων είναι συνέπεια της λειτουργίας του μετατροπέα υψηλής συχνότητας. Αυτός ο παράγοντας απαιτεί την εγκατάσταση ενός φίλτρου που καταστέλλει τις παρεμβολές. Δυστυχώς, η λειτουργία του δεν είναι πάντα αποτελεσματική, γεγονός που επιβάλλει ορισμένους περιορισμούς στη χρήση συσκευών αυτού του τύπου σε εξοπλισμό υψηλής ακρίβειας.

Ειδικές απαιτήσεις για το φορτίο, δεν πρέπει να μειωθεί ή να αυξηθεί. Μόλις το επίπεδο ρεύματος υπερβεί το ανώτερο ή το κατώτερο όριο, τα χαρακτηριστικά της τάσης εξόδου θα αρχίσουν να διαφέρουν σημαντικά από τα τυπικά. Κατά κανόνα, οι κατασκευαστές (ακόμη και πρόσφατα οι Κινέζοι) προβλέπουν τέτοιες καταστάσεις και εγκαθιστούν κατάλληλη προστασία στα προϊόντα τους.

Πεδίο εφαρμογής

Σχεδόν όλα τα σύγχρονα ηλεκτρονικά τροφοδοτούνται από μπλοκ αυτού του τύπου, όπως:

Συναρμολόγηση τροφοδοτικού μεταγωγής με τα χέρια σας

Ας εξετάσουμε το κύκλωμα ενός απλού τροφοδοτικού, όπου εφαρμόζεται η αρχή λειτουργίας που περιγράφηκε παραπάνω.

Ονομασίες:

• Αντιστάσεις: R1 – 100 Ohm, R2 – από 150 kOhm έως 300 kOhm (επιλέξιμες), R3 – 1 kOhm.
• Χωρητικότητα: C1 και C2 – 0,01 µF x 630 V, C3 -22 µF x 450 V, C4 – 0,22 µF x 400 V, C5 – 6800-15000 pF (επιλέξιµο), 012 µF, C6 – 10 µF x 50 V – 220 µF x 25 V, C8 – 22 µF x 25 V.
• Δίοδοι: VD1-4 - KD258V, VD5 και VD7 - KD510A, VD6 - KS156A, VD8-11 - KD258A.
• Τρανζίστορ VT1 – KT872A.
• Σταθεροποιητής τάσης D1 - μικροκύκλωμα KR142 με δείκτη EH5 - EH8 (ανάλογα με την απαιτούμενη τάση εξόδου).
• Μετασχηματιστής T1 - χρησιμοποιείται πυρήνας φερρίτη σε σχήμα w με διαστάσεις 5x5. Η κύρια περιέλιξη τυλίγεται με 600 στροφές σύρματος Ø 0,1 mm, η δευτερεύουσα (ακίδες 3-4) περιέχει 44 στροφές Ø 0,25 mm και η τελευταία περιέλιξη περιέχει 5 στροφές Ø 0,1 mm.
• Ασφάλεια FU1 – 0,25A.

Η ρύθμιση καταλήγει στην επιλογή των τιμών των R2 και C5, οι οποίες εξασφαλίζουν διέγερση της γεννήτριας σε τάση εισόδου 185-240 V.

Αργά ή γρήγορα, ένας ραδιοερασιτέχνης αντιμετωπίζει το πρόβλημα της κατασκευής μιας γενικής μονάδας τροφοδοσίας (PSU) που θα ήταν χρήσιμη για «όλες τις περιπτώσεις». Δηλαδή, είχε επαρκή ισχύ, αξιοπιστία και ευρέως ρυθμιζόμενη τάση εξόδου, επιπλέον, προστάτευε το φορτίο από την «υπερβολική κατανάλωση» ρεύματος κατά τη διάρκεια της δοκιμής και δεν φοβόταν τα βραχυκυκλώματα.

Προτείνεται, κατά τη γνώμη του συγγραφέα, η παροχή ρεύματος που ικανοποιεί καλύτερα αυτές τις συνθήκες να είναι αρκετά απλή για να επαναληφθεί, παρέχοντας σταθεροποιημένη τάση 1,5-24 V με ρεύμα εξόδου έως ZA. Επιπλέον, μπορεί να λειτουργήσει σε λειτουργία πηγής ρεύματος με δυνατότητα ομαλή ρύθμιση του ρεύματος σταθεροποίησης εντός 10-100 mA ή με σταθερές τιμές ρεύματος 0,1 A, 1 A, 3 A.

Ας δούμε το διάγραμμα παροχή ηλεκτρικού ρεύματος(βλ. εικόνα). Η βάση του είναι ένα παραδοσιακό κύκλωμα σταθεροποιητή τάσης, η «καρδιά» είναι το μικροκύκλωμα KR142EN12, το οποίο είναι προς το παρόν διαθέσιμο σε ένα ευρύ φάσμα ραδιοερασιτεχνών. Ως μετασχηματιστής ισχύος επιλέχθηκε ένας αρκετά ισχυρός ενιαίος μετασχηματιστής πυρακτώσεως TN-56, ο οποίος έχει τέσσερις δευτερεύουσες περιελίξεις με επιτρεπόμενο ρεύμα 3,4 A και τάση κάθε 6,3 V. Ανάλογα με την απαιτούμενη τάση εξόδου, ο διακόπτης SA2 συνδέει δύο, τρία ή τέσσερις περιελίξεις συνδεδεμένες σε σειρά Αυτό είναι απαραίτητο για τη μείωση της ισχύος που καταναλώνεται στο στοιχείο ελέγχου και, κατά συνέπεια, για την αύξηση της απόδοσης της συσκευής και τη διευκόλυνση του καθεστώτος θερμοκρασίας. Πράγματι, στην πιο δυσμενή λειτουργία, με τη μέγιστη διαφορά μεταξύ των τάσεων εισόδου και εξόδου (φυσικά, εάν η τάση εξόδου αντιστοιχεί στο εύρος που καθορίζεται από τον διακόπτη SA2) και το μέγιστο ρεύμα FOR, η ισχύς που καταναλώνεται στο στοιχείο ελέγχου θα είναι : Ppacc.max = (Uвx.max-2Uvd- Uout.min)*Imax (1) Rdis.max = (12,6-2*0,7-1,5)*3 = 29,1 W, όπου Uin.max είναι η μέγιστη ενεργή τάση εισόδου αυτού του εύρους· Uout.min - ελάχιστη τάση εξόδου αυτού του εύρους. Το Uvd είναι η πτώση τάσης στη δίοδο ανορθωτικής γέφυρας. Είναι εύκολο να ελέγξετε ότι χωρίς να διαιρέσετε την τάση εξόδου σε περιοχές, η ισχύς που καταναλώνεται από το στοιχείο ελέγχου φτάνει τα 70 W.

Η εναλλασσόμενη τάση διορθώνεται από τη γέφυρα διόδου VD1-VD4 και εξομαλύνεται από τον πυκνωτή C5. Η ασφάλεια FU2 προστατεύει τον μετασχηματιστή όταν οι διόδους ανορθωτή αποτυγχάνουν. Τα τρανζίστορ VT1, VT2 χρησιμεύουν για την αύξηση του ρεύματος εξόδου της μονάδας τροφοδοσίας και διευκολύνουν τη λειτουργία του ενσωματωμένου σταθεροποιητή DA1. Η αντίσταση R1 ρυθμίζει το ρεύμα μέσω του DA1, ανοίγοντας το VT2:
IDA1 = Ubevt2/R1 = 0,7/51 = 0,014 A, (2)
όπου Ubevt2 είναι η τάση ανοίγματος της βάσης πομπού του τρανζίστορ VT2. Με ρεύμα 14 mA, το τσιπ DA1 μπορεί να λειτουργήσει χωρίς ψύκτρα. Για να αυξηθεί η σταθερότητα της τάσης εξόδου, η τάση ελέγχου αφαιρείται από τη γραμμή αντιστάσεων R2-R4 που είναι συνδεδεμένη στην έξοδο του μικροκυκλώματος και τροφοδοτείται στον ακροδέκτη "ελέγχου" 01 DA1 μέσω της διόδου αποσύνδεσης VD6. Η τάση εξόδου ρυθμίζεται από αντιστάσεις: R4 - "COARSE" και R3 - "FINE". Ο σταθεροποιητής ρεύματος είναι κατασκευασμένος από DA1, αντιστάσεις ρύθμισης ρεύματος R5-R9 και δίοδο αποσύνδεσης VD7. Η επιλογή του απαιτούμενου διακριτού ρεύματος σταθεροποίησης πραγματοποιείται από τον διακόπτη SA3. Επιπλέον, στο όριο "10-100 mA", είναι δυνατή η ομαλή ρύθμιση του ρεύματος χρησιμοποιώντας την αντίσταση R9. Εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να αλλάξετε το ρεύμα σταθεροποίησης αλλάζοντας τις τιμές των αντιστάσεων ρύθμισης χρησιμοποιώντας τον τύπο:
R = 1,35/Istab, (3)
όπου R είναι η αντίσταση της αντίστασης ρύθμισης ρεύματος, Ohm; Istab - ρεύμα σταθεροποίησης, A. Η ισχύς των αντιστάσεων ρύθμισης ρεύματος καθορίζεται από τον τύπο:
P = I*I*R, (4)
όπου I είναι το ρεύμα σταθεροποίησης εύρους. R είναι η αντίσταση της αντίστασης. Στην πραγματικότητα, η ισχύς των αντιστάσεων ρύθμισης ρεύματος έχει αυξηθεί σκόπιμα για λόγους αξιοπιστίας. Επιλέγεται λοιπόν η αντίσταση R8 τύπου C5-16V με ισχύ 10 W. Στη λειτουργία σταθεροποίησης ρεύματος (διακόπτης SA3 στη θέση "FOR"), η ισχύς που καταναλώνεται από την αντίσταση είναι 3,8 W. Και ακόμη και αν εγκαταστήσετε μια αντίσταση πέντε watt, το φορτίο ισχύος της θα είναι 72% του μέγιστου επιτρεπόμενου. Ομοίως, το R7 τύπου C5-16V έχει ισχύ 5 W, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και το MLT-2. Η αντίσταση R6 είναι τύπου MLT-2, αλλά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε MLT-1. Το R9 είναι μια μεταβλητή αντίσταση με σύρμα τύπου PPZ-43 με ισχύ 3 W. R5 τύπου MLT-1. Αυτές οι αντιστάσεις πρέπει να είναι τοποθετημένες έτσι ώστε να ψύχονται με τον καλύτερο δυνατό τρόπο και να μην θερμαίνουν, αν είναι δυνατόν, άλλα στοιχεία του κυκλώματος, καθώς και το ένα το άλλο. Για να κάνετε τη ρύθμιση (ρυθμισμένο ρεύμα) πιο καθαρή, σημειώστε 10, 20, 50, 75 και 100 mA στον επιλογέα της αντίστασης R9 χρησιμοποιώντας ένα εξωτερικό χιλιοστόμετρο (ελεγκτή) και συνδέοντάς το απευθείας στις πρίζες τροφοδοσίας.

Πρόσθετη ευκολία κατά την εργασία με τροφοδοτικό παρέχεται από ένα βολτόμετρο pV, το οποίο είναι ένα μικροαμπερόμετρο M95 με συνολικό ρεύμα απόκλισης 0,15 mA.
Η αντίσταση της αντίστασης R11 επιλέγεται έτσι ώστε η τελική τιμή κλίμακας να αντιστοιχεί σε τάση 30 V. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε οποιαδήποτε άλλη κεφαλή μέτρησης με συνολικό ρεύμα απόκλισης έως 1,5 mA επιλέγοντας μια αντίσταση περιορισμού ρεύματος R11.
Ως διακόπτες SA2, SA3, χρησιμοποιούνται μπισκότα - τύπου 11P3NMP. Για να αυξηθεί το επιτρεπόμενο ρεύμα μεταγωγής, οι ισοδύναμοι ακροδέκτες των τριών μπισκότων είναι παράλληλοι. Η κλειδαριά τοποθετείται ανάλογα με τον αριθμό των θέσεων.
Ο πυκνωτής C5 είναι προκατασκευασμένος και αποτελείται από πέντε παράλληλα συνδεδεμένους πυκνωτές τύπου K50-12 χωρητικότητας 2000 μF x 50 V.

Το τρανζίστορ VT1 είναι εγκατεστημένο εξωτερικά σε ψυγείο με εμβαδόν 400 cm2. Μπορεί να αντικατασταθεί με KT803A, KT808A, VT2 μπορεί να αντικατασταθεί με KT816G. Ένα ζεύγος τρανζίστορ VT1, VT2 μπορεί να αντικατασταθεί με ένα KT827A, B, V ή D. Οποιεσδήποτε δίοδοι VD6, VD7, κατά προτίμηση γερμανίου με χαμηλότερη πτώση τάσης προς τα εμπρός και αντίστροφη πτώση τάσης τουλάχιστον 30 V. Δίοδοι τύπου VD1 -VD4 KD206A, KD202A, B, V ή παρόμοια εγκατεστημένα σε καλοριφέρ.

Όταν φτιάχνετε τον δικό σας μετασχηματιστή TV1, μπορείτε να ακολουθήσετε τη μεθοδολογία που περιγράφεται στο. Η συνολική ισχύς του μετασχηματιστή πρέπει να είναι τουλάχιστον 100 W, κατά προτίμηση 120 W. Σε αυτήν την περίπτωση, θα είναι δυνατό να τυλίξετε ένα άλλο τύλιγμα με τάση 6,3 V. Σε αυτήν την περίπτωση, θα προστεθεί ένα άλλο εύρος 24 - 30 V, το οποίο θα παρέχει ένα εύρος ρύθμισης τάσης εξόδου 1,5-30 V σε ρεύμα φορτίου 3 Α.

Ρύθμιση του τροφοδοτικούΠραγματοποιείται σύμφωνα με μια γνωστή μέθοδο και δεν έχει ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Ένα σωστά συναρμολογημένο τροφοδοτικό αρχίζει να λειτουργεί αμέσως. Όταν εργάζεστε με τροφοδοτικό, επιλέξτε πρώτα το απαιτούμενο εύρος τάσης εξόδου χρησιμοποιώντας το διακόπτη SA2 και χρησιμοποιήστε τις αντιστάσεις «RUB» και «FINE» για να ρυθμίσετε την απαιτούμενη τάση εξόδου, με βάση τις ενδείξεις του ενσωματωμένου βολτόμετρου. Ο διακόπτης SA3 επιλέγει το όριο ρεύματος και συνδέει το φορτίο. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι παρά την απλότητα του κυκλώματος, αυτό το τροφοδοτικό συνδυάζει δύο συσκευές: έναν σταθεροποιητή τάσης και έναν σταθεροποιητή ρεύματος. Το τροφοδοτικό δεν φοβάται τα βραχυκυκλώματα και μπορεί ακόμη και να προστατεύσει τα στοιχεία μιας ηλεκτρονικής συσκευής που είναι συνδεδεμένη σε αυτό, κάτι που είναι πολύ σημαντικό κατά τη διεξαγωγή διαφόρων δοκιμών στην πρακτική του ραδιοερασιτέχνη.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
1. Nefedov A.V., Aksenov A.I., Στοιχεία κυκλώματος οικιακού ραδιοεξοπλισμού, μικροκυκλώματα: Βιβλίο αναφοράς.-M: Ραδιοεπικοινωνία, 1993.
2. Akimov N.N., Αντιστάσεις, πυκνωτές, μετασχηματιστές, τσοκ, συσκευές μεταγωγής REA: Κατάλογος - Μινσκ: Λευκορωσία, 1994.
3. Συσκευές λήψης και ενίσχυσης ημιαγωγών: Εγχειρίδιο ραδιοερασιτεχνών / R.M, K.M.

Radiohobby 05-1999

Κατάλογος ραδιοστοιχείων

Ονομασία	Τύπος	Ονομασία	Ποσότητα	Σημείωση	Κατάστημα	Το σημειωματάριό μου
DA1	Γραμμικός ρυθμιστής	LM317	1	KR142EN12		Στο σημειωματάριο
VT1	Διπολικό τρανζίστορ	KT819GM	1			Στο σημειωματάριο
VT2	Διπολικό τρανζίστορ	KT814G	1			Στο σημειωματάριο
VD1-VD4	Δίοδος	KD206A	4			Στο σημειωματάριο
VD5	Δίοδος	KD212A	1			Στο σημειωματάριο
VD6, VD7	Δίοδος	D9E	2			Στο σημειωματάριο
C1-C4, C7	Πυκνωτής	2,2 nF 63 V	5			Στο σημειωματάριο
Γ5		10000 μF 50 V	1			Στο σημειωματάριο
Γ6	Ηλεκτρολυτικό πυκνωτή	220 µF 63 V	1			Στο σημειωματάριο
R1	Αντίσταση	51 Ωμ	1			Στο σημειωματάριο
R2	Αντίσταση	1,2 kOhm	1			Στο σημειωματάριο
R3	Μεταβλητή αντίσταση	3,3 kOhm	1			Στο σημειωματάριο
R4	Μεταβλητή αντίσταση	22 kOhm	1			Στο σημειωματάριο
R5	Αντίσταση	13 ohm	1	1 W		Στο σημειωματάριο
R6	Αντίσταση	4,3 Ωμ	1	2 W		Στο σημειωματάριο
R7	Αντίσταση	1,2 Ωμ	1	5 W		Στο σημειωματάριο
R8	Αντίσταση	0,43 Ωμ	1	10 W		Στο σημειωματάριο
R9	Μεταβλητή αντίσταση	100 Ohm	1	3 W		Στο σημειωματάριο
R10	Αντίσταση

Καλημέρα, χρήστες του φόρουμ και επισκέπτες του ιστότοπου. Ραδιοκυκλώματα! Θέλοντας να φτιάξω ένα αξιοπρεπές, αλλά όχι πολύ ακριβό και δροσερό τροφοδοτικό, ώστε να έχει τα πάντα και να μην κοστίζει τίποτα. Τελικά, διάλεξα το καλύτερο, κατά τη γνώμη μου, κύκλωμα με ρύθμιση ρεύματος και τάσης, το οποίο αποτελείται μόνο από πέντε τρανζίστορ, χωρίς να υπολογίζουμε καμιά δεκαριά αντιστάσεις και πυκνωτές. Ωστόσο, λειτουργεί αξιόπιστα και είναι εξαιρετικά επαναλήψιμο. Αυτό το σχέδιο έχει ήδη αναθεωρηθεί στον ιστότοπο, αλλά με τη βοήθεια συναδέλφων καταφέραμε να το βελτιώσουμε κάπως.

Συναρμολόγησα αυτό το κύκλωμα στην αρχική του μορφή και αντιμετώπισα ένα δυσάρεστο πρόβλημα. Όταν ρυθμίζω το ρεύμα, δεν μπορώ να το ρυθμίσω σε 0,1 A - τουλάχιστον 1,5 A σε R6 0,22 Ohm. Όταν αύξησα την αντίσταση του R6 σε 1,2 Ohms, το ρεύμα κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος αποδείχθηκε ότι ήταν τουλάχιστον 0,5 A. Αλλά τώρα το R6 άρχισε να θερμαίνεται γρήγορα και έντονα. Στη συνέχεια χρησιμοποίησα μια μικρή τροποποίηση και πήρα έναν πολύ ευρύτερο τρέχοντα κανονισμό. Περίπου 16 mA έως το μέγιστο. Μπορείτε επίσης να το κάνετε από 120 mA εάν μεταφέρετε το άκρο της αντίστασης R8 στη βάση Τ4. Η ουσία είναι ότι πριν πέσει η τάση της αντίστασης, προστίθεται μια πτώση στη διασταύρωση B-E και αυτή η πρόσθετη τάση σάς επιτρέπει να ανοίξετε το T5 νωρίτερα και ως αποτέλεσμα να περιορίσετε το ρεύμα νωρίτερα.

Με βάση αυτή την πρόταση, πραγματοποίησα επιτυχείς δοκιμές και τελικά έλαβα ένα απλό εργαστηριακό τροφοδοτικό. Δημοσιεύω μια φωτογραφία του εργαστηριακού τροφοδοτικού μου με τρεις εξόδους, όπου:

• 1-έξοδος 0-22v
• 2-έξοδος 0-22v
• 3 εξόδου +/- 16V

Επίσης, εκτός από την πλακέτα ρύθμισης της τάσης εξόδου, η συσκευή συμπληρώθηκε με μια πλακέτα φίλτρου ισχύος με μπλοκ ασφαλειών. Τι συνέβη στο τέλος - δείτε παρακάτω.

Για δύο τάσεις (+5 και +12 V) φαίνεται στο Σχ. 1:

Ο σταθεροποιητής παρέχει δύο τάσεις εξόδου: 5 V, σε ρεύμα 0,75 A. 12 V σε ρεύμα περίπου 200 mA. Η κύρια τάση που παράγεται από τον σταθεροποιητή μεταγωγής είναι +5 βολτ. Η δεύτερη τάση λαμβάνεται λόγω της περιέλιξης του αυτομετασχηματιστή II του μετασχηματιστή Τ1.

Το άρθρο «Εργαστηριακό τροφοδοτικό» δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Νο 11 το 1980. Σύμφωνα με την αρχική πηγή, στη δεκαετία του '80 κατασκευάστηκε μια λειτουργική μονάδα τροφοδοσίας, η οποία λειτουργεί μέχρι και σήμερα.

Τα κύρια πλεονεκτήματα της εργαστηριακής διατροφής είναι:

Ευρύ φάσμα τάσεων εξόδου (0... ±40 V);

Δυνατότητα ομαλής ρύθμισης της τάσης στους ώμους, τόσο χωριστά όσο και συμμετρικά.

Το κύκλωμα ενίσχυσης μπορεί να εφαρμοστεί στον ελεγκτή μετατροπέα παλμών MC33063A/MC34063A ή στο ρωσικό ανάλογο KR1156EU5R/KF1156EU5T. Τα μικροκυκλώματα MC33063A/MC34063A διαφέρουν μεταξύ τους μόνο στον τύπο του περιβλήματος, δηλ. DIP-8 ή SO8 αντίστοιχα. Τάση εισόδου από 3 έως 40 βολτ.

Σε αυτό το κύκλωμα, η έξοδος του μετατροπέα παράγει 28 βολτ, με τάση εισόδου 12 βολτ, το ρεύμα φορτίου θα είναι 175 milliamps.

Μια άλλη τιμή τάσης στην έξοδο ώθησης μπορεί να ληφθεί αλλάζοντας την αναλογία R1/R2 σύμφωνα με τον τύπο:

V out=1,25 x(1+R2/R1).

Για υλοποίηση εκτός

Πολλοί από εμάς έχουμε συγκεντρώσει διάφορα τροφοδοτικά από φορητούς υπολογιστές, εκτυπωτές ή οθόνες με τάσεις +12, +19, +22. Πρόκειται για εξαιρετικά τροφοδοτικά που προστατεύονται τόσο από βραχυκυκλώματα όσο και από υπερθέρμανση. Ενώ στο σπίτι, την πρακτική του ραδιοερασιτέχνη, απαιτείται συνεχώς μια ρυθμιζόμενη, σταθεροποιημένη πηγή. Εάν δεν είναι σκόπιμο να κάνετε αλλαγές στο κύκλωμα των υπαρχόντων τροφοδοτικών, τότε μια πολύ απλή προσάρτηση σε μια τέτοια μονάδα θα έρθει στη διάσωση.

Θα χρειαστεί

Για να συναρμολογήσουμε έναν ερασιτεχνικό αποκωδικοποιητή με συνεχώς ρυθμιζόμενη τάση εξόδου, θα χρειαστούμε:

• - κουτί τοποθέτησης
• - δύο υποδοχές με εσωτερική διάμετρο 5,2 mm.
• - ποτενσιόμετρο 10 kOhm;
• - δύο σταθερές αντιστάσεις 22 kOhm η καθεμία.
• - πάνελ.

Το άρθρο θα αποτελείται από πολλά πλήρη μέρη, καθένα από τα οποία θα περιγράφει λεπτομερώς τα βήματα, τα χαρακτηριστικά και τις παγίδες των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται.

Μετατροπέας υποβάθμισης DC-DC με βάση το τσιπ lm2596

Το τσιπ lm2596 στο οποίο έχει εφαρμοστεί η μονάδα είναι καλό γιατί έχει προστασία από υπερθέρμανση και προστασία από βραχυκύκλωμα, αλλά έχει αρκετά χαρακτηριστικά.
Κοιτάξτε την τυπική επιλογή για την ενεργοποίησή του, σε αυτήν την περίπτωση, ένα μικροκύκλωμα που ρυθμίζει τη σταθερή τάση εξόδου +5 βολτ, αλλά στην ουσία αυτό δεν είναι σημαντικό:

Η διατήρηση ενός σταθερού επιπέδου τάσης εξασφαλίζεται με τη σύνδεση της εξόδου ανάδρασης του τέταρτου σκέλους (Feed Back) του μικροκυκλώματος, που συνδέεται απευθείας στη σταθεροποιημένη έξοδο τάσης.
Στη συγκεκριμένη ενότητα που εξετάζουμε, χρησιμοποιείται μια έκδοση του μικροκυκλώματος με μεταβλητή τάση εξόδου, αλλά η αρχή ρύθμισης της τάσης εξόδου είναι η ίδια:

Ένας ωμικός διαχωριστής R1-R2 με την επάνω περιλαμβανόμενη αντίσταση κοπής R1 συνδέεται στην έξοδο της μονάδας, εισάγοντας μια αντίσταση, της οποίας η τάση εξόδου μπορεί να αλλάξει. Σε αυτήν την ενότητα R1 = 10 kOhm R2 = 0,3 kOhm. Το κακό είναι ότι η ρύθμιση δεν είναι ομαλή και πραγματοποιείται μόνο στις τελευταίες 5-6 στροφές της αντίστασης κοπής.
Για να εφαρμόσουν ομαλή ρύθμιση της τάσης εξόδου, οι ραδιοερασιτέχνες εξαλείφουν την αντίσταση R2 και αλλάζουν την αντίσταση συντονισμού R1 σε μεταβλητή. Το διάγραμμα βγαίνει ως εξής:

Και εδώ ακριβώς προκύπτει ένα σοβαρό πρόβλημα. Το γεγονός είναι ότι κατά τη λειτουργία της μεταβλητής αντίστασης, αργά ή γρήγορα, η επαφή (η επαφή της με το προστατευτικό παπούτσι) του μεσαίου πείρου σπάει και η ακίδα 4 (Feed Back) του μικροκυκλώματος καταλήγει (ακόμα και μόνο για χιλιοστά του δευτερολέπτου) στον αέρα. Αυτό οδηγεί σε στιγμιαία αστοχία του μικροκυκλώματος.
Η κατάσταση είναι εξίσου κακή όταν χρησιμοποιούνται αγωγοί για τη σύνδεση μιας μεταβλητής αντίστασης - η αντίσταση αποδεικνύεται ότι είναι απομακρυσμένη - αυτό μπορεί επίσης να συμβάλει στην απώλεια επαφής. Επομένως, ο τυπικός διαχωριστής αντίστασης R1 και R2 θα πρέπει να είναι μη συγκολλημένοι και, αντί αυτού, δύο σταθεροί θα πρέπει να συγκολληθούν απευθείας στην πλακέτα - αυτό λύνει το πρόβλημα της απώλειας επαφής με τη μεταβλητή αντίσταση σε κάθε περίπτωση. Η ίδια η μεταβλητή αντίσταση πρέπει να συγκολληθεί στους συγκολλημένους ακροδέκτες.
Στο διάγραμμα, R1= 22 kOhm και R2=22 kOhm, και R3=10 kOhm.

Σε πραγματικό διάγραμμα. Το R2 είχε αντίσταση που αντιστοιχεί στη σήμανση του, αλλά το R1 με εξέπληξε, αν και είχε στην πραγματικότητα σήμανση 10 kOhm, η ονομαστική του αντίσταση αποδείχθηκε ότι ήταν 2 kOhm.

Αφαιρέστε το R2 και τοποθετήστε μια σταγόνα συγκόλλησης στη θέση της. Αφαιρέστε την αντίσταση R1 και γυρίστε την πλακέτα στην πίσω πλευρά:

Συγκολλήστε δύο νέες αντιστάσεις R1 και R2 χρησιμοποιώντας τη φωτογραφία ως οδηγό. Όπως μπορείτε να δείτε, οι μελλοντικοί αγωγοί της μεταβλητής αντίστασης R3 θα συνδεθούν στα τρία σημεία του διαχωριστή.
Αυτό ήταν όλο, ας αφήσουμε την ενότητα στην άκρη.
Ακολουθεί ένα πάνελ αμπέρ-βολτόμετρο.

Βολταμόμετρο DSN-VC288

Το DSN-VC288 δεν είναι κατάλληλο για τη συναρμολόγηση εργαστηριακού τροφοδοτικού, καθώς το ελάχιστο ρεύμα που μπορεί να μετρηθεί με αυτό είναι 10 mA.
Αλλά το αμπέρ-βολτόμετρο είναι εξαιρετικό για τη συναρμολόγηση ενός ερασιτεχνικού σχεδίου και επομένως θα το χρησιμοποιήσω.
Η θέα από πίσω είναι η εξής:

Δώστε προσοχή στη θέση των βυσμάτων και των διαθέσιμων στοιχείων ρύθμισης και ιδιαίτερα στο ύψος του συνδετήρα μέτρησης ρεύματος:

Δεδομένου ότι η θήκη που επέλεξα για αυτό το σπιτικό προϊόν δεν έχει επαρκές ύψος, έπρεπε να δαγκώσω τις μεταλλικές ακίδες του συνδετήρα ρεύματος DSN-VC288 και να κολλήσω τους παρεχόμενους χοντρούς αγωγούς απευθείας στους πείρους. Πριν από τη συγκόλληση, κάντε ένα βρόχο στα άκρα των καλωδίων και τοποθετώντας το καθένα σε κάθε πείρο, συγκολλήστε - για αξιοπιστία:

Σχέδιο

Σχηματικό διάγραμμα σύνδεσης μεταξύ DSN-VC288 και lm2596

Αριστερή πλευρά του DSN-VC288:

• - το μαύρο λεπτό σύρμα δεν συνδέεται με τίποτα, μονώστε το άκρο του.
• - συνδέστε το κίτρινο λεπτό στη θετική έξοδο της μονάδας lm2596 – LOAD “PLUS”;
• - συνδέστε το κόκκινο λεπτό στη θετική είσοδο της μονάδας lm2596.

Δεξιά πλευρά του DSN-VC288:

• - συνδέστε το χοντρό μαύρο στην αρνητική έξοδο της μονάδας lm2596.

Τελική συναρμολόγηση του μπλοκ

Χρησιμοποίησα ένα κουτί στήριξης με διαστάσεις 85 x 58 x 33 mm:

Έχοντας κάνει τα σημάδια με ένα μολύβι και έναν δίσκο Dremel, έκοψα το παράθυρο για το DSN-VC288 στο μέγεθος της εσωτερικής πλευράς της συσκευής. Ταυτόχρονα, πρώτα πριόνισα τις διαγώνιες και στη συνέχεια πριόνισα μεμονωμένους τομείς κατά μήκος της περιμέτρου του σημειωμένου ορθογωνίου. Θα πρέπει να εργαστείτε με ένα επίπεδο αρχείο, προσαρμόζοντας σιγά σιγά το παράθυρο στην εσωτερική πλευρά του DSN-VC288:

Σε αυτές τις φωτογραφίες, το καπάκι δεν είναι διαφανές. Αποφάσισα να χρησιμοποιήσω το διαφανές αργότερα, αλλά αυτό δεν είναι σημαντικό, εκτός από τη διαφάνεια, είναι απολύτως τα ίδια.
Σημειώστε επίσης μια τρύπα για το κολάρο με σπείρωμα της μεταβλητής αντίστασης:

Σημειώστε ότι τα αυτιά στερέωσης του μισού βάσης του κουτιού έχουν κοπεί. Και στο ίδιο το τσιπ, είναι λογικό να κολλήσετε ένα μικρό ψυγείο. Είχα έτοιμα στο χέρι, αλλά δεν είναι δύσκολο να κόψεις ένα παρόμοιο από ένα ψυγείο, ας πούμε, μια παλιά κάρτα βίντεο. Έκοψα κάτι παρόμοιο για εγκατάσταση σε τσιπ PCH laptop, τίποτα περίπλοκο =)

Τα ωτία στερέωσης θα παρεμπόδιζαν την εγκατάσταση αυτών των υποδοχών 5,2 mm:

Στο τέλος, θα πρέπει να πάρετε ακριβώς αυτό:
Σε αυτήν την περίπτωση, στα αριστερά είναι η υποδοχή εισόδου, στα δεξιά είναι η έξοδος:

Εξέταση

Δώστε ρεύμα στην κονσόλα και κοιτάξτε την οθόνη. Ανάλογα με τη θέση του άξονα της μεταβλητής αντίστασης, η συσκευή μπορεί να εμφανίζει διαφορετικά βολτ, αλλά το ρεύμα πρέπει να είναι μηδέν. Εάν αυτό δεν συμβαίνει, τότε η συσκευή θα πρέπει να βαθμονομηθεί. Αν και, έχω διαβάσει πολλές φορές ότι το φυτό το έχει ήδη κάνει αυτό και δεν θα χρειαστεί να κάνουμε τίποτα, αλλά ακόμα.
Αλλά πρώτα, δώστε προσοχή στην επάνω αριστερή γωνία της πλακέτας DSN-VC288, δύο επιμεταλλωμένες οπές προορίζονται για τη ρύθμιση της συσκευής στο μηδέν.

Έτσι, εάν χωρίς φορτίο η συσκευή δείχνει ένα συγκεκριμένο ρεύμα, τότε:

• - απενεργοποιήστε την κονσόλα.
• - κλείστε με ασφάλεια αυτές τις δύο επαφές με τσιμπιδάκια.
• - ενεργοποιήστε την κονσόλα.
• - αφαιρέστε τα τσιμπιδάκια.
• - Αποσυνδέστε τον αποκωδικοποιητή μας από την παροχή ρεύματος και συνδέστε τον ξανά.

Δοκιμές φορτίου

Δεν έχω ισχυρή αντίσταση, αλλά είχα ένα κομμάτι nichrome spiral:

Στην ψυχρή κατάσταση, η αντίσταση ήταν περίπου 15 ohms, στη θερμή κατάσταση, περίπου 17 ohms.
Στο βίντεο, μπορείτε να παρακολουθήσετε δοκιμές του αποκωδικοποιητή που προκύπτει για ένα τέτοιο φορτίο. Το τροφοδοτικό πάρθηκε στα 12 βολτ από ένα φορητό υπολογιστή που είχε εξαφανιστεί από καιρό. Το βίντεο δείχνει επίσης το εύρος της ρυθμιζόμενης τάσης στην έξοδο του αποκωδικοποιητή.

Συμπέρασμα

• - ο αποκωδικοποιητής δεν φοβάται τα βραχυκυκλώματα.
• - δεν φοβάται την υπερθέρμανση.
• - δεν φοβάται το σπάσιμο των κυκλωμάτων της αντίστασης ρύθμισης, εάν σπάσει, η τάση πέφτει αυτόματα σε ένα ασφαλές επίπεδο κάτω από το ενάμιση βολτ.
• - ο αποκωδικοποιητής θα αντέξει επίσης εύκολα εάν η είσοδος και η έξοδος αντιστρέφονται κατά τη σύνδεση - αυτό συνέβη.
• - μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε εξωτερικό τροφοδοτικό από 7 βολτ έως το μέγιστο 30 βολτ.