מייצב מתח מיקרו-מעגל: צומת הגנה. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מייצב מתח מיקרו-מעגל: צומת הגנה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מגני נחשולי מתח

המכשיר המוצע מגן בצורה מהימנה על ווסת מתח המיקרו-מעגל מבלי לפגוע במאפיינים הטכניים שלו.

חובבי רדיו משתמשים באופן נרחב בווסתי מתח 1 המבוססים על מעגלים מיקרו-פלטים מסדרות KR142, KR1157, KR1158, 78L, 79L לבניית ספקי כוח [1]. למרות שלמיקרו-מעגלים אלה יש הגנה מובנית על זרם והתחממות יתר, הם עדיין זקוקים להגנה חיצונית. העובדה היא שבמהלך חירום עם עומס זרם או קצר בעומס, המיקרו-מעגלים הללו נכנסים למצב הגבלת זרם הפלט. אבל במקרה זה, חלק משמעותי ממתח הכניסה מופעל על המיקרו-מעגל, וכתוצאה מכך הוא מתחיל להתחמם. למרות שההגנה התרמית המובנית תפחית את זרם המוצא, עם מתח כניסה גדול, המיקרו-מעגל עלול להתחמם יתר על המידה ולהיכשל, במיוחד אם הוא מותקן על גוף קירור לא יעיל מספיק או בלעדיו בכלל. מה מאיים על מצב כזה, ברור ללא הסבר. וכאן שימושי מכשיר המספק הגנה למיקרו-מעגל המייצב בכמה מצבי פעולה קיצוניים ובהתאם, מגביר את אמינות פעולתו.

התוכנית של המכשיר המוצע יחד עם המייצב מוצגת באיור. 1. צומת האבטחה עצמו מוקף בקו מקווקו. הוא מורכב על שני טרנזיסטורי מיתוג שדה עם ערוצים מסוגים שונים של מוליכות, הכלולים במכלול הטרנזיסטור IRF7309 (VT1). הפרמטרים העיקריים של הטרנזיסטורים של מכלול זה הם: התנגדות ערוץ פתוח - 0,05 ... 0,1 אוהם, זרם ניקוז מקסימלי - 3,2 ... 4 A, מתח מקור-ניקוז מרבי - 30 V, שער-מקור - 20 V, סך הכל פיזור הספק - 1.4 וואט.

מייצב מתח מיקרו-מעגל: צומת הגנה. תרשים סכמטי של המכשיר
אורז. 1 תרשים סכמטי של המכשיר

התקן המגן שולט במתח המוצא של המייצב. אם הוא יורד מתחת לרמה מסוימת, המכשיר ינתק את המיקרו-מעגל ממקור מתח הכניסה. מספר מקרי חירום אופייניים אפשריים. ראשית, זהו קצר חשמלי בעומס, בו מתח המוצא יורד לכמעט אפס, מה שגורם להתקן ההגנה לכעוס. שנית, זהו זרם עומס גבוה מהערך המרבי המותר עבור המיקרו-מעגל. במקרה זה, המיקרו-מעגל יכנס למצב הגבלת הזרם, מתח המוצא יקטן, כך שהתקן ההגנה יפעל. שלישית, עלייה משמעותית בזרם העומס אפשרית, אך לא מגיעה לזרם המוצא המרבי של המיקרו-מעגל. לדוגמה, זרם העומס במקום ה-0,5 A הרגיל גדל ל-1,5 A. למרות שמצב זה נורמלי עבור המיקרו-מעגל, הוא עדיין יתחמם יותר. אם פיזור החום אינו יעיל, טמפרטורת המארז תעלה עד שתהיה גבוהה מדי. אז ההגנה התרמית תפחית את זרם המוצא, מתח המוצא יקטן גם הוא, וכתוצאה מכך התקן ההגנה יפעל, ויכבה את החשמל למיקרו-מעגל.

ברגע שהמכשיר מופעל, הקבל C1 פרוק, כל מתח הכניסה מופעל על הנגד R1. טרנזיסטור VT1.1 פתוח עד שהקבל הזה נטען. המתח מסופק לכניסת המיקרו-מעגל DA1, במוצא שלו מופיע מתח המוצא הנומינלי, שחלקו מוזן ממחלק הנגד R4R5 לשער של הטרנזיסטור VT1.2. טרנזיסטור זה נפתח, שומר על קבל C1 פרוק, כך שהטרנזיסטור VT1.1 יישאר פתוח.

אם, מסיבה כלשהי, מתח המוצא של המייצב יורד באופן משמעותי, אז הטרנזיסטור VT1.2 יתחיל להיסגר, הקבל C1 ייטען, והטרנזיסטור VT1.1 ייסגר. זה יפחית עוד יותר את מתח המוצא. בשל פעולת המשוב החיובי, התהליך מסתיים בסגירה מלאה של הטרנזיסטורים VT1.1 ו-VT1.2. הטרנזיסטור הסגור VT1.1 פותח את מעגל הקלט של שבב DA1, ומספק את ההגנה שלו. קבל C1 נחוץ הן בעת הפעלת המייצב והן עבור עיכוב פעולת התקן ההגנה, הגדלת חסינות הרעש שלו.

כדי להפעיל מחדש, עליך לכבות זמנית את מתח הכניסה עד שהמתח על פני הקבל C1 יורד ב-2,5 ... 3 V עקב פריקה דרך הנגד R2. לאחר מכן, הטרנזיסטור VT1.1 ייפתח ויפעיל מתח על הכניסה של שבב DA1. מתח המוצא יתחיל לעלות. ברגע שמתח מקור השער של הטרנזיסטור VT1.2 עולה על 2,5 וולט, הוא ייפתח. דרך הערוץ שלו והנגד מגביל הזרם R3, הקבל C1 נפרק לבסוף. נורית HL1 תידלק - אינדיקטור לנוכחות מתח המוצא של המייצב ובהתאם לפעולתו הרגילה.

בנייה ופרטים

המכשיר מותקן על לוח מעגלים מודפס עשוי פיברגלס נייר כסף דו צדדי (איור 2). הלוח המורכב מוצג באיור. 3. נייר הכסף בגב הלוח משמש כחוט נפוץ. חוטים מועברים דרך החורים של הלוח, מסומנים בכוכביות, מחברים את המוליכים המודפסים משני הצדדים. פינים 1 ו-3 של שבב DA1 מולחמים אל המוליכים המודפסים, פין 2 מועבר דרך החור ומולחם לרדיד החוט המשותף בצד ההפוך. אם שבב DA1 מותקן על גוף קירור, הלוח מונח עליו גם ליד השבב.

מייצב מתח מיקרו-מעגל: צומת הגנה. לוח מעגלים של מכשיר
אורז. 2 לוח מעגלים של התקן

התקן ההגנה המוצע יכול להיות מיושם על כל מעגל מייצב מתח עם שלוש יציאות. אם התפוקה הכוללת של המיקרו-מעגל היא ממוצעת, דפוס המוליכים של המעגל המודפס מתאים ללא שינויים. אחרת, זה ידרוש שינוי קטן.

ההתקן המוצע מתאים גם להגנה על מייצבי מתח מתכווננים (סדרת LM317 ודומותיה), אך במקרה זה יש צורך גם לשנות את תבנית המוליכים של המעגלים המודפסים על מנת לאפשר התקנה של מחלק מתח נגד ואפשר, , כמה אלמנטים אחרים [1, איור. 3].

מייצב מתח מיקרו-מעגל: צומת הגנה. מראה המכשיר
אורז. 3 מראה המכשיר

המכשיר יכול להשתמש נגדים קבועים R1-4, MLT, S2-33, קבלים K50-35 או דומים. המתח הנקוב של הקבלים C1 ו-C2 חייב להיות גבוה ב-20% לפחות ממתח הכניסה המרבי, ו-C3 - מתח המוצא. HL1 LED יכול להיות של כל אור נראה עם זרם נקוב של 5...20 mA.

במקום מכלול הטרנזיסטור IRF7309 (VT1), ניתן להשתמש בטרנזיסטורי אפקט שדה נפרדים עם שער מבודד ותעלה מושרה בסוג המוליכות המקביל [2]. הטרנזיסטור המחליף את VT1.1 חייב לעמוד בזרם הכניסה של המיקרו-מעגל בזרם העומס המרבי, מתח הניקוז המרבי שלו ומתח מקור השער חייב להיות גדול ממתח הכניסה המרבי. עבור הטרנזיסטור המחליף את VT1.2, מתח הניקוז המרבי חייב להיות גדול מהקלט המקסימלי.

מוֹסָד

ההתאמה מסתכמת בבחירה, במידת הצורך, של הקיבול של הקבל C1, כך שמעברים במייצב או בעומס מתרחשים מהר יותר מאשר טעינת הקבל דרך הנגד R1. ההתנגדות של הנגד R2 נבחרת מכמה מאות קילו אוהם עד 1 MΩ כדי להבטיח משך מקובל של הפריקה הראשונית של הקבל C1 - הזמן המינימלי שבו יש לכבות את מתח הכניסה לאחר הפעלת ההגנה. הנגד R4 נבחר כך שההתקן יפעל כאשר מתח המוצא של המייצב יורד ב-1 ... 3 V. עם מתח מוצא נמוך (3 ... 6 V), ניתן לפשט את המכשיר על ידי ביטול נגדים R4, R5 והתקנה מגשר במקום R5. אבל במקרה זה, התקן ההגנה לא יפעל עד שמתח המוצא יירד לכ-2,5 וולט, שכן במתח מקור השער הזה מתחיל להיסגר טרנזיסטור אפקט השדה VT1.2. לכן, במתח מוצא גבוה יותר (9 ... 12 V), עדיין רצוי להתקין נגדים אלו.

הנגד R3 מגביל את זרם הפריקה של הקבל C1 דרך הערוץ של הטרנזיסטור VT1.2 לערך מקובל. סט נגד R6 ו-LED HL1 במידת הצורך. ההתנגדות של הנגד R6 נבחרת כך שתשיג את הבהירות הנדרשת של הקרינה של LED HL1, מבלי לחרוג מהזרם המרבי המותר דרכו.

עבור ווסת מתח של קוטביות שלילית (על מעגלים מיקרו מסדרת 79L וכדומה), עליך להחליף את טרנזיסטורי אפקט השדה VT1.1 ו-VT1.2, וגם לשנות את הקוטביות של הדלקת כל הקבלים ואת נורית HL1. כמו כן, יהיה צורך לשנות את התבנית של מוליכי ה-PCB.

מתח הכניסה, תוך התחשבות באדוות, לא יעלה על 20 V. לסיכום, יש לציין שהמכשיר המוצע לא יחסוך אותך מכל מצבי החירום האפשריים, אך הוא מגדיל באופן משמעותי את האמינות של מייצב מתח המיקרו-מעגל.

ספרות

Biryukov S. מייצבי Microcircuit של יישום רחב. - רדיו, 1999, מס' 2, עמ'. 69-71.
טרנזיסטורי מיתוג אפקט שדה עוצמתיים מבית International Rectifier. - רדיו, 2001, מס' 5, עמ'. 45.

מחבר: I. Nechaev, קורסק; פרסום: radioradar.net

ראה מאמרים אחרים סעיף מגני נחשולי מתח.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

API מבית Logitech יאחד את כל המכשירים בבית החכם 26.01.2015

Logitech הכריזה על Harmony API, ממשק ליצירת אפליקציות למפתחים שמטרתו לחבר מערכות בידור ביתי עם מכשירי בית חכם אחרים ולשלוט בהם באמצעות בקר יחיד. לדוגמה, כאשר משתמש נכנס לחדר ומדליק את הטלוויזיה, הנורות החכמות של Philips Hue מסדרות אוטומטית את הרכב התאורה האופטימלי לצפייה בסרט. ומספר תרחישים כאלה מוגבל כעת רק על ידי דמיון.

ניסיונות לשלב את כל המכשירים לרשת מנוהלת אחת מבוצעים גם על ידי מפתחים אחרים, אבל ההבדל בגישה של Logitech הוא שהיא לא רק יוצרת עוד בקר אוניברסלי, אלא מציעה API רב עוצמה, המערבת את כל השחקנים המעוניינים בתעשייה בתהליך. של בניית מערכת אקולוגית אחת. בהתחשב בקשרים של החברה ובפופולריות של מוצרי ה-Harmony שלה, Logitech בהחלט יכולה לצפות להצלחה.

עד היום היא כבר קיבלה תמיכה משחקני תעשייה כה משפיעים כמו SmartThings, IFTTT, ivee, Ubi, Myo, Playtabase. לפי החברה, זהו ה-API הראשון שנותן למפתחים גישה ליותר מ-270 מכשירים שונים. הם כבר לא צריכים להתמודד עם בעיות של אי תאימות פרוטוקולים וסנכרון. הכל מטופל באמצעות ממשק אחד. ה-API של Harmony תומך בקול, מגע, מחוות, חיישני נוכחות ועוד.

עוד חדשות מעניינות:

▪ קופסה שחורה מאדמה

▪ רובוט רוקח

▪ חומר פלסטי בעל חוזק אלומיניום

▪ אורז סופר מניב

▪ ODROID-GO Advance רטרו קונסולת משחק

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר אנציקלופדיה גדולה לילדים ולמבוגרים. בחירת מאמרים

▪ מאמר הומור שחור. ביטוי עממי

▪ מאמר כיצד תדירות הגילוח קשורה לבריאותו של גבר? תשובה מפורטת

▪ מאמר מדידת מידות קטנות ללא מיקרומטר. סדנה ביתית

▪ מאמר חכה אלקטרונית ללא מגע - mormyshka. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר אינדיקטור פשוט של קו טלפון עמוס. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר