מייצב זרם SHI. תכנית, תיאור

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

מייצב SHI-זרם

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מעצב חובב רדיו

המכשיר הנדון במאמר זה מספק זרם יציב לעומס (ערך ממוצע). זרם המוצא שלו הוא פולסים עם משרעת קבועה ומחזור עבודה משתנה. מכשירים כאלה, לדברי המחברים, יכולים לשמש, למשל, לטעינת סוללות ובאלקטרוכימיה.

נכון לעכשיו, מייצבי דופק, בשל יעילותם הגבוהה ומחווני משקל וגודל אופטימליים, מחליפים את התקני בקרה ליניאריים. אחת הדרכים היעילות לווסת מתח והספק בעומס היא בקרת רוחב הדופק (PW), כאשר תדר הדופק נותר ללא שינוי, אך מחזור העבודה שלהם משתנה. כך מווסת מתח המוצא ברוב ספקי הכוח המתחלפים, כולל מקלטי הטלוויזיה המודרניים ביותר וציוד אחר. עם זאת, ישנם מכשירים שבהם יש צורך לייצב לא את המתח, אלא את הזרם בעומס - חוטים (מחמם) בקינסקופ וגופי התאורה, בעת שליטה בתהליכי הגלוון והאלקטרוליזה, ולטעינת מצברים לרכב.

ניתן להשתמש במייצב זרם SHI המתואר בפתרון הבעיות לעיל.

מייצב SHI-זרם

פרמטרים טכניים עיקריים

מתח כניסה, V......17...18
הערך הממוצע של זרם המוצא, A ...... 3
תדירות דחפי מיתוג, הרץ......200
זרם הפעולה של הגנה מפני קצר חשמלי, A......20

עקרון הפעולה של מייצב כזה, שהתרשים הפונקציונלי שלו מוצג באיור. 1 הוא פשוט ביותר.

מחולל DC G1 מחובר לעומס Rl דרך אלמנט המדידה E1 והמתג S1. הקומוטטור נשלט על ידי מעצב רוחב הפולסים E2. אות ההפעלה של המעצב (וכתוצאה מכך, המתג) נוצר על ידי מחולל הדופק G2. כאשר הערך הנדרש של זרם המוצא מגיע, האות מאלמנט המדידה E1 דרך המגבר A1 פועל על המעצב E2, אשר מכבה את המתג. המחולל G2 שולט על תדירות הפולסים, והמעצב E2 שולט במחזור העבודה שלהם. לפיכך, על ידי שינוי מחזור העבודה של פעימות המיתוג, ניתן להתאים את הערך הממוצע של זרם המוצא במעגל העומס.

כפי שניתן לראות מאיור. 1, מייצב זרם SHI מורכב מחמישה אלמנטים בלבד. אבל הצורך בכמה פונקציות שירות (הגנה מפני קצרים במעגל העומס, אינדיקציה של מצבי הפעלה וחירום) מסבך מעט את המכשיר (איור 2).

(לחץ להגדלה)

רעש הדחף של מתח הכניסה מוחלק על ידי קבל המסנן C1. מכיוון שמתח הכניסה חורג מהספק המותר עבור מעגל המיקרו DD1, הנגד R22 ודיודת הזנר VD1 יוצרים את המתח הנדרש, המסונן בנוסף על ידי הקבלים C2 ו-C3. מחולל הטרנזיסטור החד-צוק VT1 יוצר פולסים אקספוננציאליים עם קצב חזרות של כ-200 הרץ (איור 3, תרשים 1). ניתן לכוונן את תדר הפולס על ידי בחירת הנגד R1, הקבל C4, וכן שינוי ההתנגדות של הנגד R2. טרנזיסטורים VT2, VT3 יוצרים עליות וירידות תלולות יותר של הפולסים הללו ומביאים את המשרעת שלהם למתח האספקה של המיקרו-מעגל (איור 3, דיאגרמה 2) כדי לשלוט על ההדק (כניסות S1 ו-R1 של המיקרו-מעגל DD1). מכיוון שכאשר מתח האספקה מופעל, הפולס המושהה לזמן קצר על ידי מעגל C5L1, המופעל על הכניסות S1, S3, S4 של הכפכפים, קובע רמה גבוהה ביציאות 1, 3, 4 שלהם, הטרנזיסטור VT7 סגור, והטרנזיסטור הפתוח VT8 דרך הנגד R20 מתחבר למינוס של טרנזיסטור בסיס ספק הכוח המשני VT9. הזרם מאספקת החשמל מתחיל לעבור במעגל: מדידת נגד R11, טרנזיסטור VT9, עומס.

לאחר טעינת הקבל C4, הפולס הראשון מהגנרטור בכניסה S1 לא ישנה את מצב ההדק (S1-R1), רמה גבוהה נשארת במוצא 1 של המיקרו-מעגל. זרם העומס יוצר מפל מתח על פני הנגד המדידה R11, המופעל דרך הנגדים R12, R13 לצומת הפולט של הטרנזיסטור VT6 המועבר על ידי הקבל C5. צורת המתח בבסיסו מוצגת באיור. 3, תרשים 3. ברגע הראשוני, הקבל משוחרר, והטרנזיסטור VT5 סגור. זמן מה לאחר תחילת הטעינה, המתח בצומת הפולט של הטרנזיסטור VT5 מגיע לרמת הפתיחה שלו. קבל C6 פרוק. על הנגד R9, וכתוצאה מכך, בכניסה R1 של המיקרו-מעגל DD1, נוצר דופק מתח (איור 3, תרשים 4). ביציאה 1, מוגדרת רמה נמוכה, טרנזיסטור VT7 נפתח וסוגר את צומת הפולט של טרנזיסטור VT9. הזרם דרך העומס מפסיק. עם הגעת הפולס הבא מהגנרטור על הטרנזיסטור VT1, התהליך חוזר על עצמו. נגד החיתוך R13 משנה את רגע הפתיחה של הטרנזיסטור VT5, ולכן מסדיר את הערך הממוצע של זרם העומס, שצורת הדופק שלו מוצגת באיור. 3, תרשים 5. מכיוון שערך המשרעת הנבחר של זרם המוצא הוא 6 A, עבור זרם פועם עם מחזור עבודה של 2, יש להתאים את הערך הממוצע שלו ל-3 A.

ייצוב זרם מתבצע באופן הבא. ככל שהתנגדות העומס יורדת, זרם המוצא גדל. הדבר יגרום לעלייה במפלת המתח על פני הנגד המדידה R11, מה שיוביל לפתיחה מוקדמת יותר של הטרנזיסטור VT5 ולירידה במשך הפולסים של זרם המוצא. כתוצאה מכך, הערך הממוצע של זרם העומס יישאר קבוע, שווה ל-3 A. באופן דומה, ייצוב מתרחש עם עלייה בזרם המוצא הנגרמת על ידי עלייה במתח האספקה בכניסת המכשיר. עם ירידה בערך המשרעת של זרם העומס, עקב ירידה במתח האספקה או עלייה בהתנגדות העומס, מחזור העבודה של פעימות הזרם יורד, והערך הממוצע שלו נשאר זהה.

הפונקציה של הגנה על המייצב מפני קצרים בעומס מתבצעת על ידי הצומת בטרנזיסטור VT4. במקרה של עלייה בזרם המוצא ל-20 A, ירידת המתח על פני הנגד R11 הופכת מספיקה כדי להפעיל את דיודת הזנר VD2. הטרנזיסטור הפתוח VT4 יוצר פולס מתח על הנגד R14, המופעל על הכניסות R3, R4 של המיקרו-מעגל DD1. קבל C7, נגד shunt R14, מחליש רעשי דחף במעגל ההגנה. רמה נמוכה מופיעה בפלט של 3 מיקרו-מעגלים. הטרנזיסטור VT8 הפתוח בעבר נסגר, למעט מעבר זרם הבסיס של הטרנזיסטור VT9. פולסים עוקבים בכניסה S1 של המיקרו-מעגל קובעים רמה גבוהה במוצא 1 שלו ואת המצב הסגור של הטרנזיסטור VT7, כך שהטרנזיסטור VT9 נשאר סגור. הזרם בעומס נעצר ומתאפשר רק לאחר כיבוי והדלקה של המייצב.

מכיוון שהכניסות של מעגל המיקרו S3, S4 ו-R3, R4 משולבות בזוגות, ביציאות 3 ו-4 שלו, האותות הבודדים והאפס מופיעים באופן סינכרוני. המצב הפתוח של הטרנזיסטור VT8 מתאים לרמה גבוהה בפלט 4; LED HL1 כבוי. כאשר ההגנה מופעלת, זרם זורם דרך המעגל HL1, R18 וה-LED מאותתת על מצב חירום.

הטרנזיסטור VT6 משמש לציון מצב הפעולה: הזרם עובר דרך מעגל האספנים שלו - נגד מגביל זרם R21 המחובר בסדרה ונורית LED HL2, שהזוהר שלה מעיד על זרימת זרם העומס.

המייצב הנוכחי משתמש בנגדים קבועים MLT; נגדי כוונון R2 ו-R13 - SP3-38b. הנגד R11 יכול להיות תיל תוצרת בית או מיוצר עם הספק של לפחות 4 וואט. קבלים C2 - K50-35, השאר - קרמי K10-17-1b, הם יכולים להיות מוחלפים עם KM, KLS, וכו 'משרן L1 - תדר גבוה - DM-0,2 עם השראות מ 60 עד 200 μH. דיודת זנר VD1 - כל אחת עם מתח ייצוב של 12 ... 14 V. רצוי לבחור את LED HL1 עם צבע זוהר אדום: AL307A, AL307AM, AL307B, AL307BM או סדרת AL102, ואת ה-HL2 LED - ירוק או צהוב: AL307V-AL307E. במקום שבב K561TP2, אתה יכול להתקין את K564TP2 אם תגבש מראש את מסקנותיו בפינצטה. טרנזיסטור Unijunction - KT117 עם כל אינדקס אותיות; במקרים קיצוניים, ניתן להחליף אותו באנלוגי ידוע של שני טרנזיסטורי סיליקון בעלי הספק נמוך של מבנים שונים. טרנזיסטורים KT208A ו-KT312V ניתנים להחלפה עם התקנים מסדרות KT361, KT3107 ו-KT315, KT3102, בהתאמה, עם כל אינדקס אותיות. לפי רווח, אין צורך במבחר טרנזיסטורים. טרנזיסטור מרוכב חזק KT825 יכול להיות גם עם כל אינדקס, אבל אם יש כמה מהם, רצוי, לאחר מדידות, לבחור את הקולט-פולט עם מתח הרוויה הנמוך ביותר בזרם אספן של 3 ... 6 A.

כל האלמנטים, למעט הטרנזיסטור KT825, מותקנים על לוח מעגלים מודפס עשוי פיברגלס נייר כסף חד צדדי בעובי של 1 ... 1,5 מ"מ ומידות של 80x45 מ"מ. טרנזיסטור KT825 מותקן על גוף קירור עם משטח קירור של כ-200 סמ"ר.

כדי להגדיר את המכשיר, תזדקק למקור כוח מעבדתי חזק עם זרם מותר של לפחות 10 A, למשל, B5-21. נניח שבזרם בעומס I = 6 A, המתח עליו מגיע ל-15 V או יותר, תלוי בטמפרטורת האוויר (התמיסה) הסביבה ובריכוז התמיסה. מחוק אוהם, קל לחשב את ההתנגדות של העומס המקביל R \u2,5d U / I \u90d 25 Ohm. הספק נגד P = I ( U = 10 W. תנאי זה מתקיים על ידי ארבעה נגדי PEVT-2 המחוברים במקביל עם התנגדות של 100 אוהם. כדי למנוע נזק לאלמנטים של המכשיר על ידי זרם גבוה, יש לבצע את ההתאמה בשני שלבים.בראשון, מקביל עומס מחובר - התנגדות הנגד MLT-150 של 11 אוהם, זרם העומס במקרה זה יהיה כ-1 mA.כדי ליצור מפל מתח של כ-6,8 V על נגד המדידה R0,25 , ההתנגדות שלו צריכה להיבחר שווה ל XNUMX אוהם, הספק - XNUMX וואט.

לאחר חיבור האלמנטים המחושבים (R11=6,8 אוהם, Rn=100 אוהם), מתחיל השלב הראשון של ההתאמה. הפעל את הכוח ומדוד את המתח בדיודת הזנר VD1, שאמור להיות 12 ... 14 V. באמצעות אוסילוסקופ, לשלוט על הפולסים על סמך הטרנזיסטור VT2, במידת הצורך, להתאים את תקופת החזרה שלהם T = 2 ms עם הנגד R5. בהיעדר פולסים מוגברים על הקולטים של הטרנזיסטורים VT2 ו-VT3, תצטרך לבחור נגד R5. ואז הפולסים על הקולט של הטרנזיסטור VT5 נשלטים ומרווח הוויסות נקבע על ידי הנגד R13. האוסילוסקופ בודק את הנוכחות והצורה של הפולסים הנוכחיים על עומס הדמה: הנגד R13 קובע את צורת הפולסים ה"מתפתלים", בעוד שנורית ה-HL2 "עבודה" צריכה להידלק. שינוי המתח מהספק אמור להוביל לשינוי במחזור העבודה של הפולסים בהתאם. לזמן קצר, שוונט עומס שווה ערך עם נגד 18 אוהם (עומס כזה יוצר זרם במעגל המוצא של 0,6 A ומפל מתח מקביל על פני הנגד המדידה של 4 וולט, השווה למפל המתח על פניו. הנגד R11 עם התנגדות של 0,2 אוהם בזרם של 20 A). הפולסים על העומס צריכים להיעלם, ונורית HL1 "חירום" תידלק. לאחר כיבוי אספקת החשמל והדלקתו מחדש, יש לשחזר את פעולתו הרגילה של המכשיר. אם הגנת הקצר לא עובדת, יש צורך לבחור את דיודת הזנר VD2 ואת הנגד R10. זה משלים את השלב הראשון של הפיתוח.

בשלב השני, מותקן נגד R11 עם זה המצוין באיור. 2 התנגדות ולחבר את העומס המקביל עם התנגדות של 2,5 אוהם. הנגד R20 עובר באופן זמני מהקולטן של הטרנזיסטור VT8 לפולט שלו. לאחר הפעלת ספק הכוח, נמדדת ירידת המתח על הנגד R11, העומס, קטע הקולטים של הטרנזיסטור VT9. זה צריך להיות 1,2, 15 ו 1,5 ... 2,5 V, בהתאמה. על ידי שינוי המתח בפלט של ספק הכוח ברגע שהטרנזיסטור VT9 נכנס למצב רוויה, נקבע מתח האספקה המינימלי הנדרש של המכשיר. יש להתאים את אספקת החשמל (כדי להגביר את היעילות, רצוי להשתמש בדופק), שאיתו אמור לפעול מייצב SHI, להיות מותאם למתח זה, ולאחר מכן לחבר במקום זה במעבדה: ירידת המתח על המתח. הרכיבים הרשומים צריכים להישאר זהים. אי ההתאמה שלו מעידה על כוח לא מספיק של ספק הכוח המיתוג. במידה והספק הבלוק מספיק משוחזר חיבור הנגד R20, במקום העומס המקביל מחברים עומס אמיתי ומד זרם של 5 A. זרם העומס מוגדר ל-13 A עם הנגד R3, לאחר מכן ניתן לכבות את מד הזרם. המכשיר מוכן לשימוש.

מחברים: V.Zhukov, V.Kosenko, S.Kosenko, Voronezh

ראה מאמרים אחרים סעיף מעצב חובב רדיו.

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

צגי AMOLED בגודל 20 אינץ' מבית Ignis 28.05.2013

Ignis Innovation, שהוקמה בשנת 2000 כדי למסחר את פיתוחי AMOLED שהחלו באוניברסיטת ווטרלו, הודיעה על תחילת משלוחים של צגי AMOLED בגודל 20 אינץ'.

החברה מבטיחה להתחיל לשלוח את הדוגמאות הראשונות של פאנלים ברזולוציה של 1296 על 768 פיקסלים באוגוסט השנה. המסכים משתמשים בטכנולוגיית MaxLife המוגנת בפטנט.

בעיה אופיינית ב-AMOLED, לדברי היזם, היא "צריבה" של התמונה, בה התמונה מוטבעת באופן קבוע על המסך. הסיבה להתנהגות זו נעוצה בחוסר היציבות של טרנזיסטורים בעלי סרט דק ודיודות פולטות אור אורגניות. במקרה של טלפונים ניידים שמוחלפים על ידי המשתמש כל שנתיים, זה לא קריטי. עם זאת, מסך גדול המותקן בצג או מחשב נייד דורש פרק זמן ארוך יותר של פעולה יציבה.

בנוסף, בתצוגות AMOLED, אתה עלול להיתקל בהטרוגניות תמונה הקשורה למוזרויות של התהליך הטכנולוגי. כלפי חוץ, הוא מתבטא בצורה של פסים, מקפים ואזורים מעורפלים. נכון לעכשיו, הדרך היחידה להתמודד עם תופעה זו היא חיסול.

טכנולוגיית MaxLife בנויה על מדידה מתמדת של הפרמטרים של כל פיקסל של התצוגה על מנת לפצות על הסטיות הקטנות ביותר מהערכים שנקבעו, מה שמאפשר לקבל תמונה אחידה לאורך כל חיי התצוגה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ העיניים שולטות ברגשות

▪ קייט קיבל רגל תותבת ביונית

▪ דור חדש של ממשק זיכרון OctaBus

▪ גרסת טאבלט של אובונטו

▪ גלולה חדשה מחליפה את התרופה היומית

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר תיעוד נורמטיבי על הגנת העבודה. בחירת מאמרים

▪ מאמר מחלות נואשות דורשות אמצעים נואשים. ביטוי עממי

▪ מאמר מי ומתי הוציא ספר עם כריכת נייר זכוכית? תשובה מפורטת

▪ מאמר רוח ברתמה. הובלה אישית

▪ מאמר מתקן-מגבר עבור EPU ARKTUR-006-STEREO. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר תקנים לבדיקת ציוד חשמלי והתקנים עבור התקנות חשמל של צרכנים. מנתקים, מקצרים ומפרידים. 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