Przetwornik PWM ze stabilizacją prądu. Przełączanie stabilizatorów w sterowniku KR1114EU4 PWM. Ceny w Chinach

Regulacja prędkości silników elektrycznych we współczesnej technologii elektronicznej odbywa się nie poprzez zmianę napięcia zasilania, jak to miało miejsce wcześniej, ale poprzez dostarczanie do silnika elektrycznego impulsów prądowych o różnym czasie trwania. Do tych celów wykorzystuje się PWM, który ostatnio stał się bardzo popularny ( modulowana szerokość impulsu) regulatory. Obwód jest uniwersalny - steruje także prędkością obrotową silnika, jasnością lamp i prądem w ładowarce.

Obwód regulatora PWM

Powyższy schemat działa świetnie, w załączeniu.

Bez zmiany obwodu napięcie można podnieść do 16 woltów. Umieścić tranzystor w zależności od mocy obciążenia.

Możliwość montażu regulator PWM i zgodnie z tym schemat elektryczny, z konwencjonalnym tranzystorem bipolarnym:

A jeśli to konieczne, zamiast tego tranzystor kompozytowy KT827 instaluje pole IRFZ44N z rezystorem R1 - 47k. Polevik bez grzejnika nie nagrzewa się przy obciążeniu do 7 amperów.

Działanie kontrolera PWM

Zegar w układzie NE555 monitoruje napięcie na kondensatorze C1, który jest usuwany z pinu THR. Gdy tylko osiągnie maksimum, wewnętrzny tranzystor otwiera się. Co zwiera pin DIS do masy. W tym przypadku na wyjściu OUT pojawia się zero logiczne. Kondensator zaczyna się rozładowywać przez DIS i gdy napięcie na nim spadnie do zera, układ przejdzie w stan przeciwny - na wyjściu 1 tranzystor zostanie zamknięty. Kondensator zaczyna się ponownie ładować i wszystko się powtarza.

Ładowanie kondensatora C1 odbywa się drogą: „R2->górne ramię R1 ->D2”, a wyładowanie drogą: D1 -> dolne ramię R1 -> DIS. Kiedy się obracamy rezystor zmienny R1 zmieniamy stosunek oporu ramion i ramion. Co odpowiednio zmienia stosunek długości impulsu do pauzy. Częstotliwość ustalana jest głównie przez kondensator C1 i zależy także w niewielkim stopniu od wartości rezystancji R1. Zmieniając stosunek rezystancji ładowania/rozładowania, zmieniamy cykl pracy. Rezystor R3 zapewnia podciągnięcie wyjścia do wysoki poziom- więc jest wyjście typu otwarty kolektor. Który nie jest w stanie samodzielnie ustawić wysokiego poziomu.

Można zastosować dowolne diody, kondensatory o mniej więcej tej samej wartości jak na schemacie. Odchylenia w granicach jednego rzędu wielkości nie wpływają znacząco na pracę urządzenia. Na przykład przy wartości 4,7 nanofaradów ustawionej w C1 częstotliwość spada do 18 kHz, ale jest prawie niesłyszalna.

Jeśli po złożeniu obwodu kluczowy tranzystor sterujący nagrzeje się, najprawdopodobniej nie otworzy się całkowicie. Oznacza to, że na tranzystorze występuje duży spadek napięcia (jest częściowo otwarty) i przepływa przez niego prąd. W rezultacie duża część energii jest rozpraszana na ogrzewanie. Wskazane jest równoległe połączenie obwodu na wyjściu z kondensatorami o dużej pojemności, w przeciwnym razie będzie on śpiewał i będzie słabo regulowany. Aby uniknąć gwizdów wybierz C1, gwizdanie często pochodzi z niego. Ogólnie rzecz biorąc, zakres zastosowania jest bardzo szeroki; jego zastosowanie jako regulatora jasności dla mocy Lampy LED, taśmy i reflektory LED, ale o tym następnym razem. Ten artykuł został napisany przy wsparciu ucha, ur5rnp, stalker68.

Zastosowanie różnych technologii w życie codzienne jest niezbędnym atrybutem nowoczesne społeczeństwo. Ale nie wszystkie urządzenia są przeznaczone do podłączenia do standardowego źródła zasilania 220 V. Wiele z nich pobiera energię o napięciu od 1 do 25 V. Aby go dostarczyć, stosuje się specjalny sprzęt.

Jednak jego głównym zadaniem jest nie tyle obniżenie parametrów wyjściowych, ile utrzymanie ich stabilnego poziomu w sieci. Można to rozwiązać za pomocą urządzenia stabilizującego. Ale z reguły takie urządzenia są dość kłopotliwe i niezbyt wygodne w użyciu. Najlepsza opcja- To jest impulsowy stabilizator napięcia. Różni się od liniowych nie tylko wymiarami, ale także zasadą działania.

Co to jest stabilizator impulsów

Urządzenie składające się z dwóch głównych elementów:

• Integracja;
• Korekty.

W pierwszym etapie energia jest akumulowana, a następnie uwalniana. Jednostka sterująca dostarcza prąd iw razie potrzeby przerywa ten proces. Ponadto w odróżnieniu od modeli liniowych, w modelach impulsowych element ten może znajdować się w stanie zamkniętym lub otwartym. Innymi słowy, działa jak klucz.

Urządzenie pulsacyjne

Zakres zastosowania takich urządzeń jest dość szeroki. Najczęściej jednak stosowane są w sprzęcie nawigacyjnym i do podłączenia należy dokupić stabilizator impulsów:

• Telewizory LCD
• Zasilacze stosowane w systemach cyfrowych;
• Urządzenia przemysłowe niskiego napięcia.

Impulsowe stabilizatory napięcia podwyższającego można również stosować w sieciach prądu przemiennego w celu zamiany go na prąd stały. Urządzenia tej klasy wykorzystywane są także jako zasilacze do m.in mocne diody LED, ładowanie akumulatorów.

Jak działa sprzęt

Zasada działania urządzenia jest następująca. Gdy element regulacyjny jest zamknięty, energia gromadzi się w elemencie całkującym. Powoduje to wzrost napięcia. Po otwarciu przełącznika energia elektryczna jest stopniowo przekazywana odbiorcom, co prowadzi do spadku napięcia.

Obejrzyj film i zobacz jak działa urządzenie:

Tak prosty sposób obsługi urządzenia pozwala zaoszczędzić energię, a dodatkowo umożliwił stworzenie miniaturowej jednostki.

Jako element regulacyjny można zastosować następujące części:

• tyrystor;
• Tranzystory.

Jednostkami całkującymi urządzenia są:

• Przepustnica;
• Bateria;
• Kondensator.

Cechy konstrukcyjne stabilizatora są związane ze sposobem jego działania. Istnieją dwa typy urządzeń:

1. Z spustem Schmitta.

Przyjrzyjmy się różnicom między tymi dwoma typami przełączających stabilizatorów napięcia.

Modele PWM

Model PWM

Urządzenia tego typu mają pewne różnice w konstrukcji. Składają się również z dwóch głównych elementów:

1. Generator;
2. Modulator;
3. Wzmacniacz.

Ich działanie jest bezpośrednio zależne od napięcia wejściowego, a także od współczynnika wypełnienia impulsów.

Po otwarciu klucza energia przekazywana jest do obciążenia i włączany jest wzmacniacz. Porównuje wartości napięcia i po ustaleniu różnicy między nimi przekazuje wzmocnienie do modulatora.

Końcowe impulsy muszą mieć odchylenie cyklu pracy proporcjonalne do parametrów wyjściowych. W końcu od nich zależy położenie klucza. Przy określonych wartościach cyklu pracy otwiera się lub zamyka. Ponieważ impulsy odgrywają główną rolę w działaniu urządzenia, nadali mu nazwę.

Urządzenia z wyzwalaczem Schmitta

Ten typ impulsowego stabilizatora napięcia charakteryzuje się minimalnym zestawem elementów. Główną rolę w nim pełni wyzwalacz, który zawiera komparator. Zadaniem tego elementu jest porównanie wartości napięcia wyjściowego z maksymalną dopuszczalną wartością.

Obejrzyjmy film przedstawiający zasadę działania urządzenia z wyzwalaczem Schmitta:

Działanie urządzenia jest następujące. Po przekroczeniu maksymalnego napięcia spust przełącza się do pozycji zerowej i otwiera klucz. Jednocześnie następuje zwolnienie przepustnicy. Ale gdy tylko napięcie osiągnie wartość minimalną, przełącza się z 0 na 1. Prowadzi to do zamknięcia przełącznika i przepływu prądu do integratora.

Chociaż takie urządzenia mają dość prostą konstrukcję, można ich używać tylko w niektórych obszarach. Wyjaśnia to fakt, że impulsowe stabilizatory napięcia mogą być obniżane lub zwiększane.

Klasyfikacja urządzeń

Podział urządzeń na typy odbywa się według różnych kryteriów. Zatem na podstawie stosunku napięcia na wejściu i wyjściu rozróżnia się następujące typy urządzeń:

• Odwracanie;
• Losowo zmieniające się napięcie.

Następujące części mogą służyć jako klucz:

• Tranzystory;
• Tyrystory.

Ponadto istnieją różnice w działaniu samych stabilizatorów impulsów. Napięcie stałe. Na tej podstawie dzieli się je na modele działające w oparciu o:

1. Oparty na modulacji szerokości impulsu;
2. Dwupozycyjny.

Zalety i wady stabilizatorów

Stabilizator modułowy

Jak każde inne urządzenie, stabilizator modułowy nie jest idealny. Ma to swoje wady i zalety, o których warto wiedzieć. Do zalet urządzenia należą:

• Łatwa do osiągnięcia stabilizacja;
• Wysoka wydajność;
• Wyrównanie napięcia w szerokim zakresie;
• Stabilne parametry wyjściowe;
• Kompaktowe wymiary;
• Miękki start.

Do wad urządzenia należy przede wszystkim złożona konstrukcja. Obecność w nim duża ilość określonych elementów nie pozwala na osiągnięcie wysokiej niezawodności. Ponadto wadą impulsowego stabilizatora stałego napięcia jest:

• Tworzenie duża liczba zakłócenia częstotliwości;
• Trudności w wykonywaniu prac naprawczych;
• Konieczność stosowania urządzeń kompensujących współczynnik mocy.

Dopuszczalny zakres częstotliwości

Praca tego urządzenia jest możliwa przy wystarczająco wysokiej częstotliwości konwersji, co stanowi jego główną różnicę w stosunku do urządzeń z transformatorem sieciowym. Zwiększenie tego parametru pozwoliło uzyskać minimalne wymiary.

W przypadku większości modeli zakres częstotliwości może wynosić od 20 do 80 kHz. Wybierając jednak zarówno urządzenia kluczowe, jak i PWM, należy wziąć pod uwagę wyższe harmoniczne prądów. W takim przypadku górna wartość parametru ma pewne ograniczenia, które spełniają wymagania dla urządzeń wykorzystujących częstotliwość radiową.

Zastosowanie urządzeń w sieciach prądu przemiennego

Urządzenia tej klasy posiadają możliwość konwersji DC przy wejściu do tego samego przy wyjściu. Jeśli zamierzasz używać ich w sieci AC, wówczas będziesz musiał zainstalować prostownik i filtr antyaliasingowy.

Należy jednak wiedzieć, że wraz ze wzrostem napięcia na wejściu urządzenia prąd wyjściowy maleje i odwrotnie.

Możliwe zastosowanie prostownika mostkowego. Ale w tym przypadku będzie to źródło nieparzystych harmonicznych i do osiągnięcia wymaganego współczynnika mocy konieczne będzie użycie kondensatora.

Przegląd producentów

Wybierając stabilizator, zwróć uwagę nie tylko na jego specyfikacje techniczne, ale także dalej cechy konstrukcyjne. Ważna jest także marka producenta. Jest mało prawdopodobne, aby urządzenie wyprodukowane przez firmę nieznaną szerokiemu gronu nabywców było wysokiej jakości.

Produkty SmartModuł

Dlatego większość konsumentów woli wybierać modele należące do popularnych marek, takich jak:

• Hobbyskrzydło;
• Inteligentny moduł.

Produkty tych firm są różne wysoka jakość, niezawodność i zaprojektowane z myślą o długiej żywotności.

Wniosek

Stosowanie sprzęt AGD i innych urządzeń elektrycznych stało się warunkiem niezbędnym wygodne życie. Aby jednak mieć pewność, że Twoje urządzenia nie zawiodą podczas niestabilnych sieci energetycznych, warto wcześniej pomyśleć o zakupie stabilizatora. To, który model wybrać, zależy od parametrów zastosowanego sprzętu. Jeśli zamierzasz podłączyć nowoczesne telewizory LCD, monitory i podobne urządzenia, idealną opcją jest stabilizator przełączający.

Ryż. 40

Ryż. 39

Ryż. 38

Ryż. 37

Uwaga - więcej szczegółów na temat samego mikroukładu i zasady jego działania pokazano w dalszej części paragrafu 2.4.2. - Kontroler PWM na IC TL494.

Przełączanie stabilizatorów napięcia oparte na układzie scalonym TL494.

Napięcie rampowe często uzyskuje się z oddzielnego urządzenia - generatora napięcia rampowego (RVG).

Częstotliwość napięcia piły jest określona przez RCłańcuch i zwykle F gpn = konst, ale w razie potrzeby zmiana parametrów RC możesz ustawić (dostosować) wymaganą częstotliwość.

Wiadomo, że częstotliwość przełączania urządzenia przełączającego - tranzystory VT 2, VT 3 w ISN z PWM jest stała (jest ustawiana przez GPG). Pod wpływem czynników destabilizujących zmienia się napięcie na rezystorze zewnętrznym R 9 i odpowiednio na wyjściu wzmacniacza różnicowego U pt, co prowadzi do zmiany czasu trwania stanu otwartego tranzystorów VT 2, VT 3 regulatory, a napięcie na wyjściu stabilizatora impulsów pozostaje niezmienione.

3.7.3 Kontrolery PWM serii TL494

Obecnie na rynku szeroko reprezentowane są mikroukłady (krajowe i importowane), które realizują inny zestaw funkcji sterujących PWM dla określonych zadań. Kontrolery PWM serii TL494 (krajowy odpowiednik KR1114EU4) sprawdziły się dobrze. Ich szczegółowy opis podane w. Mikroukłady te zapewniają rozszerzone możliwości w rozwoju systemów zasilania elektrycznego i realizują pełny zestaw funkcji sterujących PWM. Mikroukład generuje napięcie odniesienia, wzmacnia sygnał błędu, generuje napięcie piłokształtne, modulacja PWM, generuje wyjście przeciwsobne, zabezpiecza przed prądami przelotowymi i przeciążeniami, synchronizację zewnętrzną, szeroki zakres regulacji, zapewnia miękki start i możliwość zewnętrznego aktywacja.

główne parametry i cechy układu TL494:

· napięcie zasilania Uсс – 7…40 V;

· napięcie na kolektorach tranzystorów z kluczem zamkniętym nie przekracza 40 V;

· prąd wyjściowych tranzystorów kluczowych – 250 mA;

· napięcie odniesienia – 5 V ± 5%;

· całkowite straty mocy w trybie ciągłym (obudowa DIP-16.T a<25 ºС) – не более 1000 мВт;

zakres temperatur otoczenia podczas pracy:

· z przyrostkiem L – od −25…+85 şС;

· z przyrostkiem C – od 0…+70 şС.

· prąd na wyjściu sprzężenia zwrotnego – nie więcej niż 0,3 mA;

· pojemność kondensatora czasowego St – 0,047…10000 nF;

· rezystancja rezystora czasowego – 1,8..500 kOhm;

· częstotliwość generatora – 1…300 kHz;

· pobór prądu mikroukładu – nie więcej niż 20 mA;

· czoło impulsu prądu wyjściowego – nie więcej niż 200 ns;

· Spadek impulsu prądu wyjściowego – nie więcej niż 100 ns.

Ponadto niezależne sterowniki wyjścia tranzystorowego mikroukładu zapewniają możliwość obsługi stopnia wyjściowego za pomocą wspólnego obwodu emitera lub obwodu wtórnika emitera.

3.1.1 Schemat ideowy obniżania impulsu
stabilizator na IC TL494

W ofercie na ryż. 37 stabilizator, maksymalne napięcie wejściowe wynosi 30 V, jest ograniczone przez maksymalne dopuszczalne napięcie dren-źródło tranzystora polowego z kanałem p VT 1 RFP60P03 firmy Mitsubishi Electric. Rezystor R 3 i kondensator Z 6 ustaw częstotliwość wewnętrznego generatora napięcia piłokształtnego, określa to wzór

NA ryż. 37 stwierdził: VD 1-KD212A; VD 2-2D2998B; VT 1-RFP60PO3; C 1, C2-2200 µ×40 V; C 3-10µ×63V; C 4-0,1 mikrona; C 5-1000 μ×25V; C 6-4700;C 7-0,1 mikrona; FU 1-MF R400; R 1–200 omów, 0,125 W; R 2–510 omów, 0,5 W; R 3-30 kOhm, 0,125 W; R 4-1 M, 0,125 W; R 5–47 kOhm, 0,125 W; R 6-4,7 kOhm, 0,125 W; R 7-4,7 kOhm; R 8-5,6 kOhm, 0,125 W; R 9-1 kOhm, 0,125 W; L 1-80 µH; I-6A; Uwe =24 V; U wyj. =0…11 V.

Ze źródła napięcia odniesienia (pin 14) przez dzielnik rezystancyjny R 6, R 7, część napięcia odniesienia jest doprowadzana do wejścia odwracającego wzmacniacza błędu nr 1 (pin 2). Sygnał zwrotny poprzez dzielnik R 8, R 9 jest doprowadzany do nieodwracającego wejścia wzmacniacza błędu (pin 1) mikroukładu. Napięcie wyjściowe jest regulowane przez rezystor R 7. Rezystor R 5 i kondensator Z 7 wykonać korekcję częstotliwości wzmacniacza błędu.

Należy zauważyć, że niezależny Sterowniki wyjściowe mikroukładu zapewniają działanie stopnia wyjściowego zarówno w trybie push-pull, jak i w trybie pojedynczego cyklu. W stabilizatorze sterownik wyjściowy mikroukładu jest włączany w trybie pojedynczego cyklu. Aby to zrobić, pin 13 jest podłączony do wspólnego przewodu. Dwa tranzystory wyjściowe (kolektory - piny 8, 11; odpowiednio emitery - piny 9, 10) są połączone według wspólnego obwodu emitera i działają równolegle. W tym przypadku częstotliwość wyjściowa jest równa częstotliwości generatora. Stopień wyjściowy mikroukładu poprzez dzielnik rezystancyjny R 1, R 2 steruje kluczowym elementem stabilizatora FE - tranzystorem polowym VT 1. W obwodzie zasilania mikroukładu (pin 12). Aby stłumić różne zakłócenia wysokiej częstotliwości i bardziej stabilną pracę stabilizatora jako całości, jest on włączony L.C.-filtr elementów L 1, C 3, C 4. Jak widać na schemacie stabilizatora, przy zastosowaniu układu TL494 wymagana jest stosunkowo niewielka liczba elementów zewnętrznych.

Bezpiecznik samoresetujący służy do ochrony stabilizatora przed przetężeniem FU 1 MF-R400 firmy Bourns. Zasada działania takich bezpieczników opiera się na właściwości gwałtownego zwiększania ich rezystancji po przekroczeniu określonej wartości progowej prądu lub temperatury otoczenia i automatycznego przywracania ich właściwości po wyeliminowaniu tych przyczyn. Poniżej znajdują się dane techniczne powyższego bezpiecznika:

· maksymalne napięcie pracy – 30 V;

· maksymalny prąd nie powodujący zmiany parametrów bezpiecznika – 4 A;

· prąd wywołujący skok rezystancji – 8 A;

· zakres temperatur pracy – od −40 do +85 şС.

Udało się zmniejszyć straty przełączania i zwiększyć wydajność stabilizatora dzięki zastosowaniu diody Schottky'ego ( VD 2) KD2998B o parametrach:

· stałe napięcie przewodzenia – 0,54 V;

· średni prąd przewodzenia – 30 A;

· zakres częstotliwości bez obniżania parametrów elektrycznych – 10..200 kHz;

· Impulsowe napięcie wsteczne – 30 V.

Główne parametry techniczne stabilizatora obniżającego (ryc. 37)

· Napięcie wejściowe – 24 V;

· Napięcie wyjściowe – 0…11 V;

· Maksymalny prąd obciążenia – 6 A;

· Amplituda tętnienia napięcia wyjściowego – nie większa niż 100 mV;

· Niestabilność wyjścia przy zmianie prądu obciążenia i temperatury otoczenia – nie więcej niż 1%;

· Średnia wartość sprawności przy maksymalnym prądzie obciążenia w całym zakresie napięcia wyjściowego wynosi około 90%;

Ustalono eksperymentalnie, że stabilizator ma maksymalną wydajność (≈90%) przy częstotliwości 12 kHz, ale przy mocy wyjściowej około 40 W obserwuje się ledwo zauważalny gwizd. Gwizdek znika po zwiększeniu częstotliwości konwersji do 20 kHz (przy spadku wydajności o 2...3%). Sprawność przy mocy wyjściowej do 10 W (U out = 10 V) sięga 93%.

Cewka indukcyjna L2 nawinięta jest na dwóch pierścieniowych rdzeniach magnetycznych MP-140 K24×13×6,5 złożonych razem i zawiera 45 zwojów drutu PETV-2 o średnicy 1,1 mm, ułożonych równomiernie w dwóch warstwach na całym obwodzie pierścienia. Pomiędzy warstwami należy ułożyć dwie warstwy lakierowanej tkaniny LShMS-105-0,06 GOST 2214-78. Indukcyjność dławika wynosi 220 µH. Rezystory – C2-33N. Kondensatory Z 1, Z 2, Z 3, Z 5 – K50-35, Z 4, Z 6, Z 7 – K10-17. Rezystory zmienne - SP5-3 lub SP5-2VA. Układ TL494CN można zastąpić układem TL494LN lub KR1114EU4. Przepustnica L 1 – DM-0.1 o indukcyjności 80 μH. Bezpiecznik samoresetujący serii MF-R można wybrać dla każdego konkretnego przypadku. Dioda VD 2 można zastąpić dowolną inną diodą Schottky'ego o parametrach nie gorszych niż powyższe, np. 20TQ045.

W stabilizatorze zabezpieczenie nadprądowe można zaprojektować inaczej. TL494 ma wzmacniacz błędu nr 2 (odwracające we/wy 15, nieodwracające we/wy 16). Wyjścia obu wzmacniaczy błędów są aktywne w stanie wysokim i OR na nieodwracającym wejściu komparatora PWM. W tej konfiguracji wzmacniacz, który wymaga najmniejszego czasu do włączenia wyjścia, jest wzmacniaczem dominującym w pętli wzmocnienia.

Na rysunku pokazano fragment obwodu stabilizatora z zabezpieczeniem nadprądowym ryż. 38 .

Rezystory równoległe R 12-R 14 pełniących funkcję czujnika prądu jest połączonych szeregowo z obciążeniem. Napięcie z czujnika prądu podawane jest na wejście nieodwracające (pin 16) wzmacniacza błędu nr 2. Wartość progową prądu (napięcie na wejściu odwracającym wzmacniacza, pin 15) w obciążeniu ustala dzielnik R 10, R 11.

NA ryż. 38 stwierdził: VD 2-2D2998B; C 5-1000 μ×25V; C 6-4700;C 7-0,1 mikrona; R 3-30 kOhm, 0,125 W; R 4-1 M, 0,125 W; R 5–47 kOhm, 0,125 W; R 6-4,7 kOhm, 0,125 W; R 7-4,7 kOhm; R 8-5,6 kOhm, 0,125 W; R 9-1 kOhm, 0,125 W; R 10-4,7 kOhm, 0,125 W; R 11-270 omów; R 12, R 13, R 14-0,1 kOhm, 1 W; L 1-80 µH; I-6A; Uwyj = 0…11 V.

Gdy tylko prąd w obciążeniu przekroczy ustawioną wartość progową, a wzmacniacz błędu nr 2 mikroukładu stanie się dominujący w pętli sterującej, stabilizator zacznie działać w trybie stabilizacji prądu. Jeżeli prąd obciążenia będzie mniejszy od wartości progowej, stabilizator ponownie przejdzie w tryb stabilizacji napięcia. Aby zmniejszyć straty mocy, czujnik prądu ma minimalną rezystancję 0,03 oma: przy maksymalnym prądzie obciążenia 6 A straty mocy na czujniku
wynosi tylko 1,08 W. Rezystory R 12...R 14 – typ S5-16MV 1 W, 0,1 oma ± 1%. Rezystor R 11 – SP5-3 lub SP5-2VA. W razie potrzeby, aby zmniejszyć straty, można dodatkowo zmniejszyć rezystancję czujnika prądu.

Stabilizator wykonany jest na płycie o wymiarach 55x55 mm. Podczas instalacji zaleca się oddzielenie wspólnego przewodu części zasilającej stabilizatora od wspólnego przewodu mikroukładu i podłączenie ich na wyjściu stabilizatora, a także zminimalizowanie długości przewodów (zwłaszcza części zasilającej) .

Tranzystor instaluje się na grzejniku o powierzchni efektywnej co najmniej 110 cm2. Stabilizator nie wymaga regulacji, jeśli jest prawidłowo zamontowany. W stabilizatorze z zabezpieczeniem nadprądowym (ryc. 38) konieczne jest ustawienie napięcia na pinie 15 mikroukładu, które oblicza się ze wzoru: U 15 = I × R, gdzie I jest maksymalnym prądem obciążenia; R– rezystancja czujnika prądu.

Początkowo bez obciążenia rezystorowego R 11 konieczne jest ustawienie wymaganego napięcia U dla maksymalnego prądu obciążenia (dla prądu Ipore = 8 A, U = 0,24 V). Lepiej za pierwszym razem włączyć przy obciążeniu 0,2...0,4 A. Następnie powoli zwiększać napięcie wyjściowe do wartości maksymalnej, a następnie zwiększając prąd obciążenia sprawdzić przejście stabilizatora w tryb stabilizacji prądu.

Zamiast tranzystora RFP60P03 można zastosować tańszy RFP10P03, jednak zastosowanie tańszej podstawy elementu może prowadzić do pogorszenia parametrów technicznych stabilizatora.

3.1.2. Schemat ideowy wzmocnienia impulsu
stabilizator na IC TL494

W niektórych przypadkach konieczne jest, aby napięcie wyjściowe stabilizatora było wyższe niż napięcie wejściowe. NA ryż. 39 Pokazano schemat blokowy równoległego stabilizatora impulsowego typu boost.

W tym stabilizatorze impulsów, gdy kluczowy element FE jest otwarty, prąd ze źródła U Wejście przepływa przez przepustnicę L 1, magazynując w nim energię. Dioda VD 1 jest zamknięte. Prąd do obciążenia w tym okresie pochodzi wyłącznie z kondensatora Z 1 .

NA ryż. 39 stwierdził: VD 1-KD212A; VD 2-2D2998B; VT 1-IRFP540; C 1, C2-2200 µ×40 V; C 3-10µ×63V; C 4-0,1 mikrona; C 5, C 6-3300 μ×63 V; C 7-4700; Z 8-0,1 mikrona; Z 9-1000 μx25 V; FU 1-MF R400; R 1-1 kOhm, 0,25 W; R 2–750 omów, 0,25 W; R 3-30 kOhm, 0,125 W; R 4-1 M, 0,125 W; R 5–47 kOhm, 0,125 W; R 6-4,7 kOhm, 0,125 W; R 7-4,7 kOhm; R 8-150 kOhm, 0,125 W; R 9-4,7 kOhm, 0,125 W; L 1-80 µH; I-1,4 A; Uwe =24 V; Uwy =26,5…50 V.

W następnym momencie, gdy CE się zamknie, energia cewki indukcyjnej L 1 jest przypisany do obciążenia. W takim przypadku napięcie wyjściowe będzie większe niż napięcie wejściowe. W przeciwieństwie do stabilizatora Buck ( ryż. 38 ) tutaj cewka nie jest elementem filtrującym, a napięcie wyjściowe staje się większe od napięcia wejściowego o wielkość określoną przez indukcyjność cewki L 1 i cykl pracy kluczowego elementu FE.

W stabilizatorze włączonym ryż. 39 Zasadniczo stosowane są te same radiopierwiastki, co w omówionym wcześniej.

Główne parametry techniczne stabilizatora doładowania:

· Napięcie wejściowe – 24 V;

· Napięcie wyjściowe – 26,5…50 V;

· Maksymalny prąd obciążenia (przy U out = 50 V) – 1,4 A;

· Amplituda tętnienia napięcia wyjściowego – nie większa niż 200 mV;

· Niestabilność wyjścia przy zmianie prądu obciążenia i temperatury otoczenia – 1,5%;

· Średnia wartość sprawności przy maksymalnym prądzie obciążenia w całym zakresie napięcia wyjściowego wynosi około 9,2%;

· Częstotliwość konwersji – 15 kHz;

· Zakres temperatur pracy – od −25 do +85 şС;

· Amplituda tętnienia napięcia wyjściowego stabilizatora przy maksymalnym obciążeniu wynosi około 200 mV.

Tętnienia można zmniejszyć, zwiększając pojemność filtra wyjściowego. W celu „miększego” startu między wspólnym przewodem a nieodwracającym wejściem wzmacniacza błędu nr 1 (pin 1) podłącza się kondensator Z 9. Aby zabezpieczyć stabilizator przed przetężeniem, możesz zastosować jednostkę funkcjonalną pokazaną na ryc. 38.

Przepustnica L 2 jest taki sam jak w obwodzie stabilizatora obniżającego, VT 1 – n-kanałowy tranzystor polowy IRF540 o parametrach: Usi = 100 V, Ic = 28 A, Rsi = 0,077 Ohm (wartości maksymalne). Rezystory – C2-33N. Kondensatory Z 1, Z 2, Z 3, Z 5, Z 6, Z 8, Z 9 – K50-35; Z 4, Z 7, Z 8 – K10-17. Rezystory zmienne - SP5-3 lub SP5-2VA. Tranzystor VT 1 należy zamontować na grzejniku o powierzchni efektywnej co najmniej 100 cm2. Można oczywiście użyć tańszego n-kanałowego tranzystora polowego, z pewnym pogorszeniem właściwości technicznych stabilizatora. Lepiej jest włączyć go po raz pierwszy przy małym obciążeniu 0,1...0,2 A i minimalnym napięciu wyjściowym, a następnie powoli zwiększać napięcie wyjściowe i prąd obciążenia do wartości maksymalnych.

Jeżeli stabilizatory podwyższające i obniżające działają z tego samego źródła napięcia, wówczas ich częstotliwość konwersji może być zsynchronizowana. Pokazano schemat synchronizacji dla dwóch mikroukładów TL494. Aby to zrobić, należy usunąć rezystory czasowe i kondensator w stabilizatorze podrzędnym oraz zewrzeć piny 6 i 14 mikroukładu i połączyć ze sobą piny 5 chipów obu stabilizatorów.

W stabilizatorze typu boost, dławik L 2 nie uczestniczy w wygładzaniu tętnienia wyjściowego napięcia stałego. W stabilizatorach typu boost, dla wysokiej jakości filtrowania wyjściowego napięcia stałego, konieczne jest zastosowanie filtrów wyjściowych o odpowiednio dużych wartościach L I Z. Prowadzi to do wzrostu masy i wymiarów filtra oraz urządzenia jako całości. Dlatego gęstość mocy stabilizatora obniżającego jest większa niż stabilizatora podwyższającego.

3.1.3. Schemat ideowy impulsu
stabilizator odwracający na IC TL494

Schemat ideowy stabilizatora odwracającego impulsy pokazano w ryż. 40. Ten ISN jest wykonany według podanego schematu w rozdziale 2, §2.2.3.

Również, podobnie jak w stabilizatorze podwyższającym, cewka indukcyjna przy otwartym CE gromadzi energię, a po zamknięciu przekazuje ją do obciążenia, jednak ze względu na inną kolejność łączenia elementów stabilizator ma tę właściwość polega na odwróceniu polaryzacji napięcia wyjściowego w stosunku do napięcia wejściowego.

NA ryż. 40 stwierdził: VD 1-KD212A; VD 2-2D2998B; VT 1-RFP60PO3; C 1, C2-2200 µ×40 V; C 3-10µ×63V; C 4-0,1 mikrona; C 5-1000 μ×25V; C 6-4700;C 7-220 μx40 V; Z 8-0,1 mikrona; FU 1-MF R400; R 1–200 omów, 0,125 W; R 2–510 omów, 0,5 W; R 3-1 kOhm, 0,125 W; R 4-4,7 kOhm, 0,125 W; R 5-30 kOhm, 0,125 W; R 6-1 MOhm, 0,125 W; R 7-47 kiloomów; R 8-1 kOhm, 0,125 W; R 9-10 kOhm, 0,125 W; R 10-1 kOhm, 0,125 W; R 11-5,6 kOhm, 0,125 W; L 1-80 µH; I-4,5 A; wejście U = 24 V; Uwyj =0…11 V.

Stabilizator odwracający wykorzystuje zasadniczo te same elementy elektroniczne, co opisano wcześniej.

Główne parametry techniczne stabilizatora odwracającego:

· Napięcie wejściowe – 24 V;

· Napięcie wyjściowe – 11 V;

· Maksymalny prąd obciążenia – 4,5 A;

· Amplituda tętnienia napięcia wyjściowego – nie większa niż 150 mV;

· Niestabilność wyjścia przy zmianie prądu obciążenia i temperatury otoczenia – 15%;

· Średnia wartość sprawności przy maksymalnym prądzie obciążenia w całym zakresie napięcia wyjściowego wynosi 80%;

· Częstotliwość konwersji – 15 kHz;

· Zakres temperatury pracy – od −25 do +85 şС.

Aby wyeliminować udar prądu wejściowego, szczególnie podczas pracy przy dużym obciążeniu, stabilizator realizuje „miękki” start dzięki wprowadzeniu R 3 i Z 5.

Tranzystor VT 1 należy zamontować na grzejniku o powierzchni efektywnej co najmniej 140 cm2. Dioda VD 2 instaluje się także na grzejniku o powierzchni efektywnej co najmniej 10 cm2.

Napięcie wejściowe stabilizatorów można zmniejszyć lub zwiększyć, jeśli zostaną uwzględnione wszystkie powyższe wymagania dla każdego stabilizatora, ale dzielnik prądu należy obliczyć ponownie R 1, R 2, tak aby prąd dzielnika i napięcie źródło-bramka tranzystora VT 1 nie uległy zmianie.????

Układ sterujący impulsami KR142EP1 zapewnia działanie ISN głównie w trybie włączania i wyłączania przekaźnika, ale układ scalony zapewnia również możliwość stworzenia stabilizatora napięcia z modulacją szerokości impulsu.

Na przykład, jeśli z tego czy innego powodu wymagane jest zsynchronizowanie działania urządzenia progowego z częstotliwością jakiegoś urządzenia zewnętrznego, wówczas jego sygnał synchronizujący jest dostarczany na pin. 14 i 15 IS. Często jako takie urządzenie stosuje się prostokątny generator impulsów - oscylator główny. Prostokątne napięcie przemienne takiego generatora wykorzystujące różnicowanie RCłańcuch jest konwertowany na napięcie piłokształtne U pił W tym przypadku używany jest rezystor R Zastosowano 10 mikroukładów i zewnętrzny kondensator o małej pojemności.

Diody służą jako węzeł wejściowy dla tego sygnału VD 3...VD 6 podłączony pomiędzy wzmacniaczem różnicowym a wyzwalaczem Schmitta. Zatem na rezystorze R 10 porównuje się dwa napięcia - pierwsze jest proporcjonalne do zmiany napięcia na obciążeniu (jak w ISN z RE) i jest usuwane z kolektora VT 11 Wzmacniacz różnicowy DC U pt, a drugi to napięcie piłokształtne U pił W wyniku porównania tych napięć wydzielany jest sygnał błędu, który podawany jest na stopień odwracający VT 7.

Napięcie zęba piły musi mieć wahania wystarczające do przeniesienia VT 7 do stanu nasycenia. Ten ostatni, gdy jest otwarty, pracuje w trybie bliskim nasycenia. Opóźnienie momentów w czasie, w których VT 7 wychodzi z nasycenia, w stosunku do zbocza natarcia napięcia piłokształtnego, zależy od tego, jak otwarte są tranzystory VT 7,VT 8. Jeśli tranzystory są prawie wyłączone, i średnie napięcie między ich bazą a emiterem, określone przez potencjał kolektora VT 8 jest mały, wówczas dopiero na końcu cyklu stanie się równy liniowo malejącemu napięciu na wyjściu prostownika.

W miarę wzrostu potencjału kolektora VT 11 (tj. wraz ze wzrostem napięcia na obciążeniu) napięcie również wzrasta U wzrost. Napięcie to odpowiada dużej przerwie pomiędzy impulsami napięcia (krótszy czas trwania impulsów napięcia) usuniętej ze wspólnego obciążenia emitera tranzystorów VT 7,VT 8 - R 9(U B VT 6) mikroukłady.

Tranzystory VT 6, VT 5, VT 4 to wzmacniacze impulsów pobieranych z rezystora R 9. Wzmocnione impulsy z kolektora VT 4 poprzez zewnętrzny dzielnik napięcia ( R 6, R 3) podawany do bazy VT 3, który jest jednym z tranzystorów przełącznika zawartego w układzie scalonym. Ten klucz ( VT 2, VT 3) steruje ISN w tym obwodzie za pomocą zewnętrznego wyłącznika zasilania, również wykonanego w postaci tranzystora kompozytowego ( VT 2, VT 3). Zatem przy zwiększaniu np. napięcia zasilania na wejściu ISN następuje napięcie U n = (T I /T)U n na obciążeniu pozostanie niezmienione, ponieważ czas stanu otwartego tranzystora sterującego sekcji mocy uległ skróceniu.

Kolejne urządzenie elektroniczne o szerokim zastosowaniu.
Jest to wydajny kontroler PWM (PWM) z płynną regulacją ręczną. Działa przy stałym napięciu 10-50 V (lepiej nie przekraczać zakresu 12-40 V) i nadaje się do regulacji mocy różnych odbiorników (lamp, diod LED, silników, grzejników) przy maksymalnym poborze prądu 40A.

Wysyłane w standardowej kopercie bąbelkowej




Etui zamykane jest na zatrzaski, które łatwo pękają, dlatego otwieraj je ostrożnie.


Wewnątrz płytki drukowanej i wyjętego pokrętła regulatora


Płytka drukowana jest dwustronna z włókna szklanego, lutowanie i instalacja są schludne. Podłączenie za pomocą wydajnej listwy zaciskowej.




Szczeliny wentylacyjne w obudowie są nieskuteczne, bo... prawie całkowicie pokryty płytką drukowaną.


Po złożeniu wygląda mniej więcej tak


Rzeczywiste wymiary są nieco większe niż podane: 123x55x40mm

Schemat ideowy urządzenia


Deklarowana częstotliwość PWM wynosi 12 kHz. Rzeczywista częstotliwość zmienia się w zakresie 12-13 kHz podczas regulacji mocy wyjściowej.
W razie potrzeby częstotliwość roboczą PWM można zmniejszyć, lutując żądany kondensator równolegle z C5 (pojemność początkowa 1nF). Nie zaleca się zwiększania częstotliwości, ponieważ straty przełączania wzrosną.
Rezystor zmienny posiada wbudowany przełącznik w skrajnej lewej pozycji, który umożliwia wyłączenie urządzenia. Na płytce znajduje się również czerwona dioda LED, która zapala się podczas pracy regulatora.
Z jakiegoś powodu oznaczenia na chipie kontrolera PWM zostały starannie wymazane, choć łatwo zgadnąć, że jest to analog NE555 :)
Zakres regulacji jest zbliżony do podanych 5-100%
Element CW1 wygląda jak stabilizator prądu w korpusie diody, ale nie jestem pewien dokładnie...
Podobnie jak w przypadku większości regulatorów mocy, regulacja odbywa się poprzez przewód ujemny. Nie ma zabezpieczenia przed zwarciem.
Na mosfetach i zespole diod początkowo nie ma żadnych oznaczeń; są one umieszczone na poszczególnych radiatorach za pomocą pasty termoprzewodzącej.
Regulator może pracować na obciążeniu indukcyjnym, ponieważ Na wyjściu znajduje się zespół ochronnych diod Schottky'ego, który tłumi samoindukcyjne pole elektromagnetyczne.
Test prądem 20A wykazał, że grzejniki lekko się nagrzewają i pobierają więcej, przypuszczalnie do 30A. Zmierzona całkowita rezystancja otwartych kanałów pracowników terenowych wynosi tylko 0,002 oma (spada o 0,04 V przy prądzie 20 A).
Jeśli zmniejszysz częstotliwość PWM, wyciągniesz całe zadeklarowane 40A. Przepraszam, nie mogę sprawdzić...

Wnioski możecie wyciągnąć sami, urządzenie przypadło mi do gustu :)