/
Author: Засухин С.
Tags: радиотехника электротехника радиотехнический журнал стабилизатор
Year: 1993
Text
a
ПИТАНИЯ
источники
ПРОСТОИ
ИМПУЛЬСНЫЙ
СТАБИЛИЗАТОР
Преимущества импульсных стабили-
заторов постоянного напряжения
йзвеспшЕ высокий КПД и устойчивая
работоспособность при большой разнице
значений входною и выходною напря-
жения,
В «Ралко» уже публиковались списа-
ния таких стабилизаторов, ио они либо
не имеют защиты gjзамыкания в нагруз-
ке (1, 21 либо очень сложны [3, 4].
Предлагаемый стабилизатор с ширсп1-
но-импульсным управлением (рис. 1) по
принципу действия близок к стабилиза-
тору, описанному в Щ ио, в отличие от
него, имеет две цепи обратной связи,
соединенные таким образом, что ключе-
вой элемент закрывается при превыше-
нии напряжения на нагрузке или превы-
шении тока, потребляемою нагрузкой*
При подаче питания на вход устройст-
при I/*! 4 В.. *> 5.2
КПД при UW-1S 8, L»1A ....... .
ГкпрвблномыЙ ток, X В режиме замыш^нп
цепи нагрузки при 0^18 В,«.,,.. ...О ОЛ
Выходной Гок. А. замыканий
n₽HUB"WB ............*........ . 2J5
Тмхничмжи» зофактериогики
Входное напряжение. ILB.......... 16 ... 25
Выхадвй® напряжение, В 12
Номинальный гнк загрузки l(t. А ......* 1
Пульсации выходного напряжения
ва ток, текущий через резистор R2, от-
крывает ключевой элемент, образован-
гшйтранзисюрамиУП, VT3, «результа-
те чего в цепи транзистор VT3 —дроссель
L1 — нагрузка — резистор R6 возникает
ток. Происходит зарядка конденсатора
С4 и накопление энергии дросселем LL
Если сопротивление нагрузки достаточно
бо льшое, то напряжение на ней достигает
12 В и открывается стабилитрон VD4.
Это приводит к открыванию транзисто-
ров VT5, УГ1 и закрыванию ключевого
элемента, а благодаря наличию диода
VI) 1, дроссель L1 отдает накопленную
энергию нагрузке*
По мере уменьшения тока через дрос-
сель и разрядки конденсатора С4 напря-
жение на шпрузке уменьшится, 'по при-
водит к закрыванию транзисторов VT5,
™ l/f
"PM w» 25В
К2 /Л
Рис. 1
Ж! 24
VTJ
KT8WM
т
АТВ26В
FZ7
зтзви
F.1 3 К
КЗ 330
КВ 02
VOZ Ш27
04 За
37
¥Г4 /ГОШ
КД22М.
Z/
♦
Ш Д814Г
08 220
V03
АД5'2^
I VT5
\3T3153
НН
03-
4700
ЗА
/Л
-----it
ГЦ
ч
ШОШ §s
J
423
радио н» с, ms г*
?
2
О
Рис. 2
ток меньше тока нагрузки.
Стабилизатор выполнен на печатной
I
5С
::.
-
Ю у
8
6
vn<t
Ш
торя стоя.
Конденсатор СЗ, снижающий частоту
(Мп. 3
VH и открыванию ключевого элемента.
. VT1
№0
К7?
0,7 о------------С
°* х
об о G-j|-e
Кб
RS
VB3
ОК
К7
S
S
vrz , я
оа ол об 13^}
S
Более подробно о работе такою стаби-
лизатора рассказано в [1].
При малом сопротивлении нагрузки
ксьте^тсльный процесс и стабилизаторе
происходит иначе. Нарастание тока на-
грузки приводит к увеличению падения
Г напряжения на резисторе R6, открыва-
| чеаого элемента. Далее процесс протека-
ет аналогично описанному выше. Диоды
I VD2 и VD3 способствуют более резкому
переходу устройства из режима сдобили»
ь: зашго напряжения в режим ограничения
тока, потребляемого нагрузкой.
Нагрузочная характеристика стабили-
затора приведена на рис .2. На участке а —
б устройство работает как стабилизатор
напряжения, на участке б—в—как стаби-
лизатор тока. На участке в—г выходной
ток с уменьшением сопротивления на-
грузки хотя и растет, но даже в режиме
короткого замыкания (точка г) он
безопасен для деталей стабилизатора.
Интересно отметить: во всех режимах
Q3
VT5
о
плате из одностороннего фольгирован-
ного стеклотекстолнта (рис. 3)J Резисто-
ры - МЛТ и С5-16Т (R6). Оксидный
конденсатор С4 составлен из двух кон-
денсаторов К50-6 емкостью по 500 мкФ
каждый; конденсаторы С2и СЗ—К10-7В.
Диод КД226А (VD1) заменим на КД213;
VD2 и VD3 могут быть любыми импуль-
сными; Транзисторы VFlf VT4, VT5 —
любые маломощные соответствующих
структур с икВ1ИИ > Транзистор VT2
(с некоторым ухудшением КПД) может
быть любым из серии КТ814,
VT3 — любым мощным структуры п-р-п
в пластмассовом корпусе, который следу-
ет установить на теплоотводе размерами
40x25 мм из алюминиевого сплава.
Дроссель L1 представляет собой 20 вит-
ков жгута из трех проводов ПЭВ-2 0,47,
помещенных в чашечный магиитопровод
Б22 из феррита 1500НМЗ, Матитопро-
вод собран с зазором тошциной 0.5 мм
из немагнитного материала.
Безошибочно смонтированный ста*
Стабилизатор несложно перестроить
на другое выходное напряжение и так,
потребляемыйнагрузкой. Необходимое
выходное напряжение устанавливают
выбором соответствующего стабилит-
рона VD4, а максимальный ток нагруз-
ки — пропорциональным изменением
сопротивления резистора R6 или по-
дачей на балу транзистора VT4 неболь-
шого тока от отдельного параметричес-
кого стабилитрона через переменный
резистор.
Участок б — в на нагрузочной харак-
теристике позволяет использовать ус-
тройство для зароки аккумуляторных
батарей стабильным током. При этом,
правда, КПД стабилизатора падает, и
если 1(редгюлагиетоя длительная работа
на этом участке нагрузочной характе-
ристики, то транзистор VT3 придется
установить на более эффективный тсп-
лоотвод. Иначе допустимый выходной
ток придется уменьшить.
Для снижения уровня пульсаций вы-
ходного напряжения целесообразно
использовать LC-филыр, аналогичный
при меленному в [1ф
Мною смакетирован аналогичный
стабилизатор на напряжение 18 В при
токе нагрузки, регулируемом от 1 до 5
А, Такое устройство можно использо-
вать, например, для зарядки автомо-
бильных аккумуляторных батарей, если
предусмотреть защиту от их лерсно-
люсовкн. Его транзисторы УП и VTX-
КТ914А, VT3 - КТ935А, VT4 и VT5 -
КТ645А; mVM- КД213; VD4 -два
последовательно включенных стабилит-
рона Д814А. Конденсатор С4 — два
оксидных емкостью по 500 мкФ на
номинальное напряжение 25 В. Дрос-
сель L1 — 12 витков жгута из шести
проводов ПЭВ-2 0,57 в магнитопрово-
де Б36 из феррита 1500НМЗ с зазором
0,5 мм. Резистор R6 — проволочный
сопротиоенйем 0,05 Ом, Транзистор
VT3 и диод VD1 установлены на общем
теплоотводе с поверхностью 300 см1
через слюдяные прокладки.
Для питания такого зарядного ус-
тройства использовался трансформатор
ТН54 с соединенными последовательно
обмотками. Мостовой выпрямитель на
диодах Д242 с фильтрующим конденса-
тором емкостью 10 000 мкФ ня номи-
нальное напряжение 50 В.
С. ЗАСУХИН
г. Санкт-Петербург
ЛИТЕРАТУРА
ЕМнрояов А П|хктой ключевой стай или за-
тор ряженн — Равно, 1985, Ж( е.43—45.
2,Мг юшм А Усовершенствование нм-
пульснсго етзбн ф ншгряження, — Ра-
дио, 1987, №4, с.35. ЗбГ
З.Мщкшоя А Мощный импульсный CIU-
били-затор постоянного напряжения. — 1*ю
дно, 198^ №9, с.46- 48.
4. Мсдяедев И, И мпульсвыЙ стабилизатор
- Радио, 1989, №3, с.58,59.
радио м» б. «ил