Kamakailan lamang, naging interesado ako sa pagpupulong ng mga linear na circuit circuit ng pampatatag. Ang mga naturang scheme ay hindi nangangailangan ng bihirang mga detalye, at ang pagpili ng mga bahagi at pag-tune ay hindi rin nagiging sanhi ng anumang mga espesyal na paghihirap. Sa oras na ito napagpasyahan kong mag-ipon ng isang linear circuit stabilizer circuit sa "regulated zener diode" (microcircuit) TL431. Ang TL431 ay kumikilos bilang isang mapagkukunan ng sanggunian ng boltahe, at ang lakas ng papel ay nilalaro ng isang malakas na transistor ng NPN sa TO -220 package.
Sa pamamagitan ng isang input boltahe ng 19V, ang circuit ay maaaring magsilbing isang mapagkukunan ng nagpapatatag boltahe sa saklaw mula 2.7 hanggang 16 V sa isang kasalukuyang hanggang sa 4A. Ang stabilizer ay dinisenyo bilang isang module na natipon sa isang breadboard. Mukhang ganito:
Video:
Ang stabilizer ay nangangailangan ng isang DC supply ng kuryente. Ito ay makatuwiran na gumamit ng tulad ng isang pampatatag na may isang klasikong linear na supply ng kuryente, na binubuo ng isang iron transpormer, isang tulay ng diode at isang malaking kapasitor. Ang boltahe sa network ay maaaring mag-iba depende sa pagkarga at bilang isang resulta, magbabago ang boltahe sa output ng transpormer. Magbibigay ang circuit na ito ng isang matatag na boltahe ng output na may iba't ibang input. Kailangan mong maunawaan na ang isang down-type na pampatatag, pati na rin sa circuit mismo, ay bumaba sa 1-3 V, kaya ang maximum na boltahe ng output ay palaging mas mababa kaysa sa pag-input.
Sa prinsipyo, ang paglipat ng mga suplay ng kuryente ay maaaring magamit bilang isang supply ng kuryente para sa stabilizer na ito, halimbawa, mula sa isang laptop na 19. Ngunit sa kasong ito, ang papel ng pag-stabilize ay magiging minimal, dahil pabrika ng paglipat ng mga suplay ng kuryente at iba pa sa output na nagpapatatag boltahe
Scheme:
Pagpili ng mga sangkap
Ang pinakamataas na kasalukuyang na ang TL431 chip ay maaaring dumaan sa sarili nito, ayon sa dokumentasyon, ay 100 mA. Sa aking kaso, nililimitahan ko ang kasalukuyang may isang margin sa halos 80 mA gamit ang risistor na R1. Kinakailangan upang makalkula ang risistor ayon sa mga pormula.
Una kailangan mong matukoy ang paglaban ng risistor. Sa isang maximum na boltahe ng input ng 19 V, ayon sa batas ng Ohm, ang pagtutol ay kinakalkula tulad ng sumusunod:
R = U / I = 19V / 0.08A = 240 Ohm
Ito ay kinakailangan upang kalkulahin ang kapangyarihan ng risistor R1:
P = I ^ 2 * R = 0.08 A * 0.08 A * 240 Ohms = 1.5 Watts
Gumamit ako ng isang Soviet 2-watt resistor
Ang mga Resistor R2 at R3 ay bumubuo ng isang divider ng boltahe na "mga programa" TL431, at ang risistor R3 ay variable, na nagpapahintulot sa iyo na baguhin ang sanggunian ng sanggunian, na kung saan ay paulit-ulit sa isang kaskad ng mga transistor. Gumamit ako ng R2 - 1K ohm, R3 - 10K ohm. Ang kapangyarihan ng risistor R2 ay nakasalalay sa output boltahe. Halimbawa, sa isang output boltahe ng 19V:
P = U ^ 2 / R = 19 * 19/1000 = 0.361 watts
Gumamit ako ng isang 1 watt resistor.
Ang Resistor R4 ay ginagamit upang limitahan ang kasalukuyang batay sa transistor VT2. Mas mainam na piliin ang pag-eksperimento sa rating, pagkontrol sa boltahe ng output. Kung ang paglaban ay napakalaking, ito ay makabuluhang limitahan ang output boltahe ng circuit. Sa aking kaso, ito ay 100 Ohms, ang anumang kapangyarihan ay angkop.
Bilang pangunahing transistor ng kuryente (VT1), mas mahusay na gumamit ng mga transistor sa TO - 220 o mas malakas na kaso (TO247, TO-3). Gumamit ako ng transistor E13009, binili sa Ali Express. Transistor para sa boltahe hanggang sa 400V at kasalukuyang hanggang sa 12A. Para sa tulad ng isang circuit, ang isang high-boltahe transistor ay hindi ang pinakamainam na solusyon, ngunit gagana ito ng maayos. Ang transistor ay malamang na pekeng at 12 A ay hindi tatayo, ngunit ang 5-6A ay medyo. Sa aming circuit, ang kasalukuyang ay hanggang sa 4A, samakatuwid, na angkop para sa circuit na ito. Sa pamamaraan na ito, ang transistor ay dapat na makapag-alis ng kapangyarihan hanggang sa 30-35 watts.
Ang kapangyarihan pagkabulag ay kinakalkula bilang pagkakaiba sa pagitan ng input at output boltahe na pinarami ng kasalukuyang kolektor:
P = (U output -U input) * Kolektor ko
Halimbawa, ang boltahe ng input ay 19 V, itinakda namin ang output boltahe sa 12 V, at ang kasalukuyang kolektor ay 3 A
P = (19V-12V) * 3A = 21 watts - ito ay isang ganap na normal na sitwasyon para sa aming transistor.
At kung patuloy nating bawasan ang output boltahe sa 6V, magkakaiba ang larawan:
P = (19V-6V) * 3A = 39 watts, na hindi napakahusay para sa isang transistor sa isang package na TO-220 (kailangan mo ring isaalang-alang na kapag ang sarado ng transistor, bababa din ang kasalukuyang: sa pamamagitan ng 6V ang kasalukuyang magiging tungkol sa 2-2.5A, at hindi 3). Sa kasong ito, mas mahusay na gumamit ng isa pang transistor sa mas malawak na kaso, o bawasan ang pagkakaiba sa pagitan ng input at boltahe ng output (halimbawa, kung ang power supply ay transpormer, sa pamamagitan ng paglipat ng mga paikot-ikot).
Gayundin, ang transistor ay dapat na rate para sa isang kasalukuyang 5A o higit pa. Ito ay mas mahusay na kumuha ng isang transistor na may isang static na kasalukuyang koepisyent ng paglilipat ng 20. Ang ganap na natugunan ng transistor ng Tsina sa mga kinakailangang ito. Bago mag-sealing sa circuit, sinuri ko ito (kasalukuyang at pagwawaldas ng kuryente) sa isang espesyal na paninindigan.
Dahil Ang TL431 ay maaaring makabuo ng isang kasalukuyang hindi hihigit sa 100 mA, at upang mabigyan ng kapangyarihan ang base ng transistor ay nangangailangan ng higit na kasalukuyang, kakailanganin mo ang isa pang transistor, na palakasin ang kasalukuyang mula sa output ng TL431 chip, na uulitin ang sanggunian na sanggunian. Para sa mga ito, kailangan namin ng isang transistor VT2.
Ang Transistor VT2 ay dapat na makapagbigay ng sapat na kasalukuyang sa base ng transistor VT1.
Posible na matukoy ang kinakailangang kasalukuyang sa pamamagitan ng static kasalukuyang transfer koepisyent (h21e o hFE o β) ng transistor VT1. Kung nais naming magkaroon ng isang kasalukuyang ng 4 A sa output, at ang static na kasalukuyang koepisyent ng transfer VT1 ay 20, kung gayon:
I base = Kolektor ko / β = 4 A / 20 = 0.2 A
Ang static kasalukuyang transfer koepisyent ay magkakaiba depende sa kolektor ng kasalukuyang, kaya ang halaga na ito ay nagpapahiwatig. Ang pagsukat sa pagsasagawa ay nagpakita na kinakailangan upang magbigay ng halos 170 mA sa base ng transistor VT1 upang ang kasalukuyang kolektor ay 4A. Ang mga transistor sa TO-92 package ay nagsisimula na magpainit sa mga alon sa itaas ng 0.1 A, kaya sa circuit na ito ginamit ko ang KT815A transistor sa package na TO-126. Ang transistor ay dinisenyo para sa kasalukuyang hanggang sa 1.5A, ang static coefficient ng kasalukuyang paglipat ay mga 75. Ang isang maliit na heatsink para sa transistor na ito ay magiging angkop.
Kinakailangan ang Capacitor C3 upang patatagin ang boltahe sa batayan ng transistor VT1, ang nominal na halaga ay 100 μF, ang boltahe ay 25V.
Ang mga filter mula sa mga capacitor ay naka-install sa output at input: C1 at C4 (electrolytic sa 25V, 1000 μF) at C2, C5 (ceramic 2-10 μF).
Ang diode D1 ay nagsisilbi upang protektahan ang transistor VT1 mula sa reverse kasalukuyang. Ang Diode D2 ay kinakailangan upang maprotektahan laban sa isang transistor kapag nagbibigay ng mga motor na kolektor. Kapag ang kapangyarihan ay naka-off, ang mga makina ay umiikot nang ilang sandali at sa mode ng pagpepreno ay gumagana bilang mga generator. Ang kasalukuyang nabuo sa ganitong paraan napupunta sa kabaligtaran ng direksyon at maaaring makapinsala sa transistor.Ang diode sa kasong ito ay isinasara ang motor sa sarili nito at ang kasalukuyang hindi nakarating sa transistor. Ang Resistor R5 ay gumaganap ng isang maliit na pag-load para sa pag-stabilize sa idle mode, isang nominal na halaga ng 10k Ohm, anumang kapangyarihan.
Assembly
Ang circuit ay tipunin bilang isang module sa isang tinapay. Gumamit ako ng radiator mula sa isang paglipat ng suplay ng kuryente.
Sa pamamagitan ng isang radiator ng laki na ito, hindi ka dapat mag-load ng circuit hangga't maaari. Sa pamamagitan ng isang kasalukuyang higit sa 1 A, kinakailangan upang palitan ang radiator ng isang mas malawak, ang pamumulaklak sa isang tagahanga ay hindi rin masaktan.
Mahalagang tandaan na mas malaki ang pagkakaiba sa pagitan ng input at boltahe ng output at mas malaki ang kasalukuyang, mas maraming init ang nabuo at ang higit na paglamig ay kinakailangan.
Tumagal ng halos isang oras sa nagbebenta. Sa prinsipyo, ito ay isang mahusay na form upang makagawa ng isang board gamit ang pamamaraan ng LUT, ngunit mula pa Kailangan ko lang ng isang board sa isang kopya, hindi ko nais na mag-aksaya ng oras sa pagdidisenyo ng board.
Ang resulta ay tulad ng isang modyul:
Pagkatapos ng pagpupulong, sinuri ko ang mga katangian:
Ang circuit ay halos walang proteksyon (nangangahulugang walang proteksyon laban sa maikling circuit, proteksyon laban sa reverse polarity, makinis na pagsisimula, kasalukuyang limitasyon, atbp.), Samakatuwid dapat itong maingat na gamitin. Para sa parehong dahilan, hindi inirerekumenda na gumamit ng mga naturang scheme sa "laboratoryo" na mga suplay ng kuryente. Para sa layuning ito, ang mga handa na microcircuits sa TO-220 package ay angkop para sa mga alon hanggang sa 5A, halimbawa, KR142EN22A. O hindi bababa sa para sa circuit na ito, kailangan mong gumawa ng isang karagdagang module para sa proteksyon laban sa maikling circuit.
Ang circuit ay maaaring tawaging klasiko, tulad ng karamihan sa mga linear na stabilizer circuit. Ang mga modernong circuit ng pulso ay may maraming mga pakinabang, halimbawa: mas mataas na kahusayan, mas mababa ang pag-init, mas maliit na sukat at timbang. Kasabay nito, ang mga linear circuit ay mas madaling master para sa mga nagsisimula na hams, at kung ang kahusayan at sukat ay hindi partikular na mahalaga, lubos na angkop para sa pagbibigay ng mga aparato ng nagpapatatag na boltahe.
At siyempre, walang maihahambing sa pakiramdam kapag pinalakas ko ang ilang aparato mula sa isang mapagkukunan na gawa sa kuryente, at mga linear na circuit para sa mga nagsisimula na hams ay mas naa-access, kahit anong sabihin ng isa.