Ένα απλό κύκλωμα για τη λήψη διπολικής τροφοδοσίας από μονοπολική πηγή ισχύος. Σταθεροποιημένη πηγή ρεύματος με αναστρέψιμη πολικότητα Τροφοδοσία ρεύματος με αναστρέψιμη πολικότητα

Η ιδιαιτερότητα αυτού του κυκλώματος είναι ότι περιστρέφοντας το κουμπί ελέγχου μπορείτε να αλλάξετε όχι μόνο την τάση εξόδου, αλλά και την πολικότητα της. Η ρύθμιση γίνεται στην περιοχή από +12V έως -12V.

Κύκλωμα τροφοδοσίας με ρύθμιση πολικότητας

Ουσιαστικά, πρόκειται για δύο ξεχωριστούς σταθεροποιητές τάσης - θετικούς και αρνητικούς με κοινή ρυθμιστική αντίσταση R5.
Ο μετασχηματιστής για την πηγή απαιτείται επίσης με διπλή περιέλιξη.
Όταν το ρυθμιστικό της αντίστασης R5 βρίσκεται στη μεσαία θέση, και οι δύο σταθεροποιητές είναι κλειστοί και η τάση εξόδου θα είναι μηδενική. Όταν ο κινητήρας μετακινηθεί προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση, ένας από τους ρυθμιζόμενους σταθεροποιητές θα ανοίξει - είτε "θετικός" είτε "αρνητικός" και, κατά συνέπεια, η τάση εξόδου θα αλλάξει.

Οι χωρητικότητες των πυκνωτών C1 και C2 δεν πρέπει να είναι μικρότερες από 1000 μF. Αντί για τρανζίστορ KT816 και KT817, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πιο ισχυρά - για παράδειγμα, KT818 και KT819. Η ισχύς της ίδιας της πηγής ισχύος εξαρτάται άμεσα από την ισχύ του μετασχηματιστή που χρησιμοποιείται.
Ο μετασχηματιστής πρέπει να έχει δύο περιελίξεις εξόδου τουλάχιστον 12 Volt το καθένα.
Αντί για το συγκρότημα διόδων KTs405, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τέσσερις απλές διόδους συνδεδεμένες σε μια γέφυρα.

Κατά το σχεδιασμό βιομηχανικών συσκευών που υπόκεινται σε αυξημένες απαιτήσεις αξιοπιστίας, έχω αντιμετωπίσει περισσότερες από μία φορές το πρόβλημα της προστασίας της συσκευής από εσφαλμένη πολικότητα της σύνδεσης ρεύματος. Ακόμη και έμπειροι εγκαταστάτες καταφέρνουν μερικές φορές να μπερδέψουν το συν με το μείον. Πιθανώς, τέτοια προβλήματα είναι ακόμη πιο έντονα κατά τη διάρκεια των πειραμάτων αρχαρίων ηλεκτρονικών μηχανικών. Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε τις απλούστερες λύσεις στο πρόβλημα - τόσο παραδοσιακές όσο και σπάνια χρησιμοποιούμενες μεθόδους προστασίας.

Η απλούστερη λύση που προτείνεται αμέσως είναι η σύνδεση μιας συμβατικής διόδου ημιαγωγού σε σειρά με τη συσκευή.


Απλό, φθηνό και χαρούμενο, φαίνεται ότι τι άλλο χρειάζεται για την ευτυχία; Ωστόσο, αυτή η μέθοδος έχει ένα πολύ σοβαρό μειονέκτημα - μια μεγάλη πτώση τάσης στην ανοιχτή δίοδο.


Εδώ είναι ένα τυπικό χαρακτηριστικό I-V για απευθείας σύνδεση μιας διόδου. Σε ρεύμα 2 Amps, η πτώση τάσης θα είναι περίπου 0,85 βολτ. Στην περίπτωση κυκλωμάτων χαμηλής τάσης 5 βολτ και κάτω, αυτή είναι μια πολύ σημαντική απώλεια. Για υψηλότερης τάσης, μια τέτοια πτώση παίζει μικρότερο ρόλο, αλλά υπάρχει ένας άλλος δυσάρεστος παράγοντας. Σε κυκλώματα με υψηλή κατανάλωση ρεύματος, η δίοδος θα διαχέει πολύ σημαντική ισχύ. Έτσι για την περίπτωση που φαίνεται στην επάνω εικόνα, έχουμε:
0,85V x 2A = 1,7W.
Η ισχύς που διαχέει η δίοδος είναι ήδη υπερβολική για μια τέτοια περίπτωση και θα ζεσταθεί αισθητά!
Ωστόσο, εάν είστε έτοιμοι να αποχωριστείτε με λίγα περισσότερα χρήματα, τότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια δίοδο Schottky, η οποία έχει χαμηλότερη τάση πτώσης.


Εδώ είναι ένα τυπικό χαρακτηριστικό I-V για μια δίοδο Schottky. Ας υπολογίσουμε τη διαρροή ισχύος για αυτήν την περίπτωση.
0,55V x 2A = 1,1W
Ήδη κάπως καλύτερα. Τι να κάνετε όμως αν η συσκευή σας καταναλώνει ακόμα πιο σοβαρό ρεύμα;
Μερικές φορές οι δίοδοι τοποθετούνται παράλληλα με τη συσκευή σε αντίστροφη σύνδεση, η οποία θα πρέπει να καεί εάν η τάση τροφοδοσίας αναμιχθεί και οδηγήσει σε βραχυκύκλωμα. Σε αυτήν την περίπτωση, η συσκευή σας πιθανότατα θα υποστεί ελάχιστη ζημιά, αλλά η τροφοδοσία ρεύματος μπορεί να αποτύχει, για να μην αναφέρουμε το γεγονός ότι η ίδια η προστατευτική δίοδος θα πρέπει να αντικατασταθεί και μαζί με αυτήν μπορεί να καταστραφούν οι ράγες στην πλακέτα. Με λίγα λόγια, αυτή η μέθοδος είναι για τους λάτρεις των extreme sports.
Ωστόσο, υπάρχει μια άλλη ελαφρώς πιο ακριβή, αλλά πολύ απλή και χωρίς τα μειονεκτήματα που αναφέρονται παραπάνω, μέθοδος προστασίας - χρησιμοποιώντας ένα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου. Τα τελευταία 10 χρόνια, οι παράμετροι αυτών των συσκευών ημιαγωγών έχουν βελτιωθεί δραματικά, αλλά η τιμή, αντίθετα, έχει μειωθεί σημαντικά. Ίσως το γεγονός ότι χρησιμοποιούνται εξαιρετικά σπάνια για την προστασία των κρίσιμων κυκλωμάτων από εσφαλμένη πολικότητα του τροφοδοτικού μπορεί να εξηγηθεί σε μεγάλο βαθμό από την αδράνεια της σκέψης. Σκεφτείτε το ακόλουθο διάγραμμα:


Όταν εφαρμόζεται ρεύμα, η τάση στο φορτίο διέρχεται μέσω της προστατευτικής διόδου. Η πτώση σε αυτό είναι αρκετά μεγάλη - στην περίπτωσή μας, περίπου ένα βολτ. Ωστόσο, ως αποτέλεσμα, μια τάση υπερβαίνει την τάση αποκοπής σχηματίζεται μεταξύ της πύλης και της πηγής του τρανζίστορ και το τρανζίστορ ανοίγει. Η αντίσταση πηγής-αποχέτευσης μειώνεται απότομα και το ρεύμα αρχίζει να ρέει όχι μέσω της διόδου, αλλά μέσω του ανοιχτού τρανζίστορ.


Ας προχωρήσουμε στα συγκεκριμένα. Για παράδειγμα, για το τρανζίστορ FQP47З06, η τυπική αντίσταση καναλιού θα είναι 0,026 Ohm! Είναι εύκολο να υπολογίσουμε ότι η ισχύς που καταναλώνεται από το τρανζίστορ στην περίπτωσή μας θα είναι μόνο 25 milliwatts και η πτώση τάσης είναι κοντά στο μηδέν!
Όταν αλλάζετε την πολικότητα της πηγής ισχύος, δεν θα ρέει ρεύμα στο κύκλωμα. Μεταξύ των ελλείψεων του κυκλώματος, μπορεί να σημειωθεί ίσως ότι τέτοια τρανζίστορ δεν έχουν πολύ υψηλή τάση διάσπασης μεταξύ της πύλης και της πηγής, αλλά περιπλέκοντας ελαφρώς το κύκλωμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προστασία κυκλωμάτων υψηλότερης τάσης.


Νομίζω ότι δεν θα είναι δύσκολο για τους αναγνώστες να καταλάβουν μόνοι τους πώς λειτουργεί αυτό το σχήμα.

Μετά τη δημοσίευση του άρθρου, ένας αξιοσέβαστος χρήστης στα σχόλια παρείχε ένα κύκλωμα προστασίας που βασίζεται σε ένα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, το οποίο χρησιμοποιείται στο iPhone 4. Ελπίζω να μην τον πειράζει αν συμπληρώσω την ανάρτησή μου με το εύρημα του.

Μια ελεγχόμενη σταθερή σταθεροποιημένη πηγή ρεύματος με καλά δυναμικά χαρακτηριστικά σάς επιτρέπει να αλλάξετε το μέγεθος και την πολικότητα του ρεύματος εξόδου υπό την επίδραση της τάσης ελέγχου εισόδου. Η πηγή μπορεί να είναι μέρος διαφόρων συσκευών και συστημάτων. Η ακρίβεια του ρεύματος εξόδου που ταιριάζει με την τάση ελέγχου εισόδου επιτρέπει τη χρήση της πηγής για κρίσιμες εφαρμογές. Η λειτουργία της πηγής ρεύματος μπορεί να εξηγηθεί χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ελέγχου μιας ένδειξης LED.

Χρήση πηγής ρεύματος για τον έλεγχο των LED

Είναι πιο βολικό να αλλάζετε τη φωτεινότητα των LED ρυθμίζοντας το ρεύμα που διαρρέει το LED, αντί της τάσης που εφαρμόζεται στο LED. Χρησιμοποιώντας μια ελεγχόμενη πηγή σταθεροποιημένου ρεύματος, μπορείτε να αλλάξετε και να προσαρμόσετε τη φωτεινότητα των συμβατικών LED ή των λέιζερ. Αλλάζοντας την πολικότητα, μπορείτε να επιλέξετε μια ομάδα λειτουργικών LED. Με μία πολικότητα του ρεύματος, τα LED H1-H6 θα ανάψουν, με την αντίθετη πολικότητα, τα LED H7-H12. Εάν τα LED έχουν διαφορετικά χρώματα, για παράδειγμα H1-H6 είναι κόκκινα και H7-H12 είναι πράσινα, μπορείτε να υποδείξετε την κανονική και κρίσιμη τιμή της ελεγχόμενης τιμής.

Μια πηγή σταθερού σταθεροποιημένου ρεύματος είναι απαραίτητη για τη ρύθμιση του μεγέθους του σταθερού μαγνητικού πεδίου. Η τάση ελέγχου μπορεί να προέρχεται από μετατροπέα ψηφιακού σε αναλογικό ενός εξειδικευμένου ελεγκτή ή άλλης συσκευής.

Εφαρμογή πηγής ρεύματος για έλεγχο ηλεκτροκινητήρων

Χρησιμοποιώντας μια πηγή συνεχούς ρεύματος που έχει την ικανότητα να αλλάζει την κατεύθυνση του ρεύματος, είναι αρκετά απλό να ρυθμίσετε την ταχύτητα περιστροφής και να αλλάξετε την φορά περιστροφής του ρότορα του ηλεκτροκινητήρα. Για τη μετάδοση μιας εντολής που ορίζει τις παραμέτρους περιστροφής, αρκεί μια γραμμή δύο καλωδίων. Η περιστροφή προς τα εμπρός συμβαίνει όταν η πολικότητα ρεύματος είναι θετική στον ακροδέκτη 1 και η πολικότητα ρεύματος είναι αρνητική στον ακροδέκτη 2 του συνδετήρα εξόδου της πηγής ρεύματος U1.

Η αντιστροφή κινητήρα συμβαίνει όταν αλλάζει η πολικότητα της τάσης ελέγχου και η προκύπτουσα αλλαγή στην πολικότητα του ρεύματος εξόδου. Με τη βοήθεια μιας πηγής ρεύματος που αλλάζει την κατεύθυνση, μπορούν να ελεγχθούν δύο ηλεκτροκινητήρες. Με μια θετική πολικότητα του ρεύματος εξόδου στον ακροδέκτη 1, το ρεύμα ρέει μέσω της διόδου VD2 και ο ηλεκτροκινητήρας M2 λειτουργεί· με μια αρνητική πολικότητα του ρεύματος στον ακροδέκτη 1, το ρεύμα ρέει μέσω της διόδου VD1 και ο ηλεκτροκινητήρας M1 λειτουργεί. Δεν υπάρχει αντιστροφή κινητήρα με αυτό το σχήμα σύνδεσης.

Για τη μετάδοση αναλογικών σημάτων χρησιμοποιείται μια πηγή ρεύματος ελεγχόμενης τάσης. Με αυτή τη μέθοδο οργάνωσης της επικοινωνίας, η τρέχουσα τιμή είναι ανάλογη με την αναλογική τιμή. Η παραμόρφωση ενός σήματος που μεταδίδεται με ρεύμα από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές είναι σημαντικά μικρότερη σε σύγκριση με τη συμβατική μέθοδο μετάδοσης ενός σήματος μέσω τάσης.

Η χρήση σήματος ρεύματος απαιτεί την εγκατάσταση ειδικών μονάδων εκπομπής και λήψης ρεύματος στον εξοπλισμό εκπομπής και λήψης. Σε αυτή την περίπτωση, η ψηφιακή κωδικοποίηση των μεταδιδόμενων δεδομένων μπορεί να εξαλειφθεί. Μια πηγή ρεύματος ελεγχόμενης τάσης χρησιμοποιείται για τον ομαλό έλεγχο ηλεκτρομαγνητικών ρυθμιστών που βασίζονται σε ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα σε υδραυλικά συστήματα. Με βάση μια ελεγχόμενη πηγή ρεύματος, είναι εύκολο να κατασκευαστεί μια καθολική συσκευή για τη φόρτιση μπαταριών διαφορετικών τύπων.

Τρέχουσα λειτουργία πηγής

Το ρεύμα που παράγεται από μια ιδανική πηγή είναι σταθερό καθώς αλλάζει η αντίσταση του συνδεδεμένου φορτίου. Για να διατηρηθεί σταθερή η τρέχουσα τιμή, αλλάζει η τιμή της πηγής emf. Μια αλλαγή στην αντίσταση φορτίου προκαλεί αλλαγή στο emf της πηγής ρεύματος με τέτοιο τρόπο ώστε η τρέχουσα τιμή να παραμένει αμετάβλητη.

Οι πηγές πραγματικού ρεύματος διατηρούν το ρεύμα στο απαιτούμενο επίπεδο σε ένα περιορισμένο εύρος τάσης που παράγεται σε μεταβαλλόμενη αντίσταση φορτίου. Αυτό το εύρος περιορίζεται από την ισχύ τροφοδοσίας της τρέχουσας πηγής. Εάν είναι απαραίτητο να διατηρηθεί ένα ρεύμα 1 amp σε ένα φορτίο 20 ohm, αυτό σημαίνει ότι το φορτίο θα έχει τάση 20 βολτ. Όταν η αντίσταση φορτίου μειώνεται ή συμβαίνει βραχυκύκλωμα, η τάση εξόδου θα μειωθεί και όταν η αντίσταση φορτίου αυξάνεται, το τροφοδοτικό πρέπει να μπορεί να λειτουργεί σε τάσεις πάνω από 20 βολτ.

Η λειτουργία της πηγής ρεύματος απαιτεί τροφοδοτικό. Ένας σταθεροποιητής ρεύματος συνδέεται σε σειρά με την πηγή ρεύματος. Η έξοδος μιας τέτοιας συσκευής θεωρείται ως πηγή ρεύματος. Οι παράμετροι τροφοδοσίας της πηγής ρεύματος είναι πεπερασμένες, γεγονός που περιορίζει τη μέγιστη αντίσταση φορτίου που μπορεί να συνδεθεί στην πηγή ρεύματος. Για να διασφαλιστεί η αξιόπιστη λειτουργία, το τροφοδοτικό πρέπει να διαθέτει αποθεματικό υπερφόρτωσης. Η περιορισμένη παροχή ρεύματος περιορίζει το μέγιστο ρεύμα που μπορεί να δώσει η πηγή ρεύματος στο φορτίο.

Η πηγή ρεύματος μπορεί να λειτουργήσει με αντίσταση φορτίου κοντά στο μηδέν. Η συντόμευση της εξόδου της πηγής ρεύματος δεν οδηγεί σε αστοχία ή προστασία της συσκευής. Εάν προκύψει βραχυκύκλωμα στην έξοδο της πηγής ρεύματος που προκαλείται από υψηλή υγρασία ή απρόσεκτο χειρισμό του εξοπλισμού από το προσωπικό συντήρησης, μετά την εξάλειψη των αιτιών του βραχυκυκλώματος, η συσκευή επιστρέφει αμέσως στην κανονική λειτουργία.

Κύκλωμα ελεγχόμενης πηγής ρεύματος

• Τάση τροφοδοσίας………….100…260 V, 47…440 Hz
• Τάση εισόδου………….±10 V
• Ρεύμα εξόδου………………….± 100 mA
• Αντοχή φορτίου……..0.1…120 Ohm
• Εύρος θερμοκρασίας……-50…+75 ±С
• Ακρίβεια μετατροπής……0,5%

Απλοποιημένο κύκλωμα πηγής ρεύματος

Η λειτουργία του κυκλώματος βασίζεται στην ικανότητα του λειτουργικού ενισχυτή να αλλάζει την τάση εξόδου του λειτουργικού ενισχυτή έτσι ώστε να εξισώνει την τάση στις εισόδους χάρη στα κυκλώματα ανάδρασης. Η τάση ελέγχου μέσω της αντίστασης R1 τροφοδοτείται στην είσοδο αναστροφής του λειτουργικού ενισχυτή και προκαλεί αλλαγή στην τάση στην έξοδό του.

Μια αλλαγή στην τάση στην έξοδο του ενισχυτή προκαλεί τη ροή ρεύματος μέσω της αντίστασης R5 και του φορτίου. Η τάση εξόδου τροφοδοτείται μέσω κυκλωμάτων ανάδρασης στις εισόδους του λειτουργικού ενισχυτή. Οι αντιστάσεις των αντιστάσεων έχουν τιμές που παρέχουν την επιθυμητή αναλογικότητα μεταξύ της επίδρασης στην τάση ελέγχου και του ρεύματος μέσω του φορτίου.

Όταν τροφοδοτείται μια θετική τάση ελέγχου στην είσοδο αναστροφής του λειτουργικού ενισχυτή, δημιουργείται μια αρνητική τάση στην έξοδό του. Ένα ρεύμα ρέει μέσω της αντίστασης και του φορτίου, δημιουργώντας μια τάση στην αντίσταση R5. Το δυναμικό στη διασταύρωση των αντιστάσεων R3 και R5 είναι χαμηλότερο από ό,τι στη σύνδεση των αντιστάσεων R4, R5 και του φορτίου.

Λόγω του γεγονότος ότι η συνολική αντίσταση των αντιστάσεων R4 και R5 είναι ίση με την αντίσταση του R3, υπάρχει ένα δυναμικό στην έξοδο του ενισχυτή που αντισταθμίζει την τάση ελέγχου στις εισόδους του λειτουργικού ενισχυτή μέσω αντιστάσεων ανάδρασης. Το δυναμικό εξόδου του ενισχυτή θα μειωθεί όσο χρειάζεται για να αντισταθμιστεί η επίδραση της θετικής τάσης ελέγχου στην είσοδο αναστροφής του λειτουργικού ενισχυτή.

Η αντιστάθμιση για την επίδραση της τάσης ελέγχου στις εισόδους του λειτουργικού ενισχυτή λαμβάνει χώρα ανάλογα με την τάση στην αντίσταση R5 που προκαλείται από το ρεύμα ροής. Εάν η τάση ελέγχου είναι σταθερή, τότε το αποτέλεσμα ανάδρασης στις εισόδους του λειτουργικού ενισχυτή εξαρτάται από την τάση στην αντίσταση R5.

Μια αλλαγή στην αντίσταση φορτίου προκαλεί αλλαγή στο δυναμικό στη μη αντιστρεπτική είσοδο του λειτουργικού ενισχυτή μέσω της αντίστασης R4. Καθώς η αντίσταση φορτίου μειώνεται, το δυναμικό στη μη αναστρέφουσα είσοδο του λειτουργικού ενισχυτή μειώνεται και η τάση μεταξύ των εισόδων του λειτουργικού ενισχυτή αυξάνεται, γεγονός που προκαλεί μείωση του δυναμικού στην έξοδο του ενισχυτή. Ταυτόχρονα, η εφαρμοζόμενη τάση μειώνεται με μειωμένη αντίσταση φορτίου, αποτρέποντας την αύξηση του ρεύματος.

Η αναλογία μεταξύ της τάσης ελέγχου και του ρεύματος εξόδου καθορίζεται από τις αντιστάσεις των αντιστάσεων. Η αντίσταση της αντίστασης R5 πρέπει να είναι μικρή· το ρεύμα εξόδου ρέει μέσα από αυτήν, προκαλώντας θέρμανση. Η μείωση της αντίστασης R5 επεκτείνει το εύρος αντίστασης των συνδεδεμένων φορτίων. Οι αντιστάσεις των αντιστάσεων R1 και R2 είναι ίσες, οι τιμές τους επιλέγονται έτσι ώστε να εξαλείφουν την υπερφόρτωση της πηγής τάσης ελέγχου. Οι αντιστάσεις των αντιστάσεων υπολογίζονται χρησιμοποιώντας τους ακόλουθους τύπους:

I = (U*R3)/(R1*R5)

• U - τάση ελέγχου
• I - ρεύμα εξόδου

Μία από τις σημαντικές παραμέτρους οποιασδήποτε πηγής ρεύματος, και στην περίπτωσή μας ενός μετατροπέα τάσης σε ρεύμα, είναι το εύρος αντίστασης των συνδεδεμένων φορτίων. Το εξιδανικευμένο μοντέλο της συσκευής παρέχει το απαιτούμενο ρεύμα στο εύρος της αντίστασης φορτίου από 0 έως άπειρο.

Σε πραγματικές συσκευές αυτό είναι αδύνατο και περιττό, καθώς η αντίσταση των καλωδίων, των επαφών συνδετήρων και των στοιχείων άλλων κυκλωμάτων προστίθεται στην αντίσταση φορτίου. Η ιδιότητα μιας πηγής ρεύματος να διασφαλίζει τη λειτουργία του συστήματος ανεξάρτητα από την αντίσταση φορτίου είναι πολύ χρήσιμη. Χάρη σε αυτή την ιδιότητα, αυξάνει την αξιοπιστία του συστήματος στο οποίο εμπλέκεται η τρέχουσα πηγή.

Το μειονέκτημα της πηγής ρεύματος είναι η ισχύς που απελευθερώνεται στον ενισχυτή εξόδου. Σε κάθε περίπτωση, θα χρειαστεί να επιλέξετε έναν συμβιβασμό μεταξύ του περιθωρίου αντίστασης φορτίου και της θερμότητας που παράγεται στον ενισχυτή εξόδου. Για να παρέχετε ένα ευρύ φάσμα αντιστάσεων φορτίου, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε μια συσκευή τροφοδοσίας με επαρκές περιθώριο τάσης.

Η πρακτική εφαρμογή της πηγής φαίνεται στο διάγραμμα ηλεκτρικού κυκλώματος. Για την ακριβή αντιστοίχιση των υπολογισμών του κυκλώματος, οι αντιστάσεις συναρμολογούνται από αντιστάσεις συνδεδεμένες σε σειρά ή παράλληλα. Ο ενισχυτής εξόδου αποτελείται από τρανζίστορ VT1 και VT2. Με ρεύμα εξόδου εκατό milliamps σε φορτίο είκοσι Ω, η τάση θα είναι δύο βολτ, κατά μήκος του τρανζίστορ ρύθμισης η πτώση τάσης είναι περίπου 0,6 βολτ και κατά μήκος της αντίστασης R5 η πτώση τάσης είναι 0,1 βολτ. Με τροφοδοσία 15 βολτ, η τάση σε ένα από τα δύο τρανζίστορ του ενισχυτή θα είναι 15V-2,7V=12,3V, και θα απελευθερωθεί με τη μορφή θερμότητας ισχύς περίπου 12,3V*100mA=1,23 W.

Ο πυκνωτής C4 είναι απαραίτητος για την καταστολή των παρεμβολών που προκαλούνται στη γραμμή που είναι συνδεδεμένη στην είσοδο ελέγχου της συσκευής, ο πυκνωτής C5 αποτρέπει τη διέγερση του κυκλώματος. Ο πυκνωτής C1 μειώνει τις παρεμβολές της συσκευής στο τροφοδοτικό. Η τροφοδοσία παρέχεται από δίκτυο 220 volt, 50 Hz.

Χάρη στον μετατροπέα παλμικής τάσης DA1, δεν υπάρχουν απαιτήσεις σταθερότητας τάσης για το τροφοδοτικό. Ο διακόπτης κυκλώματος Q1 λειτουργεί ως διακόπτης ισχύος και προστατεύει το δίκτυο 220 volt από υπερφόρτωση σε περίπτωση βλάβης της συσκευής. H1 – ένδειξη τροφοδοσίας. Η δίοδος τρανζυλίου VD1 προστατεύει την πηγή ισχύος από την υπέρβαση της τάσης δικτύου πάνω από μια κρίσιμη τιμή. Ο μετατροπέας τάσης παρέχει στο κύκλωμα της συσκευής διπολική ισχύ, απαραίτητη για τη λειτουργία του λειτουργικού ενισχυτή και το σχηματισμό ρεύματος εξόδου δύο πολικοτήτων.

Εξαρτήματα κυκλώματος

Ο πυκνωτής C1 μπορεί να είναι οποιουδήποτε τύπου. Μια σημαντική απαίτηση για αυτό το εξάρτημα είναι ένα επίπεδο τάσης λειτουργίας τουλάχιστον 630 βολτ. Οι πυκνωτές C2...C5 μπορούν να χρησιμοποιηθούν κεραμικοί ή πολυστρωματικοί. Όλες οι αντιστάσεις εκτός από το R3 πρέπει να έχουν την υψηλότερη δυνατή ακρίβεια. Είναι καλύτερα να κάνετε την αντίσταση R5 ένα σύνθετο από τέσσερις αντιστάσεις με αντίσταση 1 Ω.

Δύο κυκλώματα που αποτελούνται από δύο αντιστάσεις 1 ohm συνδεδεμένες σε σειρά συνδέονται παράλληλα. Ως αποτέλεσμα, η συνολική αντίσταση είναι 1 ohm και η απαγωγή ισχύος τετραπλασιάζεται. Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί αντίσταση τύπου σύρματος R5. Ο μετατροπέας τάσης μεταγωγής DA1 μπορεί να αντικατασταθεί με ένα διπολικό τροφοδοτικό που παρέχει ρεύμα εξόδου σε κάθε βραχίονα 500 milliamps και επίπεδο κυματισμού όχι περισσότερο από 50 millivolt.

Για να επιτευχθεί υψηλή ακρίβεια στη μετατροπή της τάσης ελέγχου σε ρεύμα εξόδου, ο λειτουργικός ενισχυτής πρέπει να έχει χαμηλή τάση μηδενικής μετατόπισης. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τη μείωση του ρεύματος εξόδου στο μηδέν υπό την επίδραση της τάσης ελέγχου. Με μια μικρή μείωση στην ακρίβεια, τα μικροκυκλώματα OP213 ή OP177 είναι κατάλληλα ως αντικατάσταση του DA1. Η χρήση ισχυρών τρανζίστορ στην έξοδο του κυκλώματος αυξάνει την αξιοπιστία της συσκευής. Τα τρανζίστορ πρέπει να τοποθετούνται στα καλοριφέρ.

Το κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για άλλα ρεύματα εξόδου και τάσεις ελέγχου. Για να το κάνετε αυτό, θα χρειαστεί να κάνετε υπολογισμούς χρησιμοποιώντας τους τύπους που δόθηκαν νωρίτερα στο άρθρο. Κατά την εκτέλεση υπολογισμών, θα πρέπει να λάβετε υπόψη τη δυνατότητα χρήσης αντιστάσεων από το τυπικό εύρος αντιστάσεων.

Κατά τον έλεγχο της λειτουργίας του κυκλώματος, είναι απαραίτητο να ελέγξετε με έναν παλμογράφο σε όλο το εύρος των τάσεων, των ρευμάτων και της αντίστασης φορτίου ότι δεν υπάρχουν ταλαντώσεις στην έξοδο του κυκλώματος. Εάν υπάρχουν διακυμάνσεις, αυξήστε την χωρητικότητα C4 ή C5.

Πλάτων Κωνσταντίνοβιτς Ντενίσοφ, Συμφερούπολη
[email προστατευμένο]

Η ιδιαιτερότητα αυτής της πηγής ισχύος είναι ότι περιστρέφοντας το κουμπί ελέγχου μπορείτε όχι μόνο να αλλάξετε την τάση εξόδου, αλλά και την πολικότητα της. Πρακτικά ρυθμιζόμενο από +12V έως -12V. Αυτό επιτυγχάνεται χάρη στην ελαφρώς ασυνήθιστη συμπερίληψη σταθεροποιητών ενός διπολικού τροφοδοτικού, έτσι ώστε και οι δύο σταθεροποιητές να ρυθμίζονται χρησιμοποιώντας μία μεταβλητή αντίσταση.

Το σχηματικό διάγραμμα φαίνεται στο σχήμα. Ο ανορθωτής είναι διπολικός, κατασκευασμένος σύμφωνα με ένα τυπικό κύκλωμα σε μετασχηματιστή T1 με δευτερεύουσα περιέλιξη που χτυπιέται από τη μέση, γέφυρα διόδου VD 1 και πυκνωτές C1 και C2. Ως αποτέλεσμα, η έξοδός του παράγει διπολική τάση +-16.., 20V. Αυτή η τάση παρέχεται σε δύο σταθεροποιητές τρανζίστορ VT 1 και VT 3 (θετική ρύθμιση τάσης) και σε τρανζίστορ VT 2 και VT 4 (αρνητική ρύθμιση τάσης). Η διαφορά από το τυπικό διπολικό κύκλωμα είναι ότι οι έξοδοι των σταθεροποιητών συνδέονται μεταξύ τους και ότι χρησιμοποιείται μία κοινή μεταβλητή αντίσταση για τη ρύθμιση της τάσης R5. Έτσι, εάν το ρυθμιστικό αυτής της αντίστασης είναι εγκατεστημένο ακριβώς στη μέση και η τάση σε αυτό σε σχέση με το κοινό καλώδιο είναι μηδέν, τότε και οι δύο σταθεροποιητές είναι κλειστοί και η τάση στην έξοδο του κυκλώματος είναι επίσης μηδέν. Τώρα, εάν ο κινητήρας αρχίσει να κινείται προς θετικές τάσεις (πάνω στο κύκλωμα), ο σταθεροποιητής θετικής τάσης στα τρανζίστορ αρχίζει να ανοίγει VT 1 και VT 3, και έναν σταθεροποιητή αρνητικής τάσης(VT 4 και VT 2) παραμένει ακόμα κλειστό. ΣΕΤο αποτέλεσμα είναι μια θετική τάση στην έξοδο. Τώρα, εάν το ρυθμιστικό μετακινηθεί προς την κατεύθυνση των αρνητικών τάσεων (κάτω από το κύκλωμα), η θετική τάση στον ακροδέκτη του κυκλώματος θα μειωθεί στη μεσαία θέση R 5 η τάση θα γίνει μηδέν. Ο ρυθμιστής θετικής τάσης θα κλείσει. Εάν ο κινητήρας μετακινηθεί περαιτέρω προς την ίδια κατεύθυνση, ενεργοποιείται ο σταθεροποιητής αρνητικής τάσης VT 2 και VT 4 (σε αυτήν την περίπτωση, ο σταθεροποιητής θετικής τάσης θα κλείσει) και η αρνητική τάση στην έξοδο θα αυξηθεί.

Ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί έναν έτοιμο μετασχηματιστή"ΤΑΪΒΑΝ" με ισχύ 10 W, παράγοντας δύο εναλλασσόμενες τάσεις 12 V η καθεμία στο δευτερεύον τύλιγμα.

Οι χωρητικότητες των πυκνωτών C1 και C2 δεν πρέπει να είναι μικρότερες από 1000 μF· πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το επίπεδο κυματισμού στην έξοδο εξαρτάται από αυτές. Οι δίοδοι Zener μπορούν να είναι οποιασδήποτε τάσης χαμηλής ισχύος 12V. Το τρανζίστορ KT817 μπορεί να αντικατασταθεί με KT815, KT807, KT819. Τρανζίστορ KT816 - σε KT814, KT818. Τα τρανζίστορ KT502 και KT503 μπορούν να αντικατασταθούν, αντίστοιχα, με KT361 και KT315. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια άλλη ανορθωτική γέφυρα, για παράδειγμα KTs402, ή να τη συναρμολογήσετε από διόδους όπως η D226 ή η KD105.

Τρανζίστορ VT 1 και VT 2 πρέπει να τοποθετηθούν σε μικρές ψύκτρες.

Η ιδιαιτερότητα αυτής της πηγής ισχύος είναι ότι περιστρέφοντας το κουμπί ελέγχου μπορείτε όχι μόνο να αλλάξετε την τάση εξόδου, αλλά και την πολικότητα της. Στην πράξη, η τάση ρυθμίζεται από + 12 έως 12 V. Αυτό επιτυγχάνεται χάρη στην ελαφρώς ασυνήθιστη συμπερίληψη σταθεροποιητών ενός διπολικού τροφοδοτικού, έτσι ώστε και οι δύο σταθεροποιητές να ρυθμίζονται χρησιμοποιώντας μία μεταβλητή αντίσταση. Το σχηματικό διάγραμμα της πηγής φαίνεται στο Σχ. 2.25.

Ο ανορθωτής είναι διπολικός, κατασκευασμένος σύμφωνα με το τυπικό κύκλωμα στον μετασχηματιστή T1 με δευτερεύουσα περιέλιξη από τη μέση, γέφυρα διόδου VDI και πυκνωτές C1 και C2. Ως αποτέλεσμα, η έξοδός του παράγει μια διπολική τάση. Αυτή η τάση παρέχεται σε δύο σταθεροποιητές στα τρανζίστορ VT1 και VT3 (θετική ρύθμιση τάσης) και στα τρανζίστορ VT2 και VT4 (αρνητική ρύθμιση τάσης).

Η διαφορά από το τυπικό διπολικό κύκλωμα είναι ότι οι έξοδοι των σταθεροποιητών συνδέονται μεταξύ τους και ότι χρησιμοποιείται μία κοινή μεταβλητή αντίσταση R5 για τη ρύθμιση της τάσης. Έτσι, εάν το ρυθμιστικό αυτής της αντίστασης είναι εγκατεστημένο ακριβώς στη μέση και η τάση σε αυτό σε σχέση με το κοινό καλώδιο είναι μηδέν, τότε και οι δύο σταθεροποιητές είναι κλειστοί και η τάση στην έξοδο του κυκλώματος είναι επίσης μηδέν. Εάν ο κινητήρας αρχίσει να κινείται προς θετικές τάσεις (πάνω στο κύκλωμα), ο σταθεροποιητής θετικής τάσης στα τρανζίστορ VT1 και VT3 αρχίζει να ανοίγει και ο σταθεροποιητής αρνητικής τάσης VT4 και VT2 παραμένει κλειστός.

Ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί έναν έτοιμο μετασχηματιστή ισχύος 10 W, ο οποίος παράγει δύο εναλλασσόμενες τάσεις των 12 V η καθεμία στο δευτερεύον τύλιγμα. Οι χωρητικότητες των πυκνωτών C1 και C2 δεν πρέπει να είναι μικρότερες από 1000 μF, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το επίπεδο κυματισμού στην έξοδο εξαρτάται από αυτά.

Οι δίοδοι Zener μπορούν να είναι οποιεσδήποτε χαμηλής ισχύος με τάση 12 V. Το τρανζίστορ KT817 μπορεί να αντικατασταθεί με KT815, KT807, KT819. Τρανζίστορ KT816 σε KT814. Τα τρανζίστορ KT502 και KT503 μπορούν να αντικατασταθούν, αντίστοιχα, με KT361 και KT315. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια άλλη ανορθωτική γέφυρα, για παράδειγμα, KTs402, ή να τη συναρμολογήσετε από διόδους όπως η D226 ή η KD105. Τα τρανζίστορ VT1 και VT2 πρέπει να τοποθετούνται σε μικρές ψύκτρες.