Стабілізатор напруги з подвійним захистом

  • Час 21-09-2015, 13:20
  • Автор admin
  • Коментарів 0 Комент.
  • Силка url

Пропонований стабілізатор має роздільну захист від перевантаження по струму і КЗ. При КЗ на виході стабілізатора спрацьовує вузол захисту на VT3 (рис.1). При перевантаженні по струму спрацьовує захист на VS1 і К1.

Стабілізатор напруги з подвійним захистом

Рис.1. Схема стабілізатора напруги

Вузол електронної захисту спрацьовує, коли струм навантаження створює на резисторі R6 падіння напруги, достатню для відкривання тиристора VS1, тобто коли різниця напруг між керуючим електродом і катодом тиристора досягає приблизно 1 Ст. Виникає при цьому негативний імпульс напруги через діод VD3 надходить на базу транзистора VT3 і практично закриває його, а отже, і регулюючий транзистор VT1. Одночасно діод VD3 захищає транзистор VT3 від попадання на його базу позитивного напруги з анодному ланцюзі тиристора.

Однак електронна система захисту все ж не охороняє повністю транзистор VT1 від теплового пробою залишковим струмом, особливо якщо транзистор вже був розігрітий в процесі роботи, або тривалий час не натискали кнопку SB1.

Для запобігання теплового пробою транзистора VT1 і служить електромагнітна система захисту, що спрацьовує через кілька мілісекунд (залежить від використовуваного реле К1) після того, як тиристор VS1 відкривається. Тоді спрацьовує реле К1. Його контакти К1.1 замикають бази VT3 на мінусовий провідник джерела живлення, а контакти К1.2 включають світлодіод HL2 - сигналізатор дії захисту. Після усунення причини перевантаження досить короткочасно натиснути кнопку SB1, щоб відновити колишній режим роботи блоку живлення, не відключаючи пристрій від мережі.

На вхід стабілізатора подається від випрямляча постійна напруга 40 В. Вихідну стабілізовану напругу від 3 до 30 встановлюється резистором R2. Максимальний струм навантаження - 2 А. Струм навантаження контролюють головку РА1, переключивши SA1.

Деталі стабілізатора змонтовані на платі з фольгованого склотекстоліту (рис. 2 і 3) і на лицьовій панелі корпусу блока живлення. Регулюючий транзистор VT1 встановлений на тепловідвід. Транзистор КТ825А можна замінити на КТ825Б, М; КТ818В, Р, ВМ, ГМ; КТ814Г - на КТ814В, Б; КТ816Б, В, Г; КТ315В - на КТ315Г, Д, Е.

Стабілізатор напруги з подвійним захистом

Рис.2. Друкована плата - сторона друкованих провідників

Стабілізатор напруги з подвійним захистом

Рис.3. Друкована плата - сторона монтажу

Тиристор КУ202К замінюється на КУ201В...КУ201Л, КУ202В...КУ202Н. Замість діода Д220А (VD2) підійдуть Д219, Д220, Д223, КД102, КД103 з будь-якими буквеними індексами, а замість діода КД105Б (VD3, VD4, VD5) - КД106А або будь-який інший кремнієвий з прямим струмом до 300 мА і зворотним напругою не менше 50 Ст.

Змінний резистор R2 - будь-якого типу з характеристикою А. Реле К1 - РЭС48А (паспорт РС4.590.206) або інша з двома групами перемикаючих контактів, спрацьовує при напрузі не більше 30 Ст.

Резистор R6 виконаний у вигляді декількох витків константанового, ніхромового або манганинового дроту, намотаного на корпус резистора МЛТ-1. Його опір визначається значенням струму спрацьовування, що, в свою чергу, залежить від напруги на керуючому електроді тиристора, при якому він відкривається. Так, наприклад, якщо за максимальний струм спрацьовування захисту прийняти 2 А, а тиристор відкривається при напрузі на керуючому електроді близько 1 В, опір резистора R6 повинно бути (за законом Ома) близько до 0,5 Ом. Можливе застосування резисторів типу С5-16 відповідної потужності.

Більш точно опір резистора підганяють під вибраний межа спрацьовування захисту в такому порядку. До виходу стабілізатора підключають з'єднані послідовно амперметр і дротовий змінний резистор опором 25...30 Ом. На вхід стабілізатора подають відповідну напругу від випрямляча, і резистором R2 встановлюють на виході напругу 10...15 Ст. Потім змінним резистором, що виконує функцію еквівалента навантаження, встановлюють по амперметру струм, рівний 2 А, і підбором опору резистора R6 домагаються спрацьовування системи захисту.

У радіоаматорський практиці трапляються обставини, коли від перевантаження струмами меншого значення, наприклад, 50 або 100 мА, захищати доводиться не тільки сам стабілізатор напруги, але і живиться від нього пристрій. При цьому бажано мати ступінчасту систему захисту, виконану, наприклад, за схемою, наведеною на рис.4. Тут резистор R6.1 першої ступені, розрахований на мінімальний струм захисту 50 мА, включений до стабілізатор постійно, а паралельно йому перемикачем SA2 підключають резистори R6.2...R6.5 чотирьох інших ступенів: 100 мА, 500 мА, 1 А і 2 А.

Стабілізатор напруги з подвійним захистом

Рис.4. Ступенева система захисту

Зазначені на схемі опору резисторів - орієнтовні. Точніше їх можна розрахувати, лише знаючи напруга відкривання тиристора, що працює в стабілізаторі. Виміряти цю напругу можна так. Движок змінного резистора R2 встановіть в крайнє нижнє (за схемою) положення і підключіть до нього керуючий електрод тиристора, отпаяв його від правого (за схемою) виведення резистора R6.1. Потім увімкніть живлення та повільно збільшуйте резистором R2 напруга на керуючому електроді тиристора. У момент відкривання тиристора, про що просигналізує світлодіод, виміряйте вольтметром це напруга.

Резистори R6.2...R6.5 монтуються безпосередньо на контактах перемикача SA2. Резистори RS1 і R12 підбираються конкретно під наявний вимірювальний прилад.

Джерела

  1. О. Лук'янчиков. Стабілізатор напруги з подвійним захистом від КЗ в навантаженні. - Радіо, 1986, N9, С. 56.
  2. А. Бизер. Захисні пристрої блоків живлення. - Радіо, 1977, N2, С. 47.
  3. Ю. Тімлін. Здвоєний двухполярный блок живлення. - На допомогу радіоаматорові, вип. 71. - М.: ДОСААФ, 1980
  4. Ст. Борисов. Стабілізований блок живлення. - Радіо, 1979, N6, С. 54.
Tags

Коментарі до новини