Ổn áp trên một bóng bán dẫn hiệu ứng trường mạnh mẽ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Thiết bị chống sét lan truyền

 Bình luận bài viết

Bài báo mô tả một bộ điều chỉnh điện áp tương tự cho nguồn điện công suất cao. Tác giả đã cố gắng cải thiện đáng kể các thông số của bộ ổn định bằng cách sử dụng một bóng bán dẫn hiệu ứng trường chuyển mạch mạnh mẽ làm phần tử nguồn.

Khi chế tạo các bộ ổn định điện áp dòng cao, những người nghiệp dư vô tuyến thường sử dụng các vi mạch sê-ri 142 chuyên dụng và các loại tương tự, được "tăng cường" bởi một hoặc nhiều bóng bán dẫn lưỡng cực được kết nối song song. Nếu cho những mục đích này, một bóng bán dẫn hiệu ứng trường chuyển mạch mạnh mẽ được sử dụng, thì có thể lắp ráp một bộ ổn định dòng điện cao đơn giản hơn.

Sơ đồ của một trong các tùy chọn cho bộ ổn định như vậy được hiển thị trong Hình 1. Nó sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường IRLR2905 mạnh mẽ làm bóng bán dẫn điện. Mặc dù nó được thiết kế để hoạt động ở chế độ phím (chuyển mạch), nhưng trong bộ ổn định này, nó được sử dụng ở chế độ tuyến tính. Bóng bán dẫn ở trạng thái mở có điện trở kênh rất thấp (0,027 Ohm), cung cấp dòng điện lên tới 30 A ở nhiệt độ vỏ lên tới 100 ° C, có độ dốc cao và chỉ cần 2,5 ... 3 V để điều khiển điện áp cổng [1]. Công suất tiêu tán bởi bóng bán dẫn có thể đạt tới 110 watt.

Transistor hiệu ứng trường được điều khiển bởi chip ổn áp song song KR142EN19 (TL431). Mục đích, thiết bị và thông số của nó được mô tả chi tiết trong bài viết [2]. Bộ ổn định hoạt động (Hình 1) như sau. Khi máy biến áp mạng T1 được kết nối với mạng, một điện áp xoay chiều khoảng 13 V (giá trị hiệu dụng) xuất hiện trên cuộn thứ cấp của nó. Nó được chỉnh lưu bằng cầu đi-ốt VD1 và một tụ điện làm mịn dung lượng cao (thường là vài chục nghìn microfarad) được phân bổ điện áp không đổi khoảng 16 V.

Nó đi vào cống của một bóng bán dẫn mạnh VT1 và qua điện trở R1 đến cổng, mở bóng bán dẫn. Một phần điện áp đầu ra thông qua bộ chia R2R3 được đưa đến đầu vào của chip DA1, đóng mạch OOS. Điện áp ở đầu ra của bộ ổn định tăng cho đến khi điện áp ở đầu vào điều khiển vu của vi mạch DA1 đạt đến ngưỡng, khoảng 2,5 V. Tại thời điểm này, vi mạch mở ra, giảm điện áp ở cổng của một bóng bán dẫn mạnh, tức là một phần đóng nó và Thiết bị vào chế độ ổn định. Tụ điện C3 tăng tốc đầu ra của bộ ổn định sang chế độ vận hành. Giá trị của điện áp đầu ra có thể được đặt trong phạm vi từ 2,5 đến 30 V bằng cách chọn điện trở R2, giá trị của nó có thể thay đổi trong một phạm vi rộng. Các tụ điện C1, C2 và C4 đảm bảo hoạt động ổn định của bộ ổn định.

Đối với phiên bản được mô tả của bộ ổn định, điện áp rơi tối thiểu trên bóng bán dẫn điều chỉnh mạnh mẽ VT1 là 2,5 ... 3 V, mặc dù bóng bán dẫn này có khả năng hoạt động ở điện áp nguồn tiêu hao gần bằng không. Hạn chế này là do điện áp điều khiển đến cổng đến từ mạch thoát, do đó, với điện áp rơi thấp hơn qua nó, bóng bán dẫn sẽ không mở, vì cổng của bóng bán dẫn mở phải có điện áp dương so với nguồn.

Để giảm điện áp rơi trên bóng bán dẫn điều chỉnh, nên cấp nguồn cho mạch cổng của nó từ một bộ chỉnh lưu riêng có điện áp lớn hơn 5 ... 7 V so với điện áp đầu ra của bộ ổn định.

Nếu không thể chế tạo thêm bộ chỉnh lưu, thì có thể đưa thêm một diode và tụ điện vào thiết bị (Hình 2).

Hiệu quả của một sàng lọc đơn giản như vậy có thể là tuyệt vời. Thực tế là điện áp cung cấp cho cống của bóng bán dẫn đang dao động, có một thành phần biến thiên đáng kể, tăng khi mức tiêu thụ dòng điện tăng. Nhờ có diode VD2 và tụ điện C5, điện áp cổng sẽ xấp xỉ bằng giá trị cực đại của xung, tức là có thể cao hơn vài vôn so với mức trung bình hoặc tối thiểu. Do đó, bộ ổn định hoạt động hiệu quả ở điện áp nguồn tiêu hao trung bình thấp hơn.

Có thể thu được kết quả tốt nhất nếu điốt VD2 được kết nối với cầu chỉnh lưu (Hình 3).

Trong trường hợp này, điện áp trên tụ C5 sẽ tăng lên, vì điện áp rơi trên diode VD2 sẽ nhỏ hơn điện áp rơi trên các điốt cầu, đặc biệt là ở dòng điện cực đại. Nếu cần điều chỉnh trơn tru điện áp đầu ra, nên thay thế điện trở không đổi R2 bằng biến trở hoặc điện trở cắt. Giá trị của điện áp đầu ra có thể được xác định theo công thức Uout \u2,5d 1 (2 + R3 / R840). Được phép sử dụng một bóng bán dẫn phù hợp từ danh sách trong bảng tham chiếu ở trên, tốt nhất là được đánh dấu bằng màu vàng, trong thiết bị. Ví dụ: nếu bạn sử dụng IRF4,5, thì giá trị tối thiểu của điện áp điều khiển tại cổng sẽ là 5 ... 2 V. Tụ điện - tantalum cỡ nhỏ, điện trở - MLT, S33-1, P4-2. Điốt VD1 - bộ chỉnh lưu có điện áp rơi nhỏ (điốt gecmani, Schottky). Các thông số của máy biến áp, cầu đi-ốt và tụ điện CXNUMX được chọn dựa trên điện áp và dòng điện đầu ra cần thiết.

Mặc dù bóng bán dẫn được thiết kế cho dòng điện cao và khả năng tản nhiệt cao, nhưng để phát huy hết tiềm năng của nó, cần phải đảm bảo khả năng tản nhiệt hiệu quả. Bóng bán dẫn ứng dụng được thiết kế để lắp đặt trên bộ tản nhiệt bằng cách hàn. Trong trường hợp này, nên sử dụng một tấm đồng trung gian dày vài milimét để hàn bóng bán dẫn và trên đó có thể lắp đặt các bộ phận còn lại (Hình 4). Sau đó, sau khi hoàn thành cài đặt, tấm có thể được đặt trên bộ tản nhiệt. Hàn không còn cần thiết, vì tấm sẽ có diện tích tiếp xúc nhiệt lớn với bộ tản nhiệt.

Hình 4

Nếu bạn sử dụng chip DA1 loại TL431C, điện trở loại P1-12 và tụ điện chip tương ứng để gắn trên bề mặt, chúng có thể được đặt trên bảng mạch in (Hình 5) làm bằng sợi thủy tinh một mặt. Bảng mạch được hàn vào các cực của bóng bán dẫn và dán vào tấm đồng nói trên bằng keo. Ví dụ, bạn có thể sử dụng một tấm như vậy, một vỏ có mặt bích từ một bóng bán dẫn lưỡng cực mạnh bị hỏng, chẳng hạn như KT827, bằng cách sử dụng giá đỡ có bản lề.

Việc thiết lập bộ ổn định phụ thuộc vào việc thiết lập giá trị yêu cầu của điện áp đầu ra. Cần kiểm tra thiết bị xem có tự kích thích trong toàn bộ phạm vi dòng điện hoạt động không. Đối với điều này, điện áp tại các điểm khác nhau của thiết bị được theo dõi bằng máy hiện sóng. Nếu xảy ra hiện tượng tự kích thích, thì song song với các tụ điện C1, C2 và C4, nên kết nối các tụ gốm có công suất 0,1 μF với các dây dẫn có chiều dài tối thiểu. Các tụ điện này được đặt càng gần bóng bán dẫn VT1 và chip DA1 càng tốt.

Văn chương

1. Các bóng bán dẫn chuyển mạch hiệu ứng trường mạnh mẽ từ International Rectifier. - Đài phát thanh, 2001, số 5, tr. 45.
2. I. Nechaev. Ứng dụng bất thường của chip KR142EN19A. - Đài phát thanh, 2003, số 5, tr. 53, 54.

Tác giả: I. Nechaev, Kursk

Xem các bài viết khác razdela Thiết bị chống sét lan truyền.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến ​​phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Nanoanten quang học và nguyên tử vàng 26.05.2021 Trong một nỗ lực để khắc phục hạn chế này, các nhà nghiên cứu đang phát triển các nanoantenna kim loại tập trung ánh sáng thành một khối lượng cực nhỏ để khuếch đại mạnh mẽ bất kỳ tín hiệu nào đến từ cùng một vùng kích thước nano. Nanoanten là xương sống của nanoplasmonics, một lĩnh vực có tác động sâu sắc đến cảm biến sinh học, quang hóa, thu năng lượng mặt trời và quang tử. Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại ETH Lausanne, dẫn đầu bởi Giáo sư Christoph Galland thuộc Trường Khoa học Cơ bản, đã phát hiện ra rằng khi ánh sáng laser màu xanh lục chiếu vào một nanoantenna vàng, cường độ của nó tăng cục bộ đến mức nó "đánh bật" các nguyên tử vàng ra khỏi vị trí cân bằng của chúng, duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc tổng thể. Nanoantenna vàng cũng khuếch đại ánh sáng rất yếu bị phân tán bởi các khuyết tật nguyên tử mới hình thành, khiến nó có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Do đó, vũ điệu kích thước nano này của các nguyên tử có thể được quan sát dưới dạng các tia huỳnh quang màu cam và đỏ, là dấu hiệu của các nguyên tử đang trải qua quá trình sắp xếp lại. Galland cho biết: “Những hiện tượng quy mô nguyên tử như vậy sẽ khó quan sát tại chỗ, ngay cả khi sử dụng kính hiển vi điện tử hoặc tia X rất tinh vi, bởi vì các cụm nguyên tử vàng phát ra ánh sáng nhấp nháy bị chôn vùi bên trong một môi trường phức tạp giữa hàng tỷ nguyên tử khác”. Kết quả bất ngờ đặt ra những câu hỏi mới về cơ chế hiển vi chính xác mà nhờ đó ánh sáng xanh lục liên tục yếu có thể khiến một số nguyên tử vàng chuyển động. Wen Chen, tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết: “Trả lời được những điều này sẽ là chìa khóa để đưa nanoantenna quang học từ phòng thí nghiệm vào thế giới ứng dụng - và chúng tôi đang nghiên cứu điều đó”.

Tin tức thú vị khác:

▪ Tấm xốp 450 mm và in thạch bản UV cứng

▪ Vỏ điện thoại thông minh có túi khí

▪ 35 phút đi bộ mỗi ngày giúp giảm nguy cơ đột quỵ

▪ Áo sơ mi cường lực

▪ API cấp thấp mới sẽ giảm tiêu thụ điện năng của chip ARM

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Thợ điện. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Trăm năm cô đơn. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Làm thế nào để không cảm ơn người Đan Mạch? đáp án chi tiết

▪ bài viết Elderberry là quá nhỏ. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ bài viết Thiết bị tìm huyệt. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài báo Tự động hóa và cơ điện tử. Tự động đóng lại (AR). Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024