Описание принципа работы схемы с непрерывным регулированием

Оглавление

Введение

Описание стабилизированного источника питания с непрерывным регулированием

Описание стабилизатора напряжения с импульсным регулированием

Расчет ПСН

Список использованной литературы

 

Введение

стабилизированный напряжение импульсный питание

Для выполнения задания были выбраны две схемы (с непрерывным и импульсным регулированием) и рассчитан параметрический стабилизатор напряжения (далее - ПСН).

Схема с непрерывным регулированием представляет собой источник питания со стабилизацией по напряжению и току. Оригинальная схема была взята из журнала Радио, №10 за 2006г.

Схема с импульсным регулированием - это импульсный стабилизатор напряжения, построенный на микросхеме ШИМ - контроллера TL494 фирмы Texas Instruments (ШИМ - Широтно-импульсная модуляция). Материал по этой схеме взят на ресурсе http://www.interlavka.narod.ru/stats03/impustab.htm, автор - Олег Николайчук. Также данная схема публиковалась в журнале Схемотехника.

 

Описание стабилизированного источника питания с непрерывным регулированием

.   Описание микросхем, используемых в данной схеме:

1. Микросхема регулируемого стабилизатора напряжения LM317 представлена фирмой Texas Instruments.

 

Рис.1 Типовая схема включения микросхемы LM317

 

Регулировка выходного напряжения осуществляется посредством изменения коэффициента деления делителя напряжения R1+R2. Конденсаторы - сглаживающие.

.   Микросхема операционного усилителя (далее - ОУ) LM308 фирмы Linear Technology

Описание принципа работы схемы с непрерывным регулированием

Схема, изображенная на рис.2, работает следующим образом:

Трансформатор Т1, имеющий две вторичные обмотки, преобразует сетевое напряжение 220 В в два напряжения, снимаемых с обмоток II и III.

Напряжение, снимаемое со вторичной обмотки, обозначенной II, выпрямляется при помощи двухполупериодного выпрямителя, построенного на диодах VD3-VD6 и сглаживающих конденсаторах С3-С6 и прикладывается к левому (по схеме) выводу резистора R3 и эмиттеру транзистора VT1, который разгружает стабилизатор напряжения DA1 при больших токах нагрузки.

Напряжение, снимаемое с обмотки III, прикладывается к двухполярному источнику питания, построенному на однополупериодных выпрямителях VD1+C1 и VD2+C2 соответственно для каждого полупериода, а также двух ПСН (VD7+R1 и VD8+R2) со сглаживающими конденсаторами C7 и C8. Этот источник предназначен для питания микросхемы DA2 (ОУ), реализующей функции компаратора в цепи ООС по току.

 

Рис.2 Принципиальная схема линейного стабилизатора напряжения

 

На микросхеме DA1 и резисторах R6 и R10 собран регулируемый стабилизатор напряжения. Регулировка осуществляется перемещением движка резистора R10, за счет чего на выходе DA1, а, следовательно, и на выходе (+) всей схемы устанавливается требуемое напряжение. При малых токах нагрузка питается по цепи: обмотка II трансформатора Т1 - выпрямитель - R3 - вход DA1 - выход DA1 - нагрузка.

Если ток нагрузки достигнет некоторого уровня, это вызовет падение напряжения на резисторе R3, имеющего небольшой номинал (30 Ом), которое приложится к переходу база-эмиттер мощного транзистора VT1, за счет чего транзистор начнет открываться и пропускать через себя ток. Ток нагрузки разделяется, и нагрузка питается уже по двум цепям: одна описана выше, а другая начинается в точке соединения R3 и выпрямителя: VT1 - R9 - нагрузка. Таким образом, транзистор VT1 разгружает микросхему стабилизатора DA1 по току и препятствует её чрезмерному нагреву и выходу из строя.

По описанному принципу в данной схеме реализуется стабилизация по напряжению. На выходе схема имеет сглаживающий конденсатор C10, обеспечивающий сглаживание пульсаций уже стабилизированного напряжения.

Стабилизация по току реализована следующим образом.

Сигнал обратной связи по току снимается с резистора R9 и поступает через резистор R8 на инвертирующий вход ОУ DA2. R9 имеет маленький номинал (0,75 Ом) и является датчиком тока. Этот ток протекает через переменный резистор R8, резисторы R7, R4, R10. Последние два имеют значительно меньшее сопротивление, чем R8 и R7 и не оказывают существенного влияния на напряжение, приложенное к инвертирующему входу ОУ. Таким образом, R8 и R7 образуют делитель напряжения, и снимаемое с него напряжение оказывается приложенным к выводу 2 микросхемы DA2.

Поскольку вывод 3 этой же микросхемы присоединен к выходу DA1, то напряжение на выводе 6 (выход ОУ) будет иметь высокий уровень до тех пор, пока ток, протекающий через нагрузку и цепь R8-R7 и регулируемый резистором R8, не создаст на выводе 2 напряжение, близкое к тому, что приложено к выводу 3 (то есть к напряжению на нагрузке). Это вызовет понижение напряжения на выводе 6, что спровоцирует протекание тока через диод VD9 и светодиод HL1. Диод VD9, смещенный в прямом направлении, вместе с резистором R5 образует делитель напряжения, подключенный к DA1. Этот делитель задает микросхеме такой режим работы, при котором напряжение на её выходе резко понижается, из-за чего уменьшается и ток, протекающий через нагрузку.