모든 전원 공급 장치에 대한 보호 장치 다이어그램. 과부하 보호 기능이 있는 규제 전원 공급 장치

이미 다양한 공급 전압(4.5, 9, 12V)으로 수제 제품을 만들어야 했습니다. 그리고 매번 적절한 수의 배터리나 셀을 구입해야 했습니다. 그러나 필요한 전원을 항상 사용할 수 있는 것은 아니며 서비스 수명도 제한됩니다. 이것이 가정 연구실에 아마추어 무선 실습의 거의 모든 경우에 적합한 범용 소스가 필요한 이유입니다. 이것은 0.5 ~ 12V의 DC 전압을 제공하는 아래 설명된 AC 전원 공급 장치일 수 있습니다. 장치에서 끌어온 전류량이 0.5A에 도달할 수 있지만 출력 전압은 안정적으로 유지됩니다. 그리고 블록의 또 다른 장점은 초보자 무선 아마추어에게 특히 중요한 구조의 검증 및 조정 중에 실제로 자주 발생하는 단락을 두려워하지 않는다는 것입니다.

전원 공급 장치 다이어그램은 쌀. 하나. 주전원 전압은 플러그 XI, 퓨즈 FX 및 스위치 S1을 통해 강압 변압기 T1의 1차 권선에 공급됩니다. 2차 권선의 교류 전압은 다이오드 VI - V4에 조립된 정류기에 공급됩니다. 정류기의 출력은 이미 일정한 전압을 가지며 커패시터 C1에 의해 평활화됩니다.

그 다음은 저항 R2-R5, 트랜지스터 V8, V9 및 제너 다이오드 V7을 포함하는 전압 조정기입니다. 가변 저항 R3은 장치의 출력(소켓 X2 및 X3)에서 0.5~12V의 전압으로 설정할 수 있습니다.

단락 보호는 트랜지스터 V6에서 구현됩니다. 부하의 단락이 사라지는 즉시 다시 시작하지 않고 이전에 설정한 전압이 출력에 다시 나타납니다.

강압 변압기의 2 차 권선에서 13-17 볼트.

다이오드는 D226 시리즈 중 하나일 수 있습니다(예: D226V, D226D 등) - K50-16 유형의 커패시터 C1. 고정 저항 - MLT, 가변 - SP-1. 제너 다이오드 D814D 대신 D813을 사용할 수 있습니다. 트랜지스터 V6, V8은 가능한 가장 높은 전류 전달 계수를 가진 MP39B, MP41, MP41A, MP42B로 간주할 수 있습니다. 모든 문자 인덱스가 있는 트랜지스터 V9 - P213, P216, P217. 적합 및 P201 - P203. 트랜지스터는 라디에이터에 설치해야 합니다.

나머지 부품 - 스위치, 퓨즈, 플러그 및 소켓 - 모든 디자인.

평소와 같이 설치 완료 후 먼저 모든 연결의 정확성을 확인한 다음 전압계로 무장하고 전원 공급 장치 확인을 진행하십시오. 블록의 플러그를 주전원 소켓에 삽입하고 스위치 S1에 전원을 공급한 후 즉시 커패시터 C1의 전압을 확인하십시오. 15-19V여야 합니다. 그런 다음 가변 저항 R3 슬라이더를 지침에 따라 위쪽 위치로 설정합니다. 도표를 보고 X2 및 XZ 소켓의 전압을 측정하십시오. 약 12V여야 합니다. 전압이 훨씬 낮으면 제너 다이오드의 작동을 확인하십시오. 전압계를 단자에 연결하고 전압을 측정하십시오. 이 지점에서 전압은 약 12V여야 합니다. 다른 문자 인덱스(예: D814A)의 제너 다이오드를 사용하고 트랜지스터 V6의 출력이 올바르게 켜졌거나 오작동하는 경우. 이 트랜지스터의 영향을 배제하려면 제너 다이오드의 애노드에서 컬렉터의 출력을 납땜 해제하고 제너 다이오드의 전압을 다시 측정하십시오. 이 경우 전압이 낮으면 저항 R2가 공칭 값(360옴)을 준수하는지 확인합니다. 전원 공급 장치의 출력(약 12V)에서 원하는 전압에 도달하면 저항 슬라이더를 회로 아래로 이동해 보십시오. 장치의 출력 전압은 점차적으로 거의 0으로 감소해야 합니다.
이제 부하가 걸린 장치의 작동을 확인하십시오. 40-50 옴의 저항과 최소 5 와트의 전력을 가진 저항을 소켓에 연결하십시오. 예를 들어 저항이 160-200옴인 병렬 연결된 4개의 MLT-2.0 저항(전력 2W)으로 구성할 수 있습니다. 저항과 병렬로 전압계를 켜고 다이어그램에 따라 가변 저항 R3의 슬라이더를 위쪽 위치로 설정합니다. 전압계 바늘은 최소 11V의 전압을 보여야 합니다. 전압이 더 떨어지면 저항 R2의 저항을 줄여 보십시오(대신 330 또는 300옴 저항 설치).

차단기의 동작을 점검할 시간이 되었습니다. 1-2A의 전류계가 필요하지만 최대 750mA의 직류 측정에 포함된 Ts20과 같은 테스터를 사용할 수 있습니다. 먼저 전원 공급 장치의 가변 저항을 사용하여 출력 전압을 5-6V로 설정한 다음 전류계 프로브를 장치의 출력 소켓에 연결합니다. 음극 프로브는 X2 소켓에, 양극 프로브는 X3 소켓에 연결합니다. 첫 번째 순간에 전류계 바늘은 눈금의 마지막 부분으로 점프한 다음 0으로 돌아와야 합니다. 그렇다면 기계가 제대로 작동하는 것입니다.

블록의 최대 출력 전압은 제너 다이오드의 안정화 전압에 의해서만 결정됩니다. 그리고 다이어그램에 표시된 D814D (D813)의 경우 11.5 ~ 14V가 될 수 있으므로 필요한 경우 최대 전압을 약간 높이거나 원하는 안정화 전압의 제너 다이오드를 선택하거나 D815E와 같은 다른 것으로 교체하십시오 (안정화 전압 15V). 그러나이 경우 저항 R2를 변경하고 (저항을 줄임) 0.5A의 부하에서 정류 전압이 최소 17V가되는 변압기를 사용해야합니다 (커패시터 단자에서 측정).

마지막 단계는 가변 저항기의 눈금 눈금으로 미리 케이스 전면 패널에 붙여야 합니다. 물론 DC 전압계가 필요합니다. 장치의 출력 전압을 제어하고 가변 저항 슬라이더를 다른 위치로 설정하고 각각의 전압 값을 눈금에 표시합니다.

KT805 트랜지스터의 단락 보호 기능이 있는 조정 가능한 전원 공급 장치.

아래 그림은 간단한 안정화 전원 공급 장치의 다이어그램을 보여줍니다. 여기에는 강압 변압기(T1), 브리지 정류기(VD1 - VD4), 커패시터 필터(C1) 및 반도체 전압 조정기가 포함됩니다. 전압 조정기 회로를 사용하면 0 ~ 12V 범위에서 출력 전압을 원활하게 조정할 수 있으며 출력(VT1)에서 단락으로부터 보호됩니다. 저전압 납땜 인두에 전원을 공급하고 교류 전류를 실험하기 위해 추가 변압기 권선이 제공됩니다. 정전압(LED HL2) 및 가변 전압(LED HL1) 표시가 있습니다. 전체 장치를 켜려면 SA1 토글 스위치가 사용되며 납땜 인두는 SA2입니다. 부하는 SA3에 의해 분리됩니다. 과부하로부터 AC 회로를 보호하기 위해 퓨즈 FU1 및 FU2가 제공됩니다. 출력 전압 값은 출력 전압 조정기 노브(전위차계 R4)에 표시됩니다. 원하는 경우 안정기의 출력에 포인터 전압계를 설치하거나 디지털 디스플레이가 있는 전압계를 조립할 수 있습니다.

아래 그림은 부하의 단락 표시가 있는 수정된 안정기 회로의 일부를 보여줍니다. 일반 모드에서는 녹색 LED가 켜지고 부하가 닫히면 빨간색입니다.

보호 회로를 구현하는 것은 어렵지 않습니다. 특히 단락 및 과부하로부터 모든 장치를 보호하는 것이 매우 중요하기 때문입니다. 어떤 이유로 장치에서 단락이 발생하면 복구할 수 없는 결과를 초래할 수 있습니다. 불필요한 비용과 장치가 소진되지 않도록 보호하려면 아래 구성표에 따라 약간만 수정하면 됩니다.

전체 회로가 상호 보완적인 트랜지스터 쌍에 구축된다는 점에 유의해야 합니다. 이해를 돕기 위해 구의 의미를 해독해 보겠습니다. 상보적 쌍은 매개변수가 같지만 pn 접합의 방향이 다른 트랜지스터라고 합니다.

저것들. 트랜지스터에 대한 전압, 전류, 전력 및 기타의 모든 매개변수는 정확히 동일합니다. 차이점은 트랜지스터 p-n-p 또는 n-p-n의 유형에서만 나타납니다. 우리는 또한 당신이 더 쉽게 구입할 수 있도록 보완 쌍의 예를 제공할 것입니다. 러시아어 명명법: KT361/KT315, KT3107/KT3102, KT814/KT815, KT816/KT817, KT818/KT819. BD139 / BD140은 수입품으로 제격입니다. 릴레이는 최소 12V, 10-20A의 작동 전압에 대해 선택해야 합니다.

동작 원리:

특정 임계값을 초과하면(임계값은 경험적으로 가변 저항에 의해 설정됨) 상보적 트랜지스터 쌍의 키가 닫힙니다. 장치 출력의 전압이 사라지고 LED가 켜지면서 장치의 보호 시스템이 작동 중임을 나타냅니다.

트랜지스터 사이의 버튼을 사용하면 보호 기능을 재설정할 수 있습니다(고정 상태에서는 닫혀 있습니다. 즉, 열리도록 작동함). 다른 방법으로 보호 기능을 재설정할 수 있습니다. 장치를 껐다가 켜기만 하면 됩니다. 보호는 전원 공급 장치 또는 배터리 충전기와 관련이 있습니다.

정기적으로 전자 장치를 설계하는 모든 아마추어 라디오는 집에 전원 공급 장치가 조절되어 있다고 생각합니다. 그 물건은 실제로 편리하고 유용하며 실제로 시도한 후에는 관리하기가 어려워집니다. 실제로, 예를 들어 LED를 확인해야 하는 경우 LED에 공급되는 전압이 크게 초과되면 후자가 단순히 타버릴 수 있으므로 작동 전압을 정확하게 설정해야 합니다. 또한 디지털 회로를 사용하여 멀티미터의 출력 전압을 5볼트로 설정하거나 필요한 다른 전압으로 설정하고 계속 진행합니다.

많은 초보 라디오 아마추어는 먼저 출력 전류 및 단락 보호를 조정하지 않고 간단한 조정 가능한 전원 공급 장치를 조립합니다. 약 5년 전에 나는 0.6에서 11볼트까지 조정 가능한 출력 전압만 있는 간단한 전원 공급 장치를 조립했습니다. 그 구성표는 아래 그림에 나와 있습니다.

그러나 몇 달 전에 나는 이 전원 공급 장치를 업그레이드하고 작은 단락 보호 회로로 회로를 보완하기로 결정했습니다. 나는 라디오 잡지의 문제 중 하나에서 이 계획을 발견했습니다. 자세히 살펴보면 회로가 여러 면에서 앞에서 조립한 전원 공급 장치의 위 개략도를 연상시키는 것으로 나타났습니다. 전원 공급 회로에 단락이 발생하면 단락 표시 LED가 꺼지고 이를 표시하고 출력 전류는 30mA가 됩니다. 자신의 계획을 보완하기 위해 이 계획에 참여하기로 결정했습니다. 추가 기능이 포함된 Radio 매거진의 원본 다이어그램은 아래 그림에 나와 있습니다.

다음 그림은 이 회로에서 조립해야 하는 부분을 보여줍니다.

일부 부품, 특히 저항 R1 및 R2의 값은 위쪽으로 다시 계산해야 합니다. 누군가이 회로에서 나가는 전선을 어디에 연결해야 하는지에 대해 여전히 질문이 있는 경우 다음 그림을 제공합니다.

나는 또한 조립된 회로에서 그것이 첫 번째 회로인지 또는 라디오 잡지의 회로인지에 관계없이 출력에 플러스와 마이너스 사이에 1kΩ 저항을 넣어야 한다고 덧붙일 것입니다. 라디오 매거진의 다이어그램에서 이것은 저항 R6입니다. 그런 다음 보드를 산세척하고 전원 공급 장치 케이스에 모든 것을 함께 조립해야 합니다. 프로그램의 미러 보드 스프린트 레이아웃필요 없음. 단락 보호 PCB 도면:

약 한 달 전에 이 전원 공급 장치와 함께 사용할 수 있는 출력 전류 조정기 부착용 회로를 발견했습니다. 이 사이트에서 가져왔습니다. 그런 다음 이 접두사를 별도의 케이스에 조립하고 출력 전류 제어가 중요한 배터리 및 유사한 작업을 충전하는 데 필요에 따라 연결하기로 결정했습니다. 나는 셋톱 박스의 다이어그램을 제공합니다. kt3107 트랜지스터는 kt361로 대체되었습니다.

그러나 나중에 편의를 위해 이 모든 것을 한 건물에 통합하는 아이디어가 떠올랐습니다. 전원 케이스를 열어보니 여유공간이 부족하고 가변저항이 안들어가네요. 전류 조정기 회로는 크기가 다소 큰 강력한 가변 저항을 사용합니다. 다음과 같이 보입니다.

그런 다음 두 케이스를 나사로 간단히 연결하여 보드를 와이어로 연결하기로 결정했습니다. 또한 토글 스위치를 조정 가능한 전류가 있는 출력과 조정되지 않은 출력의 두 위치로 설정했습니다. 첫 번째 경우에는 전원 공급 장치 메인 보드의 출력이 전류 레귤레이터의 입력에 연결되고 전류 레귤레이터의 출력은 전원 공급 장치 본체의 클램프로 이동했으며 두 번째 경우에는, 클램프는 전원 공급 장치의 메인 보드 출력에 직접 연결되었습니다. 이 모든 것은 2개의 위치에 대한 6핀 토글 스위치로 전환되었습니다. 전류 조정기의 인쇄 회로 기판 도면을 제공합니다.

PCB 도면에서 R3.1과 R3.3은 가변저항의 1번 핀과 3번 핀입니다. 왼쪽부터 세어보면 알 수 있습니다. 누군가가 반복하고 싶다면 전환용 토글 스위치의 연결 다이어그램을 제공합니다.

나는 아카이브에 전원 공급 장치의 인쇄 회로 기판, 보호 회로 및 전류 조정 회로를 첨부했습니다. AKV에서 준비한 자료입니다.

트랜지스터와 전원 공급 장치의 연결 다이어그램은 그림 1에 표시되어 있으며 저항 R1의 다양한 저항에 대한 트랜지스터의 전류-전압 특성은 그림 2에 나와 있습니다. 이것이 보호가 작동하는 방식입니다. 저항의 저항이 0이고(즉, 소스가 게이트에 연결됨) 부하가 약 0.25A의 전류를 끌어오면 전계 효과 트랜지스터의 전압 강하는 1.5V를 초과하지 않으며 실질적으로 모든 정류된 전압이 부하에 가해집니다. 부하 회로에 단락이 나타나면 정류기를 통과하는 전류가 급격히 증가하고 트랜지스터가 없는 경우 수 암페어에 도달할 수 있습니다. 트랜지스터는 전압 강하에 관계없이 단락 전류를 0.45...0.5A로 제한합니다. 이 경우 출력 전압은 0이 되고 전체 전압은 FET에서 떨어집니다. 따라서 단락이 발생한 경우 이 예에서 전원에서 소비되는 전력은 두 배를 넘지 않으며 대부분의 경우 허용 가능한 수준이며 전원 공급 장치 부품의 "상태"에 영향을 미치지 않습니다.

쌀. 2

저항 R1의 저항을 높여 단락 전류를 줄일 수 있습니다. 단락 전류가 최대 부하 전류의 약 2배가 되도록 저항을 선택해야 합니다.
이 보호 방법은 평활 RC 필터가 있는 전원 공급 장치에 특히 편리합니다. 그러면 필터 저항 대신 전계 효과 트랜지스터가 켜집니다(예: 그림 3 참조).
정류된 거의 모든 전압은 단락 중에 전계 효과 트랜지스터에서 떨어지므로 빛 또는 소리 신호에 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 다음은 광 신호를 켜기 위한 다이어그램입니다(그림 7). 부하와 함께 모든 것이 정상이면 녹색 LED HL2가 켜집니다. 이 경우 트랜지스터 양단의 전압 강하는 HL1 LED를 켜기에 충분하지 않습니다. 그러나 부하에 단락이 발생하자마자 HL2 LED는 꺼지지만 HL1은 빨간색으로 깜박입니다.

쌀. 삼

저항 R2는 위의 권장 사항에 따라 원하는 단락 전류 제한에 따라 선택됩니다.
사운드 신호 장치의 연결 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 4. 트랜지스터의 드레인과 소스 사이 또는 HL1 LED와 같이 드레인과 게이트 사이에 연결할 수 있습니다.
신호 장치에 충분한 전압이 표시되면 단접합 트랜지스터 VT2에서 만들어진 AF 발생기가 작동하고 BF1 헤드폰에서 소리가 들립니다.
단접합 트랜지스터는 KT117A-KT117G가 될 수 있으며 전화는 저저항입니다(저전력 다이내믹 헤드로 교체 가능).

쌀. 네

저전류 부하의 경우 KP302V 전계 효과 트랜지스터의 단락 전류 제한기를 전원 공급 장치에 도입할 수 있습니다. 다른 블록용 트랜지스터를 선택할 때는 허용 전력과 드레인-소스 전압을 고려해야 합니다.
물론 이러한 자동화는 부하의 단락에 대한 보호 기능이 없는 안정화된 전원 공급 장치에도 도입될 수 있습니다.

이것은 네트워크에서 사용하도록 설계된 소형 범용 단락 보호 장치입니다. 회로를 다시 배선하지 않고 대부분의 전원 공급 장치에 맞도록 특별히 설계되었습니다. 회로는 미세 회로가 있음에도 불구하고 매우 이해하기 쉽습니다. 컴퓨터에 저장하면 가장 좋은 크기로 볼 수 있습니다.

회로를 납땜하려면 다음이 필요합니다.

  1. 1 - TL082 이중 연산 증폭기
  2. 2 - 1n4148 다이오드
  3. 1 - tip122 NPN 트랜지스터
  4. 1 - BC558 PNP 트랜지스터 BC557, BC556
  5. 1 - 2700옴 저항
  6. 1 - 1000옴 저항
  7. 1 - 10kΩ 저항
  8. 1 - 22kΩ 저항
  9. 1 - 전위차계 10kΩ
  10. 1 - 커패시터 470 마이크로패럿
  11. 1 - 커패시터 1 마이크로패럿
  12. 1 - 일반적으로 닫힌 스위치
  13. 1 - 릴레이 모델 T74 "G5LA-14"

PSU에 회로 연결

여기서 낮은 값의 저항은 전원 공급 장치의 출력과 직렬로 연결됩니다. 전류가 흐르기 시작하면 작은 전압 강하가 발생하며 이 전압 강하를 사용하여 전력이 과부하 또는 단락의 결과인지 판단합니다. 이 회로의 중심에는 비교기로 포함된 연산 증폭기(op-amp)가 있습니다.

  • 비반전 출력의 전압이 반전 출력의 전압보다 높으면 출력이 "하이" 레벨로 설정됩니다.
  • 비반전 출력의 전압이 반전 출력의 전압보다 낮으면 출력이 "낮음" 레벨로 설정됩니다.

사실, 이것은 기존의 마이크로 회로의 논리적인 5볼트 레벨과 아무 관련이 없습니다. 연산 증폭기가 "높음"일 때 출력은 공급 전압의 양의 전위에 매우 가깝기 때문에 공급이 +12V이면 "높음"은 +12V에 접근합니다. 연산 증폭기가 "낮음"일 때 ", 출력은 거의 공급 전압의 마이너스에 있으므로 0V에 가깝습니다.

연산 증폭기를 비교기로 사용할 때 일반적으로 이 입력 신호를 비교할 입력 신호와 기준 전압이 있습니다. 따라서 저항을 통해 흐르는 전류와 기준 전압에 따라 정의되는 가변 전압을 가진 저항이 있습니다. 이 저항은 회로에서 가장 중요한 부분입니다. 출력 전원과 직렬로 연결됩니다. 과부하 전류가 흐르면 약 0.5~0.7V의 전압 강하를 갖는 저항기를 선택해야 합니다. 보호회로가 동작할 때 과부하 전류가 발생하고 전원 출력을 차단하여 손상을 방지합니다.

옴의 법칙을 사용하여 저항을 선택할 수 있습니다. 가장 먼저 확인해야 할 것은 전원 공급 장치의 현재 과부하입니다. 이를 위해서는 전원 공급 장치의 최대 허용 전류를 알아야 합니다.

전원 공급 장치가 3A를 전달할 수 있다고 가정해 보겠습니다(이 경우 전원 공급 장치의 전압은 중요하지 않음). 그래서 우리는 P \u003d 0.6 V / 3 A. P \u003d 0.2 Ohm을 얻었습니다. 다음으로 해야 할 일은 P=V*I 공식을 사용하여 이 저항기의 전력 손실을 계산하는 것입니다. 마지막 예를 사용하면 P = 0.6V * 3A가 됩니다. P = 1.8W - 3 또는 5W 저항이면 충분합니다.

회로를 작동시키려면 9V에서 15V 사이의 전압을 인가해야 합니다. 교정하려면 연산 증폭기의 반전 입력에 전압을 적용하고 전위차계를 돌립니다. 이 전압은 돌리는 쪽에 따라 증가하거나 감소합니다. 값은 0.6볼트의 입력 단계 이득에 따라 조정해야 합니다(당신의 증폭기 단계가 내 것과 유사한 경우 2.2~3볼트 정도). 이 절차는 시간이 걸리며 보정하는 가장 좋은 방법은 과학적 찌르기 방법입니다. 보호 장치가 부하 피크에서 트립되지 않도록 전위차계를 더 높은 전압으로 설정해야 할 수도 있습니다. 프로젝트 파일을 다운로드합니다.


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