कुछ रेडियो उपकरणों को बिजली देने के लिए, न्यूनतम आउटपुट तरंग और वोल्टेज स्थिरता के स्तर के लिए बढ़ी हुई आवश्यकताओं वाले एक बिजली स्रोत की आवश्यकता होती है। उन्हें प्रदान करने के लिए, अलग-अलग तत्वों का उपयोग करके बिजली की आपूर्ति की जानी चाहिए।

चित्र में दिखाया गया है। 3.23 सर्किट सार्वभौमिक है और इसके आधार पर आप लोड में किसी भी वोल्टेज और करंट के लिए उच्च गुणवत्ता वाली बिजली आपूर्ति कर सकते हैं। बिजली की आपूर्ति व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले दोहरे परिचालन एम्पलीफायर (KR140UD20A) और एक पावर ट्रांजिस्टर VT1 पर इकट्ठी की जाती है। इसके अलावा, सर्किट में वर्तमान सुरक्षा है, जिसे एक विस्तृत श्रृंखला में समायोजित किया जा सकता है। परिचालन एम्पलीफायर DA1.1 एक वोल्टेज स्टेबलाइज़र है, और DA1.2 का उपयोग वर्तमान सुरक्षा प्रदान करने के लिए किया जाता है। माइक्रोसर्किट DA2, DA3 DA1 पर इकट्ठे नियंत्रण सर्किट की बिजली आपूर्ति को स्थिर करते हैं, जो बिजली स्रोत के मापदंडों में सुधार करने की अनुमति देता है।

वोल्टेज स्थिरीकरण सर्किट निम्नानुसार काम करता है। वोल्टेज फीडबैक सिग्नल को स्रोत आउटपुट (X2) से हटा दिया जाता है। इस सिग्नल की तुलना जेनर डायोड VD1 से आने वाले संदर्भ वोल्टेज से की जाती है। एक बेमेल सिग्नल (इन वोल्टेज के बीच का अंतर) ऑप-एम्प के इनपुट को आपूर्ति की जाती है, जिसे ट्रांजिस्टर VT1 को नियंत्रित करने के लिए प्रतिरोधक R10...R11 के माध्यम से प्रवर्धित और भेजा जाता है।

इस प्रकार, आउटपुट वोल्टेज को ऑप-एम्प DA1.1 के लाभ द्वारा निर्धारित सटीकता के साथ एक निश्चित स्तर पर बनाए रखा जाता है। आवश्यक आउटपुट वोल्टेज अवरोधक R5 द्वारा निर्धारित किया जाता है। बिजली आपूर्ति के लिए आउटपुट वोल्टेज को 15 V से अधिक पर सेट करने में सक्षम होने के लिए, नियंत्रण सर्किट का सामान्य तार "+" टर्मिनल (XI) से जुड़ा होता है। इस मामले में, ऑप-एम्प के आउटपुट पर पावर ट्रांजिस्टर (VT1) को पूरी तरह से खोलने के लिए, एक छोटे वोल्टेज की आवश्यकता होगी (VT1 ibe = +1.2 V पर आधारित)। सर्किट का यह डिज़ाइन आपको किसी भी वोल्टेज के लिए बिजली की आपूर्ति करने की अनुमति देता है, जो केवल एक विशिष्ट प्रकार के पावर ट्रांजिस्टर (KT827A के लिए अधिकतम UK3 = 80 V) के लिए कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (UK3) के अनुमेय मूल्य तक सीमित है।

इस सर्किट में, पावर ट्रांजिस्टर मिश्रित है और इसलिए 750...1700 की सीमा में लाभ हो सकता है, जो इसे एक छोटे करंट के साथ नियंत्रित करना संभव बनाता है - सीधे ऑप-एम्प DA1.1 के आउटपुट से, जो आवश्यक तत्वों की संख्या को कम करता है और सर्किट को सरल बनाता है।

वर्तमान सुरक्षा सर्किट op-amp DA1.2 पर असेंबल किया गया है। जब लोड में करंट प्रवाहित होता है, तो प्रतिरोधक R12 पर एक वोल्टेज जारी किया जाता है, जिसे रोकनेवाला R6 के माध्यम से कनेक्शन बिंदु R4, R8 पर लागू किया जाता है, जहां इसकी तुलना संदर्भ स्तर से की जाती है। जब तक यह अंतर नकारात्मक है (जो लोड में वर्तमान और प्रतिरोधी आर 12 के प्रतिरोध मूल्य पर निर्भर करता है), सर्किट का यह हिस्सा वोल्टेज स्टेबलाइजर के संचालन को प्रभावित नहीं करता है। जैसे ही निर्दिष्ट बिंदु पर वोल्टेज सकारात्मक हो जाता है, ऑप-एम्प DAL2 के आउटपुट पर एक नकारात्मक वोल्टेज दिखाई देगा, जो डायोड VD12 के माध्यम से, पावर ट्रांजिस्टर VT1 के आधार पर वोल्टेज को कम कर देगा, जिससे आउटपुट करंट सीमित हो जाएगा। .

आउटपुट करंट सीमा का स्तर प्रतिरोधक R6 का उपयोग करके समायोजित किया जाता है। परिचालन एम्पलीफायरों (VD3...VD6) के इनपुट पर समानांतर-जुड़े डायोड माइक्रोक्रिकिट को नुकसान से बचाते हैं यदि इसे ट्रांजिस्टर VT1 के माध्यम से फीडबैक के बिना चालू किया जाता है या यदि पावर ट्रांजिस्टर क्षतिग्रस्त हो जाता है। ऑपरेटिंग मोड में, ऑप-एम्प के इनपुट पर वोल्टेज शून्य के करीब होता है और डायोड डिवाइस के संचालन को प्रभावित नहीं करते हैं। नकारात्मक फीडबैक सर्किट में स्थापित एसजेड कैपेसिटर प्रवर्धित आवृत्तियों के बैंड को सीमित करता है, जो सर्किट की स्थिरता को बढ़ाता है, स्व-उत्तेजना को रोकता है।

आरेखों में दर्शाए गए तत्वों का उपयोग करते समय, ये बिजली आपूर्ति 1...5 ए के वर्तमान में 50 वी तक का स्थिर आउटपुट वोल्टेज प्राप्त करना संभव बनाती है।

पावर ट्रांजिस्टर एक रेडिएटर पर स्थापित होता है, जिसका क्षेत्र लोड करंट और वोल्टेज यूके3 पर निर्भर करता है। स्टेबलाइज़र के सामान्य संचालन के लिए, यह वोल्टेज कम से कम 3 V होना चाहिए

सर्किट को असेंबल करते समय, निम्नलिखित भागों का उपयोग किया गया था: SPZ-19a प्रकार के ट्रिमिंग रेसिस्टर्स R5 और R6; कम से कम 5 W की शक्ति के लिए निश्चित प्रतिरोधक R12 प्रकार C5-16MV (शक्ति लोड में करंट पर निर्भर करती है), बाकी उपयुक्त शक्ति कैपेसिटर CI, C2, SZ प्रकार K10-17 के MJ1T और C2-23 श्रृंखला से हैं। , ऑक्साइड ध्रुवीय कैपेसिटर C4... C9 प्रकार K50-35 (K50-32)। DA1 डुअल ऑपरेशनल एम्पलीफायर चिप को आयातित एनालॉग tsA747 या दो 140UD7 चिप्स से बदला जा सकता है; वोल्टेज स्टेबलाइजर्स: 78L15 पर DA2, 79L15 पर DA3। नेटवर्क ट्रांसफार्मर T1 के पैरामीटर लोड को आपूर्ति की गई आवश्यक बिजली पर निर्भर करते हैं। ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग में, सुधार के बाद, कैपेसिटर C6 को स्टेबलाइजर के आउटपुट पर आवश्यक वोल्टेज से 3...5 V अधिक वोल्टेज प्रदान करना चाहिए।

निष्कर्ष में, यह ध्यान दिया जा सकता है कि यदि बिजली स्रोत का उपयोग विस्तृत तापमान रेंज (~ 60...+100 डिग्री सेल्सियस) में किया जाना है, तो अच्छी तकनीकी विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए अतिरिक्त उपाय किए जाने चाहिए। इनमें वृद्धि शामिल है संदर्भ वोल्टेज की स्थिरता. यह न्यूनतम TKN के साथ जेनर डायोड VD1, VD2 का चयन करके, साथ ही उनके माध्यम से वर्तमान को स्थिर करके किया जा सकता है। आमतौर पर, जेनर डायोड के माध्यम से वर्तमान स्थिरीकरण एक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग करके या एक अतिरिक्त माइक्रोक्रिकिट का उपयोग करके किया जाता है जेनर डायोड के माध्यम से धारा को स्थिर करने का तरीका। इसके अलावा, जेनर डायोड अपनी विशेषताओं में एक निश्चित बिंदु पर वोल्टेज की सर्वोत्तम तापीय स्थिरता प्रदान करते हैं। सटीक जेनर डायोड के लिए पासपोर्ट में, यह वर्तमान मान आमतौर पर इंगित किया जाता है और यह वह मान है जिसे संदर्भ वोल्टेज स्रोत इकाई स्थापित करते समय ट्रिमिंग प्रतिरोधों का उपयोग करके सेट किया जाना चाहिए, जिसके लिए एक मिलीमीटर अस्थायी रूप से जेनर डायोड सर्किट से जुड़ा होता है।

उपकरणों को एक बिजली आपूर्ति इकाई (पीएसयू) की आवश्यकता होती है, जिसमें समायोज्य आउटपुट वोल्टेज और एक विस्तृत श्रृंखला में ओवरकरंट सुरक्षा के स्तर को विनियमित करने की क्षमता होती है। जब सुरक्षा चालू हो जाती है, तो लोड (कनेक्टेड डिवाइस) स्वचालित रूप से बंद हो जाना चाहिए।

एक इंटरनेट खोज से कई उपयुक्त विद्युत आपूर्ति सर्किट प्राप्त हुए। मैं उनमें से एक पर रुक गया। सर्किट का निर्माण और स्थापना करना आसान है, इसमें सुलभ भाग होते हैं, और बताई गई आवश्यकताओं को पूरा करता है।

निर्माण के लिए प्रस्तावित बिजली आपूर्ति LM358 ऑपरेशनल एम्पलीफायर पर आधारित है निम्नलिखित विशेषताएं हैं:
इनपुट वोल्टेज, वी - 24...29
आउटपुट स्थिर वोल्टेज, वी - 1...20 (27)
सुरक्षा ऑपरेशन वर्तमान, ए - 0.03...2.0

फोटो 2. बिजली आपूर्ति सर्किट

बिजली आपूर्ति का विवरण

एडजस्टेबल वोल्टेज स्टेबलाइजर को DA1.1 ऑपरेशनल एम्पलीफायर पर असेंबल किया गया है। एम्पलीफायर इनपुट (पिन 3) वेरिएबल रेसिस्टर R2 की मोटर से एक संदर्भ वोल्टेज प्राप्त करता है, जिसकी स्थिरता जेनर डायोड VD1 द्वारा सुनिश्चित की जाती है, और इनवर्टिंग इनपुट (पिन 2) ट्रांजिस्टर VT1 के उत्सर्जक से वोल्टेज प्राप्त करता है। वोल्टेज विभक्त R10R7 के माध्यम से। परिवर्तनीय अवरोधक आर 2 का उपयोग करके, आप बिजली आपूर्ति के आउटपुट वोल्टेज को बदल सकते हैं।
ओवरकरंट प्रोटेक्शन यूनिट DA1.2 ऑपरेशनल एम्पलीफायर पर बनाई गई है; यह ऑप-एम्प इनपुट पर वोल्टेज की तुलना करती है। रेसिस्टर R14 के माध्यम से इनपुट 5 लोड करंट सेंसर - रेसिस्टर R13 से वोल्टेज प्राप्त करता है। इनवर्टिंग इनपुट (पिन 6) एक संदर्भ वोल्टेज प्राप्त करता है, जिसकी स्थिरता लगभग 0.6 वी के स्थिरीकरण वोल्टेज के साथ डायोड वीडी2 द्वारा सुनिश्चित की जाती है।

जब तक प्रतिरोधक R13 पर लोड करंट द्वारा निर्मित वोल्टेज ड्रॉप अनुकरणीय मान से कम है, तब तक ऑप-एम्प DA1.2 के आउटपुट (पिन 7) पर वोल्टेज शून्य के करीब है। यदि लोड करंट अनुमेय निर्धारित स्तर से अधिक है, तो करंट सेंसर पर वोल्टेज बढ़ जाएगा और ऑप-एम्प DA1.2 के आउटपुट पर वोल्टेज लगभग आपूर्ति वोल्टेज तक बढ़ जाएगा। उसी समय, HL1 LED चालू हो जाएगी, जो अतिरिक्त का संकेत देगी, और VT2 ट्रांजिस्टर खुल जाएगा, जिससे VD1 जेनर डायोड को रोकनेवाला R12 के साथ शंट किया जाएगा। परिणामस्वरूप, ट्रांजिस्टर VT1 बंद हो जाएगा, बिजली आपूर्ति का आउटपुट वोल्टेज लगभग शून्य हो जाएगा और लोड बंद हो जाएगा। लोड चालू करने के लिए आपको SA1 बटन दबाना होगा। सुरक्षा स्तर को चर अवरोधक R5 का उपयोग करके समायोजित किया जाता है।

पीएसयू विनिर्माण

1. बिजली आपूर्ति का आधार और इसकी आउटपुट विशेषताएँ वर्तमान स्रोत - प्रयुक्त ट्रांसफार्मर द्वारा निर्धारित की जाती हैं। मेरे मामले में, वॉशिंग मशीन से टोरॉयडल ट्रांसफार्मर का उपयोग किया गया था। ट्रांसफार्मर में 8V और 15V के लिए दो आउटपुट वाइंडिंग हैं। दोनों वाइंडिंग्स को श्रृंखला में जोड़कर और हाथ में उपलब्ध मध्यम-शक्ति डायोड KD202M का उपयोग करके एक रेक्टिफायर ब्रिज जोड़कर, मैंने बिजली आपूर्ति के लिए 23V, 2A का एक निरंतर वोल्टेज स्रोत प्राप्त किया।

फोटो 3. ट्रांसफार्मर और रेक्टिफायर ब्रिज।

2. बिजली आपूर्ति का एक अन्य परिभाषित भाग डिवाइस बॉडी है। इस मामले में, गैरेज में लटके बच्चों के स्लाइड प्रोजेक्टर का उपयोग किया गया। अतिरिक्त को हटाकर और एक संकेतक माइक्रोएमीटर स्थापित करने के लिए सामने के हिस्से में छेदों को संसाधित करके, एक खाली बिजली आपूर्ति आवास प्राप्त किया गया था।

फोटो 4. पीएसयू बॉडी ब्लैंक

3. इलेक्ट्रॉनिक सर्किट 45 x 65 मिमी मापने वाली एक सार्वभौमिक माउंटिंग प्लेट पर लगाया गया है। बोर्ड पर भागों का लेआउट फ़ार्म पर पाए जाने वाले घटकों के आकार पर निर्भर करता है। प्रतिरोधक R6 (ऑपरेटिंग करंट सेट करना) और R10 (अधिकतम आउटपुट वोल्टेज को सीमित करना) के बजाय, बोर्ड पर 1.5 गुना बढ़े हुए मूल्य वाले ट्रिमिंग प्रतिरोधक स्थापित किए जाते हैं। बिजली आपूर्ति स्थापित करने के बाद, उन्हें स्थायी से बदला जा सकता है।

फोटो 5. सर्किट बोर्ड

4. आउटपुट मापदंडों के परीक्षण, सेटिंग और समायोजन के लिए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के बोर्ड और रिमोट तत्वों को पूर्ण रूप से असेंबल करना।

फोटो 6. बिजली आपूर्ति नियंत्रण इकाई

5. एमीटर या बिजली आपूर्ति वोल्टमीटर के रूप में माइक्रोएमीटर का उपयोग करने के लिए शंट और अतिरिक्त प्रतिरोध का निर्माण और समायोजन। अतिरिक्त प्रतिरोध में श्रृंखला में जुड़े स्थायी और ट्रिमिंग प्रतिरोधक शामिल हैं (ऊपर चित्र)। शंट (नीचे चित्रित) मुख्य धारा सर्किट में शामिल है और इसमें कम प्रतिरोध वाला एक तार होता है। तार का आकार अधिकतम आउटपुट करंट द्वारा निर्धारित होता है। करंट मापते समय, उपकरण शंट के समानांतर जुड़ा होता है।

फोटो 7. माइक्रोएमीटर, शंट और अतिरिक्त प्रतिरोध

शंट की लंबाई और अतिरिक्त प्रतिरोध के मूल्य का समायोजन मल्टीमीटर का उपयोग करके अनुपालन के नियंत्रण के साथ डिवाइस से उचित कनेक्शन के साथ किया जाता है। आरेख के अनुसार टॉगल स्विच का उपयोग करके डिवाइस को एमीटर/वोल्टमीटर मोड पर स्विच किया जाता है:

फोटो 8. नियंत्रण मोड स्विचिंग आरेख

6. बिजली आपूर्ति इकाई के फ्रंट पैनल का अंकन और प्रसंस्करण, दूरस्थ भागों की स्थापना। इस संस्करण में, फ्रंट पैनल में एक माइक्रोएमीटर (डिवाइस के दाईं ओर ए/वी नियंत्रण मोड को स्विच करने के लिए टॉगल स्विच), आउटपुट टर्मिनल, वोल्टेज और वर्तमान नियामक और ऑपरेटिंग मोड संकेतक शामिल हैं। नुकसान को कम करने के लिए और बार-बार उपयोग के कारण, एक अलग स्थिर 5 वी आउटपुट अतिरिक्त रूप से प्रदान किया जाता है। 8V ट्रांसफार्मर वाइंडिंग से वोल्टेज दूसरे रेक्टिफायर ब्रिज और अंतर्निहित सुरक्षा के साथ एक विशिष्ट 7805 सर्किट को क्यों आपूर्ति की जाती है।

फोटो 9. फ्रंट पैनल

7. पीएसयू विधानसभा। सभी बिजली आपूर्ति तत्व आवास में स्थापित हैं। इस अवतार में, नियंत्रण ट्रांजिस्टर VT1 का रेडिएटर एक एल्यूमीनियम प्लेट 5 मिमी मोटी है, जो आवास कवर के ऊपरी भाग में तय की गई है, जो एक अतिरिक्त रेडिएटर के रूप में कार्य करती है। ट्रांजिस्टर को विद्युतरोधी गैस्केट के माध्यम से रेडिएटर से जोड़ा जाता है।

यह वोल्टेज स्टेबलाइजर शौकिया रेडियो संरचनाओं को उनकी स्थापना के दौरान बिजली देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह 0 से 25.5V तक एक स्थिर स्थिर वोल्टेज उत्पन्न करता है, जिसे 0.1V के चरणों में बदला जा सकता है। ओवरलोड प्रोटेक्शन ट्रिपिंग करंट को 0.2 से 2A तक आसानी से बदला जा सकता है।

डिवाइस आरेख चित्र 1 में दिखाया गया है, काउंटर DD2 DD3 आउटपुट वोल्टेज के लिए एक डिजिटल कोड बनाते हैं। सटीक प्रतिरोधों का उपयोग करने वाला एक DAC मीटर कोड को चरणबद्ध बढ़ते वोल्टेज में परिवर्तित करता है।

स्टेबलाइजर में K573RF2 EEPROM पर एक संकेतक (चित्र 3) भी है।

स्टेबलाइज़र स्थापित करने में R26 का चयन करना शामिल है ताकि अधिकतम आउटपुट वोल्टेज 25.5V हो।

मुद्रित सर्किट बोर्ड ड्राइंग फ़ाइलें - ftp://ftp.radio.ru/pub/2007/08/st0_255.zip

साहित्य Zh.Radio 8 2007

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प्रस्तावित स्टेबलाइजर में ओवरकरंट और शॉर्ट सर्किट के खिलाफ अलग-अलग सुरक्षा है। स्टेबलाइजर के आउटपुट पर शॉर्ट सर्किट की स्थिति में, VT3 पर सुरक्षा इकाई चालू हो जाती है (चित्र 1)। ओवरकरंट के मामले में, VS1 और K1 पर सुरक्षा चालू हो जाती है।

चित्र .1। वोल्टेज स्टेबलाइज़र सर्किट

इलेक्ट्रॉनिक सुरक्षा इकाई तब चालू हो जाती है जब लोड करंट थाइरिस्टर VS1 को खोलने के लिए प्रतिरोधक R6 में वोल्टेज ड्रॉप बनाता है, यानी। जब नियंत्रण इलेक्ट्रोड और थाइरिस्टर के कैथोड के बीच वोल्टेज अंतर लगभग 1 V तक पहुंच जाता है। डायोड VD3 के माध्यम से परिणामी नकारात्मक वोल्टेज पल्स ट्रांजिस्टर VT3 के आधार में प्रवेश करती है और व्यावहारिक रूप से इसे बंद कर देती है, और इसलिए नियंत्रण ट्रांजिस्टर VT1। उसी समय, डायोड VD3 ट्रांजिस्टर VT3 को थाइरिस्टर के एनोड सर्किट से उसके आधार तक पहुंचने वाले सकारात्मक वोल्टेज से बचाता है।

हालाँकि, इलेक्ट्रॉनिक सुरक्षा प्रणाली अभी भी ट्रांजिस्टर VT1 को अवशिष्ट धारा द्वारा थर्मल ब्रेकडाउन से पूरी तरह से नहीं बचाती है, खासकर यदि ऑपरेशन के दौरान ट्रांजिस्टर पहले ही गर्म हो चुका है, या SB1 बटन लंबे समय तक नहीं दबाया गया है।

ट्रांजिस्टर VT1 के थर्मल ब्रेकडाउन को रोकने के लिए, एक विद्युत चुम्बकीय सुरक्षा प्रणाली का उपयोग किया जाता है, जो थाइरिस्टर VS1 खुलने के बाद कुछ मिलीसेकंड (प्रयुक्त रिले K1 के आधार पर) संचालित होता है। फिर रिले K1 सक्रिय हो जाता है। इसके संपर्क K1.1 बिजली आपूर्ति के नकारात्मक कंडक्टर के VT3 बेस को बंद कर देते हैं, और संपर्क K1.2 HL2 LED को चालू कर देते हैं - एक सुरक्षा कार्रवाई संकेतक। ओवरलोड के कारण को समाप्त करने के बाद, नेटवर्क से डिवाइस को डिस्कनेक्ट किए बिना बिजली आपूर्ति के पिछले ऑपरेटिंग मोड को पुनर्स्थापित करने के लिए SB1 बटन को संक्षेप में दबाना पर्याप्त है।

रेक्टिफायर से स्टेबलाइजर के इनपुट को 40 V का एक निरंतर वोल्टेज आपूर्ति की जाती है। 3 V से 30 V तक स्थिर आउटपुट वोल्टेज अवरोधक R2 द्वारा निर्धारित किया जाता है। अधिकतम लोड करंट 2 ए है। लोड करंट को SA1 स्विच करके हेड PA1 द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

स्टेबलाइज़र भागों को फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास (चित्र 2 और 3) से बने बोर्ड और बिजली आपूर्ति आवास के सामने के पैनल पर लगाया जाता है। रेगुलेटिंग ट्रांजिस्टर VT1 हीट सिंक पर स्थापित है। KT825A ट्रांजिस्टर को KT825B, G से बदला जा सकता है; केटी818वी, जी, वीएम, जीएम; KT814G - KT814V, B तक; केटी816बी, वी, जी; KT315V - KT315G, D, E तक।

अंक 2। मुद्रित सर्किट बोर्ड - मुद्रित सर्किट कंडक्टरों का किनारा

चित्र 3. मुद्रित सर्किट बोर्ड - बढ़ते पक्ष

थाइरिस्टर KU202K को KU201V...KU201L, KU202V...KU202N द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। D220A (VD2) डायोड के बजाय, D219, D220, D223, KD102, KD103 किसी भी अक्षर सूचकांक के साथ उपयुक्त हैं, और KD105B डायोड (VD3, VD4, VD5) के बजाय - KD106A या फॉरवर्ड करंट वाला कोई अन्य सिलिकॉन 300 mA तक और कम से कम 50 IN का रिवर्स वोल्टेज।

परिवर्तनीय अवरोधक आर2 - विशेषता ए के साथ कोई भी प्रकार। रिले के1 - आरईएस48ए (पासपोर्ट आरएस4.590.206) या अन्य स्विचिंग संपर्कों के दो समूहों के साथ, 30 वी से अधिक के वोल्टेज पर काम नहीं कर रहा है।

रेसिस्टर R6 को MLT-1 रेसिस्टर के शरीर के चारों ओर कॉन्स्टेंटन, नाइक्रोम या मैंगनीन तार के कई घुमावों के रूप में बनाया जाता है। इसका प्रतिरोध ऑपरेटिंग करंट के मूल्य से निर्धारित होता है, जो बदले में, थाइरिस्टर के नियंत्रण इलेक्ट्रोड पर वोल्टेज पर निर्भर करता है जिस पर यह खुलता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि हम अधिकतम सुरक्षा ऑपरेशन करंट के रूप में 2 ए लेते हैं, और थाइरिस्टर लगभग 1 वी के नियंत्रण इलेक्ट्रोड पर वोल्टेज पर खुलता है, तो रोकनेवाला आर 6 का प्रतिरोध (ओम के नियम के अनुसार) 0.5 ओम के करीब होना चाहिए। . उपयुक्त शक्ति के प्रकार C5-16 के प्रतिरोधों का उपयोग करना संभव है।

अधिक सटीक रूप से, इस क्रम में अवरोधक प्रतिरोध को चयनित सुरक्षा संचालन सीमा पर समायोजित किया जाता है। श्रृंखला में जुड़े 25...30 ओम के प्रतिरोध वाला एक एमीटर और एक वायरवाउंड वैरिएबल अवरोधक स्टेबलाइज़र के आउटपुट से जुड़े हुए हैं। रेक्टिफायर से संबंधित वोल्टेज को स्टेबलाइजर के इनपुट में आपूर्ति की जाती है, और रेसिस्टर R2 आउटपुट वोल्टेज को 10...15 V पर सेट करता है। फिर, एक वेरिएबल रेसिस्टर का उपयोग करके जो लोड समतुल्य के रूप में कार्य करता है, 2 ए के बराबर करंट होता है एमीटर पर सेट करें, और रोकनेवाला R6 के प्रतिरोध का चयन करके, सुरक्षा प्रणाली सक्रिय हो जाती है।

शौकिया रेडियो अभ्यास में, अक्सर ऐसी परिस्थितियां होती हैं जब न केवल वोल्टेज स्टेबलाइज़र, बल्कि इसके द्वारा संचालित डिवाइस को भी कम मूल्य की धाराओं के साथ अधिभार से संरक्षित करना पड़ता है, उदाहरण के लिए, 50 या 100 एमए। इस मामले में, चरणबद्ध सुरक्षा प्रणाली बनाना वांछनीय है, उदाहरण के लिए, चित्र 4 में दिखाई गई योजना के अनुसार। यहां, पहले चरण का रेसिस्टर R6.1, जिसे 50 mA की न्यूनतम सुरक्षा धारा के लिए डिज़ाइन किया गया है, लगातार स्टेबलाइजर से जुड़ा हुआ है, और इसके समानांतर, स्विच SA2 चार अन्य के रेसिस्टर्स R6.2...R6.5 को जोड़ता है। चरण: 100 एमए, 500 एमए, 1 ए और 2 ए।

चित्र.4. चरण सुरक्षा प्रणाली

आरेख पर दर्शाए गए अवरोधक प्रतिरोध अनुमानित हैं। अधिक सटीक रूप से, उनकी गणना केवल स्टेबलाइज़र में संचालित थाइरिस्टर के शुरुआती वोल्टेज को जानकर की जा सकती है। आप इस वोल्टेज को इस प्रकार माप सकते हैं। वेरिएबल रेसिस्टर R2 की मोटर को निम्नतम (आरेख के अनुसार) स्थिति पर सेट करें और इसे रोकनेवाला R6.1 के दाईं ओर (आरेख के अनुसार) टर्मिनल से अनसोल्डर करते हुए, थाइरिस्टर नियंत्रण इलेक्ट्रोड को इससे कनेक्ट करें। फिर बिजली चालू करें और रोकनेवाला R2 के साथ थाइरिस्टर नियंत्रण इलेक्ट्रोड पर वोल्टेज को धीरे-धीरे बढ़ाएं। जिस समय थाइरिस्टर खुलता है, जैसा कि एलईडी द्वारा दर्शाया गया है, इस वोल्टेज को वोल्टमीटर से मापें।

प्रतिरोधक R6.2...R6.5 सीधे स्विच SA2 के संपर्कों पर लगे होते हैं। प्रतिरोधक RS1 और R12 विशेष रूप से मौजूदा माप उपकरण के लिए चुने गए हैं।

सूत्रों का कहना है

1. ओ लुक्यान्चिकोव। लोड में शॉर्ट सर्किट के खिलाफ दोहरी सुरक्षा के साथ वोल्टेज स्टेबलाइजर। - रेडियो, 1986, एन9, पी.56।
2. ए बिज़र। बिजली आपूर्ति के लिए सुरक्षात्मक उपकरण। - रेडियो, 1977, एन2, पी.47।
3. यू. टिमलिन. दोहरी द्विध्रुवी बिजली की आपूर्ति। - रेडियो शौकिया की मदद के लिए, वॉल्यूम। 71. - एम.: दोसाफ़, 1980
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अधिभार संरक्षण के साथ ट्रांजिस्टर स्टेबलाइजर्स (सिद्धांत)

बिजली की आपूर्ति

ए. मोस्कविन, येकातेरिनबर्ग
रेडियो, 2003, क्रमांक 2-3

ऐसा लगता है कि निरंतर वोल्टेज स्टेबलाइजर्स के बारे में सब कुछ लिखा जा चुका है। फिर भी, एक विश्वसनीय और बहुत जटिल नहीं (तीन या चार ट्रांजिस्टर से अधिक नहीं) स्टेबलाइजर का विकास, विशेष रूप से बढ़े हुए लोड करंट के साथ, काफी गंभीर कार्य है, क्योंकि पहले स्थानों में से एक नियंत्रण ट्रांजिस्टर की विश्वसनीय सुरक्षा की आवश्यकता है अतिभार से. इस मामले में, यह वांछनीय है कि अधिभार के कारण को समाप्त करने के बाद, स्टेबलाइजर का सामान्य संचालन स्वचालित रूप से बहाल हो जाए। इन आवश्यकताओं को पूरा करने की इच्छा अक्सर स्टेबलाइज़र सर्किट की एक महत्वपूर्ण जटिलता और इसकी दक्षता में उल्लेखनीय कमी की ओर ले जाती है। इस लेख के लेखक, उनकी राय में, इष्टतम समाधान खोजने का प्रयास कर रहे हैं।

इष्टतम समाधान की तलाश करने से पहले, आइए सबसे सामान्य सर्किट के अनुसार बनाए गए वोल्टेज स्टेबलाइजर्स की लोड विशेषताओं यूआउट = एफ(आईआउट) का विश्लेषण करें। वर्णित स्टेबलाइज़र के लिए, जब अतिभारित होता है, तो आउटपुट वोल्टेज यूआउट जल्दी से शून्य हो जाता है। हालाँकि, करंट कम नहीं होता है और लोड को नुकसान पहुँचाने के लिए पर्याप्त हो सकता है, और नियंत्रण ट्रांजिस्टर द्वारा नष्ट की गई शक्ति कभी-कभी अनुमेय सीमा से अधिक हो जाती है। यह स्टेबलाइज़र ट्रिगर सुरक्षा से सुसज्जित है। ओवरलोड होने पर न केवल आउटपुट वोल्टेज कम हो जाता है, बल्कि करंट भी कम हो जाता है। हालाँकि, सुरक्षा पर्याप्त प्रभावी नहीं है, क्योंकि यह आउटपुट वोल्टेज 1 V से नीचे जाने के बाद ही संचालित होती है और, कुछ शर्तों के तहत, नियंत्रण ट्रांजिस्टर के थर्मल अधिभार को समाप्त नहीं करती है। ऐसे स्टेबलाइजर को ऑपरेटिंग मोड में वापस लाने के लिए, लोड को लगभग पूरी तरह से बंद करना आवश्यक है, और यह हमेशा स्वीकार्य नहीं होता है, खासकर एक स्टेबलाइजर के लिए जो अधिक जटिल डिवाइस के अभिन्न अंग के रूप में कार्य करता है।

स्टेबलाइज़र की सुरक्षा, जिसका आरेख चित्र में दिखाया गया है। 1, ओवरलोड के कारण आउटपुट वोल्टेज में थोड़ी कमी के साथ पहले से ही ट्रिगर होता है। सर्किट तत्वों की रेटिंग 12 V के आउटपुट वोल्टेज के लिए दो संस्करणों में दी गई है: यदि VD1 D814B है तो ब्रैकेट के बिना, और यदि यह KS139E है तो ब्रैकेट में। ऐसे स्टेबलाइजर के संचालन का संक्षिप्त विवरण इसमें उपलब्ध है।

इसके अच्छे मापदंडों को इस तथ्य से समझाया जाता है कि सभी आवश्यक सिग्नल एक स्थिर आउटपुट वोल्टेज से बनते हैं, और दोनों ट्रांजिस्टर (वीटी1 को नियंत्रित करने और वीटी2 को नियंत्रित करने वाले) वोल्टेज प्रवर्धन मोड में काम करते हैं। इस स्टेबलाइज़र की प्रयोगात्मक रूप से मापी गई लोड विशेषताएँ दिखाई गई हैं चावल। 2(वक्र 3 और 4)।

यदि आउटपुट वोल्टेज नाममात्र मूल्य से विचलित हो जाता है, तो जेनर डायोड VD1 के माध्यम से इसकी वृद्धि लगभग पूरी तरह से ट्रांजिस्टर VT2 के उत्सर्जक तक प्रेषित होती है। यदि आप जेनर डायोड के अंतर प्रतिरोध को ध्यान में नहीं रखते हैं, तो ΔUе ≈ ΔUआउट। यह नकारात्मक ओएस का संकेत है. लेकिन डिवाइस का एक सकारात्मक पक्ष भी है। यह वोल्टेज डिवाइडर R2R3 के माध्यम से ट्रांजिस्टर के आधार पर आपूर्ति किए गए आउटपुट वोल्टेज वृद्धि के हिस्से द्वारा बनाया गया है:

स्थिरीकरण मोड में कुल प्रतिक्रिया नकारात्मक है, त्रुटि संकेत मान है

जो पूर्ण मान में अधिक है, छोटे R3 की तुलना R2 से की जाती है। इस अनुपात को कम करने से स्थिरीकरण गुणांक और स्टेबलाइजर के आउटपुट प्रतिरोध पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है। ध्यान में रख कर

जेनर डायोड VD1 को अधिकतम संभव, लेकिन कम आउटपुट स्थिरीकरण वोल्टेज के लिए चुना जाना चाहिए।

यदि आप रोकनेवाला R3 को आगे की दिशा में जुड़े और श्रृंखला में जुड़े दो डायोड से बदलते हैं (जैसा कि प्रस्तावित है, उदाहरण के लिए, में), तो स्टेबलाइजर के मापदंडों में सुधार होगा, क्योंकि ΔUb और ΔUbe के भावों में R3 का स्थान लिया जाएगा। खुले डायोड के कम अंतर प्रतिरोध द्वारा। हालाँकि, जब स्टेबलाइजर सुरक्षात्मक मोड में चला जाता है तो इस तरह के प्रतिस्थापन से कुछ समस्याएं पैदा होती हैं। हम नीचे उन पर ध्यान देंगे, लेकिन अभी हम रोकनेवाला R3 को उसी स्थान पर छोड़ देंगे।

स्थिरीकरण मोड में, प्रतिरोधक R1 पर वोल्टेज ड्रॉप वस्तुतः अपरिवर्तित रहता है। इस अवरोधक के माध्यम से बहने वाली धारा जेनर डायोड धारा VD1 और ट्रांजिस्टर VT2 के उत्सर्जक धारा का योग है, जो ट्रांजिस्टर VT1 के आधार धारा के लगभग बराबर है। जैसे-जैसे लोड प्रतिरोध कम होता जाता है, R1 के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा का अंतिम घटक बढ़ता जाता है, और पहला (जेनर डायोड करंट) घटकर शून्य हो जाता है, जिसके बाद आउटपुट वोल्टेज में वृद्धि जेनर के माध्यम से ट्रांजिस्टर VT2 के उत्सर्जक तक प्रेषित नहीं होती है। डायोड. परिणामस्वरूप, नकारात्मक फीडबैक सर्किट टूट जाता है, और सकारात्मक फीडबैक लूप, जो काम करना जारी रखता है, दोनों ट्रांजिस्टर के हिमस्खलन की तरह बंद हो जाता है और लोड करंट कट-ऑफ हो जाता है। लोड करंट, जिसके ऊपर सुरक्षा चालू होती है, का अनुमान सूत्र का उपयोग करके लगाया जा सकता है

जहां h21e ट्रांजिस्टर VT1 द्वारा वर्तमान स्थानांतरण गुणांक है। दुर्भाग्य से, h21e में करंट और तापमान के आधार पर ट्रांजिस्टर इंस्टेंस से ट्रांजिस्टर इंस्टेंस तक बड़ा बिखराव होता है। इसलिए, सेटअप के दौरान अक्सर अवरोधक R1 का चयन करना पड़ता है। उच्च भार धारा के लिए डिज़ाइन किए गए स्टेबलाइज़र में, रोकनेवाला R1 का प्रतिरोध छोटा होता है। परिणामस्वरूप, लोड करंट कम होने पर जेनर डायोड VD1 के माध्यम से करंट इतना बढ़ जाता है कि बढ़ी हुई शक्ति के जेनर डायोड का उपयोग करना आवश्यक हो जाता है।

ऑपरेटिंग और सुरक्षात्मक मोड के बीच अपेक्षाकृत विस्तारित संक्रमण खंडों की लोड विशेषताओं में उपस्थिति (चित्र 2 में वक्र 3 और 4 देखें) (ध्यान दें कि ये खंड ट्रांजिस्टर वीटी1 के थर्मल शासन के दृष्टिकोण से सबसे भारी हैं) मुख्य रूप से इस तथ्य से समझाया गया है कि अवरोधक आर 1 के माध्यम से स्थानीय नकारात्मक प्रतिक्रिया द्वारा स्विचिंग प्रक्रिया के विकास को रोका गया है। वोल्टेज जितना कम होगा

जेनर डायोड VD1 का स्थिरीकरण, जितना अधिक होगा, अन्य चीजें समान होंगी, रोकनेवाला आर 1 का मूल्य और स्टेबलाइजर के ऑपरेटिंग मोड से सुरक्षात्मक मोड में संक्रमण उतना ही अधिक "विलंबित" होगा।

यह, साथ ही पहले किए गए निष्कर्ष, उच्चतम संभव स्थिरीकरण वोल्टेज के साथ जेनर डायोड VD1 का उपयोग करने की सलाह के बारे में प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की गई है। चित्र में दिखाए गए सर्किट के अनुसार स्टेबलाइजर का आउटपुट वोल्टेज। 1, D814B जेनर डायोड (Ust = 9 V) के साथ, समान KS139E जेनर डायोड (UCT = 3.9 V) की तुलना में, लोड पर काफी कम निर्भर होता है और ओवरलोड होने पर यह अधिक "तेजी से" सुरक्षात्मक मोड में स्विच हो जाता है।

जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है, स्टेबलाइज़र की लोड विशेषता के संक्रमण खंड को एक अतिरिक्त ट्रांजिस्टर VT3 जोड़कर कम करना और यहां तक ​​कि पूरी तरह से समाप्त करना संभव है। ऑपरेटिंग मोड में, यह ट्रांजिस्टर संतृप्ति में है और इसका वस्तुतः कोई प्रभाव नहीं पड़ता है स्टेबलाइज़र का संचालन, केवल आउटपुट वोल्टेज की तापमान स्थिरता को थोड़ा खराब कर रहा है। जब, ओवरलोड के परिणामस्वरूप, जेनर डायोड वर्तमान VD1 शून्य हो जाता है, ट्रांजिस्टर VT3 सक्रिय स्थिति में चला जाता है और फिर बंद हो जाता है, जिससे सुरक्षा को जल्दी से चालू करने की स्थिति बन जाती है। इस मामले में, लोड विशेषता का कोई सुचारू संक्रमण अनुभाग नहीं है (चित्र 2 में वक्र 1 देखें)।

ऑपरेटिंग मोड में डायोड VD2 और VD3 ट्रांजिस्टर VT2 के आधार पर वोल्टेज को स्थिर करते हैं, जो स्टेबलाइजर के बुनियादी मापदंडों को बेहतर बनाने में मदद करता है। हालाँकि, अतिरिक्त ट्रांजिस्टर VT3 के बिना, यह सुरक्षा को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है, क्योंकि यह OS के सकारात्मक घटक को कमजोर करता है। इस मामले में सुरक्षात्मक मोड पर स्विच करने में बहुत देरी होती है और यह तब होता है जब लोड वोल्टेज ट्रांजिस्टर VT2 पर आधारित डायोड VD2 और VD3 द्वारा समर्थित मूल्य के करीब कम हो जाता है (चित्र 2 में वक्र 2 देखें)।

माना जाता है कि स्टेबलाइजर्स में कई अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण खामी है: वे अधिभार के कारण को खत्म करने के बाद सुरक्षात्मक स्थिति में रहते हैं, और कनेक्टेड लोड के साथ आपूर्ति वोल्टेज लागू होने पर अक्सर ऑपरेटिंग मोड में नहीं जाते हैं। उन्हें शुरू करने के कई तरीके हैं, उदाहरण के लिए, ट्रांजिस्टर VT1 के कलेक्टर-एमिटर अनुभाग के समानांतर स्थापित एक अतिरिक्त अवरोधक का उपयोग करना, या (जैसा कि प्रस्तावित है) ट्रांजिस्टर VT2 के आधार को "फीडिंग" करना। समस्या को लोड के तहत शुरू करने की विश्वसनीयता और शॉर्ट सर्किट करंट के परिमाण के बीच एक समझौते से हल किया जाता है, जो हमेशा स्वीकार्य नहीं होता है। लॉन्च इकाइयों के वेरिएंट पर चर्चा की गई है और वे अधिक प्रभावी हैं, लेकिन वे समग्र रूप से स्टेबलाइज़र को जटिल बनाते हैं।

स्टेबलाइजर को सुरक्षात्मक मोड से हटाने का एक कम सामान्य, लेकिन दिलचस्प तरीका प्रस्तावित है। यह इस तथ्य में निहित है कि एक विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया पल्स जनरेटर समय-समय पर नियामक ट्रांजिस्टर को जबरन खोलता है, जिससे स्टेबलाइजर को कुछ समय के लिए ऑपरेटिंग मोड में डाल दिया जाता है। यदि अधिभार का कारण समाप्त हो जाता है, तो अगले आवेग के अंत में सुरक्षा फिर से काम नहीं करेगी और स्टेबलाइज़र सामान्य रूप से काम करना जारी रखेगा। ओवरलोड के दौरान नियंत्रण ट्रांजिस्टर द्वारा नष्ट होने वाली औसत शक्ति थोड़ी बढ़ जाती है।

चित्र में. चित्र 4 इस सिद्धांत पर काम करने वाले स्टेबलाइजर के संभावित विकल्पों में से एक का आरेख दिखाता है। यह एक अलग इकाई - एक पल्स जनरेटर की अनुपस्थिति में वर्णित इकाई से भिन्न है। ओवरलोड होने पर, स्टेबलाइजर सकारात्मक फीडबैक लूप के कारण ऑसिलेटरी मोड में चला जाता है, जो कैपेसिटर C1 के माध्यम से बंद हो जाता है। रेसिस्टर R3 कैपेसिटर के चार्जिंग करंट को सीमित करता है, और R4 बाहरी लोड बंद होने पर जनरेटर लोड के रूप में कार्य करता है।

आपूर्ति वोल्टेज लागू होने के बाद अधिभार की अनुपस्थिति में, स्टेबलाइज़र प्रतिरोधी आर 2 के कारण शुरू होता है। चूंकि कैपेसिटर C1 को एक खुले डायोड VD2 और श्रृंखला में जुड़े प्रतिरोधक R3-R5 द्वारा शंट किया जाता है, स्व-उत्तेजना की स्थिति पूरी नहीं होती है और डिवाइस पहले चर्चा की गई के समान ही काम करता है (चित्र 1 देखें)। स्टेबलाइजर के सुरक्षात्मक मोड में संक्रमण के दौरान, कैपेसिटर सी1 एक बूस्टर के रूप में कार्य करता है, जो प्रक्रिया के विकास को तेज करता है।

सुरक्षात्मक मोड में स्टेबलाइजर का समतुल्य सर्किट चित्र में दिखाया गया है। 5.

जब लोड प्रतिरोध आरएन शून्य के बराबर होता है, तो कैपेसिटर सी 1 का सकारात्मक टर्मिनल प्रतिरोधी आर 4 के माध्यम से आम तार (इनपुट वोल्टेज स्रोत का शून्य) से जुड़ा होता है। जिस वोल्टेज पर संधारित्र को स्थिरीकरण मोड में चार्ज किया गया था, उसे नकारात्मक ध्रुवता में ट्रांजिस्टर VT2 के आधार पर लागू किया जाता है और ट्रांजिस्टर को बंद रखता है। संधारित्र को धारा i1 द्वारा डिस्चार्ज किया जाता है। प्रतिरोधों R3-R5 और खुले डायोड VD2 के माध्यम से धारा। जब VT1 के आधार पर वोल्टेज -0.7 V से अधिक हो जाता है, तो डायोड VD2 बंद हो जाएगा, लेकिन अवरोधक R2 के माध्यम से प्रवाहित धारा i2 के साथ संधारित्र की रिचार्जिंग जारी रहेगी। ट्रांजिस्टर VT2 के आधार पर एक छोटे से सकारात्मक वोल्टेज तक पहुंचने पर, बाद वाला, और इसके साथ VT1, खुलना शुरू हो जाएगा। कैपेसिटर C1 के माध्यम से सकारात्मक प्रतिक्रिया के कारण, दोनों ट्रांजिस्टर पूरी तरह से खुलेंगे और कुछ समय के लिए इस स्थिति में रहेंगे; अर्ध-तरंग कैपेसिटर को वर्तमान i3 द्वारा लगभग वोल्टेज Uin तक चार्ज नहीं किया जाएगा। जिसके बाद ट्रांजिस्टर बंद हो जाएंगे और चक्र दोहराया जाएगा। चित्र में दिखाए गए चित्र के साथ। 5 तत्व रेटिंग, उत्पन्न पल्स की अवधि कुछ मिलीसेकंड है, पुनरावृत्ति अवधि 100...200 एमएस है। सुरक्षात्मक मोड में आउटपुट करंट पल्स का आयाम लगभग प्रोटेक्शन ऑपरेशन करंट के बराबर होता है। डायल मिलीमीटर से मापे गए शॉर्ट सर्किट करंट का औसत मान लगभग 30 mA है।

जैसे ही लोड प्रतिरोध आरएच बढ़ता है, एक क्षण आता है जब ट्रांजिस्टर वीटी 1 और वीटी 2 खुले होते हैं, नकारात्मक प्रतिक्रिया सकारात्मक प्रतिक्रिया से "भारी" हो जाती है और जनरेटर फिर से वोल्टेज स्टेबलाइज़र में बदल जाता है। आरएच का मान जिस पर मोड में परिवर्तन होता है, मुख्य रूप से रोकनेवाला आर 3 के प्रतिरोध पर निर्भर करता है। यदि इसका मान बहुत छोटा है (5 ओम से कम), तो लोड विशेषता में हिस्टैरिसीस प्रकट होता है, और शून्य प्रतिरोध आर 3 के साथ, वोल्टेज स्थिरीकरण केवल 200 ओम से अधिक के लोड प्रतिरोध के साथ बहाल किया जाता है। रोकनेवाला R3 के प्रतिरोध में अत्यधिक वृद्धि से लोड विशेषता में एक संक्रमण खंड दिखाई देता है।

ट्रांजिस्टर VT2 पर आधारित नकारात्मक ध्रुवता दालों का आयाम 10 V तक पहुंच जाता है, जिससे इस ट्रांजिस्टर के बेस-एमिटर अनुभाग का विद्युत विघटन हो सकता है। हालाँकि, ब्रेकडाउन प्रतिवर्ती है, और इसका करंट प्रतिरोधक R1 और R3 द्वारा सीमित है। यह जनरेटर के संचालन में हस्तक्षेप नहीं करता है। ट्रांजिस्टर VT2 चुनते समय, यह भी ध्यान रखना आवश्यक है कि इसके कलेक्टर-बेस अनुभाग पर लागू वोल्टेज स्टेबलाइजर के इनपुट और आउटपुट वोल्टेज के योग तक पहुंचता है।

ऑपरेटिंग उपकरण में, वोल्टेज स्टेबलाइज़र का आउटपुट आमतौर पर एक कैपेसिटर (सी 2, चित्र 4 में एक धराशायी लाइन के साथ दिखाया गया है) द्वारा शंट किया जाता है। इसकी क्षमता 200 μF से अधिक नहीं होनी चाहिए. सीमा इस तथ्य के कारण है कि एक अधिभार के दौरान जो आउटपुट के पूर्ण शॉर्ट सर्किट के साथ नहीं होता है, यह संधारित्र जनरेटर के सकारात्मक प्रतिक्रिया सर्किट में प्रवेश करता है। व्यवहार में, यह इस तथ्य में व्यक्त किया जाता है कि जनरेटर केवल महत्वपूर्ण अधिभार के साथ "शुरू होता है", और लोड विशेषता में हिस्टैरिसीस प्रकट होता है।

रोकनेवाला R4 का प्रतिरोध ऐसा होना चाहिए कि पल्स के दौरान उस पर वोल्टेज ड्रॉप ट्रांजिस्टर VT2 (≈1 V) को खोलने के लिए पर्याप्त हो और यह सुनिश्चित करे कि शून्य लोड प्रतिरोध पर स्व-उत्पादन की स्थिति पूरी हो। दुर्भाग्य से, स्थिरीकरण मोड में यह अवरोधक केवल डिवाइस की दक्षता को कम करता है।

सुरक्षा के सटीक संचालन के लिए, यह आवश्यक है कि, किसी भी अनुमेय लोड करंट पर, स्टेबलाइजर का न्यूनतम (रिपल सहित) इनपुट वोल्टेज इसके सामान्य संचालन के लिए पर्याप्त रहे। 12 वी के रेटेड आउटपुट वोल्टेज के साथ ऊपर चर्चा किए गए सभी स्टेबलाइजर्स का परीक्षण करते समय, पावर स्रोत आउटपुट पर 10,000 μF कैपेसिटर के साथ 14 वी ब्रिज डायोड रेक्टिफायर था। रेक्टिफायर आउटपुट पर रिपल वोल्टेज, जिसे VZ 38 मिलीवोल्टमीटर से मापा गया, 0.6 V से अधिक नहीं था।

यदि आवश्यक हो, तो सुरक्षा की पल्स प्रकृति का उपयोग ध्वनि सहित स्टेबलाइज़र की स्थिति को इंगित करने के लिए किया जा सकता है। बाद के मामले में, जब अतिभारित होता है, तो क्लिक को पल्स पुनरावृत्ति दर पर सुना जाएगा।

चित्र में. चित्र 6 पल्स सुरक्षा के साथ एक अधिक जटिल स्टेबलाइजर का आरेख दिखाता है, जो लेख के पहले भाग में चर्चा की गई कमियों से काफी हद तक रहित है (चित्र 4 देखें)। इसका आउटपुट वोल्टेज 12 V है, आउटपुट प्रतिरोध 0.08 ओम है, स्थिरीकरण गुणांक 250 है, अधिकतम ऑपरेटिंग करंट 3 A है, सुरक्षा सीमा 3.2 A है, सुरक्षात्मक मोड में औसत लोड करंट 60 mA है। ट्रांजिस्टर VT2 पर एक एम्पलीफायर की उपस्थिति, यदि आवश्यक हो, ट्रांजिस्टर VT1 को अधिक शक्तिशाली समग्र के साथ बदलकर ऑपरेटिंग करंट को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाने की अनुमति देती है।

सीमित अवरोधक R4 का मान दसियों ओम से लेकर 51 kOhm तक हो सकता है। स्टेबलाइज़र के आउटपुट को 1000 μF तक की क्षमता वाले कैपेसिटर के साथ बाईपास किया जा सकता है, जो, हालांकि, लोड विशेषता में हिस्टैरिसीस की उपस्थिति की ओर जाता है: 3.2 ए की सुरक्षा सीमा पर, रिटर्न करंट का मापा मूल्य स्थिरीकरण मोड 1.9 ए है।

मोड के स्पष्ट स्विचिंग के लिए, यह आवश्यक है कि लोड प्रतिरोध में कमी के साथ, जेनर डायोड VD3 के माध्यम से करंट ट्रांजिस्टर VT2 के संतृप्ति में प्रवेश करने से पहले बंद हो जाए। इसलिए, रोकनेवाला R1 का मान इस तरह से चुना जाता है कि पहले सुरक्षा संचालित होती है, इस ट्रांजिस्टर के कलेक्टर और एमिटर के बीच कम से कम 2... का वोल्टेज रहता है... 3 V. सुरक्षात्मक मोड में, ट्रांजिस्टर VT2 संतृप्ति में प्रवेश करता है, परिणामस्वरूप, लोड वर्तमान दालों का आयाम 1.2 हो सकता है ...प्रोटेक्शन ऑपरेशन करंट से 1.5 गुना अधिक। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि प्रतिरोध R1 में उल्लेखनीय कमी के साथ, ट्रांजिस्टर VT2 द्वारा नष्ट होने वाली शक्ति में काफी वृद्धि होती है।

कैपेसिटर C1 की उपस्थिति सैद्धांतिक रूप से स्टेबलाइजर के आउटपुट वोल्टेज के तरंग में वृद्धि का कारण बन सकती है। हालाँकि, व्यवहार में ऐसा नहीं देखा गया।

आउटपुट स्थिर वोल्टेज डायोड VD1 और VD2, ट्रांजिस्टर VT4 के बेस-एमिटर सेक्शन और जेनर डायोड VD3 के स्थिरीकरण वोल्टेज पर ट्रांजिस्टर VT3 के बेस-एमिटर सेक्शन पर वोल्टेज ड्रॉप के योग के बराबर है। - जेनर डायोड के स्थिरीकरण वोल्टेज से लगभग 1.4 V अधिक। सुरक्षा यात्रा धारा की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है

ट्रांजिस्टर VT2 पर अतिरिक्त एम्पलीफायर के लिए धन्यवाद, रोकनेवाला R3 के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा अपेक्षाकृत कम है, यहां तक ​​कि महत्वपूर्ण गणना लोड धाराओं के साथ भी। यह, एक ओर, स्टेबलाइजर की दक्षता में सुधार करता है, लेकिन दूसरी ओर, यह VD3 के रूप में कम धाराओं पर काम करने में सक्षम जेनर डायोड के उपयोग को मजबूर करता है। चित्र में दिखाए गए KS211Zh जेनर डायोड की न्यूनतम स्थिरीकरण धारा 0.5 mA है।

ऐसा स्टेबलाइजर, अपने इच्छित उद्देश्य के अलावा, बैटरी डिस्चार्ज लिमिटर के रूप में भी काम कर सकता है। ऐसा करने के लिए, आउटपुट वोल्टेज सेट किया जाता है ताकि यदि बैटरी वोल्टेज अनुमेय मूल्य से कम हो, तो सुरक्षा काम करेगी, जिससे आगे डिस्चार्ज को रोका जा सके। इस मामले में, रोकनेवाला R6 का मान 10 kOhm तक बढ़ाने की सलाह दी जाती है। परिणामस्वरूप, ऑपरेटिंग मोड में डिवाइस द्वारा खपत की जाने वाली धारा 12 से 2.5 mA तक कम हो जाएगी। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि सुरक्षा ट्रिपिंग के कगार पर, यह करंट लगभग 60 mA तक बढ़ जाता है, लेकिन पल्स जनरेटर की शुरुआत के साथ, बैटरी डिस्चार्ज करंट का औसत मान 4...6 mA तक गिर जाता है।

पल्स सुरक्षा के सुविचारित सिद्धांत का उपयोग करके, न केवल वोल्टेज स्टेबलाइजर्स का निर्माण करना संभव है, बल्कि बिजली स्रोत और लोड के बीच स्थापित स्व-उपचार इलेक्ट्रॉनिक "फ़्यूज़" भी बनाना संभव है। फ़्यूज़ लिंक के विपरीत, ऐसे फ़्यूज़ का उपयोग यात्रा के कारण को समाप्त करने के बाद बहाली की चिंता किए बिना बार-बार किया जा सकता है।

इलेक्ट्रॉनिक फ़्यूज़ को अल्पकालिक और दीर्घकालिक, पूर्ण या आंशिक लोड दोषों का सामना करना होगा। उत्तरार्द्ध अक्सर लंबे कनेक्टिंग तारों के साथ होता है, जिसका प्रतिरोध पेलोड का एक ध्यान देने योग्य हिस्सा है। यह मामला फ़्यूज़ के स्विचिंग तत्व के लिए सबसे गंभीर है।

चित्र में. चित्र 7 पल्स सुरक्षा के साथ एक सरल स्व-रीसेटिंग इलेक्ट्रॉनिक फ़्यूज़ का आरेख दिखाता है। इसके संचालन का सिद्धांत ऊपर वर्णित वोल्टेज स्टेबलाइज़र के करीब है (चित्र 4 देखें), लेकिन सुरक्षा ट्रिगर होने से पहले, ट्रांजिस्टर वीटी 1 और वीटी 2 संतृप्ति स्थिति में हैं और आउटपुट वोल्टेज लगभग इनपुट के बराबर है।

यदि लोड करंट अनुमेय मान से अधिक हो जाता है, तो ट्रांजिस्टर VT1 संतृप्ति से बाहर आ जाता है और आउटपुट वोल्टेज कम होने लगता है। कैपेसिटर C1 के माध्यम से इसकी वृद्धि ट्रांजिस्टर VT2 के आधार तक जाती है, बाद वाले को बंद कर देती है, और इसके साथ VT1 भी। आउटपुट वोल्टेज और भी कम हो जाता है, और हिमस्खलन जैसी प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, ट्रांजिस्टर VT1 और VT2 पूरी तरह से बंद हो जाते हैं। कुछ समय के बाद, R1C1 सर्किट के समय स्थिरांक के आधार पर, वे फिर से खुलेंगे, हालांकि, यदि अधिभार बना रहता है, तो वे फिर से बंद हो जाएंगे। यह चक्र तब तक दोहराया जाता है जब तक अधिभार समाप्त न हो जाए।

उत्पन्न पल्स की आवृत्ति लगभग 20 हर्ट्ज है जब लोड अनुमेय लोड से थोड़ा अधिक है, और 200 हर्ट्ज जब यह पूरी तरह से बंद हो जाता है। बाद वाले मामले में दालों का कर्तव्य चक्र 100 से अधिक है। जब लोड प्रतिरोध स्वीकार्य मूल्य तक बढ़ जाता है, तो ट्रांजिस्टर वीटी1 संतृप्ति में प्रवेश करेगा और दालों का उत्पादन बंद हो जाएगा।

"फ्यूज" का ट्रिपिंग करंट लगभग सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है

प्रयोगात्मक रूप से चयनित 0.25 का गुणांक इस बात को ध्यान में रखता है कि संतृप्ति से सक्रिय मोड में ट्रांजिस्टर वीटी1 के संक्रमण के समय, इसका वर्तमान स्थानांतरण गुणांक नाममात्र से काफी कम है। 12 वी के इनपुट वोल्टेज पर मापा गया सुरक्षा ऑपरेशन करंट 0.35 ए है, बंद होने पर लोड करंट पल्स का आयाम 1.3 ए है। हिस्टैरिसीस (सुरक्षा ऑपरेशन धाराओं और ऑपरेटिंग मोड की बहाली के बीच का अंतर) नहीं था पता चला. यदि आवश्यक हो, तो 200 μF से अधिक की कुल क्षमता वाले ब्लॉकिंग कैपेसिटर को "फ्यूज" आउटपुट से जोड़ा जा सकता है, जो ऑपरेटिंग करंट को लगभग 0.5 ए तक बढ़ा देगा।

यदि लोड वर्तमान दालों के आयाम को सीमित करना आवश्यक है, तो ट्रांजिस्टर वीटी 2 के उत्सर्जक सर्किट में कई दसियों ओम का एक अवरोधक शामिल किया जाना चाहिए और रोकनेवाला आर 3 का मूल्य थोड़ा बढ़ाया जाना चाहिए।

यदि लोड पूरी तरह से बंद नहीं हुआ है, तो ट्रांजिस्टर VT2 के बेस-एमिटर सेक्शन का विद्युत टूटना संभव है। इसका जनरेटर के संचालन पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, और ट्रांजिस्टर के लिए कोई खतरा पैदा नहीं होता है, क्योंकि टूटने से पहले कैपेसिटर सी 1 में जमा हुआ चार्ज अपेक्षाकृत छोटा होता है।

विचारित सर्किट (छवि 7) के अनुसार इकट्ठे हुए "फ्यूज" के नुकसान लोड सर्किट से श्रृंखला में जुड़े प्रतिरोधक आर 3 और ट्रांजिस्टर वीटी 1 के बेस करंट के कारण कम दक्षता हैं, जो लोड से स्वतंत्र है। उत्तरार्द्ध अन्य समान उपकरणों के लिए भी विशिष्ट है। दक्षता को कम करने वाले दोनों कारण 5 ए के अधिकतम लोड करंट वाले अधिक शक्तिशाली "फ्यूज" में समाप्त हो जाते हैं, जिसका सर्किट चित्र में दिखाया गया है। 8 . लोड वर्तमान परिवर्तनों की दस गुना से अधिक रेंज में इसकी दक्षता 90% से अधिक है। जब कोई लोड नहीं होता है तो खपत की जाने वाली धारा 0.5 mA से कम होती है।

"फ़्यूज़" पर वोल्टेज ड्रॉप को कम करने के लिए, एक जर्मेनियम ट्रांजिस्टर का उपयोग VT4 के रूप में किया जाता है। जब लोड करंट अनुमेय से कम होता है, तो यह ट्रांजिस्टर संतृप्ति के कगार पर होता है। यह स्थिति एक नकारात्मक फीडबैक लूप द्वारा बनाए रखी जाती है, जो, जब ट्रांजिस्टर VT2 खुला और संतृप्त होता है, ट्रांजिस्टर VT1 और VT3 द्वारा बनता है। ट्रांजिस्टर VT4 के कलेक्टर-एमिटर सेक्शन में वोल्टेज ड्रॉप 1 A के लोड करंट पर 0.5 V और 5 A पर 0.6 V से अधिक नहीं होता है।

जब लोड करंट सुरक्षा प्रतिक्रिया करंट से कम होता है, तो ट्रांजिस्टर VT3 सक्रिय मोड में होता है और इसके कलेक्टर और एमिटर के बीच वोल्टेज ट्रांजिस्टर VT6 को खोलने के लिए पर्याप्त होता है, जो ट्रांजिस्टर VT2 की संतृप्त स्थिति और अंततः, स्विच की संचालन स्थिति सुनिश्चित करता है। वीटी4. लोड करंट में वृद्धि के साथ, नकारात्मक प्रतिक्रिया के प्रभाव में VT3 का बेस करंट बढ़ता है, और ट्रांजिस्टर VT6 बंद होने तक इसके कलेक्टर पर वोल्टेज कम हो जाता है। इस समय सुरक्षा चालू हो जाती है। सूत्र का उपयोग करके ऑपरेशन करंट का अनुमान लगाया जा सकता है

जहां Req समानांतर में जुड़े प्रतिरोधों R4, R6 और R8 का कुल प्रतिरोध है।

0.5 का गुणांक, पिछले मामले की तरह, प्रयोगात्मक है। जब लोड बंद हो जाता है, तो आउटपुट करंट पल्स का आयाम प्रोटेक्शन ऑपरेशन करंट से लगभग दोगुना होता है।

सकारात्मक फीडबैक लूप की कार्रवाई के लिए धन्यवाद, जो कैपेसिटर सी 2, ट्रांजिस्टर वीटी 6 और इसके साथ वीटी 2-वीटी 4 के माध्यम से बंद हो जाता है, पूरी तरह से बंद हो जाता है, और वीटी 5 खुल जाता है। ट्रांजिस्टर संकेतित अवस्था में तब तक बने रहते हैं जब तक कि कैपेसिटर C2 को ट्रांजिस्टर VT5 और प्रतिरोधों R7, R9, R11, R12 के बेस-एमिटर सेक्शन के माध्यम से बहने वाली धारा द्वारा चार्ज नहीं किया जाता है। चूँकि R12 में सूचीबद्ध प्रतिरोधों का सबसे बड़ा मूल्य है, यह उत्पन्न दालों की पुनरावृत्ति अवधि निर्धारित करता है - लगभग 2.5 s।

कैपेसिटर C2 की चार्जिंग पूरी होने के बाद, ट्रांजिस्टर VT5 बंद हो जाएगा, VT6 और VT2-VT4 खुल जाएंगे। कैपेसिटर C2 ट्रांजिस्टर VT6, डायोड VD1 और रेसिस्टर R11 के माध्यम से लगभग 0.06 s में डिस्चार्ज हो जाएगा। एक बंद लोड के साथ, इस समय ट्रांजिस्टर VT4 का कलेक्टर करंट 8...10 ए तक पहुंच जाता है। फिर चक्र दोहराया जाएगा। हालाँकि, अधिभार को समाप्त करने के बाद पहली पल्स के दौरान, ट्रांजिस्टर VT3 संतृप्ति में नहीं जाएगा और "फ्यूज" ऑपरेटिंग मोड में वापस आ जाएगा।

दिलचस्प बात यह है कि पल्स के दौरान ट्रांजिस्टर VT6 पूरी तरह से नहीं खुलता है। इसे ट्रांजिस्टर VT2, VT3, VT6 द्वारा गठित नकारात्मक फीडबैक लूप द्वारा रोका जाता है। आरेख (चित्र 8) में दर्शाए गए प्रतिरोधक R9 (51 kOhm) के मान के साथ, ट्रांजिस्टर VT6 के कलेक्टर पर वोल्टेज 0.3 Uin से नीचे नहीं गिरता है।

"फ्यूज" के लिए सबसे प्रतिकूल भार एक शक्तिशाली गरमागरम लैंप है, जिसके ठंडे फिलामेंट का प्रतिरोध गर्म फिलामेंट की तुलना में कई गुना कम है। 12 वी 32+6 डब्ल्यू कार लैंप के साथ किए गए एक परीक्षण से पता चला कि वार्मिंग के लिए 0.06 सेकेंड काफी है और "फ्यूज", इसे चालू करने के बाद, विश्वसनीय रूप से ऑपरेटिंग मोड में प्रवेश करता है। लेकिन अधिक जड़त्वीय लैंप के लिए, उच्च रेटिंग (लेकिन ऑक्साइड वाला नहीं) का कैपेसिटर C2 स्थापित करके दालों की अवधि और पुनरावृत्ति अवधि को बढ़ाना पड़ सकता है।

ऐसे प्रतिस्थापन के परिणामस्वरूप उत्पन्न दालों का कर्तव्य चक्र वही रहेगा। इसे 40 के बराबर होने के लिए संयोग से नहीं चुना गया था। इस मामले में, अधिकतम लोड वर्तमान (5 ए) पर और जब "फ्यूज" आउटपुट बंद हो जाता है, तो ट्रांजिस्टर वीटी 4 पर लगभग समान और सुरक्षित शक्ति समाप्त हो जाती है।

GT806A ट्रांजिस्टर को उसी श्रृंखला के दूसरे या शक्तिशाली जर्मेनियम ट्रांजिस्टर से बदला जा सकता है, उदाहरण के लिए, P210, किसी भी अक्षर सूचकांक के साथ। यदि जर्मेनियम ट्रांजिस्टर उपलब्ध नहीं हैं या ऊंचे तापमान पर काम करना आवश्यक है, तो आप h21e>40 के साथ सिलिकॉन ट्रांजिस्टर का भी उपयोग कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, KT818 या KT8101 किसी भी अक्षर सूचकांक के साथ, रोकनेवाला R5 का मान 10 kOhm तक बढ़ा सकते हैं। इस तरह के प्रतिस्थापन के बाद, ट्रांजिस्टर VT4 के कलेक्टर और एमिटर के बीच मापा गया वोल्टेज 5 ए के लोड करंट पर 0.8 V से अधिक नहीं था।

"फ़्यूज़" बनाते समय, VT4 ट्रांजिस्टर को हीट सिंक पर स्थापित किया जाना चाहिए, उदाहरण के लिए, 80x50x5 मिमी मापने वाली एक एल्यूमीनियम प्लेट। ट्रांजिस्टर VT3 के लिए 1.5...2 सेमी 2 क्षेत्रफल वाले हीट सिंक की भी आवश्यकता होती है।

डिवाइस को पहली बार बिना लोड के चालू करें, और सबसे पहले ट्रांजिस्टर VT4 के कलेक्टर और एमिटर के बीच वोल्टेज की जांच करें, जो लगभग 0.5 V होना चाहिए। फिर 10...20 के प्रतिरोध के साथ एक वायरवाउंड वैरिएबल रेसिस्टर कनेक्ट करें। ओम और एक एमीटर के माध्यम से आउटपुट को 100 W की शक्ति। इसके प्रतिरोध को सुचारू रूप से कम करते हुए, डिवाइस को सुरक्षात्मक मोड पर स्विच करें। ऑसिलोस्कोप का उपयोग करके, सुनिश्चित करें कि मोड स्विचिंग लंबे समय तक क्षणिक प्रक्रियाओं के बिना होती है, और उत्पन्न दालों के पैरामीटर ऊपर बताए गए मानकों के अनुरूप होते हैं। सुरक्षा ऑपरेशन करंट का सटीक मान प्रतिरोधों R4, R6, R8 का चयन करके निर्धारित किया जा सकता है (यह वांछनीय है कि उनके मान समान रहें)। जब लोड लंबे समय तक शॉर्ट-सर्किट होता है, तो ट्रांजिस्टर VT4 के आवास का तापमान इसके अनुमेय मूल्य से अधिक नहीं होना चाहिए।

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