റേഡിയോ സർക്യൂട്ടുകൾ ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ട് ഡയഗ്രമുകൾ

പവർ സപ്ലൈസ്

Y. സെമെനോവ്, റോസ്തോവ്-ഓൺ-ഡോൺ
റേഡിയോ, 2002, നമ്പർ 5

സ്വിച്ചിംഗ് വോൾട്ടേജ് റെഗുലേറ്ററുകൾ (സ്റ്റെപ്പ്-ഡൗൺ, സ്റ്റെപ്പ്-അപ്പ്, ഇൻവെർട്ടിംഗ്) പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സിന്റെ വികസന ചരിത്രത്തിൽ ഒരു പ്രത്യേക സ്ഥാനം വഹിക്കുന്നു. അധികം താമസിയാതെ, 50 വാട്ടിൽ കൂടുതൽ ഔട്ട്പുട്ട് പവർ ഉള്ള എല്ലാ പവർ സപ്ലൈയിലും ഒരു സ്റ്റെപ്പ്-ഡൗൺ സ്വിച്ചിംഗ് റെഗുലേറ്റർ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരുന്നു. ഇന്ന്, ട്രാൻസ്ഫോർമർലെസ് ഇൻപുട്ട് ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുതി വിതരണത്തിന്റെ വില കുറച്ചതിനാൽ അത്തരം ഉപകരണങ്ങളുടെ വ്യാപ്തി കുറഞ്ഞു. എന്നിരുന്നാലും, ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ സ്റ്റെബിലൈസറുകൾ മാറുന്നതിന്റെ ഉപയോഗം മറ്റേതൊരു ഡിസി-ഡിസി കൺവെർട്ടറിനേക്കാളും ലാഭകരമാണ്.

ഒരു സ്റ്റെപ്പ്-ഡൗൺ സ്വിച്ചിംഗ് റെഗുലേറ്ററിന്റെ ഫങ്ഷണൽ ഡയഗ്രം ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 1, കൂടാതെ ഇൻഡക്റ്റർ L ന്റെ തുടർച്ചയായ കറന്റ് മോഡിൽ അതിന്റെ പ്രവർത്തനം വിശദീകരിക്കുന്ന സമയ ഡയഗ്രമുകൾ, ≈ ചിത്രം. 2.

t-ഓൺ സമയത്ത്, ഇലക്ട്രോണിക് സ്വിച്ച് എസ് അടച്ച് കറന്റ് സർക്യൂട്ടിലൂടെ ഒഴുകുന്നു: കപ്പാസിറ്റർ സി ഇൻ പോസിറ്റീവ് ടെർമിനൽ, റെസിസ്റ്റീവ് കറന്റ് സെൻസർ ആർ ഡിടി, സ്റ്റോറേജ് ഇൻഡക്റ്റർ എൽ, കപ്പാസിറ്റർ സി ഔട്ട്, ലോഡ്, നെഗറ്റീവ് C ലെ കപ്പാസിറ്റർ ടെർമിനൽ. ഈ ഘട്ടത്തിൽ, ഇൻഡക്‌ടർ കറന്റ് l L ഇലക്‌ട്രോണിക് സ്വിച്ച് S ന്റെ കറന്റിന് തുല്യമാണ് കൂടാതെ l Lmin മുതൽ l Lmax വരെ ഏതാണ്ട് രേഖീയമായി വർദ്ധിക്കുന്നു.

താരതമ്യ നോഡിൽ നിന്നുള്ള പൊരുത്തക്കേട് സിഗ്നൽ അല്ലെങ്കിൽ നിലവിലെ സെൻസറിൽ നിന്നുള്ള ഓവർലോഡ് സിഗ്നൽ അല്ലെങ്കിൽ അവയുടെ സംയോജനം അനുസരിച്ച്, ജനറേറ്റർ ഇലക്ട്രോണിക് സ്വിച്ച് എസ് ഒരു തുറന്ന അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റുന്നു. ഇൻഡക്റ്റർ എൽ വഴിയുള്ള കറന്റ് തൽക്ഷണം മാറാൻ കഴിയാത്തതിനാൽ, സ്വയം-ഇൻഡക്റ്റൻസ് ഇഎംഎഫിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ, ഡയോഡ് വിഡി തുറക്കുകയും കറന്റ് എൽ എൽ സർക്യൂട്ടിലൂടെ ഒഴുകുകയും ചെയ്യും: ഡയോഡ് വിഡിയുടെ കാഥോഡ്, ഇൻഡക്റ്റർ എൽ, കപ്പാസിറ്റർ സി വിഎക്സ്, ലോഡ്, ഡയോഡ് വിഡിയുടെ ആനോഡ്. t lKl സമയത്ത്, ഇലക്‌ട്രോണിക് സ്വിച്ച് എസ് തുറന്നിരിക്കുമ്പോൾ, ഇൻഡക്‌ടർ കറന്റ് l L ഡയോഡ് കറന്റ് VD യുമായി യോജിക്കുകയും അതിൽ നിന്ന് രേഖീയമായി കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു.

l Max മുതൽ l L മിനിറ്റ് വരെ. ടി കാലയളവിൽ, കപ്പാസിറ്റർ C ഔട്ട് സ്വീകരിക്കുകയും ചാർജ് ΔQ ഔട്ട് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നിലവിലെ l L ന്റെ സമയ ഡയഗ്രാമിലെ ഷേഡുള്ള പ്രദേശത്തിന് അനുസൃതമായി. ഈ ഇൻക്രിമെന്റ് കപ്പാസിറ്റർ കൗട്ടിലും ലോഡിലുമുള്ള റിപ്പിൾ വോൾട്ടേജ് ΔU Cout ന്റെ വ്യാപ്തി നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

ഇലക്ട്രോണിക് സ്വിച്ച് അടയ്ക്കുമ്പോൾ, ഡയോഡ് അടയ്ക്കുന്നു. സർക്യൂട്ട് ≈ കറന്റ് സെൻസർ, ക്ലോസ്ഡ് സ്വിച്ച്, റിക്കവറി ഡയോഡ് ≈ എന്നിവയുടെ പ്രതിരോധം വളരെ ചെറുതാണ് എന്ന വസ്തുത കാരണം ഈ പ്രക്രിയ സ്വിച്ച് കറന്റ് ഐ സ്മാക്സിന്റെ മൂല്യത്തിലേക്ക് കുത്തനെ വർദ്ധിക്കുന്നു. ചലനാത്മക നഷ്ടങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിന്, ചെറിയ റിവേഴ്സ് വീണ്ടെടുക്കൽ സമയമുള്ള ഡയോഡുകൾ ഉപയോഗിക്കണം. കൂടാതെ, ബക്ക് റെഗുലേറ്റർ ഡയോഡുകൾക്ക് വലിയ റിവേഴ്സ് കറന്റ് കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയണം. ഡയോഡിന്റെ ക്ലോസിംഗ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നതിലൂടെ, അടുത്ത പരിവർത്തന കാലയളവ് ആരംഭിക്കുന്നു.

സ്വിച്ചിംഗ് ബക്ക് റെഗുലേറ്റർ കുറഞ്ഞ ലോഡ് കറന്റിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നതെങ്കിൽ, അത് ഇടയ്ക്കിടെയുള്ള ഇൻഡക്റ്റർ കറന്റ് മോഡിലേക്ക് മാറാം. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സ്വിച്ച് അടച്ച നിമിഷത്തിൽ ഇൻഡക്റ്റർ കറന്റ് നിർത്തുകയും അതിന്റെ വർദ്ധനവ് പൂജ്യത്തിൽ നിന്ന് ആരംഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നാമമാത്രമായ ഒന്നിന് അടുത്തുള്ള ഒരു ലോഡ് കറന്റിൽ ഇടയ്ക്കിടെയുള്ള കറന്റ് മോഡ് അഭികാമ്യമല്ല, കാരണം ഈ സാഹചര്യത്തിൽ വർദ്ധിച്ച ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് റിപ്പിൾ സംഭവിക്കുന്നു. ഏറ്റവും ഒപ്റ്റിമൽ സാഹചര്യം, സ്റ്റെബിലൈസർ ഇൻഡക്റ്ററിന്റെ തുടർച്ചയായ നിലവിലെ മോഡിൽ പരമാവധി ലോഡിലും ഇടയ്ക്കിടെയുള്ള കറന്റ് മോഡിലും പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, ലോഡ് നാമമാത്രമായ 10 ... 20% ആയി കുറയുമ്പോൾ.

സ്വിച്ചിന്റെ അടച്ച അവസ്ഥ സമയത്തിന്റെ അനുപാതം പൾസ് ആവർത്തന കാലയളവിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിലൂടെ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സർക്യൂട്ട് അനുസരിച്ച്, നിയന്ത്രണ രീതി നടപ്പിലാക്കുന്നതിനുള്ള വിവിധ ഓപ്ഷനുകൾ സാധ്യമാണ്. റിലേ നിയന്ത്രണമുള്ള ഉപകരണങ്ങളിൽ, സ്വിച്ച് ഓൺ സ്റ്റേറ്റിൽ നിന്ന് സ്വിച്ച് ഓഫ് സ്റ്റേറ്റിലേക്കുള്ള മാറ്റം താരതമ്യ നോഡ് നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് സെറ്റ് മൂല്യത്തേക്കാൾ കൂടുതലാണെങ്കിൽ, സ്വിച്ച് ഓഫാകും, തിരിച്ചും. നിങ്ങൾ പൾസ് ആവർത്തന കാലയളവ് ശരിയാക്കുകയാണെങ്കിൽ, സ്വിച്ച് ഓണാക്കിയ അവസ്ഥയുടെ ദൈർഘ്യം മാറ്റിക്കൊണ്ട് ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും. ചിലപ്പോൾ അടഞ്ഞ സമയം അല്ലെങ്കിൽ സ്വിച്ച് തുറന്ന നിലയുടെ സമയം നിശ്ചയിക്കുന്ന രീതികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഏതെങ്കിലും നിയന്ത്രണ രീതികളിൽ, ഔട്ട്പുട്ട് ഓവർലോഡിനെതിരെ പരിരക്ഷിക്കുന്നതിന് സ്വിച്ചിന്റെ അടച്ച അവസ്ഥയുടെ ഘട്ടത്തിൽ ഇൻഡക്റ്റർ കറന്റ് പരിമിതപ്പെടുത്തേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ഈ ആവശ്യങ്ങൾക്ക്, ഒരു റെസിസ്റ്റീവ് സെൻസർ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു പൾസ് കറന്റ് ട്രാൻസ്ഫോർമർ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഒരു സ്വിച്ചിംഗ് ബക്ക് റെഗുലേറ്ററിന്റെ കണക്കുകൂട്ടൽ

ഒരു പൾസ്ഡ് സ്റ്റെപ്പ്-ഡൗൺ സ്റ്റെബിലൈസറിന്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പും അവയുടെ മോഡുകളുടെ കണക്കുകൂട്ടലും ഒരു പ്രത്യേക ഉദാഹരണം ഉപയോഗിച്ച് നടപ്പിലാക്കും. ഈ കേസിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന എല്ലാ അനുപാതങ്ങളും ഫംഗ്ഷണൽ ഡയഗ്രം, ടൈമിംഗ് ഡയഗ്രം എന്നിവയുടെ വിശകലനത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് ലഭിക്കുന്നത്, കൂടാതെ രീതിശാസ്ത്രം അടിസ്ഥാനമായി എടുക്കുന്നു.

1. പ്രാരംഭ പാരാമീറ്ററുകളുടെയും നിരവധി ശക്തമായ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെയും ഡയോഡുകളുടെയും പരമാവധി അനുവദനീയമായ നിലവിലെ, വോൾട്ടേജ് മൂല്യങ്ങളുടെ താരതമ്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഞങ്ങൾ ആദ്യം ഒരു ബൈപോളാർ കോമ്പോസിറ്റ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ KT853G (ഇലക്‌ട്രോണിക് സ്വിച്ച് S), ഒരു ഡയോഡ് KD2997V (VD) എന്നിവ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. ).

2. ഏറ്റവും കുറഞ്ഞതും കൂടിയതുമായ ഫിൽ ഘടകങ്ങൾ കണക്കാക്കുക:

γ മിനിറ്റ് \u003d t, മിനിറ്റ് / T മിനിറ്റ് \u003d (U VyX + U pr) / (U BX max + U s on ≈ U RdT + U pr) \u003d (12 + 0.8) / (32-2-0.3 + 0.8)=0.42;

γ max \u003d t, max / T max \u003d (U Bvyx + U pp) / (U Bx min - U sbkl -U Rdt + U pp) \u003d (12 + 0.8) / (18-2-0.3 + 0.8 )=0.78, ഇവിടെ U pr =0.8 V ≈ ഡയോഡ് VD-യിൽ നേരിട്ടുള്ള വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ്, ഏറ്റവും മോശം അവസ്ഥയിൽ IV ന് തുല്യമായ വൈദ്യുതധാരയ്ക്ക് I-V സ്വഭാവത്തിന്റെ നേരിട്ടുള്ള ശാഖയിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്നു; KT853G ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ U sbcl \u003d 2 V ≈ സാച്ചുറേഷൻ വോൾട്ടേജ്, ഇത് ഒരു സ്വിച്ച് എസ് ആയി വർത്തിക്കുന്നു, സാച്ചുറേഷൻ മോഡിൽ h 21e \u003d 250 ൽ നിലവിലെ ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യന്റ്; U RdT = 0.3 V ≈ റേറ്റുചെയ്ത ലോഡ് കറന്റിലുള്ള നിലവിലെ സെൻസറിലുടനീളം വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ്.

3. കൂടിയതും കുറഞ്ഞതുമായ പരിവർത്തന ആവൃത്തി തിരഞ്ഞെടുക്കുക.

പൾസ് കാലയളവ് സ്ഥിരമല്ലെങ്കിൽ ഈ ഇനം നടത്തുന്നു. ഇലക്ട്രോണിക് സ്വിച്ചിന്റെ ഓപ്പൺ സ്റ്റേറ്റിന്റെ ഒരു നിശ്ചിത ദൈർഘ്യമുള്ള ഒരു നിയന്ത്രണ രീതി ഞങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഇനിപ്പറയുന്ന വ്യവസ്ഥ നിറവേറ്റുന്നു: t=(1 - γ max)/f മിനിറ്റ് = (1 - γ മിനിറ്റ്)/f max = const.

മോശം ചലനാത്മക സ്വഭാവസവിശേഷതകളുള്ള KT853G ട്രാൻസിസ്റ്ററിലാണ് സ്വിച്ച് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത് എന്നതിനാൽ, താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ പരമാവധി പരിവർത്തന ആവൃത്തി ഞങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കും: f max =25 kHz. അപ്പോൾ മിനിമം കൺവേർഷൻ ഫ്രീക്വൻസി ഇങ്ങനെ നിർവചിക്കാം

f മിനിറ്റ് \u003d f max (1 - γ max) / (1 - γ മിനിറ്റ്) \u003d 25 * 10 3 ] (1 - 0.78) / (1-0.42) \u003d 9.48 kHz.

4. സ്വിച്ചിൽ വൈദ്യുതി നഷ്ടം കണക്കാക്കുക.

സ്വിച്ചിലൂടെ ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുതധാരയുടെ ഫലപ്രദമായ മൂല്യം അനുസരിച്ചാണ് സ്റ്റാറ്റിക് നഷ്ടങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നത്. നിലവിലെ ആകൃതി ≈ ട്രപസോയിഡ് ആയതിനാൽ, α \u003d l Lmax / l lx \u003d 1.25 ≈ പരമാവധി ഇൻഡക്‌ടർ കറന്റും ഔട്ട്‌പുട്ട് കറന്റും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം ഞാൻ \u003d ഐ ഔട്ട് ആണ്. ഗുണകം a 1.2 ... 1.6-നുള്ളിൽ തിരഞ്ഞെടുത്തു. സ്റ്റാറ്റിക് നഷ്ടങ്ങൾ മാറുക P Sstat =l s U SBKn =3.27-2=6.54 W.

സ്വിച്ചിലെ ഡൈനാമിക് നഷ്ടങ്ങൾ Р sdyn ╥0.5f max ╥U BX max (l smax ╥t f +α╥l lx ╥t cn),

VD ഡയോഡിന്റെ റിവേഴ്സ് വീണ്ടെടുക്കൽ കാരണം ഞാൻ സ്വിച്ച് കറന്റ് ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് ≈ സ്മാക്സ് ചെയ്യുന്നു. l Smax =2l ByX എടുക്കുമ്പോൾ, നമുക്ക് ലഭിക്കും

R sdin \u003d 0.5f max ╥U BX max ╥I ഔട്ട് (2t f + α∙ t cn) \u003d 0.5╥ 25╥10 3 ╥32╥5 (2╥0.78-10 -20 -6 +1. 6)=8.12 W, ഇവിടെ tf =0.78╥10 -6 s ≈ സ്വിച്ച് വഴി നിലവിലെ പൾസിന്റെ മുൻഭാഗത്തിന്റെ ദൈർഘ്യം, t cn =2╥10 -6 s ≈ കുറയുന്നതിന്റെ ദൈർഘ്യം.

സ്വിച്ചിലെ മൊത്തം നഷ്ടങ്ങൾ ഇവയാണ്: P s \u003d P scstat + P sdin \u003d 6.54 + 8.12 \u003d 14.66 W.

സ്വിച്ചിൽ സ്റ്റാറ്റിക് നഷ്ടങ്ങൾ നിലവിലുണ്ടെങ്കിൽ, ഇൻഡക്റ്റർ കറന്റ് പരമാവധി ആയിരിക്കുമ്പോൾ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജിനായി കണക്കുകൂട്ടൽ നടത്തണം. പ്രബലമായ തരത്തിലുള്ള നഷ്ടങ്ങൾ പ്രവചിക്കാൻ പ്രയാസമുള്ള സാഹചര്യത്തിൽ, അവ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞതും കൂടിയതുമായ ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജിൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു.

5. ഡയോഡിലെ വൈദ്യുതി നഷ്ടം ഞങ്ങൾ കണക്കാക്കുന്നു.

ഡയോഡ് ≈ വഴിയുള്ള വൈദ്യുതധാരയുടെ ആകൃതിയും ഒരു ട്രപസോയിഡ് ആയതിനാൽ, P vDcTaT \u003d l vD ╥U pr \u003d 3.84-0.8 \u003d 3.07 W ഡയോഡിലെ സ്റ്റാറ്റിക് നഷ്ടങ്ങളായി ഞങ്ങൾ അതിന്റെ ഫലപ്രദമായ മൂല്യം നിർവചിക്കുന്നു.

ഡയോഡിന്റെ ചലനാത്മക നഷ്ടങ്ങൾ പ്രധാനമായും റിവേഴ്സ് റിക്കവറി സമയത്തെ നഷ്ടം മൂലമാണ്: P VDdyn \u003d 0.5f max ╥

l smax vU Bx max ╥t oB ╥f max ╥l Bыx ╥U പരമാവധി ╥t ov ╥25-10 3 -5-32╥0.2╥10 -6 =0.8 W, ഇവിടെ t OB =0, 2-1C - 6 സെ ≈ ഡയോഡ് റിവേഴ്സ് വീണ്ടെടുക്കൽ സമയം.

ഡയോഡിലെ മൊത്തം നഷ്ടം ഇതായിരിക്കും: P VD \u003d P MDstat + P VDdin \u003d 3.07 + 0.8 \u003d 3.87 W.

6. ഒരു ചൂട് സിങ്ക് തിരഞ്ഞെടുക്കുക.

ഒരു ഹീറ്റ് സിങ്കിന്റെ പ്രധാന സ്വഭാവം അതിന്റെ താപ പ്രതിരോധമാണ്, ഇത് പരിസ്ഥിതിയും ഹീറ്റ് സിങ്ക് ഉപരിതലവും തമ്മിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസവും അത് വിനിയോഗിക്കുന്ന ശക്തിയും തമ്മിലുള്ള അനുപാതമായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു: R g \u003d ΔT / P rass. ഞങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, ഇൻസുലേറ്റിംഗ് സ്പേസറുകളിലൂടെ ഒരേ ഹീറ്റ് സിങ്കിൽ സ്വിച്ചിംഗ് ട്രാൻസിസ്റ്ററും ഡയോഡും ശരിയാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ഗാസ്കറ്റുകളുടെ താപ പ്രതിരോധം കണക്കിലെടുക്കാതിരിക്കാനും കണക്കുകൂട്ടൽ സങ്കീർണ്ണമാക്കാതിരിക്കാനും, ഞങ്ങൾ ഒരു താഴ്ന്ന ഉപരിതല താപനില തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു, ഏകദേശം 70 ഡിഗ്രി. C. അപ്പോൾ അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവിൽ 40╟СΔТ=70-40=30╟С. ഞങ്ങളുടെ കേസിന്റെ ഹീറ്റ് സിങ്കിന്റെ താപ പ്രതിരോധം R t \u003d ΔT / (P s + P vd) \u003d 30 / (14.66 + 3.87) \u003d 1.62╟С / W.

സ്വാഭാവിക തണുപ്പിക്കൽ സമയത്ത് താപ പ്രതിരോധം, ചട്ടം പോലെ, ചൂട് സിങ്കിനുള്ള റഫറൻസ് ഡാറ്റയിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു. ഉപകരണത്തിന്റെ വലുപ്പവും ഭാരവും കുറയ്ക്കുന്നതിന്, നിങ്ങൾക്ക് ഒരു ഫാൻ ഉപയോഗിച്ച് നിർബന്ധിത തണുപ്പിക്കൽ പ്രയോഗിക്കാവുന്നതാണ്.

7. ത്രോട്ടിൽ പാരാമീറ്ററുകൾ കണക്കാക്കുക.

ഇൻഡക്‌ടറിന്റെ ഇൻഡക്‌ടൻസ് കണക്കാക്കാം: L= (U BX max - U sbkl -U Rdt - U Out)γ മിനിറ്റ് /=(32-2-0.3-12)╥0.42/=118.94 μH.

കാന്തിക കാമ്പിന്റെ മെറ്റീരിയൽ എന്ന നിലയിൽ, ഞങ്ങൾ അമർത്തിയുള്ള Mo-permalloy MP 140 തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. നമ്മുടെ കാര്യത്തിൽ മാഗ്നെറ്റിക് സർക്യൂട്ടിലെ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ വേരിയബിൾ ഘടകം ഹിസ്റ്റെറിസിസ് നഷ്ടം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്ന ഘടകമല്ല. അതിനാൽ, ഇൻഫ്ലക്ഷൻ പോയിന്റിന് സമീപമുള്ള കാന്തികവൽക്കരണ വക്രത്തിന്റെ രേഖീയ വിഭാഗത്തിൽ പരമാവധി ഇൻഡക്ഷൻ തിരഞ്ഞെടുക്കാം. ഒരു വളഞ്ഞ വിഭാഗത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് അഭികാമ്യമല്ല, കാരണം ഈ സാഹചര്യത്തിൽ മെറ്റീരിയലിന്റെ കാന്തിക പ്രവേശനക്ഷമത പ്രാരംഭത്തേക്കാൾ കുറവായിരിക്കും. ഇൻഡക്‌ടർ കറന്റ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ഇൻഡക്‌ടൻസ് കുറയാൻ ഇത് കാരണമാകും. ഞങ്ങൾ പരമാവധി ഇൻഡക്ഷൻ B m 0.5 T ന് തുല്യമായി തിരഞ്ഞെടുത്ത് മാഗ്നറ്റിക് സർക്യൂട്ടിന്റെ അളവ് കണക്കാക്കുന്നു: Vp \u003d μμ 0 ╥L (αI outx) 2 / B m 2 =140╥4π╥10 -7 ╥118.94╥ 10 -6 (1.25 -5) 2 0.5 2 \u003d 3.27 cm 3, ഇവിടെ μ \u003d 140 ≈ MP140 മെറ്റീരിയലിന്റെ പ്രാരംഭ കാന്തിക പ്രവേശനക്ഷമത; μ 0 =4π╥10 -7 H/m ≈ കാന്തിക സ്ഥിരാങ്കം.

കണക്കാക്കിയ വോള്യം അനുസരിച്ച്, ഞങ്ങൾ മാഗ്നറ്റിക് സർക്യൂട്ട് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. ഡിസൈൻ സവിശേഷതകൾ കാരണം, MP140 പെർമല്ലോയ് മാഗ്നറ്റിക് സർക്യൂട്ട് സാധാരണയായി രണ്ട് മടക്കിയ വളയങ്ങളിലാണ് നടത്തുന്നത്. ഞങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, വളയങ്ങൾ KP24x13x7 അനുയോജ്യമാണ്. മാഗ്നറ്റിക് സർക്യൂട്ടിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയ Sc=20.352 =0.7 cm 2, കാന്തിക രേഖയുടെ ശരാശരി നീളം λс=5.48 cm. തിരഞ്ഞെടുത്ത മാഗ്നറ്റിക് സർക്യൂട്ടിന്റെ അളവ് ഇതാണ്: VC=SC╥ λс=0.7╥5.48 =3.86 cm 3 >VP.

തിരിവുകളുടെ എണ്ണം ഞങ്ങൾ കണക്കാക്കുന്നു: 23 ന് തുല്യമായ തിരിവുകളുടെ എണ്ണം ഞങ്ങൾ എടുക്കുന്നു.

വിൻ‌ഡിംഗ് ഒരു ലെയറിൽ‌ യോജിപ്പിക്കണം, കാന്തിക സർ‌ക്യൂട്ടിന്റെ ആന്തരിക ചുറ്റളവിൽ‌ തിരിയാൻ‌ തിരിയുക എന്ന വസ്തുതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഇൻ‌സുലേഷൻ‌ ഉപയോഗിച്ച് വയറിന്റെ വ്യാസം ഞങ്ങൾ‌ നിർണ്ണയിക്കുന്നു: d from =πd K k 3 /w=π╥13-0.8/ 23= 1.42 മില്ലിമീറ്റർ d K \u003d 13 mm ≈ കാന്തിക സർക്യൂട്ടിന്റെ ആന്തരിക വ്യാസം; k 3 \u003d 0.8 ≈ ഒരു വിൻഡിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് മാഗ്നറ്റിക് സർക്യൂട്ട് വിൻഡോയുടെ പൂരിപ്പിക്കൽ ഘടകം.

1.32 മില്ലീമീറ്റർ വ്യാസമുള്ള വയർ PETV-2 ഞങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു.

വയർ വിൻഡ് ചെയ്യുന്നതിനുമുമ്പ്, കാന്തിക കോർ 20 µm കനവും 6...7 mm വീതിയുമുള്ള PET-E ഫിലിം ഉപയോഗിച്ച് ഒരു പാളിയിൽ ഇൻസുലേറ്റ് ചെയ്യണം.

8. ഔട്ട്പുട്ട് കപ്പാസിറ്ററിന്റെ കപ്പാസിറ്റൻസ് കണക്കാക്കുക: C Bvyx \u003d (U BX max -U sBcl - U Rdt) ╥γ മിനിറ്റ് /= (32-2-0.3) 0.42 / \u003d 1250 μF, ഇവിടെ ΔU0 Сvy , ഔട്ട്പുട്ട് കപ്പാസിറ്ററിൽ 01 V ≈ പീക്ക്-ടു-പീക്ക് റിപ്പിൾ.

മുകളിലെ ഫോർമുല റിപ്പിളിൽ കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ആന്തരിക, പരമ്പര പ്രതിരോധത്തിന്റെ സ്വാധീനം കണക്കിലെടുക്കുന്നില്ല. ഇത് മനസ്സിൽ വെച്ചുകൊണ്ട്, ഓക്സൈഡ് കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ കപ്പാസിറ്റൻസിനായി 20% സഹിഷ്ണുതയോടെ, 1000 മൈക്രോഫാരഡുകൾ വീതം ശേഷിയുള്ള 40 V ന്റെ നാമമാത്ര വോൾട്ടേജിനായി ഞങ്ങൾ രണ്ട് K50-35 കപ്പാസിറ്ററുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. അമിതമായി കണക്കാക്കിയ വോൾട്ടേജുള്ള കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് ഈ പാരാമീറ്ററിന്റെ വർദ്ധനവോടെ, കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ സീരീസ് പ്രതിരോധം കുറയുന്നു എന്നതാണ്.

കണക്കുകൂട്ടലിന്റെ ഗതിയിൽ ലഭിച്ച ഫലങ്ങൾ അനുസരിച്ച് വികസിപ്പിച്ച സ്കീം ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 3.

സ്റ്റെബിലൈസർ കൂടുതൽ വിശദമായി പരിഗണിക്കാം. ഇലക്ട്രോണിക് സ്വിച്ചിന്റെ തുറന്ന അവസ്ഥയിൽ ≈ ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT5 ≈ റെസിസ്റ്റർ R14 (നിലവിലെ സെൻസർ) ൽ ഒരു സോടൂത്ത് വോൾട്ടേജ് രൂപം കൊള്ളുന്നു. ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യത്തിൽ എത്തുമ്പോൾ, ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT3 തുറക്കും, അത് ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT2 തുറക്കുകയും കപ്പാസിറ്റർ C3 ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ VT1, VT5 എന്നിവ അടയ്ക്കും, കൂടാതെ സ്വിച്ചിംഗ് ഡയോഡ് VD3 തുറക്കുകയും ചെയ്യും. മുമ്പ് തുറന്ന ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ VT3, VT2 എന്നിവ അടയ്ക്കും, എന്നാൽ കപ്പാസിറ്റർ C3-ൽ ഉടനീളമുള്ള വോൾട്ടേജ് അതിന്റെ ഓപ്പണിംഗ് വോൾട്ടേജുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഒരു പരിധിയിലെത്തുന്നതുവരെ ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT1 തുറക്കില്ല. അങ്ങനെ, സ്വിച്ചിംഗ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT5 അടയ്ക്കുന്ന ഒരു സമയ ഇടവേള രൂപീകരിക്കും (ഏകദേശം 30 μs). ഈ ഇടവേളയുടെ അവസാനം, ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ VT1, VT5 എന്നിവ തുറക്കുകയും പ്രക്രിയ വീണ്ടും ആവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യും.

റെസിസ്റ്റർ R. 10, കപ്പാസിറ്റർ C4 എന്നിവ VD3 ഡയോഡിന്റെ റിവേഴ്സ് വീണ്ടെടുക്കൽ കാരണം ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT3 ന്റെ അടിത്തട്ടിൽ വോൾട്ടേജ് സർജിനെ അടിച്ചമർത്തുന്ന ഒരു ഫിൽട്ടർ ഉണ്ടാക്കുന്നു.

സിലിക്കൺ ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT3-ന്, ആക്ടീവ് മോഡിലേക്ക് മാറുന്ന ബേസ്≈എമിറ്റർ വോൾട്ടേജ് ഏകദേശം 0.6 V ആണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, നിലവിലെ സെൻസർ R14-ൽ താരതമ്യേന വലിയ പവർ വിഘടിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT3 തുറക്കുന്ന നിലവിലെ സെൻസറിലെ വോൾട്ടേജ് കുറയ്ക്കുന്നതിന്, VD2R7R8R10 സർക്യൂട്ടിനൊപ്പം അതിന്റെ അടിത്തറയിൽ ഏകദേശം 0.2 V ന്റെ സ്ഥിരമായ ബയസ് പ്രയോഗിക്കുന്നു.

ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജിന് ആനുപാതികമായ ഒരു വോൾട്ടേജ് ഒരു ഡിവൈഡറിൽ നിന്ന് ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT4 ന്റെ അടിത്തറയിലേക്ക് വിതരണം ചെയ്യുന്നു, ഇതിന്റെ മുകൾഭാഗം R15, R12 റെസിസ്റ്ററുകളാൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു, താഴത്തെ ഭുജം ≈ റെസിസ്റ്റർ R13 ആണ്. HL1R9 സർക്യൂട്ട് എൽഇഡിയിലെ ഡയറക്ട് വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പിന്റെയും ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT4-ന്റെ എമിറ്റർ ജംഗ്ഷന്റെയും ആകെത്തുകയ്ക്ക് തുല്യമായ ഒരു റഫറൻസ് വോൾട്ടേജ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഞങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, മാതൃകാപരമായ വോൾട്ടേജ് 2.2 V ആണ്. പൊരുത്തക്കേട് സിഗ്നൽ VT4 ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ അടിത്തറയിലുള്ള വോൾട്ടേജും മാതൃകാപരമായ ഒന്ന് തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസത്തിന് തുല്യമാണ്.

ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT3 അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വോൾട്ടേജുമായി ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT4 ആംപ്ലിഫൈ ചെയ്ത പൊരുത്തക്കേട് സിഗ്നലിന്റെ സംഗ്രഹം കാരണം ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് സ്ഥിരത കൈവരിക്കുന്നു. ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് വർദ്ധിച്ചുവെന്ന് കരുതുക. അപ്പോൾ ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT4 ന്റെ അടിത്തറയിലുള്ള വോൾട്ടേജ് കൂടുതൽ മാതൃകാപരമായി മാറും. ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT4 ചെറുതായി തുറക്കുകയും ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT3 ന്റെ അടിത്തട്ടിൽ വോൾട്ടേജ് മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു, അങ്ങനെ അത് തുറക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. തൽഫലമായി, ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT3, റെസിസ്റ്റർ R14-ലെ സോടൂത്ത് വോൾട്ടേജിന്റെ താഴ്ന്ന തലത്തിൽ തുറക്കും, ഇത് സ്വിച്ചിംഗ് ട്രാൻസിസ്റ്റർ തുറക്കുന്ന സമയ ഇടവേളയിൽ കുറവുണ്ടാക്കും. അപ്പോൾ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് കുറയും.

ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് കുറയുകയാണെങ്കിൽ, നിയന്ത്രണ പ്രക്രിയ സമാനമായിരിക്കും, പക്ഷേ റിവേഴ്സ് ഓർഡറിൽ സംഭവിക്കുകയും സ്വിച്ചിന്റെ തുറന്ന സമയത്തിന്റെ വർദ്ധനവിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്യും. ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT5 ന്റെ തുറന്ന സമയത്തിന്റെ രൂപീകരണത്തിൽ റെസിസ്റ്റർ R14 ന്റെ കറന്റ് നേരിട്ട് ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഇവിടെ, സാധാരണ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് ഫീഡ്ബാക്ക് കൂടാതെ, ഒരു നിലവിലെ ഫീഡ്ബാക്ക് ഉണ്ട്. ലോഡില്ലാതെ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് സ്ഥിരപ്പെടുത്താനും ഉപകരണത്തിന്റെ ഔട്ട്പുട്ടിൽ കറന്റിലുള്ള പെട്ടെന്നുള്ള മാറ്റത്തിന് പെട്ടെന്നുള്ള പ്രതികരണം നൽകാനും ഇത് നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു.

ലോഡിലോ ഓവർലോഡിലോ ഒരു ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് സംഭവിക്കുമ്പോൾ, സ്റ്റെബിലൈസർ നിലവിലെ ലിമിറ്റിംഗ് മോഡിലേക്ക് മാറുന്നു. ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജ് 5.5 ... 6 എ കറന്റിൽ കുറയാൻ തുടങ്ങുന്നു, കൂടാതെ ക്ലോസിംഗ് കറന്റ് ഏകദേശം 8 എയ്ക്ക് തുല്യമാണ്. ഈ മോഡുകളിൽ, സ്വിച്ചിംഗ് ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ ഓൺ-ടൈം ഒരു മിനിമം ആയി കുറയുന്നു, ഇത് പവർ കുറയ്ക്കുന്നു. അതിൽ ചിതറിപ്പോയി.

സ്റ്റെബിലൈസർ ശരിയായി പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ, മൂലകങ്ങളിലൊന്നിന്റെ പരാജയം (ഉദാഹരണത്തിന്, ട്രാൻസിസ്റ്റർ VT5 ന്റെ തകർച്ച) കാരണം, ഔട്ട്പുട്ടിൽ വോൾട്ടേജ് വർദ്ധിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ലോഡ് പരാജയപ്പെടാം. അടിയന്തിര സാഹചര്യങ്ങൾ തടയുന്നതിന്, കൺവെർട്ടറിൽ ഒരു സംരക്ഷണ യൂണിറ്റ് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിൽ ഒരു ട്രിനിസ്റ്റർ VS1, ഒരു സീനർ ഡയോഡ് VD1, ഒരു റെസിസ്റ്റർ R1, ഒരു കപ്പാസിറ്റർ C1 എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് സീനർ ഡയോഡ് VD1 ന്റെ സ്റ്റെബിലൈസേഷൻ വോൾട്ടേജ് കവിയുമ്പോൾ, ഒരു കറന്റ് അതിലൂടെ ഒഴുകാൻ തുടങ്ങുന്നു, അത് ട്രിനിസ്റ്റർ VS1 ഓണാക്കുന്നു. അതിന്റെ ഉൾപ്പെടുത്തൽ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജിൽ ഏതാണ്ട് പൂജ്യത്തിലേക്ക് കുറയുകയും ഫ്യൂസ് FU1 ലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

24 V വോൾട്ടേജുള്ള ട്രക്കുകളുടെയും ബസുകളുടെയും ഓൺ-ബോർഡ് നെറ്റ്‌വർക്കിൽ നിന്ന് പ്രധാനമായും കാറുകൾക്കായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്ന 12 വോൾട്ട് ഓഡിയോ ഉപകരണങ്ങൾ പവർ ചെയ്യുന്നതിനാണ് ഉപകരണം രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നത്. ഈ കേസിലെ ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജിന് കുറഞ്ഞ റിപ്പിൾ ലെവൽ ഉള്ളതിനാൽ , കപ്പാസിറ്റർ C2 ന് താരതമ്യേന ചെറിയ കപ്പാസിറ്റൻസ് ഉണ്ട്. ഒരു റക്റ്റിഫയർ ഉപയോഗിച്ച് മെയിൻ ട്രാൻസ്ഫോർമറിൽ നിന്ന് സ്റ്റെബിലൈസർ നേരിട്ട് പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ അത് അപര്യാപ്തമാണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, റക്റ്റിഫയർ അനുബന്ധ വോൾട്ടേജിനായി കുറഞ്ഞത് 2200 മൈക്രോഫാരഡുകളുടെ ശേഷിയുള്ള ഒരു കപ്പാസിറ്റർ കൊണ്ട് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കണം. ട്രാൻസ്ഫോർമറിന് 80 ... 100 W ന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള പവർ ഉണ്ടായിരിക്കണം.

സ്റ്റെബിലൈസർ ഓക്സൈഡ് കപ്പാസിറ്ററുകൾ K50-35 (C2, C5, C6) ഉപയോഗിക്കുന്നു. കപ്പാസിറ്റർ SZ ≈ ഫിലിം K73-9, K73-17, മുതലായവ അനുയോജ്യമായ വലുപ്പങ്ങൾ, C4 ≈ സെറാമിക്, കുറഞ്ഞ സ്വയം-ഇൻഡക്റ്റൻസ്, ഉദാഹരണത്തിന്, K10-176. R14 ഒഴികെയുള്ള എല്ലാ റെസിസ്റ്ററുകളും, അനുബന്ധ ശക്തിയുടെ ≈ C2-23. ഏകദേശം 1 ohm/m ലീനിയർ റെസിസ്റ്റൻസ് ഉള്ള 60 mm നീളമുള്ള PEC 0.8 കോൺസ്റ്റന്റൻ വയർ ഉപയോഗിച്ചാണ് റെസിസ്റ്റർ R14 നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്.

ഒറ്റ-വശങ്ങളുള്ള ഫോയിൽ പൂശിയ ഫൈബർഗ്ലാസ് കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച പ്രിന്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡിന്റെ ഒരു ഡ്രോയിംഗ് അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 4.

ഡയോഡ് VD3, ട്രാൻസിസ്റ്റർ VD5, trinistor VS1 എന്നിവ പ്ലാസ്റ്റിക് ബുഷിംഗുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഇൻസുലേറ്റിംഗ് ഹീറ്റ്-കണ്ടക്റ്റിംഗ് ഗാസ്കട്ട് വഴി ഹീറ്റ് സിങ്കിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. അതേ ഹീറ്റ് സിങ്കിൽ ബോർഡും ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

കൂട്ടിച്ചേർത്ത ഉപകരണത്തിന്റെ രൂപം ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 5.

സാഹിത്യം
1. ടിറ്റ്സെ ഡബ്ല്യു., ഷെങ്ക് കെ. സെമികണ്ടക്ടർ സർക്യൂട്ട്: ഒരു റഫറൻസ് ഗൈഡ്. ഓരോ. അവനോടൊപ്പം. ≈ എം.: മിർ, 1982.
2. അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങൾ. ഇടത്തരം, ഉയർന്ന ശക്തിയുടെ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ: ഒരു കൈപ്പുസ്തകം / A. A. Zaitsev, A. I. Mirkin, V. V. Mo-kryakov, മുതലായവ. എഡ്. എ.വി.ഗോലോമെഡോവ. ≈ എം.: റേഡിയോ ആൻഡ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ, 1989.
3. അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങൾ. റക്റ്റിഫയർ ഡയോഡുകൾ, സീനർ ഡയോഡുകൾ, thyristors: ഹാൻഡ്ബുക്ക് / A. B. Gitsevich, A. A. Zaitsev, V. V. Mokryakov, മുതലായവ എഡ്. എ.വി.ഗോലോമെഡോവ. ≈ എം.: റേഡിയോ ആൻഡ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ, 1988.