Мощные полевые и биполярные транзисторы PHILIPS для импульсных источников питания
В ассортименте фирмы PHILIPS имеется целая гамма высоковольтных транзисторов, предназначенных для использования в импульсных силовых цепях питания телевизоров, видеомагнитовонов, мониторов и другой бытовой аппаратуры. Все они обычно выполнены либо по биполярной технологии, либо по технологии MOSFET – полевой МОП-транзистор с изолированным затвором.
Эти транзисторы в большинстве своем служат в устройствах формирования рабочих напряжений, в том числе для питания оконечных каскадов усилителей мощности звукового сигнала.
Наиболее экономично высоковольтные транзисторы работают в двухтактном преобразователе с прерывающимся тюком дросселя.
Максимальное значение напряжения на коллекторе транзистора в таком преобразователе равно сумме подводимого выпрямленного напряжения питающей сети и напряжения пикового броска. Амплитуда напряженияэтого броска зависит от начальной индуктивности трансформатора преобразователя и от емкости сглаживающего пульсации конденсатора, подключенного в цепи коллектора транзистора.
Мощные полевые МОП-транзисторы с изолированным затвором для блоков питания
Сетевое напряжение 110/220 Вольт требует применения транзисторов с рабочим напряжением не менее 400 Вольт. Таким напряжением обладают мощные транзисторы серии Power MOSFET. При сетевом напряжении 220/240 Вольт рабочее напряжение транзистора должно быть не менее 800 Вольт и только в особых случаях (при ограничении напряжения на коллекторе) допускается применение транзистора той же серии с напряжением около 600 Вольт. Основные параметры указанных транзисторов даны в таблице ниже:
| Транзистор | Максимальное напряжение сток-исток, В | Максимальное сопротивление между стоком и истоком открытого транзистора, Ом | Ток стока, А |
| BUK454-400B | 400 | 1,8 | 1,5 |
| BUK455-400B | 400 | 1,0 | 2,5 |
| BUK437-400B | 400 | 0,5 | 6,5 |
| BUK454-800A | 800 | 6,0 | 1,0 |
| BUK456-800A | 800 | 3,0 | 1,5 |
| BUK456-800B | 800 | 2,0 | 4,0 |
| BUK438-800A | 800 | 1,5 | 4,0 |
Биполярные транзисторы для импульсных блоков питания
При напряжении питающей сети 220/240 Вольт в двухтактных преобразователях рекомендуют использовать транзистор, рассчитанный на напряжение 1000 В.
Транзисторы, основные характеристики которых приведены в таблице 2, предназначены именно для этих целей. Если начальная индуктивность трансформатора велика и напряжение может превышать 1000 Вольт, лучше использовать транзисторы BU603 и BU903 с напряжением 1350 Вольт.
Таблица 2
| Транзистор | Максимальное напряжение коллектора, когда потенциал базы ниже или равен потенциалу эмиттера, В | Максимальное напряжение коллектора, когда потенциал базы выше потенциала эмиттера, В | Ток коллектора, А | Минимальный коэффициент усиления потоку | Максимальное напряжение коллектор-эмиттер при насыщении транзистора, В |
| BUX85 | 1000 | 450 | 1 | 5 | 1,0 |
| BUT11A | 1000 | 450 | 2,5 | 5 | 1,5 |
| BUT18A | 1000 | 450 | 4 | 5 | 1,5 |
| BUT12A | 1000 | 450 | 5 | 5 | 1,5 |
| BUW13A | 1000 | 450 | 8 | 5 | 1,5 |
| BU603 | 1350 | 550 | 2 | 6 | 2,0 |
| BU903 | 1350 | 550 | 3,2 | 6 | 2,0 |
Критерии выбора транзистора для блока питания
Главным критерием выбора служат максимальные значения токов и напряжений, допустимые для выбранного транзистора.
При выборе типа транзистора (MOSFET или биполярный) следует руководствоваться простотой его управления, стоимостью и требованием минимальной энергии при работе в наиболее сложных схемах. Следует также обращать внимание и на возможность переключения с малыми потерями на частотах ниже 50 кГц.
Играют роль также размеры прибора. Так, в устройствах питания от сети 110/120В наибольшее распространение получили транзисторы типа MOSFET с напряжением 400 В, в устройствах с напряжением питания 220/240 В преобладают биполярные транзисторы, хотя и здесь транзисторы MOSFET, рассчитанные на напряжение 800 Вольт, не менее популярны.
С помощью данных таблицы 3 можно выбрать транзистор для двухтактного преобразователя источника питания с учетом указанных выше критериев:
Таблица 3
| Мощность, Вт | 110/120 | 220/240 |
| 50 | BUK454-400B | BUK454-800B; BUX85 |
| 100 | BUK455-400B | BUK456-800A; BUT11A/BU603 |
| 120 | BUK437-400B | BUK438-800B; BUT11A |
| 150 | BUK437-400B | BUK438-800B; BUT18A/BU903 |
| 200 | BUK437-400B | BUK438-800B; BUT12A/BUW13A |
Корпуса и цоколевка мощных транзисторов Philips для блоков питания
Тиристоры, симисторы, динисторы Philips основные характеристики и типы корпусов
Полный datasheet симистора BT134 с возможностью скачать бесплатно даташит в pdf формате или смотреть в онлайн справочнике по электронным компонентам на Времонт.
Мощный лабораторный блок питания с MOSFET транзистором на выходе своими руками
Мощный лабораторный блок питания с MOSFET транзистором на выходе своими руками
В предыдущей статье мы рассматривали схемы ЗУ с использованием в качестве силового ключа мощные p-n-p или n-p-n транзисторы. Они позволяли получить достаточно большой ток при небольшом количестве радиодеталей, но у используемых биполярных транзисторов имеется существенный недостаток…
— это большое падение напряжения коллектор-эмиттер в режиме насыщения, достигающее 2 … 2,5 В у составных транзисторов, что приводит к их повышенному нагреву и необходимости установки транзисторов на большой радиатор.
Гораздо экономичней вместо биполярных транзисторов устанавливать силовые МОП (MOSFET) транзисторы, которые при тех же токах имеют гораздо меньшее (в 5 -10 раз) падение напряжения на открытом переходе сток-исток. Проще всего вместо силового p-n-p транзистора установить мощный p-канальный полевой транзистор, ограничив с помощью дополнительного стабилитрона напряжение между истоком и затвором на уровне 15В.
Гораздо более распространены и доступней силовые n- канальные МОП транзисторы, но принципиальная схема устройства с такими транзисторами несколько усложняется, т.к. для полного открытия канала сток-исток на затвор необходимо подать напряжение на 15 В выше напряжения силовой части. Ниже рассмотрена схема такого устройства.
Мощный лабораторный блок питания 1,5 -30В, 0-5А на MOSFET транзисторе
Основа конструкции мало отличается от ранее рассмотренных устройств на биполярных силовых транзисторах. С помощью конденсаторов С1-С3 и диодов VD1-VD5 в схеме формируется повышенное на 15 В напряжение, которое с помощью транзисторов VT2, VT3 подаётся на затвор полевого транзистора VT1.
В схеме желательно использовать MOSFET с наиболее низким сопротивлением открытого канала, но максимальное допустимое напряжение этих транзисторов должно быть в 1,5 — 2 раза выше напряжения силовой цепи.
В качестве диода VD8 желательно использовать диоды с барьером Шоттки с рабочим напряжением выше максимального в силовой цепи, в крайнем случае можно использовать КД213А или КД2997, КД2799, но их придётся установить на небольшой радиатор. Требования к изготовлению накопительного дросселя DR1 такие же как и в зарядных устройствах с биполярными ключевыми транзисторами.При отсутствии подходящего проволочного резистора, используемого в качестве токового шунта R17 схему можно доработать, используя небольшой отрезок манганинового провода диаметром 2 мм или мощные проволочные резисторы сопротивлением 0,01 …0,05 Ом.
Следующая схема имеет нормализацию напряжения на токовом шунте и усилителя на ОУ.
Лабораторный блок питания с усилителем-нормализатором напряжения шунта
Предлагаемая схема отличается от описанной, выше наличием операционного усилителя DA2, что позволяет можно использовать как любой проволочный резистор сопротивлением 0,01 … 0,05 Ом и мощностью 1 — 2 Вт, так и кусок подходящего нихромового или манганинового провода диаметром 1,5 … 2 мм.
Операционный усилитель усиливает напряжение шунта до уровня, необходимого для нормальной работы компаратора микросхемы DA1. Коэффициент усиления ОУ DA2 определяется соотношением сопротивлений резисторов R15 и R18 и определяется из условия получения на выходе ОУ напряжения 0,5 … 3 В при выбранном максимальном выходном токе устройства.
Выходной ток регулируется переменным резистором R4, максимальное напряжение на движке которого должно быть равно напряжению на выходе ОУ DA2 при максимальном рабочем токе. Сопротивление переменного резистора R4 может быть любым в пределах 1 … 100 К, а максимальное напряжение на его движке определяется сопротивлением резистора R6.
Схема позволяет получить гораздо больший выходной ток, чем выбранный автором — максимальная величина тока определяется мощностью силового трансформатора, элементами силовой цепи и настройкой узла ограничения выходного тока. В качестве DA2 может быть использован практически любой доступный операционный усилитель, например КР140УД1408, КР140УД608, КР140УД708, mA741 и т.
д.
Конденсатор частотной коррекции C9 может отсутствовать при использовании ОУ, не требующих его использования. В случае использования ОУ типа КР140УД1408 (LM308) его припаивают между выводами 1 и 8, у других ОУ выводы могут быть иными.
Лабораторный блок питания отличается от ранее описанного зарядного устройства гораздо большим максимальным выходным напряжением. Автором выбрано напряжение 30В, но если использовать трансформатор с большим выходным напряжением и применить более высоковольтные силовые элементы, можно получить гораздо более высокие значения.
Регулировка выходного напряжения осуществляется переменным резистором R16, сопротивление которого может быть в пределах 3,3 … 100кОм. Верхний предел выходного напряжения определяется сопротивлением резистора R17 из расчёта получения напряжения 1,5 В на движке переменного резистора R16 в его нижнем, по схеме, положении.
Схему можно упростить, исключив регуляторы тока и напряжения, а также измерительную головку, если устройство будет использоваться только для зарядки одного типа аккумуляторов.
Вместо переменного резистора — регулятора выходного напряжения на печатной плате установлен многооборотный подстроечный резистор R15, а ограничение выходного тока задаётся делителем на резисторах R4, R5.
Для исключения выхода из строя диода VD11 при случайной переполюсовке аккумулятора установлен предохранитель FU2. В качестве транзисторов VT2, VT3 можно использовать любые маломощные транзисторы соответствующей структуры на напряжение 60В и ток коллектора 100мА, например КТ209Е, КТ3102Б и т.д.
В авторском варианте схема настраивалась на выходной ток 3,0 А, но его легко повысить до 6А и более, уменьшив номинал резистора R13 до 5,0 кОм.
Внешний вид платы и расположение элементов:
Предложенная схема лабораторного блока питания можно дополнить узлом защиты нагрузки от неконтролируемого повышения выходного напряжения, например, при пробое выходного транзистора или неисправности в схеме. Смотрите следующую схему:
ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ С ЗАЩИТОЙ
Предлагаемый лабораторный блок питания отличается от схемы, выше наличием узла защиты нагрузки от повышенного напряжения.
При включении блока питания напряжение на его выходе отсутствует, что исключает случайный выход из строя подключенной нагрузки из-за начального несоответствия установленного напряжения и требуемого. Узел ручного включения / отключения нагрузки собран на транзисторах VT5, VT7 и реле K1.
Узел работает следующим образом: в исходном состоянии транзисторы VT5, VT7 заперты и реле К1 обесточено. При кратковременном нажатии на кнопку SB1 высокий потенциал на коллекторе VT7 через резистор R30 и конденсатор С11 открывает VT7 — реле К1 срабатывает, а протекающий через резистор R33 ток катушки реле открывает транзистор VT5, который через резистор R26 удерживает транзистор VT7 в открытом состоянии длительное время. На лицевой панели блока питания зажигается светодиод HL3 «НАГРУЗКА», а контакты реле К1 коммутируют выходное напряжение на выходные клеммы.
В этом состоянии на коллекторе транзистора VT7 низкий потенциал, а на коллекторе VT5 высокий. Конденсатор C10 через резистор R19 заряжается до напряжения 35В, плюсом к нижней, по схеме, обкладке и минусом к базе транзистора VT7.
При повторном нажатии кнопки SB1 через резистор R30 и конденсатор С10 к базе VT7 прикладывается отрицательное напряжение — транзистор запирается, отключается реле К1, снимая напряжение с нагрузки, запирается транзистор VT5 и схема приходит в исходное состояние до следующего нажатия кнопки SB1.
Защита от нештатного повышения выходного напряжения работает следующим образом: при нормальном режиме работы напряжение на движке переменного резистора R20 всегда будет равно 1,5 В, независимо от его положения, так как схема управления на микросхеме DA1 сравнивает его с опорным на выводе 15, которое определяется параметрами делителя напряжения на резисторах R13 и R8. При неисправности в схеме это напряжение может превысить уровень 1,5 В, транзистор VT4 через резисторный делитель R15, R16 откроется, а транзистор VT7 закроется, отключив выходное реле К1. При длительной аварийной ситуации будет гореть светодиод HL2 «АВАРИЯ», а реле К1 кнопкой SB1 включаться не будет.
Защита также сработает при быстром вращении оси переменного резистора R20 в сторону уменьшения выходного напряжения, что позволяет быстро отключить нагрузку, если случайно было установлено его недопустимо высокое значение.
Схема также защищает элементы устройства от протекания большого тока при переполюсовке заряжаемого аккумулятора. Если аккумулятор ошибочно подключен минусовым выводом к плюсовой клемме блока питания, то через диод VD15 и резистор R31 откроется транзистор VT6, загорится светодиод HL2 «АВАРИЯ», а реле К1 не будет включаться кнопкой SB1, что предотвращает выход из строя контактов реле К1, конденсатора С9, катушки дросселя DR1 и диода DV10.
Очень важно вначале подключить заряжаемый аккумулятор, а затем нажать кнопку «ПУСК» для начала зарядки, в противном случае, при переполюсовке аккумулятора, перегорит предохранитель FU2.
Перед нажатием кнопки «ПУСК» движком переменного резистора R20 следует установить выходное напряжение блока питания равным его значению при полностью заряженном аккумуляторе, например, для свинцового 12В аккумулятора следует установить 14,8В. Если напряжение на выходе блока питания установить ниже, чем напряжение заряжаемого аккумулятора, то, сразу после пуска, реле К1 обесточится, отключив нагрузку, а светодиод HL2 «АВАРИЯ» кратковременно загорится.
Настройка схемы управления описана на предыдущей странице, а конструктивное исполнение накопительного дросселя приведено в предыдущих публикациях раздела зарядных устройств. Транзистор VT1 и диоды VD7, VD10 следует установить на небольшие радиаторы, площадь которых зависит от выбранного максимального рабочего тока.
Параметры силового трансформатора полностью определяются максимальными значениями выходного тока и напряжения — его мощность должна быть не менее, чем на 20% выше максимальной выходной мощности блока питания на нагрузке.
Почти все элементы схемы размещены на печатной плате, внешний вид которой изображен на рисунке. Отдельно установлен силовой трансформатор, измерительный прибор, выключатель питания, регуляторы тока и напряжения, кнопка пуска, предохранители, выходные клеммы и светодиодные индикаторы. На плате предусмотрена установка различных типов диодов в качестве VD10, даже двойных.
Все предложенные схемы можно использовать также и в качестве зарядных устройств.
Источник:kravitnik.narod.ru
ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ
П О П У Л Я Р Н О Е:
- Зарядное устройство с автоматическим отключением от сети
- Схемы простых преобразователей напряжения
- Какое напряжение в розетке разных стран?
Ещё одна схема зарядного устройства очень похожа на предыдущую, но отличается способом отключения при окончании зарядки. Пуск зарядного устройства производится нажатием кнопки «пуск» на лицевой панели, при этом на схему подаётся питающее напряжение, реле К1 срабатывает и обеспечивает «самоподхват». Подробнее…
Ранее мы подробно рассматривали применение микросхемы NE555. Сейчас рассмотрим несколько простых схем преобразователей напряжения на микросхеме NE555. Схемы преобразования напряжения могут быть полезны для питания малоточных схем, например варикапов в схемах приёмников, металлоискателей… или микросхем, для которых основного питания схемы недостаточно.
Подробнее…
Адаптация импортных приборов под «нашу» сеть
В ряде других стран, а также, например в США стандарт напряжения 100–127 В частотой 60 Гц.
В нашей стране — 230 В частотой 50 Гц. Почему такая разница?
Как адаптировать импортную технику, предназначенную для другого стандарта узнаем в статье, ниже.
Подробнее…
Популярность: 19 621 просм.
Регулируемый блок питания на транзисторах
Простой регулируемый блок питания радиолюбительских устройств на двух транзисторах.
Одним из основных приборов мастерской радиолюбителя является лабораторный блок питания. Собирая какую-либо схему, радиолюбителю для ее отладки, проверки необходим источник питания. В этой статье, на сайте Радиолюбитель, мы рассмотрим следующую радиолюбительскую схему: простой в сборке, не имеющий дефицитных деталей источник питания для радиолюбительских устройств.
Данный блок питания, в зависимости от примененных деталей, позволяет получить на выходе регулируемое напряжение 0-12V, при силе тока до 1,5 А.
Рассмотрим электрическую схему.
Трансформатор Tr1 понижает сетевое напряжение 220V до напряжения 15-18V которое поступает на выпрямитель VDS1 собранный по мостовой схеме из четырех диодов. Конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Далее напряжение поступает на стабилизатор напряжения выполненный на стабилитроне VD1 и составном эмиттерном повторители на транзисторах VT1 и VT2. С помощью переменного резистора R6 регулируется напряжение на выходе блока питания.
Применяемые детали:
Трансформатор – любой, со вторичной обмоткой рассчитанной на выходное напряжение 15-18 вольт и силу тока -2 – 3 ампера (т.е. мощность трансформатора должна быть около 40 ватт). Можно использовать трансформатор от старых советских телевизоров ТВК-110Л, но при этом ток нагрузки должен быть менее 1 ампера.
Стабилитрон – Д814Г. В принципе можно использовать любой стабилитрон из этой серии, что может повлиять только на максимальное выходное напряжение. Ниже приводится таблица с характеристиками стабилитронов серии Д814:
Внешний вид стабилитрона:
Транзистор VT1 – любой из серии КТ315 (А-Е).
Ниже приводятся характеристики транзисторов этой серии:
Внешний вид транзистора:
Транзистор VT2 – КТ815. Для получения большего выходного тока можно применить транзисторы из серии КТ817. Транзистор обязательно должен располагаться на радиаторе не менее 10-15 кв.см. Ниже приведены характеристики транзисторов:
Внешний вид тразистора:
Диодный мост собран на диодах Д226:
Внешний вид диода:
Если в схеме будет использован более мощный транзистор VT2, то диоды можно заменить на КД202: Внешний вид диода:
Конденсатор С1 – электролитический емкостью не менее 2200 микрофарад и рабочее напряжение не менее 25 вольт. Можно использовать конденсаторы меньшей емкостью соединив их параллельно.
Данная схема не нуждается в налаживании, но надо иметь ввиду, что в схеме нет защиты от перегрузки и чтобы не спалить детали не подключайте к блоку питания схемы с током нагрузки более 1,5 ампера. Монтаж схемы можно выполнить навесным способом.
Блок питания на транзисторе п210. Блок питания на стабилитроне и транзисторе. Транзисторы П210 – германиевые, мощные низкочастотные, структуры
Рассмотренный далее стабилизированный блок питания является одним из первых устройств, которые собираются начинающими радиолюбителями. Это очень простой, но весьма полезный прибор. Для его сборки не нужны дорогостоящие компоненты, которые достаточно легко подобрать новичку в зависимости от требуемых характеристик блока питания.
Материал будет также полезен тем, кто желает более детально разобраться в назначении и расчете простейших радиодеталей. В том числе, вы подробно узнаете о таких компонентах блока питания, как:
- силовой трансформатор;
- диодный мост;
- сглаживающий конденсатор;
- стабилитрон;
- резистор для стабилитрона;
- транзистор;
- нагрузочный резистор;
- светодиод и резистор для него.
Наглядно будет показана разработка печатной платы и раскрыты нюансы этой операции. Несколько слов сказано конкретно о проверке радиодеталей перед пайкой, а также о сборке устройства и его тестировании.Типовая схема стабилизированного блока питания
Всевозможных схем блоков питания со стабилизацией напряжения существует сегодня очень много. Но одна из самых простых конфигураций, с которой и стоит начинать новичку, построена всего на двух ключевых компонентах – стабилитроне и мощном транзисторе. Естественно, в схеме присутствуют и другие детали, но они вспомогательные.Схемы в радиоэлектронике принято разбирать в том направлении, в котором по ним протекает ток. В блоке питания со стабилизацией напряжения все начинается с трансформатора (TR1). Он выполняет сразу несколько функций. Во-первых, трансформатор понижает сетевое напряжение. Во-вторых, обеспечивает работу схемы. В-третьих, питает то устройство, которое подключено к блоку.
Диодный мост (BR1) – предназначен для выпрямления пониженного сетевого напряжения.
Если говорить другими словами, то в него заходит переменное напряжение, а на выходе получается уже постоянное. Без диодного моста не будет работать ни сам блок питания, ни устройства, которые будут к нему подключаться.
Сглаживающий электролитический конденсатор (C1) нужен для того, чтобы убирать пульсации, присутствующие в бытовой сети. На практике они создают помехи, которые отрицательно сказываются на работе электроприборов. Если для примера взять усилитель звука, запитанный от блока питания без сглаживающего конденсатора, то эти самые пульсации будут отчетливо слышны в колонках в виде постороннего шума. В других приборах помехи могут привести к некорректной работе, сбоям и прочим проблемам.
Стабилитрон (D1) – это компонент блока питания, который стабилизирует уровень напряжения. Дело в том, что трансформатор будет выдавать желаемые 12 В (например) только тогда, когда в сетевой розетке будет ровно 230 В. Однако на практике таких условий не бывает. Напряжение может как просаживаться, так и повышаться.
То же самое трансформатор будет давать и на выходе. Благодаря своим свойствам стабилитрон выравнивает пониженное напряжение независимо от скачков в сети. Для корректной работы этого компонента нужен токоограничивающий резистор (R1). О нем более детально сказано ниже.
Транзистор (Q1) – нужен для усиления тока. Дело в том, что стабилитрон не способен пропускать через себя весь потребляемый прибором ток. Более того, корректно он будет работать только в определенном диапазоне, например, от 5 до 20 мА. Для питания каких-либо приборов этого откровенно мало. С данной проблемой и справляется мощный транзистор, открывание и закрывание которого управляется стабилитроном.
Сглаживающий конденсатор (C2) – предназначен для того же, что и вышеописанный C1. В типовых схемах стабилизированных блоков питания присутствует также нагрузочный резистор (R2). Он нужен для того, чтобы схема сохраняла работоспособность тогда, когда к выходным клеммам ничего не подключено.
В подобных схемах могут присутствовать и другие компоненты.
Это и предохранитель, который ставится перед трансформатором, и светодиод, сигнализирующий о включении блока, и дополнительные сглаживающие конденсаторы, и еще один усиливающий транзистор, и выключатель. Все они усложняют схему, однако, повышают функциональность устройства.
Расчет и подбор радиокомпонентов для простейшего блока питания
Трансформатор подбирается по двум основным критериям – напряжению вторичной обмотки и по мощности. Есть и другие параметры, но в рамках материала они не особо важны. Если вам нужен блок питания, скажем, на 12 В, то трансформатор нужно подбирать такой, чтобы с его вторичной обмотки можно было снять чуть больше. С мощностью все то же самое – берем с небольшим запасом.Основной параметр диодного моста – это максимальный ток, который он способен пропускать. На эту характеристику и стоит ориентироваться в первую очередь. Рассмотрим примеры. Блок будет использоваться для питания прибора, потребляющего ток 1 А. Это значит, что диодный мост нужно брать примерно на 1,5 А.
Допустим, вы планируете питать какой-либо 12-вольтовый прибор мощностью 30 Вт. Это значит, что потребляемый ток будет около 2,5 А. Соответственно, диодный мост должен быть, как минимум, на 3 А. Другими его характеристиками (максимальное напряжение и прочее) в рамках такой простой схемы можно пренебрегать.Дополнительно стоит сказать, что диодный мост можно не брать уже готовый, а собрать его из четырех диодов. В таком случае каждый из них должен быть рассчитан на ток, проходящий по схеме.
Для расчета емкости сглаживающего конденсатора применяются достаточно сложные формулы, которые в данном случае ни к чему. Обычно берется емкость 1000-2200 мкФ, и этого для простого блока питания будет вполне достаточно. Можно взять конденсатор и побольше, но это существенно удорожит изделие. Другой важный параметр – максимальное напряжение. По нему конденсатор подбирается в зависимости от того, какое напряжение будет присутствовать в схеме.
Здесь стоит учитывать, что на отрезке между диодным мостом и стабилитроном после включения сглаживающего конденсатора напряжение будет примерно на 30% выше, чем на выводах трансформатора.
То есть, если вы делаете блок питания на 12 В, а трансформатор выдает с запасом 15 В, то на данном участке из-за работы сглаживающего конденсатора будет примерно 19,5 В. Соответственно, он должен быть рассчитан на это напряжение (ближайший стандартный номинал 25 В).Второй сглаживающий конденсатор в схеме (C2) обычно берется небольшой емкости – от 100 до 470 мкФ. Напряжение на этом участке схемы будет уже стабилизированным, например, до уровня 12 В. Соответственно, конденсатор должен быть рассчитан на это (ближайший стандартный номинал 16 В).
А что делать, если конденсаторов нужных номиналов нет в наличии, и в магазин идти неохота (или банально нет желания их покупать)? В таком случае вполне возможно воспользоваться параллельным подключением нескольких конденсаторов меньшей емкости. При этом стоит учесть, что максимальное рабочее напряжение при таком подсоединении суммироваться не будет!
Стабилитрон подбирается в зависимости от того, какое напряжение нам нужно получить на выходе блока питания.
Если подходящего номинала нет, то можно соединить несколько штук последовательно. Стабилизируемое напряжение, при этом, будет суммироваться. Для примера возьмем ситуацию, когда нам надо получить 12 В, а в наличии есть только два стабилитрона на 6 В. Соединив их последовательно мы и получим желаемое напряжение. Стоит отметить, что для получения усредненного номинала параллельное подключение двух стабилитронов не сработает.Максимально точно подобрать токоограничивающий резистор для стабилитрона можно только экспериментально. Для этого в уже рабочую схему (например, на макетной плате) включается резистор номиналом примерно 1 кОм, а между ним и стабилитроном в разрыв цепи ставится амперметр и переменный резистор. После включения схемы нужно вращать ручку переменного резистора до тех пор, пока через участок цепи не потечет требуемый номинальный ток стабилизации (указывается в характеристиках стабилитрона).
Усиливающий транзистор подбирается по двум основным критериям. Во-первых, для рассматриваемой схемы он обязательно должен быть n-p-n структуры. Во-вторых, в характеристиках имеющегося транзистора нужно посмотреть на максимальный ток коллектора. Он должен быть немного больше, чем максимальный ток, на который будет рассчитан собираемый блок питания.
Нагрузочный резистор в типовых схемах берется номиналом от 1 кОм до 10 кОм. Меньшее сопротивление брать не стоит, так как в случае, когда блок питания не будет нагружен, через этот резистор потечет слишком большой ток, и он сгорит.
Разработка и изготовление печатной платы
Теперь вкратце рассмотрим наглядный пример разработки и сборки стабилизированного блока питания своими руками. В первую очередь, необходимо найти все присутствующие в схеме компоненты. Если нет конденсаторов, резисторов или стабилитронов нужных номиналов – выходим из ситуации вышеописанными путями.Далее нужно будет спроектировать и изготовить печатную плату для нашего прибора. Начинающим лучше всего использовать для этого простое и, самое главное, бесплатное программное обеспечение, например, Sprint Layout.
Размещаем на виртуальной плате все компоненты согласно выбранной схемы. Оптимизируем их расположение, корректируем в зависимости от того, какие конкретно детали есть в наличии. На этом этапе рекомендуется перепроверять реальные размеры компонентов и сравнивать их с добавляемыми в разрабатываемую схему. Особое внимание обратите на полярность электролитических конденсаторов, расположение выводов транзистора, стабилитрона и диодного моста.
Если вы заходите добавить в блок питания сигнальный светодиод, то его можно будет включить в схему как до стабилитрона, так и после (предпочтительнее). Чтобы подобрать для него токоограничивающий резистор, необходимо выполнить следующий расчет. Из напряжения участка цепи вычитаем падение напряжения на светодиоде и делим результат на номинальный ток его питания. Пример. На участке, к которому мы планируем подключать сигнальный светодиод, имеется стабилизированные 12 В. Падение напряжения у стандартных светодиодов около 3 В, а номинальный ток питания 20 мА (0,02 А). Получаем, что сопротивление токоограничивающего резистора R=450 Ом.
Проверка компонентов и сборка блока питания
После разработки платы в программе переносим ее на стеклотекстолит, травим, лудим дорожки и удаляем излишки флюса.Резисторы проверяются омметром. Стабилитрон должен «звониться» только в одном направлении. Диодный мост проверяем по схеме. Встроенные в него диоды должны проводить ток только в одном направлении. Для проверки конденсаторов потребуется специальный прибор для измерения электрической емкости. В транзисторе n-p-n структуры ток должен протекать от базы к эмиттеру и к коллектору. В остальных направлениях он протекать не должен.
Начинать сборку лучше всего с мелких деталей – резисторов, стабилитрона, светодиода. Затем впаиваются конденсаторы, диодный мост.
Особое внимание обращайте на процесс установки мощного транзистора. Если перепутать его выводы – схема не заработает. Кроме того, этот компонент будет достаточно сильно греется под нагрузкой, потому его необходимо устанавливать на радиатор.
Последним устанавливается самая большая деталь – трансформатор. Далее к выводам его первичной обмотки припаивается сетевая вилка с проводом. На выходе блока питания тоже предусматриваются провода.
Осталось только хорошенько перепроверить правильность установки всех компонентов, смыть остатки флюса и включить блок питания в сеть. Если все сделано правильно, то светодиод будет светиться, а на выходе мультиметр покажет желаемое напряжение.
Типичные ошибки при конструировании германиевых усилителей, происходят из за желания, получить от усилителя широкую полосу пропускания, малые искажения и т.д.
Привожу схему моего первого германиевого усилителя, спроектированного мной в 2000г.
Хотя схема вполне работоспособна, её звуковые качества оставляют желать лучшего.
Практика показала, что применение дифференциальных каскадов, генераторов тока, каскадов с динамической нагрузкой, токовых зеркал и других ухищрений с ООС не всегда приводят к желаемому результату, а иногда просто ведут в тупик.
Наилучшие практические результаты для получения высокого качества звучания, дает применение однотактных каскадов пред. усиления и использование меж-каскадных согласующих трансформаторов.
Вашему вниманию представлен германиевый усилитель с выходной мощностью 60 Вт, на нагрузке 8 Ом. Выходные транзисторы используемые в усилителе П210А, П210Ш. Линейность 20-16000гц.
Субъективной нехватки высоких частот практически не ощущается.
При нагрузке 4ом усилитель выдает 100вт.
Схема усилителя на транзисторах П-210.
Усилитель питается от не стабилизированного, блока питания с выходным, двух-полярным напряжением +40 и -40 вольт.
На каждый канал, применяется отдельный мост из диодов Д305, которые устанавливаются на небольшие радиаторы.
Конденсаторы фильтра, желательно применять не менее 10000мк в плечо.
Данные силового трансформатора:
-железо 40 на 80. Первичная обмотка содержит 410 вит. провода 0,68. Вторичная по 59 вит. провода 1,25, намотанных четыре раза (две обмотки – верхнее и нижнее плечо одного канала усилителя, оставшиеся две – второго канала)
.Дополнительно по силовому трансформатору:
железо ш 40 на 80 от блока питания телевизора КВН. После первичной обмотки устанавливается экран из медной фольги. Один незамкнутый виток. К нему припаивается вывод который затем заземляется.
Можно использовать любое, подходящее по сечению ш железо.
Согласующий трансформатор выполнен на железе Ш20 на 40.
Первичная обмотка разделена на две части и содержит 480 вит.
Вторичная обмотка содержит 72 витка и мотается в два провода одновременно.
Сначала наматывается 240 вит первичкм, затем вторичка, затем снова 240 вит первички.
Диаметр провода первички 0,355 мм, вторички 0,63 мм.
Трансформатор собирается в стык, зазор – прокладка из кабельной бумаги примерно 0,25 мм.
Резистор 120 Ом включен для гарантированного отсутствия самовозбуждения при отключенной нагрузке.
Цепочки 250 Ом +2 по 4.7 Ом, служат для подачи начального смещения на базы выходных транзисторов.
С помощью подстроечных резисторов 4,7 Ом, устанавливается ток покоя 100ма. На резисторах в эмиттерах выходных транзисторов 0,47 Ом, должно при этом быть напряжение, величиной 47 мв.
Выходные транзисторы П210, должны быть при этом, практически едва теплые.
Для точной установки нулевого потенциала, резисторы 250 Ом, должны быть точно подобраны (в реальной конструкции состоят из четырех резисторов по 1 кОм 2вт).
Для плавной установки тока покоя, используются подстроечные резисторы R18, R19 типа СП5-3В 4,7 Ом 5%.
Внешний вид усилителя сзади, изображен на фотографии ниже.
Можно узнать Ваши впечатления от звучания этого варианта усилителя, в сравнении с предыдущим безтрансформаторным вариантом на П213-217?
Еще более насыщенное сочное звучание. Особо подчеркну качество баса. Прослушивание проводилось с открытой акустикой на динамиках 2А12.
– Жан, а все таки почему именно П215 и П210, а не ГТ806/813 в схеме стоят?
Внимательно посмотрите параметры и характеристики всех этих транзисторов, я думаю Вы все поймете, и вопрос отпадет сам собой.
Отчетливо осознаю желание многих, сделать германиевый усилитель более широкополосным. Но реальность такова, что для звуковых целей многие высокочастотные германиевые транзисторы не совсем подходят. Из отечественных могу рекомендовать П201, П202, П203, П4, 1Т403, ГТ402, ГТ404, ГТ703, ГТ705, П213-П217, П208, П210. Метод расширения полосы пропускания – применение схем с общей базой, или использования импортных транзисторов.
Применение схем с трансформаторами, позволило добиться отличных результатов и на кремнии. Разработан усилитель на 2N3055.
Поделюсь в ближайшее время.
– А что там с “0” на выходе? При токе 100 мА трудно верится, что его удастся удержать в процессе работы в приемлемых +-0.1 В.
В аналогичных схемах 30-и летней давности (схема Григорьева), это решается либо “виртуальной” средней точкой либо электролитом:
Усилитель Григорьева.
Нулевой потенциал удерживается в указанном Вами пределе. Ток покоя вполне можно делать и 50ма. Контролируется по осциллографу до исчезновения ступеньки. Больше нет необходимости. Далее, все ОУ легко работают на нагрузку 2ком. Поэтому особых проблем согласования с CD нет.
Некоторые высокочастотные германиевые транзисторы требуют внимания и дополнительного изучения их в звуковых схемах. 1Т901А, 1Т906А, 1Т905А, П605-П608, 1ТС609, 1Т321. Пробуйте,нарабатываете опыт.
Иногда происходили внезапные отказы транзисторов 1Т806, 1Т813, поэтому могу рекомендовать их с осторожностью.
Им надо ставить “быструю” защиту по току, рассчитанную на ток больший максимального в данной схеме. Чтобы не было срабатывания защиты в нормальном режиме. Тогда они работают очень надёжно.
Добавлю свою версию схемы Григорьева
Версия схемы усилителя Григорьева.
Подбором резистора с базы входного транзистора устанавливается половина напряжения питания в точке соединения резисторов 10ом. Подбором резистора параллельно диоду 1N4148, устанавливается ток покоя.
– 1. У меня в справочниках Д305 нормированы на 50в. Может безопаснее применить Д304? Думаю 5А – достаточно.
– 2. Укажите реальные h31 для приборов установленных в этом макете или их минимально-требуемые значения.
Вы совершенно правы. Если нет необходимости в большой мощности. На каждом диоде напряжение составляет около 30 В, так что проблем с надежностью не возникает. Применены были транзисторы со следующими параметрами; П210 h31-40, П215 h31-100, ГТ402Г h31-200.
Схема блока питания со стабилизатором на транзисторе П210 изображена на рисунке 1. В свое время это очень популярная схема. Ее в разных модификациях можно было встретить, как в промышленной аппаратуре, так и в радиолюбительской.
Вся схема собирается навесным способом прямо на радиаторе, используя опорные стойки и жесткие вывода транзисторов. Площадь радиатора при токе нагрузки шесть ампер должна быть порядка 500см². Так как коллектора транзисторов VT1 и VT2 соединены, то их корпуса изолировать друг от друга не надо, но сам радиатор от корпуса (если он металлический) лучше изолировать. Диоды D1 и D2 – любые на 10А. Площадь радиаторов под диоды ≈ 80см². Приблизительно рассчитать площадь теплоотвода для разных полупроводниковых приборов, так сказать прикинуть, можно по диаграмме, приведенной в статье . Я обычно применяю П-образные радиаторы, согнутые из полоски трехмиллиметрового алюминия (см. фото 1).
Размер полоски 120×35мм. Трансформатор Тр1 – перемотанный трансформатор от телевизора. Например, ТС-180 или ему подобный. Диаметр провода вторичной обмотки – 1,25 ÷ 1,5мм. Количество витков вторичной обмотки будет зависеть от примененного вами трансформатора. Как рассчитать трансформатор можно узнать в статье , рубрика – «Самостоятельные расчеты». Каждая из обмоток III и IV должна быть рассчитана на напряжение 16В. Заменив подстроечный резистор R4 на переменный и дополнив схему амперметром, этим блоком питания можно будет заряжать автомобильные аккумуляторы.
Предлагаемый блок питания выполнен на транзисторах. Он имеет относительно простую схему (рис.1), и следующие параметры:
выходное напряжение………………………………………………………………………… 3…30 В;
коэффициент стабилизации при изменении напряжения сети от 200 до 240 В……… 500;
максимальный ток нагрузки……………………………………………………………………….. 2 А;
температурная нестабильность……………………………………………………………. 10 мВ/°С;
амплитуда пульсации при I макс……………………………………………………………….. 2 мВ;
выходное сопротивление…………………………………………………………………….. 0,05 Ом.
На диодах VD5-VD8 собран основной выпрямитель, напряжение с которого поступает на конденсатор фильтра С2 и регулирующий составной транзистор VT2, VT4-VT6, включенный по схеме с общим коллектором.
На транзисторах VT3, VT7 выполнен усилитель сигнала обратной связи. Транзистор VT7 питается от выходного напряжения блока питания. Резистор R9 является его нагрузкой. Напряжение эмиттера транзистора VT7 стабилизировано стабилитроном VD17. В результате ток этого транзистора зависит только от напряжения на базе, которое можно изменять, изменяя падение напряжения на резисторе R10 делителя напряжения R10, R12-R21. Всякое увеличение или уменьшение тока базы транзистора VT7 приводит к увеличению или уменьшению тока коллектора транзистора VT3. При этом в большей степени запирается или отпирается регулирующий элемент, соответственно уменьшая или увеличивая выходное напряжение блока питания. Коммутируя резисторы R13-R21 секцией SA2.2 переключателя SA2, изменяют выходное напряжение блока ступенями через 3 В. Плавно в пределах каждой ступени выходное напряжение регулируют с помощью резистора R12.
Вспомогательный параметрический стабилизатор на стабилитроне VD9 и резисторе R1 служит для питания транзистора VT3, напряжение питания которого равно сумме выходного напряжения блока и напряжения стабилизации стабилитрона VD9. Резистор R3 является нагрузкой транзистора VT3.
Конденсатор С4 устраняет самовозбуждение на высоких частотах, конденсатор С5 уменьшает пульсацию выходного напряжения. Диоды VD16, VD15 ускоряют разрядку конденсатора С6 и подключенной к блоку емкостной нагрузки при установке меньшего уровня выходного напряжения.
На транзисторе VT1, тринисторе VS1 и реле К1 выполнено устройство защиты блока питания от перегрузки. Как только падение напряжения на резисторе R5, пропорциональное току нагрузки, превысит напряжение на диоде VD12, открывается транзистор VT1. Вслед за ним открывается тринистор VS1, шунтируя через диод VD14 базу регулирующего транзистора, и ток через регулирующий элемент стабилизатора ограничивается. Одновременно срабатывает реле К1, контактами К1.2 соединяя базу регулирующего транзистора с общим проводом. Теперь выходной ток стабилизатора определяется только током утечки транзисторов VT2, VT4-VT6. Контактами К1.1 реле К1 включает лампочку Н2 “Перегрузка”. Для возврата стабилизатора в исходный режим его нужно выключить на несколько секунд и снова включить. Для устранения броска напряжения на выходе блока при его включении, а также предотвращения срабатывания защиты при значительной емкостной нагрузке служат конденсатор С3, резистор R2 и диод VD11. При включении блока питания конденсатор заряжается по двум цепям: через резистор R2 и через резистор R3 и диод VD11. При этом напряжение на базе регулирующего транзистора медленно растет вслед за напряжением на конденсаторе С3 до установления напряжения стабилизации. Затем диод VD11 закрывается и конденсатор С3 продолжает заряжаться через резистор R2. Диод VD11, закрываясь, исключает влияние конденсатора на работу стабилизатора. Диод VD10 служит для ускорения разрядки конденсатора С3 при выключении блока питания.
Все элементы блоков питания, кроме силового трансформатора, мощных регулирующих транзисторов, переключателей SA1-SA3, держателей предохранителей FU1, FU2, лампочек h2, h3, стрелочного измерителя, выходных разъемов и плавного регулятора выходного напряжения, размещены на печатных платах.
Расположение узлов блока питания внутри корпуса видно из рис.4. Транзисторы П210А закреплены на игольчатом радиаторе, установленном сзади корпуса и имеющем эффективную площадь рассеяния около 600 см 2 . Снизу в корпусе в месте крепления радиатора просверлены вентиляционные отверстия диаметром 8 мм. Крышка корпуса закрепляется таким образом, чтобы между ней и радиатором сохранялся воздушный зазор шириной около 0,5 см. Для лучшего охлаждения регулирующих транзисторов в крышке рекомендуется просверлить вентиляционные отверстия.
В центре корпуса закреплен силовой трансформатор, а рядом с ним с правой стороны на дюралевой пластине размером 5х2,5 см закреплен транзистор П214А. Пластина изолирована от корпуса с помощью изоляционных втулок. Диоды КД202В основного выпрямителя установлены на дюралевых пластинах, прикрученных к печатной плате. Плата установлена над силовым трансформатором деталями вниз.
Силовой трансформатор выполнен на тороидальном ленточном магнитопроводе ОЛ 50-80/50. Первичная обмотка содержит 960 витков провода ПЭВ-2 0,51. Обмотки II и IV имеют выходные напряжения соответственно 32 и 6 В при напряжении на первичной обмотке 220 В. Они содержат 140 и 27 витков провода ПЭВ-2 0,31. Обмотка III намотана проводом ПЭВ-2 1,2 и содержит 10 секций: нижняя (по схеме) – 60, а остальные по 11 витков. Выходные напряжения секций соответственно равны 14 и 2,5 В. Силовой трансформатор можно намотать и на другом магнитопроводе, например на стержневом от телевизоров УНТ 47/59 и других. Первичную обмотку такого трансформатора сохраняют, а вторичные перематывают для получения вышеуказанных напряжений.
В блоках питания вместо транзисторов П210А можно использовать транзисторы серий П216, П217, П4, ГТ806. Вместо транзисторов П214А-любые из серий П213-П215. Транзисторы МП26Б можно заменить любыми из серий МП25, МП26, а транзисторы П307В – любыми из серий П307 – П309, КТ605. Диоды Д223А можно заменить диодами Д223Б, КД103А, КД105; диоды КД202В – любыми мощными диодами с допустимым током не менее 2 А. Вместо стабилитрона Д818А можно применить любой другой стабилитрон из этой серии. Вместо тринистора КУ101Б подойдет любой из серии КУ101, КУ102. В качестве реле К1 применено малогабаритное реле типа РЭС-9, паспорта: РС4.524.200, РС4.524.201, РС4.524.209, РС4.524.213.
Реле указанных паспортов рассчитаны на рабочее напряжение 24…27 В, но начинают срабатывать уже при напряжении 15…16 В. При возникновении перегрузки блока питания (см. рис. 2), как уже отмечалось, отпирается тринистор VS1, который ограничивает ток стабилизатора до небольшой величины. При этом сразу же подзаряжается конденсатор фильтра основного выпрямителя (С2) примерно до амплитудного значения переменного напряжения (при нижнем положении переключателя SA2.1 это напряжение не менее 20 В) и создаются условия для быстрого и надежного срабатывания реле.
Переключатели SA2 – малогабаритные галетные типа 11П3НПМ. Во втором блоке контакты двух секций этого переключателя запараллелены и используются для коммутации секций силового трансформатора. При включенном блоке питания изменять положение переключателя SA2 следует при токах нагрузки, не превышающих 0,2…0,3 А. Если ток нагрузки превышает указанные значения, то для предотвращения искрообра-зования и обгорания контактов переключателя изменять выходное напряжение блока следует только после его выключения. Переменные резисторы для плавной регулировки выходного напряжения следует выбирать с зависимостью сопротивления от угла поворота движка типа “А” и желательно проволочные. В качестве сигнальных лампочек h2, h3 применены миниатюрные лампочки накаливания НСМ-9 В-60 мА.
Стрелочный прибор можно применить любой на ток полного отклонения стрелки до 1 мА и размером лицевой части не более 60Х60 мм. При этом нужно помнить, что включение шунта в выходную цепь блока питания увеличивает его выходное сопротивление. Чем больше ток полного отклонения стрелки прибора, тем больше сопротивление шунта (при условии, что внутренние сопротивления приборов одного порядка). Для предотвращения влияния прибора на выходное сопротивление блока питания переключатель SA3 при работе следует устанавливать на измерение напряжения (верхнее по схеме положение). При этом шунт прибора замыкается и исключается из выходной цепи.
Налаживание сводится к проверке правильности монтажа, подбору резисторов управляющих ступеней для регулировки выходного напряжения в нужных пределах, установке тока срабатывания защиты и подбору сопротивлений резисторов Rш и Rд для стрелочного измерителя. Перед настройкой вместо шунта припаивают короткую проволочную перемычку.
При настройке блока питания переключатель SA2 и движок резистора R12 устанавливают в положение, соответствующее минимальному выходному напряжению (нижнее по схеме положение). Подбором резистора R21 добиваются на выходе блока напряжения 2,7…3 В. Затем переводят движок резистора R12 в крайнее правое положение (верхнее по схеме) и подбором резистора R10 устанавливают напряжение на выходе блока, равное 6 – 6,5 В. Далее переводят переключатель SA2 на одно положение вправо и подбирают резистор R20 таким, чтобы выходное напряжение блока увеличилось на 3 В. И так по порядку, каждый раз переводя переключатель SA2 на одно положение вправо, подбирают резисторы R19-R13 до установления на выходе блока питания конечного напряжения 30 В. Резистор R12 для плавной регулировки выходного напряжения можно взять другого номинала: от 300 до 680 Ом, однако, примерно пропорционально нужно изменить сопротивление резисторов R10, R13-R20.
Срабатывание защиты настраивают путем подбора резистора R5.
Добавочный резистор Rд и шунт Rш подбирают, сличая показания измерителя РА1 с показаниями внешнего измерительного прибора. При этом внешний прибор должен быть как можно точнее. В качестве добавочного резистора можно использовать один или два последовательно включенных резистора ОМЛТ, МТ на мощность рассеяния не менее 0,5 Вт. При подборе резистора Rд переключатель SA3 переводят в положение “Напряжение” и устанавливают на выходе блока питания напряжение 30 В. Внешний прибор, не забыв переключить его на измерение напряжений, подключают к выходу блока.
Простой блок питания 1. В 2. 0АAjout. 2. 01. Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте – http: //vk. Facebook – https: //www. Простой, но достаточно мощный источник питания с фиксированным напряжением можно построить с применением линейного стабилизатор L7.
SD1. 13, имеющих максимальный коллекторный ток 3. А. Микросхемный стабилизатор при участии двух параллельных транзисторов позволяют получить стабилизированное напряжение 1.
В с выходным током 2. А и более, зависящим от параметров силового трансформатора.
Схема имеет защиту от короткого замыкания. Ток защиты определяется делителем напряжения в базе транзистора КТ8. После срабатывания защиты или при включении источника питания для вывода стабилизатора в рабочий режим необходимо нажать кнопку. В случае срабатывания защиты, напряжение на выходе упадет до 1. В, закроется транзистор КТ8.
КТ8. 16, далее, микросхемный стабилизатор и два мощных транзистора. Напряжение на выходе упадет, и будет удерживаться в таком состоянии продолжительное время. Мощность ичсточника питания зависит от параметров силового трансформатора, фильтра питания, и количества силовых транзисторов, установленных на соответствующий теплоотвод.
Транзисторы П210 – германиевые, мощные низкочастотные, структуры – p-n-p. Для питания такой радиостанции от бортовых аккумуляторов, необходим специальный блок питания, включающий в себя преобразователь напряжения.
Простой, но достаточно мощный источник питания с Ток защиты определяется делителем напряжения в базе транзистора КТ817 и.
- Стабилизатор напряжения П210, хочу понять как принцип роботы. П210 – это просто транзистор (по моему германиевый), мощный.
- Схема источника питания,блока питания,импульсного. Предлагаемая схема простого (всего 3 транзистора) блока питания выгодно.
- При коротком замыкании на выходе блока питания эмиттер транзистора VT1 окажется соединенным с анодом диода VD5, и на его.
- Замена транзисторов в лабораторном БП. Зарядное устройство на базе блоков питания ПК. БП от него свободен.
- Транзисторы П210 – германиевые, мощные низкочастотные, структуры – p-n-p.
- Зарядное устройство на транзисторе п210 отремонтировать можно без особых усилий, Схема блока питания с транзистором п210.
|
МОЩНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ДЛЯ ПИТАНИЯ ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩЕЙ АППАРАТУРЫ
Автор: Шуман Олег Владимирович UT5UML
В последние годы все больше радиолюбителей СНГ используют для работы в эфире аппаратуру зарубежного производства. Для питания большинства наиболее распространенных моделей трансиверов ICOM, KENWOOD, YAESU необходим внешний источник питания, отвечающий целому ряду важных технических требований. Согласно инструкциям по эксплуатации на трансиверы он должен иметь выходное напряжение 13,8 В при токе нагрузки до 25-30 А. Размах пульсаций выходного напряжения не более 100 мВ. Блок питания ни в коем случае не должен быть источником высокочастотных помех. Стабилизатор должен иметь надежную систему защиты от короткого замыкания и от появления на выходе повышенного напряжения, работающую даже в аварийной ситуации, например при пробое основного регулирующего элемента. Описываемая конструкция полностью отвечает указанным требованиям, кроме того, отличается простотой и построена на доступной элементной базе. Основные технические характеристики таковы:
- Выходное напряжение, В 13,8
- Максимальный ток нагрузки, А 25 (30)
- Размах пульсаций выходного напряжения, не более мВ 20
- КПД при токе 25 (30) А не менее, % 60
Блок питания построен по традиционной схеме с силовым трансформатором, работающим на частоте сети 50 Гц. В цепь первичной обмотки трансформатора включен узел ограничения величины пускового тока. Это сделано потому, что на выходе выпрямительного моста установлена фильтрующая емкость очень большой величины, 110000 ?F, представляющая собой в момент подачи сетевого напряжения практически короткозамкнутую цепь. Ток заряда ограничивается R1 .Через примерно 0,7 сек срабатывает реле К1 и своими контактами замыкает ограничительный резистор, который в дальнейшем на работу схемы не влияет. Задержка определяется постоянной времени R4C3. На транзисторах VT10, VT9, VT3-VT8 собран стабилизатор выходного напряжения. При его разработке за основу была взята схема [1],[3], обладающая целым рядом полезных свойств. Во-первых, выводы коллекторов силовых транзисторов соединены с земляным проводом. Поэтому транзисторы могут монтироваться на радиатор без изоляционных прокладок. Во-вторых, в нем реализована система защиты от КЗ с обратноспадающей характеристикой, рис 2. Следовательно, ток короткого замыкания будет в несколько раз меньше максимального. Коэффициент стабилизации более 1000. Минимальный перепад напряжения между входом и выходом при токе 25 (30) А- 1,5В. Выходное напряжение определяется стабилитроном VD6 , и будет примерно на 0,6 В больше напряжения его стабилизации. Порог срабатывания защиты по току определяется резистором R16 . При увеличении его номинала ток срабатывания уменьшается. Величина тока короткого замыкания зависит от соотношения резисторов R5 и R17. Чем больше R5 тем ток КЗ меньше. Однако, стремится значительно увеличить номинал R5 не стоит, так как через этот же резистор осуществляется начальный запуск стабилизатора, который может стать неустойчивым при пониженном напряжении сети. Конденсатор C5 предотвращает самовозбуждение стабилизатора на высоких частотах. В цепь эмиттеров силовых транзисторов включены выравнивающие резисторы 0,2 Ом для 25-амперного варианта блока питания, или 0,15 Ом для 30-амперного. Падение напряжения на одном из них используется для измерения выходного тока. На транзисторе VT11 и тиристоре VS1 собран узел аварийной защиты. Он предназначен для предотвращения попадания на выход повышенного напряжения в случае пробоя регулирующих транзисторов. Его схема позаимствована из [2]. Принцип работы очень простой. Напряжение на эмиттере VT11 стабилизировано стабилитроном VD7 , а на базе- пропорционально выходному. Если на выходе появится напряжение больше 16,5 В, транзистор VT11 откроется, и ток его коллектора откроет тиристор VS1, который зашунтирует выход и вызовет перегорание предохранителя F3. Порог срабатывания определяется соотношением резисторов R22 и R23. Для питания вентилятора M1 применен отдельный стабилизатор, выполненный на транзисторе VT1 . Это сделано для того, чтобы при коротком замыкании на выходе или после срабатывания системы аварийной защиты вентилятор не останавливался. На транзисторе VT2 собрана схема аварийной сигнализации. При КЗ на выходе или после перегорания предохранителя F3 падение напряжения между входом и выходом стабилизатора становится больше 13 В, ток через стабилитрон VD5 открывает транзистор VT2 и зуммер BF1 издает звуковой сигнал.
Несколько слов об элементной базе. Трансформатор T1 должен иметь габаритную мощность не менее 450 (540) Вт и выдавать на вторичной обмотке переменное напряжение 18В при токе 25 (30) А. Выводы от первичной обмотки сделаны в точках 210, 220, 230, 240 В и служат для оптимизации КПД блока в зависимости от напряжения сети на конкретном месте эксплуатации. Ограничительный резистор R1- проволочный, мощностью 10 Вт. Выпрямительный мост VD1 должен быть рассчитан на протекание тока не менее 50 А, в противном случае пери срабатывании системы аварийной защиты он перегорит раньше предохранителя F3. Емкость C1 состоит из пяти конденсаторов 22000 ?F 35 В, соединенных параллельно. На сопротивлении R16 при максимальном токе нагрузки рассеивается мощность около 20 Вт, оно состоит из 8-12 резисторов С2-23-2Вт 150 Ом соединенных параллельно. Точное число подбирается при настройке защиты от КЗ. Для индикации величины выходного напряжения PV1 и тока нагрузки PA1 применены измерительные головки с током отклонения стрелки на последнее деление шкалы 1 мА. Вентилятор M1 должен иметь рабочее напряжение 12В. Такие широко применяются для охлаждения процессоров в персональных компьютерах. Реле К1 Relpol RM85-2011-35-1012 имеет рабочее напряжение обмотки 12В и ток контактов 16А при напряжении 250В. Оно может быть заменено другим с аналогичными параметрами. К подбору мощных транзисторов следует подходить очень внимательно, так как схема с параллельным включением имеет одну неприятную особенность. Если в процессе работы вследствие каких-либо причин пробьется один из параллельно включенных транзисторов, то это приведет к немедленному выходу из строя всех остальных. Перед монтажом каждый из транзисторов необходимо проверить тестером. Оба перехода должны звониться в прямом направлении, а в обратном- отклонение стрелки омметра, установленного на предел х10? не должно быть заметно на глаз. Если это условие не выполняется, транзистор некачественный и может подвести в любой момент. Исключение- транзистор VT9. Он составной и внутри корпуса эмиттерные переходы зашунтированы резисторами, первый- 5К, второй- 150 Ом. См. рис. 3.
При прозвонке в обратном направлении омметр покажет их наличие. Большинство транзисторов можно заменить отечественными аналогами, правда с некоторым ухудшением характеристик. Аналог BD236- KT816, 2N3055- KT819БМ (обязательно в металлическом корпусе) или лучше КТ8101, ВС547- КТ503, ВС557- КТ502, TIP127- KT825. На первый взгляд может показаться, что применение шести транзисторов в качестве основного регулирующего элемента излишне, и можно обойтись двумя-тремя. Ведь максимально допустимый ток коллектора 2N3055- 15 ампер. А 6х15=90 А! Зачем такой запас? Это сделано потому, что статический коэффициент передачи тока транзистора сильно зависит от величины тока коллектора. Если при токе 0,3-0,5 А его величина составляет 30-70, то при 5-6 А уже 15-35. А при 12-15 А- не более 3-5. Что может привести к значительному увеличению пульсаций на выходе блока питания при токе нагрузки, близком к максимальному, а также резкому повышению тепловой мощности, рассеиваемой на транзисторе VT9 и сопротивлении R16. Поэтому в данной схеме снимать с одного транзистора 2N3055 ток более 5А не рекомендуется. Это же относится и к КТ819ГМ, КТ8101. Количество транзисторов можно уменьшить до 4-х, применив более мощные приборы, например 2N5885, 2N5886. Но они намного дороже и более дефицитны. ТиристорVS1, как и выпрямительный мост, должен быть рассчитан на протекание тока не менее 50А.
В конструкции блока питания необходимо обязательно учесть несколько важных моментов. Диодный мост VD1, транзисторы VT3-VT8, VT9 должны быть установлены на радиатор с общей площадью, достаточной для рассеивания тепловой мощности 250Вт. В авторской конструкции он состоит из двух частей, служащих боковыми стенками корпуса, и имеющих эффективную площадь по 1800см каждая. Транзистор VT9 устанавливается через изоляционную теплопроводящую прокладку. Монтаж сильноточных цепей необходимо выполнить проводом сечением не менее 5мм. Точки земли и плюса стабилизатора должны быть именно точками, а не линиями. Несоблюдение этого правила может привести к увеличению пульсаций выходного напряжения и даже к самовозбуждению стабилизатора. Один из вариантов, удовлетворяющих данному требованию, показан на рис.4.
Пять конденсаторов, образующих емкость С1, и конденсатор С6 располагаются на печатной плате по кругу. Площадка, образовавшаяся в центральной части служит положительной шиной, а сектор, соединенный с минусом конденсатора С6- отрицательной. Нижний вывод резистора R16, эмиттер VT10, нижний вывод резистора R19 соединяются с центральной площадкой отдельными проводами. (R16- проводом сечением не менее 0,75 мм) Правый по схеме вывод R17, анод VD6 коллекторы VT3-VT8 соединяются с минусом С6 также каждый отдельным проводом. Конденсатор С5 припаивается непосредственно к выводам транзистора VT9 или располагается в непосредственной близости от него. Соблюдение правила точечного заземления для элементов стабилизатора напряжения питания вентилятора, ограничителя пускового тока, устройства аварийной сигнализации не обязательно и их конструкция может быть произвольной. Устройство аварийной защиты собирается на отдельной плате и крепится непосредственно к выходным клеммам блока питания с внутренней стороны корпуса.
Прежде чем приступать к настройке следует обратить внимание на то, что описываемый блок питания является достаточно мощным электроприбором, при работе с которым необходима осторожность и строгое соблюдение правил техники безопасности. В первую очередь не стоит торопиться сразу включить собранный блок в сеть 220В, прежде необходимо проверить работоспособность основных узлов схемы. Для этого следует установить движок переменного резистора R6 в правое крайнее по схеме положение, а резистора R20 в верхнее. Из резисторов, образующих R16 следует установить только один на 150 Ом. Устройство аварийной защиты необходимо временно отключить, отпаяв его от остальной схемы. Далее на емкость C1 подать напряжение 25В от лабораторного блока питания с током защиты от КЗ 0,5-1 А. Через примерно 0,7 сек должны сработать реле К1, включиться вентилятор, а на выходе появиться напряжение 13,8 В. Величину выходного напряжения можно изменить подбором стабилитрона VD6. Проконтролировать напряжение на двигателе вентилятора, оно должно составлять примерно 12,2 В. После этого необходимо откалибровать измеритель напряжения. К выходу блока питания подключить эталонный вольтметр, желательно цифровой, и подстройкой R20 установить стрелку прибора PV1 на деление, соответствующее показаниям эталонного вольтметра. Для настройки устройства аварийной защиты необходимо подать на него напряжение 10-12 В от лабораторного регулируемого источника питания через резистор 10-20 Ом 2 Вт.(При этом оно должно быть отключено от остальной схемы!) Параллельно тиристору VS1 включить вольтметр. Далее плавно повышать напряжение и засечь последнее показание вольтметра, после которого его показания резко упадут до значения 0,7 В (Открылся тиристор). Подбором номинала R23 установить порог срабатывания на уровне 16,5 В (Максимально допустимое напряжение питания трансивера согласно инструкции по эксплуатации). После этого подключить устройство аварийной защиты к остальной схеме. Теперь можно включить блок питания в сеть 220 В. Далее следует настроить схему защиты от КЗ. Для этого к выходу блока питания через амперметр на ток 25-30 А подключить мощный реостат с сопротивлением 10-15 Ом. Плавно уменьшая сопротивление реостата от максимального значения до нуля, снять нагрузочную характеристику. Она должна иметь вид, показанный на рис. 2, но с изгибом при токе нагрузки 3-5 А. При сопротивлении реостата близком к нулю, должна включиться аварийная звуковая сигнализация. Далее следует по одному впаивать остальные резисторы (по 150 Ом), составляющие сопротивление R16, каждый раз проверяя значение максимального тока, пока его значение составит 26-27 А для 25-амперного варианта или 31-32А для 30-амперного. После настройки защиты от КЗ необходимо откалибровать устройство измерения выходного тока. Для этого установить при помощи реостата ток нагрузки 15-20 А и подстройкой резистора R6 добиться одинаковых показаний стрелочного прибора PA1 и эталонного амперметра. На этом настройку блока питания можно считать законченной и можно приступать к тепловым испытаниям. Для этого необходимо полностью собрать прибор, при помощи реостата установить выходной ток 15-20А и оставить включенным на несколько часов. После чего убедиться, что в блоке ничего не вышло из строя, а температура элементов не превышает 60-70 С. Теперь можно подключить блок к трансиверу и провести окончательную проверку в реальных условиях работы. Следует также не забывать, что в состав блока питания входит система автоматического регулирования. Она может быть подвержена влиянию высокочастотных наводок, возникающих при работе передатчика трансивера с антенно-фидерным трактом, имеющим большое значение КСВ или тока асимметрии. Поэтому было бы полезно сделать хотя бы простейший защитный дроссель, намотав 6-10 витков кабеля, соединяющего блок питания с трансивером, на ферритовое кольцо с проницаемостью 600-3000 соответствующего диаметра.
До встречи на диапазонах!
Шуман Олег Владимирович UT5UML. [email protected]
Фото: Зарицкий Владимир Леонидович UT5UKG
МОЩНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ
Используя в схеме стабилизатора мощный полевой транзистор, можно собрать простой стабилизатор, тем не менее имеющий очень хорошие параметры. В предлагаемом стабилизаторе БП стоит полевой транзистор IRLR2905. Он имеет в открытом состоянии сопротивление канала всего 0,02 Ома, а так-же обеспечивает ток до 30 А. Мощность, рассеиваемая транзистором, может превышать 100 Вт. Принципиальная схема одного из вариантов такого стабилизатора приведена на рисунке, клик – для увеличения.
Работа БП на ПТ
Переменное напряжение поступает на выпрямитель и сглаживающий фильтр, и далее на сток полевого транзистора и через резистор R1 на затвор, открывая транзистор. Часть выходного напряжения через резисторный делитель подается на вход микросхемы, замыкая цепь ООС. Напряжение на выходе стабилизатора возрастает вплоть до того момента, пока напряжение на входе управления микросхемы DA1 не достигнет порогового, около 2,5 В. В этот момент микросхема открывается, понижая напряжение на затворе, таким образом, устройство входит в режим стабилизации. Чтобы получить плавную регулировку выходного напряжения (например для лабораторного блока питания) резистор R2 нужно заменить переменным.
Налаживание схемы
Установить нужное выходное напряжение резистором. Проверить стабилизатор на отсутствие самовозбуждения с помощью осциллографа. Если самовозбуждение возникает, то параллельно конденсаторам CI, С2 и С4 следует подключить керамические конденсаторы емкостью 0,1 мкФ.
Детали стабилизатора
Микросхема КР142ЕН19 заменима на более современную TL431. Конденсаторы любые малогабаритные. Параметры трансформатора, выпрямителя – диодного моста и электролитического конденсатора фильтра выбирают исходя из необходимого напряжения и тока. Транзистор обязательно посадить на эффективный теплоотвод. Возможно потребуется использование кулера.
Поделитесь полезными схемами
| СТРОБОСКОП ДЛЯ ДИСКОТЕКИ Отражатель стробоскопа позволит направить максимум света. Изготовить его можно из алюминиевой полоски либо картона. |
| САМОДЕЛЬНЫЙ ПЛЕЕР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ Хочу предложить вашему вниманию простейший способ изготовления самодельного WAV – плеера. Данный аудиоплеер собран на микроконтроллере AVR ATtiny85 но можно использовать также применить ATtiny25/45/85. У микроконтроллеров этой серии всего восемь ножек и два ШИМ (Fast PWM) с несущей 250kHz. Для управления картой памяти достаточно припаять 6 проводов – два для подачи питания и четыре сигнальные. |
| РАДИОЖУЧОК СВОИМИ РУКАМИ Номиналы деталей не желательно отклонять, поскольку чистые 70 метров жук пробивает именно с такими номиналами деталей. Резистор который ограничивает ток микрофона (на схеме резистор без надписи) подбираем в пределах от 5 до 10 килоом. |
4 лучших транзистора, которые стоит оставить в комплекте деталей
Если вашему проекту нужен транзистор, есть множество вариантов. Что заставляет ответить на вопрос «Какой транзистор мне использовать или купить?» непростая задача. Не бойтесь, прежде чем разбираться со спецификациями за спецификациями, рассмотрите один из этих четырех транзисторов общего назначения. В ящике с инструментами каждого инженера-электронщика должно быть несколько таких инструментов.
Транзисторы – один из самых универсальных дискретных компонентов в электронике.В цифровых схемах они включаются и выключаются, а в аналоговых схемах они используются для усиления сигналов. В большинстве проектов они используются для включения нагрузки, которая убила бы вывод ввода-вывода микроконтроллера или микропроцессора. Для большинства схем можно использовать либо BJT, либо MOSFET, в зависимости от тока нагрузки, который необходимо переключить.
[Edit Note] Jan (комментарий ниже) указывает, что есть европейские эквиваленты, которые могут быть более доступны для тех, кто находится в этой части мира.Для NPN проверьте BC547, для PNP – BC557.
Вот еще несколько подробностей по каждому из них.
Лучшие транзисторы: БЮЦ
Биполярные транзисторыпоставляются в небольших корпусах, могут управляться напрямую с помощью выводов ввода-вывода и стоят ОЧЕНЬ дешево. Есть два варианта: NPN и PNP. Эти маленькие ребята – рабочие лошадки для большинства схем управления для приложений с малым током. В 3-контактном корпусе в стиле TO-92 вы обычно найдете детали со сквозным отверстием.
№ 1 НПН – 2Н3904
Чаще всего NPN-транзисторы можно встретить в схемах переключателей низкого уровня.Эта конфигурация означает, что все, что вы хотите контролировать, подключено между «высоким» напряжением и коллектором транзистора. Прочтите этот пост для получения дополнительной информации о переключателях низкого и высокого уровня.
Обычно я использую транзистор 2N3904. Вы можете легко переключать большие нагрузки, например, более 12 вольт, с максимальным номиналом этого транзистора 40 вольт. Его номинальный ток составляет всего 200 мА, но этого достаточно для большинства реле.
2N3904 от Mouser
№ 2 ПНП – 2Н3906
Для цепей переключателя верхнего плеча необходим BJT типа PNP.В цепи высокого напряжения нагрузка находится между коллектором транзистора и землей цепи. Его эмиттер подключается к «высокому напряжению». Поскольку я рекомендовал 2N3904 для NPN, я предлагаю его дополнение: 2n3906. Как и NPN, он имеет такое же максимальное напряжение и ток: 40 В и 200 мА. Прочтите этот пост для получения дополнительной информации о переключателях низкого и высокого уровня.
2N3906 от Mouser
# 3 Питание – TIP120
Одним из преимуществ BJT является то, что они легко управляются от вывода ввода-вывода Arduino или Raspberry Pi.Когда они сконфигурированы как «пара Дарлингтона», они могут обеспечивать значительно более высокие токи, чем одиночные транзисторы. TIP120 – это пара Дарлингтона, которая может выдерживать до 5 ампер в корпусе TO-220. Иногда можно увидеть тот же корпус, который используется для линейных регуляторов LM7805. Если вы хотите получить такой большой ток, не забудьте радиатор!
TIP120 от Mouser
Лучшие транзисторы: МОП-транзисторы
Когда вам нужно управлять током в много ампер, полевые МОП-транзисторы – это просто фантастика.Однако большинство из них не работают на «логических уровнях», то есть им обычно требуется от 10 до 15 вольт для их правильного включения. Такое высокое напряжение трудно достичь 5-вольтовому контакту ввода-вывода Arduino, не говоря уже о Beaglebone или Raspberry Pi.
Если вы новичок в MOSFET, ознакомьтесь с моим видеоуроком по MOSFET (прокрутите вниз) и этой статьей о развенчании мифов о MOSFET.
# 4 N-канал (логический уровень) – FQP30N06L
Эти транзисторы “рабочая лошадка” рассчитаны на максимальное напряжение 60 вольт и 30 ампер. Не в миллиамперах.Амперы! (Хотя вам понадобится радиатор!) Они стоят почти в 2 раза больше, чем стоит TIP120, но они обеспечивают намного больший ток. Лучшая часть? Имея Vgs-threshold, совместимый с «логическим уровнем», Arduino может легко управлять ими с помощью своего выходного вывода 5,0 В. Благодаря этим свойствам я держу под рукой стопку FQP30N06.
FQP30N06L от Mouser
FPQ30N06L с Amazon
Заключение
Эти четыре транзистора общего назначения предназначены для широкого диапазона применений. Наличие пары каждого из них в коробке пригодится практически для любого проекта.Оставьте комментарий ниже, какие транзисторы вы держите под рукой.
Обновление : я добавил небольшое примечание о европейских альтернативах для NPN и PNP BJT.
Лучший транзистор для аудиоусилителя
Вы можете успешно собрать аудиоусилитель из различных типов BJT. Это будет схема, а не транзистор, который заставит усилитель работать хорошо. Я бы выбрал желейные детали, такие как 2N4401 (NPN) и 2N4403 (PNP), и придерживался их для всего, кроме транзисторов конечной выходной мощности.Эту роль могло бы сыграть множество деталей. Если у вас есть свои любимые малосигнальные транзисторы Jellybean, при желании используйте их. Те, которые я упомянул, имеют разумное усиление и могут работать с напряжением до 40 В, что должно быть достаточно хорошим, чтобы позволить усилителю произвести впечатление на вашего профессора.
Есть много возможных силовых транзисторов для использования в качестве конечного выхода. Если вы нацелены на несколько ватт, я бы, вероятно, выбрал базовые детали, такие как TIP41 (NPN) и TIP42 (PNP).
Опять же, это не выбор транзистора, который сделает или сломает этот проект.Вы, конечно, можете создать впечатляющий звуковой усилитель с упомянутыми мной транзисторами, но вы также можете навести беспорядок. Это действительно зависит от дизайна. В звуке высокий приоритет имеют общий шум и гармонические искажения. Это результат тщательного проектирования схем и внимания к этим параметрам на каждом этапе.
Вы также можете использовать другие типы транзисторов, такие как JFET или MOSFET. Для их правильного использования потребуется другая топология схемы, но их также можно использовать для создания хорошего усилителя.Поскольку вы подробнее остановитесь на деталях BJT, я пока буду придерживаться их. Это будет отличным обучающим упражнением. Спроектировать усилитель с очень низким уровнем шума и очень низким уровнем искажений нетривиально.
Вы, вероятно, сделаете более эффективный выходной каскад мощности, используя BJT для того же количества компонентов по сравнению с MOSFET. Я использую слово «эффективный» для обозначения того, что ваше выходное напряжение будет качать все больше / больше для того же источника питания с BJT, используемыми в простой двухтактной схеме. Это потому, что для включения BJT вам нужно всего около 0.От 6 до 0,7 В, тогда как для получения полевого МОП-транзистора мощностью несколько сотен миллиампер вам может потребоваться подать на его затвор 3 или 4 вольта.
Опять же, это будет простой двухтактный выходной каскад класса AB с эмиттерным повторителем. Вы можете управлять выходными транзисторами только с помощью сигнала, который ограничен шинами питания, и если это (скажем) 24 В постоянного тока, вы должны иметь возможность передавать сигнал, который составляет 22 В (размах) на силовые транзисторы. Учитывая, что каждый BJT будет «терять» 0,7 В (из-за перехода база-эмиттер), максимальное выходное напряжение будет около 20.6 вольт от пика до пика. Если бы вы использовали МОП-транзисторы, это было бы больше похоже на 14 вольт от пика до пика при приличной нагрузке.
Пока что в моем ответе есть немного размахивания руками, но просто сделайте свою домашнюю работу с МОП-транзисторами, подключенными в качестве повторителя источника, и выберите один с маленьким Vgs (порог) и изучите лист данных, чтобы увидеть, сколько напряжения привода затвора необходимо, чтобы через него протекало несколько сотен миллиампер.
Существуют более сложные конструкции, которые довольно сложно заставить работать, когда выходные транзисторы подключены к коллектору или к стоку, но для новичка я бы держался от них подальше, потому что они будут нестабильными, если не будут тщательно спроектированы и потребуют большего кремний для эффективной работы.
Итак, учитывая, что вы не указали выходную мощность, нагрузку на динамик или шины напряжения, я бы сказал, что выходной каскад мощности BJT, вероятно, является лучшим выбором. Что касается других транзисторов, я бы остановился на BJT – они использовались в десятках тысяч хороших коммерческих проектов. Конечно, вы могли бы рассмотреть выходной каскад класса A с использованием выходного трансформатора – это, вероятно, стоит рассмотреть, но недостатком является потеря эффективности из-за окончательного смещения транзистора.
Я только что поискал довольно простой выходной каскад, который показывает схему смещения, которая вам, вероятно, понадобится для приличного усилителя, и наткнулся на этот: –
Оно взято с этого сайта.Я рекомендую его, потому что он, кажется, имеет приличную спецификацию, и на сайте также рекомендуется урезанная версия без диодов / смещения. Лично я считаю, что это будет хорошее начало для новичка. На сайте обсуждается несколько вещей о том, что необходимо для создания хорошего выходного каскада.
Вы можете взять базовую конструкцию, добавить к ней усиление и поменять ОУ на отдельные транзисторы, если проведете немного больше исследований.
Как сделать блок питания 12 вольт 3 ампера
Источник питания постоянного тока принимает переменный ток из розетки, преобразует его в нерегулируемый постоянный ток и снижает напряжение с помощью входного силового трансформатора.обычно понижают его до напряжения, требуемого нагрузкой. Из соображений безопасности трансформатор также отделяет выходной источник питания от входного сетевого. В этом проекте мы спроектируем простую схему источника питания 3A 12 В с использованием силового транзистора 2N3055.
Силовые транзисторы 2N3055 являются общей частью цепей питания 12 В 2N3055 – это полупроводниковый биполярный силовой транзистор NPN, который состоит из трех выводов, называемых эмиттером, базой и коллектором.В отличие от полевых транзисторов (полевых транзисторов), это устройство с контролем тока, в котором небольшой ток на стороне базы используется для управления большим током на стороне эмиттера и коллектора.
JLCPCB – ведущая компания по производству прототипов печатных плат в Китае, предоставляющая нам лучший сервис, который мы когда-либо испытывали (качество, цена, обслуживание и время).
Аппаратные компоненты
Для сборки этого проекта вам потребуются следующие детали.
[inaritcle_1]2N3055 Распиновка
Принципиальная схемаПриложения
- Используется в различных усилителях мощности и генераторах для обеспечения постоянного тока.
- Источники питания постоянного тока широко используются в низковольтных устройствах, таких как зарядные батареи, автомобильные, авиационные и другие низковольтные и слаботочные приложения.
- Используется как RPS (регулируемый источник питания) для подачи постоянного тока на различные электронные схемы, такие как небольшие электронные проекты.
Транзисторный источник питания переменного тока 1А, 0-30В с платой
Я собираюсь показать вам старую интересную схему. Ни микросхем, ни стабилитрона. Но это также постоянного напряжения .
Это простой проект транзисторного источника переменного тока, 0-30В 1А.
Зачем нам это делать?
Это небольшая схема, дешевая и легко покупается.
Как это работает
Посмотрите в схеме 2SC1061 и малые транзисторы в качестве основных.Он будет управлять током до 1 А.
Принципиальная схема источника переменного тока 0-30В 1А на транзисторах
Также еще несколько компонентов. Вы можете регулировать выходное напряжение с помощью VR1.
Таким образом, он подходит для изучения базового регулятора переменной.
Если вам нужен более высокий ток и эффективность.
Что еще?
Подробности
ИС (интегральная схема) так известна в наш электронный век. Потому что они маленькие, простые и, возможно, дешевле.Но кому-то это может не понравиться.
Им нравятся схемы на транзисторах . Потому что когда он сломан. Мы можем отремонтировать его, заменив всего несколько деталей. Так что это экономит деньги.
Но если микросхема. Нам нужно изменить IC.
Возможно, это дорого или мы не можем купить его в местных магазинах.
Эта схема представляет собой режим последовательного регулятора, поэтому она имеет высокий КПД.
В первую очередь в цепь поступает сеть переменного тока. Он течет к нерегулируемой секции постоянного тока .К ним относятся T1, D1, D2, D3, D4 и C1. Вы можете прочитать больше о нерегулируемом источнике питания постоянного тока .
Теперь напряжение на C1 составляет около 33 В постоянного тока.
Затем небольшой ток поступает на базу Q1 через R1 – ограничивающий резистор тока. Поскольку Q1 и Q3 – это транзисторы эмиттер-повторитель на основе пары Дарлингтона. Это заставляет Q1 и Q3 работать с большим током.
Некоторый ток проходит с R5 на D5. Напряжение на нем , постоянное напряжение , 0,6В.
Даже небольшой ток проходит через R3, VR1 и R4.Они представляют собой схему делителя напряжения.
VR1, отрегулируйте выходное напряжение. Когда мы настраиваем VR1 для управления током смещения транзистора Q2- BC337 . Он будет управлять током смещения на базу задающего транзистора Q1.
Для управления Q1 (силовой транзистор) работает полный ток с выходным напряжением, которое мы настраиваем, от 0 до 30 В.
Рекомендовать: Регулируемый источник постоянного тока 0-20 В, 1 А
Списки покупок
Резисторы 0,25 Вт
R1, R2: 10K
R3, R4: 100 Ом
Конденсаторы
C1: 2,200 мкФ 50 В, электролитический
C2, C3: 100 мкФ 50 В, электролитический
Полупроводники
Q1, Q2: BC337, 50 В, 800 мА Транзистор NPN
Q3: 2SC1061 или TIP41 или h2061 или MJE3055, 50 В 4A, транзистор NPN
100139 DNA 1 Диод
Другое
VR1: Потенциометр 10K
T1: Трансформатор 24V 1A
Создание этого проекта
Сначала соберите все компоненты в компоновку печатной платы, представленную ниже.Хотя это небольшая схема. Но всегда будьте осторожны.
Схема печатной платы простого переменного источника питания 0-30 В 1A
Во-вторых, введите питание в цепь. Затем с помощью вольтметра измеряет выходное напряжение.
В-третьих, отрегулируйте VR1, затем посмотрите, как измеритель должен измениться, когда мы его настраиваем.
В-четвертых, проверьте подключение нагрузки к цепи. Выходное напряжение должно быть постоянным, не изменяется.
Не забывай. Q3-C1061 должен иметь надлежащий радиатор.
Вот несколько связанных сообщений, которые тоже могут оказаться полезными:
ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРОННУЮ ПОЧТУ
Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .
Полвека назад улучшенные транзисторы и импульсные регуляторы произвели революцию в дизайне блоков питания компьютеров
Компьютерные блоки питания не вызывают особого уважения.
Как технический энтузиаст, вы, вероятно, знаете, какой микропроцессор в вашем компьютере и сколько в нем физической памяти, но, скорее всего, вы ничего не знаете о блоке питания.Не расстраивайтесь – даже производители думают о проектировании источника питания в последнюю очередь.
Это позор, потому что потребовались значительные усилия для создания источников питания, используемых в персональных компьютерах, которые представляют собой огромное улучшение по сравнению со схемами, питавшими другие виды бытовой электроники примерно до конца 1970-х годов. Этот прорыв стал результатом огромных успехов, достигнутых в полупроводниковой технологии полвека назад, в частности, усовершенствований в переключающих транзисторах и инноваций в ИС.И все же эта революция остается совершенно не признанной широкой публикой и даже многими людьми, знакомыми с историей микрокомпьютеров.
Однако в источниках питания не обошлось и без ярых чемпионов, в том числе и один, который может вас удивить: Стив Джобс. По словам его авторизованного биографа Уолтера Айзексона, Джобс сильно переживал по поводу источника питания новаторского персонального компьютера Apple II и его дизайнера Рода Холта. Утверждение Джобса, как сообщает Исааксон, звучит так:
Вместо обычного линейного источника питания Холт построил тот, который используется в осциллографах.Он включал и выключал питание не шестьдесят раз в секунду, а тысячи раз; это позволило ему сохранять энергию в течение гораздо меньшего времени и, следовательно, отбрасывать меньше тепла. «Этот импульсный источник питания был столь же революционным, как и логическая плата Apple II, – позже сказал Джобс. – Род не получил большого признания в учебниках истории, но должен. Каждый компьютер теперь использует импульсные блоки питания, и все они копируют дизайн Рода Холта “.
Заявление Джобса является серьезным, и оно меня не устраивало, поэтому я провел небольшое расследование.Я обнаружил, что, хотя импульсные источники питания были революционными, революция произошла между концом 1960-х и серединой 1970-х годов, когда импульсные источники питания пришли на смену простым, но неэффективным линейным источникам питания. Apple II, представленный в 1977 году, выиграл от этой революции, но не спровоцировал ее.
Это исправление версии событий Джобса – гораздо больше, чем просто инженерная мелочь. Сегодня импульсные источники питания являются повсеместной опорой, которую мы используем ежедневно для зарядки наших смартфонов, планшетов, ноутбуков, фотоаппаратов и даже некоторых наших автомобилей.Они приводят в действие часы, радио, домашние усилители звука и другую мелкую бытовую технику. Инженеры, которые действительно спровоцировали эту революцию, заслуживают признания. И это тоже довольно хорошая история.
Блок питания в настольном компьютере, таком как Apple II, преобразует сетевое напряжение переменного тока в постоянный, обеспечивая стабильные напряжения для питания системы. Источники питания могут быть построены разными способами, но наиболее распространены линейная и переключающая конструкции.
Типичный линейный источник питания использует громоздкий трансформатор для преобразования переменного тока относительно высокого напряжения из линий электропередач в переменный ток низкого напряжения, который затем преобразуется в постоянный ток низкого напряжения с помощью диодов, обычно четыре из которых подключены в классической мостовой конфигурации. Большие электролитические конденсаторы используются для сглаживания выхода диодного моста. В компьютерных источниках питания используется схема, называемая линейным регулятором, которая снижает напряжение постоянного тока до желаемого уровня и удерживает его на нем даже при изменении нагрузки.
Линейные блоки питания почти несложно спроектировать и построить.И они используют недорогие низковольтные полупроводники. Но у них есть два основных недостатка. Один из них – это большие конденсаторы и здоровенный трансформатор, которые невозможно упаковать в такие маленькие, легкие и удобные устройства, как зарядные устройства, которые мы все сейчас используем со своими смартфонами и планшетами. Другой – линейный стабилизатор, схема на основе транзистора, которая превращает избыточное постоянное напряжение – все, что выше установленного выходного напряжения – в отходящее тепло. Таким образом, такие блоки питания обычно расходуют больше половины потребляемой энергии.И им часто требуются большие металлические радиаторы или вентиляторы, чтобы избавиться от всего этого тепла.
Импульсный источник питания работает по другому принципу: в типичном импульсном источнике питания вход переменного тока преобразуется в высоковольтный постоянный ток, который включается и выключается десятки тысяч раз в секунду. Используемые высокие частоты позволяют использовать гораздо меньшие и легкие трансформаторы и конденсаторы меньшего размера. Специальная схема точно рассчитывает время переключения для управления выходным напряжением.Поскольку им не нужны линейные регуляторы, такие источники питания тратят мало энергии: они обычно имеют КПД от 80 до 90 процентов и, следовательно, выделяют гораздо меньше тепла.
Однако импульсный источник питания значительно сложнее, чем линейный источник питания, и поэтому его труднее спроектировать. Кроме того, он предъявляет гораздо более высокие требования к компонентам, требуя высоковольтных силовых транзисторов, которые могут эффективно включаться и выключаться на высокой скорости.
В качестве примечания я должен упомянуть, что в некоторых компьютерах используются блоки питания, которые не являются ни линейными, ни переключаемыми.Один грубый, но эффективный метод заключался в том, чтобы отключить двигатель от сети и использовать этот двигатель для управления генератором, который создает желаемое выходное напряжение. Мотор-генераторы использовались на протяжении десятилетий, по крайней мере, еще с перфокарт IBM 1930-х годов и вплоть до 1970-х годов для таких вещей, как суперкомпьютеры Cray.
Другой вариант, популярный с 1950-х по 1980-е годы, заключался в использовании феррорезонансных трансформаторов – специального типа трансформатора, который обеспечивает постоянное выходное напряжение.Кроме того, насыщаемый реактор, управляемый индуктор, использовался для регулирования питания ламповых компьютеров в 1950-х годах. Он снова появился [PDF] как «магнитный усилитель» в некоторых современных источниках питания для ПК, обеспечивая дополнительное регулирование, но в конце концов эти странные подходы в значительной степени уступили место импульсным источникам питания.
Принципы, лежащие в основе импульсного источника питания , были известны инженерам-электрикам с 1930-х годов, но этот метод нашел ограниченное применение в эпоху электронных ламп.В некоторых источниках питания того времени использовались специальные ртутьсодержащие лампы, называемые тиратронами, которые можно было считать примитивными низкочастотными импульсными регуляторами. Примеры включают в себя источник питания телетайпа REC-30 1940-х годов и источник питания, используемый в компьютере IBM 704 с 1954 года. Однако с появлением силовых транзисторов в 1950-х годах импульсные источники питания быстро улучшились. Pioneer Magnetics начала производство импульсных источников питания в 1958 году. Компания General Electric опубликовала ранний проект транзисторного импульсного источника питания в 1959 году.
На протяжении 1960-х годов НАСА и аэрокосмическая промышленность обеспечивали главную движущую силу разработки импульсных источников питания, поскольку для аэрокосмических приложений преимущества небольшого размера и высокой эффективности перевешивали высокую стоимость. Например, в 1962 году спутник Telstar (первый спутник для передачи телевизионных изображений) и ракета Minuteman использовали импульсные источники питания. По прошествии десятилетия затраты снизились, и переключение источников питания превратилось в вещи, продаваемые населению.Например, в 1966 году компания Tektronix использовала импульсный источник питания в портативном осциллографе, позволяя ему работать от сети или батарей.
Эта тенденция усилилась, когда производители блоков питания начали продавать коммутационные блоки другим компаниям. В 1967 году RO Associates представила первый импульсный источник питания на 20 килогерц, который, по ее утверждению, был первым коммерчески успешным примером импульсного источника питания. Компания Nippon Electronic Memory Industry Co. начала разработку стандартизированных импульсных источников питания в Японии в 1970 году.К 1972 году большинство производителей блоков питания продавали коммутационные блоки или собирались их предложить.
Примерно в это же время компьютерная промышленность начала использовать импульсные блоки питания. Ранние примеры включают миникомпьютер Digital Equipment PDP-11/20 в 1969 году и миникомпьютер Hewlett-Packard 2100A в 1971 году. В отраслевой публикации 1971 года говорилось, что компании, использующие импульсные регуляторы, «читаются как« Кто есть кто »в компьютерной индустрии: IBM, Honeywell, Univac , DEC, Берроуз и RCA, и это лишь некоторые из них.«В 1974 году миникомпьютеры, использующие импульсные блоки питания, включали Nova 2/4 от Data General, 960B от Texas Instruments и системы от Interdata. В 1975 году импульсные блоки питания использовались в терминале дисплея HP2640A, подобном пишущей машинке IBM Selectric Composer и Портативный компьютер IBM 5100. К 1976 году компания Data General использовала коммутирующие блоки питания в половине своих систем, а HP использовала их для небольших систем, таких как настольный компьютер 9825A и калькулятор 9815A. к 1973 г.
Импульсные источники питания широко освещались в журналах по электронике той эпохи, как в рекламе, так и в статьях. Еще в 1964 году компания Electronic Design рекомендовала импульсные источники питания для повышения эффективности. На обложке Electronics World в октябре 1971 г. был представлен импульсный источник питания на 500 Вт и статья под названием «Источник питания импульсного регулятора». В Computer Design в 1972 г. подробно обсуждались импульсные источники питания и растущее распространение таких источников в компьютеры, хотя в нем упоминалось, что некоторые компании все еще были настроены скептически.В 1976 году на обложке Electronic Design было объявлено: «Внезапно переключиться стало проще» с описанием новых импульсных контроллеров источника питания. Electronics опубликовала длинную статью на эту тему; Powertec разместила двухстраничную рекламу преимуществ его импульсные источники питания с крылатой фразой: «Большой переход на переключатели»; и Byte анонсировали импульсные блоки питания для микрокомпьютеров от компании Boschert.
Роберт Бошерт, который уволился с работы и в 1970 году начал собирать блоки питания на своем кухонном столе, был ключевым разработчиком этой технологии.Он сосредоточился на упрощении этих конструкций, чтобы сделать их конкурентоспособными по стоимости с линейными источниками питания, и к 1974 году он начал массовое производство недорогих источников питания для принтеров, за которыми в 1976 году последовал недорогой импульсный источник питания мощностью 80 Вт. К 1977 году компания Boschert Inc. выросла до 650 человек. Она производила блоки питания для спутников и истребителей Grumman F-14, а позже производила блоки питания для компьютеров для таких компаний, как HP и Sun.
Внедрение высоковольтных, быстродействующих транзисторов по низкой цене в конце 1960-х – начале 1970-х годов такими компаниями, как Solid State Products Inc.(SSPI), Siemens Edison Swan (SES) и Motorola, среди прочих, помогли продвинуть импульсные блоки питания в массовое производство. Более быстрая скорость переключения транзисторов повышает эффективность, потому что тепло рассеивается в таком транзисторе в основном при переключении между включенным и выключенным состояниями, и чем быстрее устройство может совершить этот переход, тем меньше энергии оно будет тратить.
Скорость транзисторов в то время росла не по дням, а по часам. Действительно, технология транзисторов развивалась так быстро, что редакторы Electronics World в 1971 году заявили, что блок питания мощностью 500 Вт, изображенный на его крышке, не мог быть построен с транзисторами, доступными всего 18 месяцев назад.
Еще одно заметное достижение произошло в 1976 году, когда Роберт Маммано, соучредитель Silicon General Semiconductors, представил первую ИС для управления импульсным источником питания, разработанную для электронного телетайпа. Его микросхема контроллера SG1524 резко упростила конструкцию этих расходных материалов и снизила затраты, что вызвало всплеск продаж.
К 1974 году, плюс-минус год или два, любому, кто хоть немного разбирался в электронной промышленности, стало ясно, что происходит настоящая революция в проектировании источников питания.
Лидеры и последователи: Стив Джобс демонстрирует персональный компьютер Apple II в 1981 году. Впервые представленный в 1977 году, Apple II извлек выгоду из повсеместного перехода от громоздких линейных источников питания к компактным и эффективным коммутационным схемам. Но Apple II не спровоцировал этот переход, как позже утверждал Джобс. Фото: Тед Тай / Коллекция изображений LIFE / Getty Images
Персональный компьютер Apple II был представлен в 1977 году. Одной из его особенностей был компактный безвентиляторный импульсный источник питания [PDF], который обеспечивал мощность 38 Вт при 5, 12, –5 и –12 вольт.Он использовал простую конструкцию Холта, своего рода импульсный источник питания, известный как автономная топология обратноходового преобразователя. Джобс утверждал, что теперь каждый компьютер копирует революционный дизайн Холта. Но был ли этот дизайн действительно революционным в 1977 году? И копировал ли его любой другой производитель компьютеров?
Нет и нет. Подобные автономные обратноходовые преобразователи продавались в то время Boschert и другими компаниями. Холт получил патент на несколько особенностей своего источника питания, но эти особенности так и не получили широкого распространения.А создание схемы управления из дискретных компонентов, как это было сделано для Apple II, оказалось технологическим тупиком. Будущее импульсных источников питания принадлежало специализированным микросхемам контроллеров.
Если и есть один микрокомпьютер, который оказал длительное влияние на конструкцию источников питания, то это был персональный компьютер IBM, выпущенный в 1981 году. К тому времени, всего через четыре года после Apple II, технология источников питания сильно изменилась. Хотя оба этих первых персональных компьютера использовали автономные источники питания с обратным ходом и несколькими выходами, это почти все, что у них было общего.Их схемы привода, управления, обратной связи и регулирования были разными. Несмотря на то, что в блоке питания IBM PC использовался контроллер IC, он содержал примерно в два раза больше компонентов, чем блок питания Apple II. Эти дополнительные компоненты обеспечивали дополнительную регулировку на выходах и сигнал «power good», когда все четыре напряжения были правильными.
В 1984 году IBM выпустила значительно обновленную версию своего персонального компьютера под названием IBM Personal Computer AT. В его блоке питания использовалось множество новых схемотехнических решений, полностью отказавшихся от прежней обратноходовой топологии.Он быстро стал стандартом де-факто и оставался таковым до 1995 года, когда Intel представила спецификацию форм-фактора ATX, которая, среди прочего, определяла блок питания ATX, который до сих пор является стандартом.
Несмотря на появление стандарта ATX, компьютерные системы питания стали более сложными в 1995 году с появлением Pentium Pro, микропроцессора, который требовал более низкого напряжения при более высоком токе, чем источник питания ATX мог обеспечить напрямую. Для обеспечения этого питания Intel представила модуль регулятора напряжения (VRM) – импульсный стабилизатор постоянного тока, установленный рядом с процессором.Он снизил 5 В от источника питания до 3 В, используемых процессором. Графические карты, используемые во многих компьютерах, также содержат VRM для питания высокопроизводительных графических чипов, которые они содержат.
В наши дни быстрому процессору может потребоваться до 130 Вт от VRM – намного больше, чем полватта мощности, используемой процессором Apple II 6502. Действительно, один только современный процессорный чип может потреблять более чем в три раза мощность, потребляемую всем компьютером Apple II.
Растущее энергопотребление компьютеров стало причиной беспокойства об окружающей среде, что привело к появлению инициатив и нормативных актов, направленных на повышение эффективности источников питания.В Соединенных Штатах государственная сертификация Energy Star и отраслевые сертификаты 80 Plus подтолкнули производителей к производству более «зеленых» источников питания. Они смогли сделать это, используя различные методы: более эффективное резервное питание, более эффективный запуск схемы, резонансные схемы, снижающие потери мощности в переключающих транзисторах, и схемы «активного зажима», которые заменяют переключающие диоды более эффективными транзисторными схемами. Усовершенствования в технологии силовых MOSFET-транзисторов и высоковольтных кремниевых выпрямителей за последнее десятилетие также привели к повышению эффективности.
Технология импульсных источников питания продолжает развиваться и в других направлениях. Сегодня вместо аналоговых схем во многих источниках питания используются цифровые микросхемы и программные алгоритмы для управления своими выходами. Проектирование контроллера источника питания становится вопросом программирования не меньше, чем проектирования аппаратного обеспечения. Цифровое управление питанием позволяет источникам питания обмениваться данными с остальной системой для повышения эффективности и ведения журналов. Хотя сейчас эти цифровые технологии в основном предназначены для серверов, они начинают влиять на дизайн настольных компьютеров.
Трудно увязать эту историю с утверждением Джобса о том, что Холт должен быть более известен или что «Род не заслуживает большого признания в учебниках истории, но он должен». не стал известен за пределами крошечного сообщества. В 2009 году редакторы Electronic Design поприветствовали Boschert в своем Зале инженерной славы. В 2005 году Роберт Маммано получил награду за заслуги перед редакцией Power Electronics Technology .В 2008 году Руди Севернс получил еще одну награду за достижения в своей жизни за свои инновации в области импульсных источников питания. Но ни одно из этих светильников в дизайне блоков питания не пользуется популярностью в Википедии.
Часто повторяемое утверждение Джобса о том, что Холта не уделяли должного внимания, привело к тому, что работа Холта была описана в десятках популярных статей и книг об Apple, от книги Пола Чиотти «Месть ботаников», появившейся в журнале California в 1982 году до бестселлера Айзексона. Биография Джобса в 2011 году.По иронии судьбы, хотя его работа над Apple II никоим образом не была революционной, Род Холт, вероятно, стал самым известным дизайнером блоков питания за всю историю.
Эта статья опубликована в августовском выпуске 2019 года как «Тихая переделка компьютерных блоков питания?»
5 лучших транзисторов для схем усилителя мощности звука
Если ваши громкоговорители издают сигнал с низким уровнем громкости, и вы устали от него, инвестирование и установка нового транзистора может быть всем, что вам нужно для усиления мощности звука.Если вы знаете, как установить и создать схему звукового усилителя, этот компонент будет довольно недорогим, и его легко найти, если вы знаете, где искать и что ищете. В зависимости от того, насколько сильным должен быть сигнал и какую акустическую систему вы используете, вы сможете найти идеальный транзистор для ваших нужд, доступный для доставки непосредственно с Amazon. Они идеально подходят для увеличения мощности вашей аудиосистемы.
Наш лучший выбор
В этой статье мы рассмотрим 5 самых популярных и проверенных транзисторов для схем усилителя мощности, которые доступны для доставки прямо сейчас на Amazon, а также включим описание и соответствующую ссылку, чтобы вы могли быть просто Один щелчок мышки – и вы получите идеальный транзистор для вашего конкретного усилителя мощности звука.
# 1) Кремниевый силовой транзистор NTE181 NPN от NTE ElectronicsЭто мощный кремниевый силовой транзистор с усилением звука на 100 В, 30 А, изготовленный NTE Electronics. В настоящее время он имеет пользовательский рейтинг 5 звезд на Amazon.com и доступен на момент написания этой статьи за 9,78 долларов США с бесплатной доставкой при заказах на сумму более 25 долларов США. Он способен выдерживать температуры от -65 до 200 градусов по Цельсию, что означает, что он имеет очень высокий температурный диапазон и должен выдерживать экстремальные сигналы и условия.Его мощность составляет 200 Вт. Если вас интересует этот мощный кремниевый силовой транзистор с усилителем звука, нажмите кнопку «Купить» ниже, чтобы перейти непосредственно к его списку на Amazon.com. Купить на amazon >>
# 2) Кремниевый NPN-транзистор MJ802 от NTE ElectronicsЭто кремниевый NPN-транзистор на 100 В, 30 А, снова производства NTE Electronics. В настоящее время он имеет рейтинг пользователей на Amazon 5 звезд и доступен на момент написания этой статьи за 8 долларов.17 с бесплатной доставкой на все заказы независимо от суммы. Он способен выдерживать температуры до 200 градусов по Цельсию, что означает, что он может выдавать очень сильные сигналы, не беспокоясь о трещинах или деформациях, и может выдерживать экстремальные условия. Это надежный транзистор, который хорошо подойдет вашим потребностям и прослужит долгое время, обеспечивая при этом практически неограниченный уровень громкости. Если вы думаете, что вас заинтересует этот кремниевый NPN-транзистор, нажмите кнопку «Купить» ниже, и вы попадете прямо на его листинг на Amazon.com. Купить на amazon >>
# 3) Кремниевый комплементарный транзистор NTE285 PNP от NTE ElectronicsЭто кремниевый комплементарный PNP-транзистор на 180 В, 16 ампер, который, опять же, производится NTE Electronics. У него текущий рейтинг пользователей на Amazon 5 звезд, и на момент написания этой статьи он продается по цене 10,69 долларов США с бесплатной доставкой еще раз для всех заказов, общая стоимость которых превышает 25 долларов США. Это отличный дополнительный PNP-транзистор, сделанный из прочного силикона, который может выдерживать высокие температуры и обеспечивать максимальную громкость с помощью мощных сигналов.Если вы заинтересованы в покупке этого дополнительного кремниевого транзистора PNP, не стесняйтесь нажимать кнопку покупки ниже, и вы попадете прямо в соответствующий список на Amazon.com. Купить на amazon >>
# 4) Кремниевый PNP-транзистор MJ4502 от NTE Electronics
Это мощный дополнительный аудиоусилитель на 100 В, 30 А, который предназначен для работы в тандеме с кремниевым NPN транзистором MJ802, оба производимых NTE Electronics. На момент написания статьи он доступен по цене 3 доллара.94 с доставкой 1,99 $. Максимальная температура, как и у кремниевого NPN-транзистора MJ802, составляет 200 градусов по Цельсию, а это означает, что оба, работающие вместе, должны быть в состоянии выдерживать очень сильные сигналы, подаваемые с такой большой громкостью, насколько вы можете захотеть. Как и другие вышеупомянутые транзисторы, производимые NTE Electronics, этот продукт изготовлен из высококачественного и прочного силикона, который выдержит все, что вы можете в него бросить, и прослужит вам долгое время. Если вы являетесь тем, кто был бы заинтересован в покупке этого кремниевого транзистора PNP в качестве дополнительного дополнения к кремниевому транзистору NPN MJ802, все, что вам нужно сделать, это перейти к кнопке покупки ниже, нажать на нее, и вы попадете прямо в соответствующий листинг продукта на Amazon.com. Купить на amazon >>
# 5) Кремниевый комплементарный транзистор NTE280 NPN от NTE ElectronicsЭто кремниевый усилитель мощности на 12 ампер на 140 В, произведенный, как и остальные, NTE Electronics. На момент написания этой статьи она в настоящее время доступна на Amazon по цене 7,55 долларов США с бесплатной доставкой для любого заказа, стоимость которого превышает 25 долларов США. Это, как и кремниевый PNP-транзистор MJ4502, дополнительный транзистор, который работает в тандеме с другим транзистором для значительного усиления аудиосигнала.Как и все остальное, он сделан из прочного силикона и способен выдерживать невероятно высокие температуры. Это высококачественный и мощный дополнительный транзистор, который прослужит вам долгие годы и обеспечит максимальное усиление вашей звуковой системы при использовании в тандеме с правильным транзистором. Если вы думаете, что вы тот, кто был бы заинтересован в покупке этого кремниевого комплементарного транзистора NPN, нажмите кнопку «Купить» ниже, и вы попадете прямо в его список на Amazon.com. Купить на amazon >>
Итак, у вас есть 5 лучших транзисторов для схемы усилителя мощности звука, которые в настоящее время доступны на Amazon, на основе оценок и отзывов пользователей. Надеюсь, эта статья смогла помочь вам выяснить, какой транзистор лучше всего подходит для ваших нужд, чтобы вы могли быть на пути к прослушиванию музыки в своей машине или домашней акустической системе на выбранной вами громкости! Любой из этих транзисторов для усиления мощности звука станет отличным дополнением к вашей акустической системе и, вероятно, прослужит вам долгое время, даже если вы планируете воспроизводить музыку на невероятно высокой громкости.
Читайте также:
Советы по выбору лучших транзисторов для усилителя мощности звукаВ целом, если вам нужен лучший транзистор для схемы аудиоусилителя, то он должен хорошо делать электрический сигнал более мощным. Это то, о чем вам нужно думать, когда вы просматриваете различные атрибуты и характеристики транзистора.
Ниже приведены 5 основных советов по выбору лучшего транзистора для схемы усилителя мощности звука.
1) Проверьте обзоры
Возможно, вы новичок в понимании транзисторов и понимании того, какие из них являются лучшими усилителями.Вот почему вы должны ценить мнение других людей, которые уже опробовали различные транзисторы и самостоятельно решили, какой из них лучше всего подходит для усиления звука. Вы можете легко просмотреть список 10 лучших транзисторов в Google и ознакомиться с отзывами клиентов о лучших транзисторах на рынке, особенно о тех, которые продаются на Amazon. Найдите транзистор, который люди хвалят больше всего за его способность к усилению мощности.
2) Ищите кремниевые полупроводники
Полупроводниковый материал транзистора является решающим фактором, который следует учитывать при размышлениях об усилении.Если полупроводниковый материал изготовлен из пластика или резины, то он больше подходит для отключения электрического тока или предотвращения его дальнейшего протекания по цепям. Но если вам нужен транзистор, который обслуживает усилитель мощности, то ищите транзистор с кремниевым материалом в качестве основы его полупроводника. Вы найдете кремний, используемый в большинстве полупроводников, производимых сегодня, особенно в компьютерах и мобильных телефонах.
3) Смещение базы постоянного тока
Когда входные сигналы достигают транзистора, для усиления всех сигналов потребуется смещение базы постоянного тока.По сути, это процесс, при котором в схему подается постоянное напряжение, чтобы помочь ей функционировать. Усиление происходит, когда переход коллектор-база становится смещенным в обратном направлении, а переход эмиттер-база становится смещенным в прямом направлении. Если транзистор не имеет смещения базы постоянного тока, этот процесс не может иметь места.
4) Спросите у электрика или эксперта по аудиосистеме
Электрический жаргон может сбить с толку непрофессионала. Когда вы слышите о смещении базы постоянного тока, трехконтактных слоях и других сложных языках о транзисторах, у вас все еще может возникнуть путаница.В конце концов, вы просто пытаетесь найти лучший транзистор для усиления мощности. Поэтому почему бы просто не спросить электрика или эксперта по звуку, какой, по их мнению, может быть лучший транзистор? Их мнение, вероятно, будет лучшим, к чему стоит прислушиваться.
5) Опробовать использованные транзисторы
Вы можете приобрести бывшие в употреблении транзисторы в Интернете или в магазинах бывших в употреблении электронных компонентов. Если вы настроены поэкспериментировать с разными транзисторами, вам следует приобрести дюжину различных типов транзисторов и проверить их на своем усилителе мощности.Транзисторные устройства стоят не больше пары долларов каждое, так что это доступный эксперимент. Затем посмотрите, какой из них обеспечивает лучшее усиление звука.
Схема источника питания переменного токас использованием транзистора 2N3055
В этом посте мы узнаем, как сделать простую схему переменного тока с использованием транзистора 2N3055 и некоторых других пассивных компонентов. Он включает в себя функцию переменного напряжения и переменного тока, полностью регулируемую.
Основные характеристики
1) Регулируется от 0-30 В, 0-60 В и 0-100 В и от 500 мА до 10 А в соответствии с предпочтениями пользователя
2) Защита от короткого замыкания при установке на соответствующий радиатор
3) Без пульсаций, с менее 1Vpp
4) Выход стабилизирован и отфильтрован DC
5) Светодиодный индикатор короткого замыкания
6) Защищен от перегрузки
Введение
Схема источника питания, которая не включает функции переменного напряжения и контроля тока, ни в коем случае не может считаться действительно универсальным.
Схема источника питания регулируемого рабочего места, описанная в этой статье, не только оснащена плавно регулируемым напряжением, но также имеет функцию управления перегрузкой или плавно регулируемым током.
Принципиальная схема
Как это работает
Внимательный взгляд на эту схему источника питания переменного напряжения на основе 2N3055 с транзистором 2N3055 показывает, что на самом деле это всего лишь обычная схема стабилизированного источника питания, однако она по-прежнему предоставляет вам предлагаемые функции очень эффективно.Изменения напряжения выполняются с использованием предустановки P2 через конфигурацию обратной связи, в которой используются компоненты D1, R7, T2 и P2.
Включение D1 гарантирует, что напряжение может быть понижено вплоть до 0,6 В, что является прямым падением напряжения на диоде.
Если требуется какое-либо другое конкретное минимальное значение, то диод может быть заменен стабилитроном с требуемым заданным значением.
Следовательно, в этой схеме переменного источника питания, использующей транзистор 2N3055, при напряжении трансформатора 0-40 В, выход становится регулируемым прямо с 0.Максимум от 6 до 40 вольт, что действительно очень удобно.
Для реализации функции текущего контроля задействованы T3 вместе с P1, R5 и R4.
Значение R4, в частности, отвечает за определение максимально допустимого выходного тока.
P1 устанавливается для выбора максимального диапазона в пределах значения, отмеченного или идентифицируемого резистором R4.
Конструкция печатной платы
Список деталей
- R1 = 1K, 5-ваттная намотка на проволоку
- R2 = 120 Ом,
- R3 = 330 Ом,
- R4 = рассчитывается по закону Ома.
- R5 = 1K5,
- R6 = 5K6,
- R7 = 56 Ом,
- R8 = 2K2, P1, P2 = 2k5 предустановки
- T1 = 2N3055,
- T2, T3 = BC5474007 D ,
- D2, D3, D4, D5 = 1N5402,
- C1, C2 = 1000 мкФ / 50 В,
- Tr1 = 0-40 В, 3 А
2N3055 Распиновка Подробности
Если у вас есть сомнения относительно этой переменной Схема источника питания напряжения и тока с использованием схемы транзистора 2N3055, пожалуйста, не стесняйтесь спрашивать в комментариях ниже.
Оригинальная схема источника питания транзистора:
Приведенная выше конструкция была вдохновлена следующей схемой, которая была разработана и представлена в журнале elektor electronics инженерами elektor:
Упрощенная конструкция переменного источника питания с использованием транзисторов 2N3055 и 2N2222
Вышеуказанное г-н Нуно оценил и упростил конструкции с более эффективными результатами. Усовершенствованную и упрощенную конструкцию можно увидеть на следующей диаграмме:
Конструкция предусматривает отключение при перегрузке по току со светодиодной индикацией.
Видеоклип протестированного прототипа:
Для проектирования печатной платы и других связанных данных вы можете загрузить следующий ZIP-файл:
Дизайн печатной платы для вышеуказанной схемы
Другой аналогичный дизайн блока питания, как указано г-ном. Уильям С. Колвин представлен ниже для оценки зрителем:
2N3055 Широкодиапазонный регулятор переменного напряжения
Ключевые особенности схемы: широкий диапазон выходного напряжения: от 0,1 до 50 вольт; отличное регулирование нагрузки: 0.005% между 0 и 1 ампер, нормальное регулирование линии: 0,01%, уменьшенное выходное возмущение: выше 250 микровольт.
Широкий выбор выходов осуществляется с помощью интегральной схемы CA 3130, которая способна работать даже при нулевом дифференциале входа / выхода. Кроме того, становится возможным более высокое расширение выходного диапазона за счет включения Т4 между ИС и последовательным транзистором.
Полученный в результате высокий коэффициент усиления обеспечивает превосходный уровень регулирования, а пара Дарлингтона T1 / T2 предлагает достаточно большое повышение тока.Т3 работает как регулятор выходного тока.
Когда P1 повернут полностью против часовой стрелки, T3 ограничивается 0,6 ампер. Схема ограничения становится неактивной, когда P2 полностью перемещается по часовой стрелке. В частности, схема регулятора работает следующим образом.
IC CA 3130 анализирует выходное напряжение, подаваемое на неинвертирующий вход, относительно опорного напряжения на инвертирующем входе.
Выходное напряжение регулятора уменьшается с помощью делителя потенциала для защиты от повреждения ИС.
Опорное напряжение определяется датчиком P2, который должен быть первоклассным, поскольку любой шум на его рычаге ползунка, вероятно, будет передаваться на выходные клеммы регулятора.
Дополнительная ИС, HFA3046, смещает опорное напряжение, предназначенное для колебаний температуры. ИС состоит из 4 транзисторов, применяемых в качестве диодов или стабилитронов, и еще одного транзистора для уменьшения выходного сопротивления опорной схемы.
Эталонная ИС, кроме того, обеспечивает пониженное напряжение питания для питания CA 3130.Эта функция требует использования каждой ИС в каскаде регулятора; удаление IC1 может привести к выходу из строя IC2. Каждый из транзисторов, показанных на схеме, должен быть рассчитан на напряжение пробоя минимум 55 вольт.
Сильноточный переменный источник питания
В этой сильноточной схеме линейного источника питания мы использовали транзистор 2N5686 вместо 2N3055, так что схема способна выдавать минимум 10 ампер тока, и можно было использовать предустановленное значение P3. для настройки диапазона тока 10 ампер.
Сам блок питания довольно прост в сборке. Микросхема LM329 обеспечивает стабильное опорное напряжение 6,9 В.
P4 – это потенциометр, и этот потенциометр используется для определения выходного напряжения с помощью предварительно установленного делителя потенциала P2-P4-R2. Силовой каскад схемы состоит из IC1 и T1, которые работают как операционный усилитель, когда дело касается положительных напряжений (отрицательные напряжения здесь, очевидно, не имеют значения).
Этот неинвертирующий усилитель построен с использованием комбинации операционных усилителей P1, R5 и R6.Это указывает на то, что напряжение на дворнике P4 пропорционально напряжению на выходных клеммах.
P1 – потенциометр, который контролирует пиковое выходное напряжение, а P2 используется для установки минимального выходного напряжения от источника питания.
Preset P3 используется для установки максимального ограничения тока выхода.
R11 для этого преобразует выходной ток в напряжение. Когда это напряжение (контролируемое P3) достаточно велико для включения T2, регулирование напряжения схемы заменяется регулированием тока через строб-вход IC1.Максимальный регулируемый ток составляет от 0,8 А до 10 А, в зависимости от того, как настроены элементы управления.
При коротком замыкании на выходе источника питания ток не должен превышать 25 А, чтобы предотвратить повреждение T1 и чрезмерное рассеяние. Настройка схемы не сложна. Для начала настройте P4 на максимально возможное сопротивление и подождите около минуты, пока Z1 и IC1 не достигнут своих обычных рабочих температур. Затем отрегулируйте P1, чтобы получить выходное напряжение 25 В.
Наконец, настройте P2, чтобы обеспечить выходное напряжение 250 мВ, установив P4 на минимальное сопротивление.
