Пятница, 20.10.2017, 11:35


Радио-РадиоЛюбителям
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Регистрация | Вход


» Форма входа


» Поиск по сайту

» Меню сайта

» Категории раздела

» Статистика сайта
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0


» Калькулятор

Главная » 2013 » Август » 5 » Электронный коммутатор вторичных обмоток лабораторного БП
23:27

 

Электронный коммутатор вторичных обмоток лабораторного БП.

 

Существует очень много различных схем для переключения отводов вторичных обмоток трансформатора в лабораторных блоках питания, для уменьшения рассеиваемой мощности выходных транзисторов БП, и для повышения КПД блоков питания при небольших выходных напряжений.
Есть схемы "переключалок" и на реле, и электронные варианты на симисторах, типа такой, как на рисунке ниже.

highslide.js

Симисторы ко вторичной обмотке силового трансформатора подключаются у такого переключателя следующим (или подобным) образом.

У всех этих схем имеются какие то свои определённые недостатки.
Схемы не реле издают щелчки, да и контакты реле не вечны, особенно в режиме стабилизации (ограничения) тока.
В схеме на симисторах подобного недостатка нет, она работает достаточно стабильно, но ... бывают такие моменты, когда вышибает симисторы, особенно с мощным трансформатором. То-ли один симистор не успевает закрыться, когда уже второй открылся, то-ли ещё какие либо причины, но факт остаётся фактом - симисторы иногда со свистом вышибает.
Все эти недостатки скорее всего из-за того, что происходит коммутация обмоток с прерыванием тока. Что бы избавиться от этих недостатков, нужно уйти от прерывания тока, то есть не прерывать ток в нагрузке, а добавлять или уменьшать входное напряжение на блок питания.

Ниже Вашему вниманию предлагается схема электронного переключателя вторичных обмоток трансформатора, выполненного на тиристорах и лишённого этих недостатков. Её например можно применить в лабораторном блоке питания с выходным напряжением 0-35 вольт. Сразу скажу, что эта идея не моя, а предложенная kotosob-ом с форума сайта "Паяльник", я лишь предлагаю свой вариант реализации данной идеи. Для данной схемы абсолютно все равно, в какой момент полупериода включаться тиристоры и в какое время напряжение на выпрямителе станет больше или меньше. В этой схеме тиристоры играют роль управляемых выпрямительных диодов, которые при их включении замещают и запирают выпрямительные диоды мостика, или открывшиеся тиристоры с меньшим выходным напряжением.
Количество ячеек выпрямителя можно уменьшить или увеличить, в зависимости от потребностей.

highslide.js

 

Схема электронного коммутатора вторичных обмоток.

Схема работает следующим образом;
Если выходное напряжение блока питания не превышает 7,5 вольт, то все стабилитроны (ZD1-ZD3) и соответственно тиристоры закрыты, и напряжение на диодный мост подаётся с первой части (II) вторичной обмотки силового трансформатора.
При повышении выходного напряжения блока питания выше 7,5 вольт - открывается стабилитрон ZD1 и естественно транзистор VT1. Нагрузкой транзистора является светодиод симисторного оптрона, который отпирает симистор оптрона, и тот в свою очередь тиристоры VS1, VS2.
Тиристоры начинают работать как выпрямительные диоды, а так, как их выходное напряжение превышает на 8 вольт (минус напряжение падения на тиристорах) выходное напряжение подаваемое на верхнее плечо диодного моста, последние просто запираются и выходное напряжение выпрямителя повышается.
При дальнейшем увеличении выходного напряжения блока питания - открываются следующие стабилитроны и соответственно тиристоры и увеличивается выходное напряжение, подаваемое на конденсаторы фильтра.
При уменьшении выходного напряжения блока питания - всё происходит в обратном порядке. Закрываются стабилитроны и соответственно сопутствующие им тиристоры, и напряжение подаваемое на конденсаторы фильтра - уменьшается.

Пороги переключений здесь выбраны при следующих выходных напряжениях блока питания - 7,5; 15; 22,5 вольт, и зависят от применяемых стабилитронов. Соответственно напряжения подаваемые на вход блока питания равны 8, 16, 24, 32 вольт (без учёта падания напряжение на элементах выпрямителя).

Схема рассчитана на применение в ней тиристоров.
В схеме можно применять любые тиристоры с необходимым выходным током и допустимым напряжением, и если их нет, то можно поставить и любые симисторы. При применении последних, резисторы R1-R6 нужно исключить. И если применять симисторы серии ВТА, то их необходимо выбирать с максимальным током - не менее чем в 2-3 раза превышающий выходной максимальный ток блока питания.

При применении симисторов, чтобы схема работала должным образом, необходимо соблюсти следующее; Симисторы включаются вместо тиристоров следующим образом - 2-й анод симистора по даташиту - на место анода тиристора по схеме, -1-й анод симистора по даташиту - на место катода тиристора по схеме.
Лучше всего применять тиристоры (и симисторы) в изолированных корпусах, что бы их можно было установить на общий радиатор.
Так же оптроны, транзисторы и диоды можно применять любые в зависимости от имеющихся в наличии.
Вторичная обмотка силового трансформатора содержит отводы (секции) на необходимое выходное напряжение и намотана проводом с сечением в соответствии с необходимым током нагрузки.
В описываемой схеме, все секции вторичной обмотки одинаковы и имеют выходное напряжение 8 вольт.
Вы вполне можете сами выбрать по своему усмотрению пороги переключений, количество секций (отводов) вторичной обмотки трансформатора и количество необходимых Вам каскадов (ячеек) выпрямителя.

Схема питается от дополнительного источника с выходным напряжением 5 вольт. Можно использовать дополнительный источник с выходным напряжением 5-24 вольт, но в этом случае необходимо будет подобрать резисторы в коллекторных цепях транзисторов так, что бы при открытии транзистора, ток через светодиод оптрона не превышал 10-15 мА.

Да, описанная схема обладает гистерезисом, так как стабилитроны здесь открываются плавно. Для простых БП это вполне приемлемо, а там, где необходим БП со стабилизацией тока и быстрых изменений напряжения на нагрузке, схему на стабилитронах лучше всего заменить схемой на компараторах и выставить гистерезис в пределах до 0,5 вольт.

 


Категория: Источники питания

Всего комментариев: 0


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться или войти на сайт под своим именем.
Copyright MyCorp © 2017