Κύκλωμα ρυθμιστή συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης, υψηλής τάσης

Όλοι είμαστε πολύ εξοικειωμένοι με τα IC ρυθμιστή τάσης 78XX ή τους ρυθμιζόμενους τύπους όπως LM317, LM338 κ.λπ. Αν και αυτοί οι ρυθμιστές είναι εξαιρετικοί με την καθορισμένη λειτουργία και αξιοπιστία τους, αυτοί οι ρυθμιστές έχουν ένα μεγάλο μειονέκτημα .... δεν θα ελέγχουν τίποτα πάνω από 35V.

Λειτουργία κυκλώματος

Το κύκλωμα που παρουσιάζεται στο επόμενο άρθρο εισάγει ένα σχέδιο ρυθμιστή DC που αντιμετωπίζει αποτελεσματικά το παραπάνω ζήτημα και μπορεί να χειριστεί τάσεις τόσο υψηλές όσο 100V.

Είμαι μεγάλος θαυμαστής των προαναφερθέντων τύπων ICs απλώς και μόνο επειδή είναι εύκολο να κατανοηθούν εύκολα να ρυθμιστούν και να απαιτούν γυμνό ελάχιστο αριθμό εξαρτημάτων και είναι επίσης σχετικά φθηνό στην κατασκευή.

Ωστόσο, σε περιοχές όπου οι τάσεις εισόδου μπορεί να είναι υψηλότερες από 35 ή 40 βολτ, τα πράγματα γίνονται δύσκολα με αυτά τα IC.

Ενώ σχεδίαζα έναν ηλιακό ελεγκτή για πάνελ που παράγει πάνω από 40 βολτ, έψαξα πολύ πάνω από το δίχτυ για κάποιο κύκλωμα που θα έλεγχε τα 40+ βολτ από τον πίνακα στα επιθυμητά επίπεδα εξόδου, ας πούμε στα 14V, αλλά απογοητεύτηκα αρκετά Δεν μπορούσα να βρω ένα μόνο κύκλωμα που θα μπορούσε να πληροί τις απαιτούμενες προδιαγραφές.

Το μόνο που μπορούσα να βρω ήταν ένα κύκλωμα ρυθμιστή 2N3055 που δεν μπόρεσε να τροφοδοτήσει ρεύμα ακόμη και 1 amp.

Αποτυχία εύρεσης κατάλληλης αντιστοίχισης έπρεπε να συμβουλεύσω τον πελάτη να πάει για ένα πάνελ που δεν θα παράγει τίποτα πάνω από 30 βολτ ... αυτός είναι ο συμβιβασμός που έπρεπε να κάνει ο πελάτης χρησιμοποιώντας έναν ρυθμιστή φορτιστή LM338.

Ωστόσο, μετά από λίγη σκέψη, θα μπορούσα επιτέλους να καταλήξω σε ένα σχέδιο που μπορεί να αντιμετωπίσει τις υψηλές τάσεις εισόδου (DC) και είναι πολύ καλύτερο από τα αντίστοιχα LM338 / LM317.

Ας προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε λεπτομερώς το σχέδιό μου με τα ακόλουθα σημεία:

Αναφερόμενοι στο διάγραμμα κυκλώματος, το IC 741 γίνεται η καρδιά ολόκληρου του κυκλώματος ρυθμιστή.

Βασικά έχει συσταθεί ως συγκριτικό.

Ο ακροδέκτης # 2 διαθέτει σταθερή τάση αναφοράς, που αποφασίζεται από την τιμή της διόδου zener.

Ο ακροδέκτης # 3 στερεώνεται με ένα δυνητικό δίκτυο διαχωριστή το οποίο υπολογίζεται κατάλληλα για την ανίχνευση των τάσεων που υπερβαίνουν το καθορισμένο όριο εξόδου του κυκλώματος.

Αρχικά όταν η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη, το R1 ενεργοποιεί το τρανζίστορ ισχύος που προσπαθεί να μεταφέρει την τάση στην πηγή του (τάση εισόδου) στην άλλη πλευρά του πείρου αποστράγγισης.

Η τάση ροπής χτυπά το δίκτυο Rb / Rc, ανιχνεύει τις αυξανόμενες συνθήκες τάσης και μέσα σε ένα κλάσμα του δευτερολέπτου η κατάσταση ενεργοποιεί το IC του οποίου η έξοδος πηγαίνει στιγμιαία υψηλή, απενεργοποιώντας το τρανζίστορ ισχύος.

Αυτό τείνει αμέσως να απενεργοποιήσει την τάση στην έξοδο μειώνοντας την τάση σε Rb / Rc, ωθώντας την έξοδο IC να πάει ξανά χαμηλή, ενεργοποιώντας το τρανζίστορ ισχύος έτσι ώστε ο κύκλος να κλειδώσει και να επαναληφθεί, ξεκινώντας ένα επίπεδο εξόδου που είναι ακριβώς ίσο στην επιθυμητή τιμή που ορίζει ο χρήστης.

Διάγραμμα κυκλώματος

Οι τιμές των μη καθορισμένων εξαρτημάτων στο κύκλωμα μπορούν να υπολογιστούν με τους ακόλουθους τύπους και οι επιθυμητές τάσεις εξόδου μπορούν να καθοριστούν και να ρυθμιστούν:

R1 = 0,2 x R2 (k Ohms)

R2 = (Έξοδος V - D1 τάση) x 1k Ohm

R3 = D1 τάση x 1k Ohm.

Το τρανζίστορ ισχύος είναι ένα PNP, θα πρέπει να επιλεγεί κατάλληλα το οποίο μπορεί να χειριστεί την απαιτούμενη υψηλή τάση, υψηλό ρεύμα προκειμένου να ρυθμίσει και να μετατρέψει την πηγή εισόδου στα επιθυμητά επίπεδα.

Μπορείτε επίσης να προσπαθήσετε να αντικαταστήσετε το τρανζίστορ ισχύος με ένα MOSFET καναλιού P για ακόμη υψηλότερη απόδοση ισχύος.

Η μέγιστη τάση εξόδου δεν πρέπει να ρυθμίζεται πάνω από 20 βολτ εάν χρησιμοποιείται 741 IC. Με το 1/4 IC 324, η μέγιστη τάση εξόδου μπορεί να ξεπεραστεί έως και τα 30 βολτ.