Лабораторный блок питания на полевом транзисторе: МОЩНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ

Содержание

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

СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ

     Выпрямленный ток и напряжение на нагрузочном сопротивлении являются пульсирующими. Для сглаживания пульсаций параллельно нагрузочному сопротивлению можно включить конденсатор. Для более совершенного сглаживания пульсации вместо одного конденсатора между выпрямителем и нагрузочным сопротивлением R включают сглаживающий фильтр из элементов L и С.



БЛОК ПИТАНИЯ 5В

   Блок предназначен для питания всех устройств комплекса учебных пособий по информатике и вычислительной техники. Устройства, собранные на полупроводниковых приборах (транзисторы, тринисторы, микросхемы) и электромагнитных реле, питаются от источников постоянного напряжения. Как правило, отклонение напряжения от нормального значения не должны выходить за границы отдельных допусков (например, для микросхем серии К155 питающее напряжение должно составлять 5 В).


ПРОСТОЙ САМОДЕЛЬНЫЙ ДИКТОФОН

   В этой статье мы рассмотрим схему простейшего диктофона. Иногда возникает необходимость записи сигналов или фрагментов речи с небольшой длительностью. Данное устройство предназначено для записи звука в течении не длительного времени. Микрофон использован электретный, его можно найти повсюду, например в китайском магнитофоне. 


УЛЬТРАЗВУКОВАЯ СТИРАЛЬНАЯ МАШИНКА ИЗ GSM ЗАРЯДКИ

   Самодельная ультразвуковая стиральная машинка, или необычное применение мобильного зарядного устройства. Для УЗ машинки нам понадобятся: Импульсный блок зарядки сотового телефона, Пьезоэлемент, Подходящий пластмассовый корпус, Паяльник и Клей.


Мощный линейный источник питания на полевых транзисторах (13В, 20А)

Схема мощного источника питания на полевых транзисторах, обеспечивающего стабилизированное напряжение 13В при токах до 20А и больше.

Принципиальная схема

Рис. 1. Принципиальная схема мощного источника питания на полевых транзисторах, напряжение 13В при токах до 20А и выше.

На диодах Д1-Д4 и конденсаторах C2-C3 собран выпрямитель напряжения.

На компонентах DA1, Д7, R8-R9 собран узел стабилизации напряжения. Напряжение стабилизации задается сопротивлением резистора R9.

На транзисторе VT5 собрана защита по току от короткого замыкания на выходе.

Выходные транзисторы VT1-VT4 работают в линейном режиме.

Детали и монтаж

Диоды Д1-Д4 должны бить закреплены на радиаторе. Также допускается использование готового диодного моста на ток больше 20А.

Мощный полевые транзисторы VT1-VT4 обязательно должны быть закреплены на радиаторе, который можно дополнительно оснастить вентилятором. Нагрев транзисторов при больших токах в нагрузке может быть значительным.

Рис. 2. Размещение выводов у микросхемы TL431.

Рис. 3. Размещение выводов у полевого транзистора IRFZ40.

Резисторы цепочки сравнения R8, R9 и конденсатор C8 должны быть смонтированы как можно ближе к выходу — на клеммах выходных устройства.

Резистор R7 — проволочный, его сопротивлением задается ток срабатывания защиты от короткого замыкания: Ток К.З. = 0.6/R7.

Доработанный вариант схемы

Вариант доработки схемы, предложенный UR5YW, содержит схему защиты по току от короткого замыкания на выходе, собранную в плюсовой цепи питания стабилизатора.

Рис. 4. Доработанный вариант схемы мощного блока питания на 9-17В и ток 14А от UR5YW.

Добавив в схему параллельно VT3-VT4 еще один транзистор IRF3205 можно будет получить выходной ток до 20А. Силовой трансформатор ТС-180 придется заменить более мощным, например на ТС-270. Собранный правильно и без ошибок блок питания запускается сразу.

Автор оригинальной схемы: RK9UC (ex. RA9UCR). 73!

Литература: Мельничук В. В. г. Черновцы, Украина. (UR5YW) — Блок питания на полевых транзисторах IRF3205. https://qrz.if.ua/tech/173-power_source_irf3205.html.

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. Параллельно стабилитрону подключается резистор сопротивлением около 1 кОм для быстрой разрядки ёмкости затвор-исток.

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 СО СВОИМИ ДРУЗЬЯМИ:

П О П У Л Я Р Н О Е:
  • Блок питания светодиодов
  • Как подключить светодиоды?

    Светодиод, как обычную лампочку напрямую подключать к источнику питания нельзя. Чтобы светодиод не вышел из строя для него нужен ограничитель тока. Самый простой способ подключить светодиод через сопротивление, но бывают случаи когда это сделать не возможно. Подробнее о драйверах и способах подключения светодиодов в статье, ниже.

    Подробнее…

  • Схема зарядного устройства для аккумуляторов 3,7В
  • Следующее зарядное устройство для малогабаритных аккумуляторов построено с использованием компаратора, который отключает зарядный ток при достижении заданного напряжения.

    Заряд производится стабильным током, не зависящим от степени зарядки аккумулятора и напряжения в сети.  Данная схема простая и имеет свои преимущества и недостатки, которые мы обсуждали в предыдущих статьях.

    Подробнее…

  • ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКОЙ на LT1070.
  • Существуют схемы усилителей НЧ, пере­датчиков, других устройств, которые требуют питания не только от двуполярного источника, но и от двух гальванически развязанных источ­ников, не имеющих соединения с «землей» или общих связанных цепей. Организовать питание такого устройства в стационарных условиях весьма просто, так как источником питания служит электросеть, а значит будет силовой или импульсный трансформатор. Достаточно сделать две вторичные обмотки, не соединен­ные с другими цепями, и переменные напряже­ния с них подать на отдельные независимые выпрямители. Подробнее…

Популярность: 21 325 просм.

Лабораторный блок питания — Секрет Мастера

Автор Master На чтение 3 мин. Просмотров 13.7k. Опубликовано

Блок питания БП-4А куплен был больше 10 лет назад под один самодельный проект. В паспорте указавалось, что защита от короткого замыкания и перегрева есть. На практике блок питания работал на режимах по току больше рекомендованного (2,7 А), понижающий трансформатор легко отдавал ток до 6А и в конце концов блок сгорел. С тех пор ему совсем не везло, купленные для ремонта микросхемы стабилизатора сгорали одна за другой и блок питания был заменен импульсным и забыт. Однако прямые стабилизаторы при своей работе не создают помех, что очень удобно для питания радиоаппаратуры. Под новые проекты решено было переделать блок питания в лабораторный с регулируемым стабилизированным напряжением от 3 до 18 Вольт и током до 5 Ампер.

Как сделать лабораторный блок питания своими руками

Как сделать лабораторный блок питания своими руками / Электронные самоделки Sekretmastera


Watch this video on YouTube

Для переделки была применена простая, но мощная схема на полевом транзисторе и регулируемом параллельном стабилизаторе TL431. Схема блока питания простая. От старого блока питания, кроме корпуса и трансформатора, используется выпрямитель с электролитическими конденсаторами и  радиатор. Вся скромная обвязка полевого транзистора размещена на небольшой платке, но может быть легко установлена и навесным монтажом. Транзистор закреплен на радиаторе, обязательно через штатную изолируюшую прокладку. Термопаста также не помешат. Для удобства монтажа радиатор повернут на 180 градусов. Смотри фото и видео. Регулирующий напряжение потенциометр установлен вместо корпуса плавково предохранителя по сети 220 Вольт. Сам предохранитель оставлен внутри корпуса блока питания. Вопрос контроля напряжения решен установкой встраиваемого вольтметра (куплен через интернет). Для этого в корпусе блока питания вырезано прямоугольное окошко. Так как напряжение питания вольтметра превышало 20 Вольт, то на микросхему питания вольтметра установлен  небольшой радиатор. Вольтметр и резистор регулировки напряжения закреплены на корпусе термоклеем. Конденсатор 5000×25В на выходе стабилизатора не устанавливался в виду избыточности и был заменен конденсаторм в несколько сот мкф.

Лабораторный блок питанияБлок питания БП-4АБлок питания БП-4АВнутренности блока питания БП-4АБлока питания разобранСхема лабораторного блока питанияПроверка макетаОкно под вольтметрВольтметр встроен в панельЭлектроника блока питанияРадиатор вольтметраЛабораторный блок питания

При сборке корпуса блока питания в целях безопасности необходимо проложить изолирующую прокладку со стороны пайки на плату обвязки транзистора. Полевой транзистор может быть типа IRLZ24, IRLZ34, IRLZ44. Для более надежной защиты на плате выпрямителя установлен предохранитель на 6 А. Полевые транзисторы выдерживают ток десятки ампер и предохранитель скорее всего предназначен для защиты трансформатора и выпрямителя. Если к блоку питания будет подключаться индуктивная нагрузка (например, электродвигатель), то обязательно подключение параллельно выходу мощного выпрямительного диода (анодом к +) . Испытания показали, что лабораторный блок питания с поставленными задачами справляется.
Понравилась идея строительства лабораторного блока питания своими руками? Добавьте инструкцию в избранное и поделитесь ссылкой с друзьями.

И в заключении для занятых вот ссылки на приобретение готового блока питания на 3-12 Вольт http://ali.pub/2h8tf0 и на 9 — 24 Вольт http://ali.pub/2h8rxc.

Источник питания на полевых транзисторах типа IRF3205 — Меандр — занимательная электроника

Для питания различных транзисторных конструкций ре­шил собрать источник питания (далее — ИП) со стабилизато­ром на полевых транзисторах, так как они имеют малое па­дение напряжения при больших токах в нагрузке.

Собрал и проверил схему стабилизатора RK9UC [1], по­казанную на рис.1. Эта схема выбрана из-за того, что имеет узел ограничения тока в нагрузке (за это отвечают элементы R6 R7 и VT5, выделенные на рис.1 рамкой). Узел ограничения тока в нагрузку позволяет уменьшить послед­ствия аварийных ситуаций, поскольку надеяться только на один предохранитель не очень разумно. Правда, мне не понравилось место установки «датчика тока» R7 в схеме.

Рис. 1

Перед сборкой стабили­затора, показалось, что из-за него возможна про­садка выходного напря­жения. Так как из-за па­дения напряжения на «датчике тока» R7 «регу­лируемый стабилитрон» DA1 будет неправильно корректировать выходное напряжение.

При испытании ИП, уже при токе нагрузки всего 4 А напряжение на нагрузке проседало с 14,56 до 13,72 В. При закорачивании «датчика тока» R7 «просадка» значительно уменьшалась.

Чтобы спасти изготовленный мною ИП от радикальных переделок, было принято решение, перенести элементы R6, R7 и VT5 в цепь положительного напряжения, и поставить их перед стабилизатором, между выходом выпрямителя и сто­ками полевых транзисторов, так как сделал RA3WDK [2].

Работа устройства

Схема доработанного ИП показана на рис.2. Он обеспе­чивает выходное напряжение в пределах 9… 17 В, при токе в нагрузку до 14 А, это значение тока ограничено мощнос­тью примененного трансформатора Тр1 типа ТС-180. Если применить трансформатор типа ТС-270, максимальный ток может быть 20 А. При этом придется добавить еще один тран­зистор типа IRF3205, включенный параллельно транзисторам VT3 и VT4.

Рис. 2

Для работы стабилизатора на полевых транзисторах VT3 и VT4 необходимо, чтобы напряжение на входе выпрямите­ля было на 2…3 В больше чем на выходе.

Но для нормальной работы полевых транзисторов VT3 и VT4 типа IRF3205 напряжение на их затворах должно быть на 5…7 В больше чем на истоках. Для этого нужно либо поднять выпрямленное напряжение на входе всего стабили­затора или использовать дополнительный удвоитель напря­жения на элементах СЗ VD5 VD6 С6 для питания цепи за­творов транзисторов VT3 и VT4.

При увеличении тока нагрузки свыше расчетного, паде­ние напряжения на резисторе R2 превысит значение 0,7 В. Это напряжение, через резистор R3 будет приложено к пе­реходу база-эмиттер транзистора VT1, открывая его. Ток через открытый переход коллектор-эмиттер транзистора VT1 и резисторы R4 и R5, создает падение напряжения на ре­зисторе R5. Это напряжение, приложенное к переходу ба­за-эмиттер транзистора VT2, открывает его. Открытый пе­реход коллектор-эмиттер транзистора VT1 шунтирует «ре­гулируемый стабилитрон» DA1, вследствие чего выходное напряжение уменьшается на столько, на сколько это необ­ходимо для ограничения тока в нагрузке, согласно задан­ной величине.

Резисторы R7 и R9 предназначены для равномерного распределения тока между полевыми транзисторами VT3 и VT4. Стабилитрон VD8 служить для защиты цепи стоков полевых транзисторов VT3 и VT4. Конденсатор С7 служит для повышения помехоустойчивости узла ограничения тока в нагрузке.

Конструкция и детали

Детали для помехоподавляющего фильтра С1, L1, С2 взя­ты от импортного компьютерного монитора. Силовой транс­форматор Тр1 типа ТС-180, у которого смотаны вторичные обмотки, а вместо них намотано по одной обмотке на каж­дой катушке с выходным напряжением 9 В, которые вклю­чены последовательно.

Диодный мост VD1 — VD4 — диоды с барьером Шоттки, например КД2999, КД2997. Подстроенный резистор R12, для установки выходного напряжения, проволочный, установлен­ный на передней панели. Резистор R2 состоит из двух, со­единенных параллельно, резисторов 0,1 Ом 5 Вт.

Емкость конденсаторов С4 и С5 выбирается из расчета 1000 мкФ на каждый 1 А требуемого максимального тока нагрузки.

Транзистор VT1 — маломощный p-n-p, например КТ361 с любым буквенным индексом. Транзистор VT2 – n-p-n, на­пример КТ815, КТ817 с любым буквенным индексом. Транзисторы VT3 и VT4 установлены на радиатор, площадью 200…250 см2. Стабилитрон VD8 — симметричный, на напря­жение 8… 12 В, например КС210А, КС213А,

Микроамперметр РА1 на 150 — 200 мкА от кассетных маг­нитофонов, например М68501, М476/1. Родная шкала снята, вместо нее установлена самодельная шкала, изготовленная с помощью программы FrontDesigner_3.0.

Настройка источника питания

Изменяя сопротивление резисторов R11 и R13, устанав­ливаем пределы регулировки выходного напряжения. При ука­занных сопротивлениях резисторов R11 — R13 выходное на­пряжение регулируется в пределах 9… 17 В.

Нагружаем ИП на эквивалент нагрузки, мощный резис­тор с сопротивлением 1… 1,5 Ом. Последовательно с экви­валентом подключаем образцовый амперметр. Подбором сопротивления резистора R1 калибруем амперметра РА1. Движком резистора R12 увеличиваем напряжение на выхо­де, тем самым увеличиваем ток в нагрузку сверх расчетно­го уровня. Смотрим, есть ли ограничение тока, работает ли стабилизация тока?

Результаты после переделки ИП:

  • Напряжение Uxx = 14,64 В;
  • При токе нагрузки 12 А напряжение на нагрузке 14,52 В.

Изготовленный ИП мною часто используется для пита­ния аккумуляторного шуруповерта, у которого вышла из строя аккумуляторная батарея.

Литература;

  1. Стабилизатор RK9UC //http://vprl.ru/staty/nachinayushi/tl/bp13v22a.gif.
  2. Блок питания «POWER ICE ЗОА v.3» // http://ra3wdk.qrz.ru/tech.htm.

Автор: Василий Мельничук, г. Черновцы

Мощный линейный лабораторный блок питания в мыльнице

Предлагаемый для повторения лабораторный блок питания с регулируемым выходным напряжением позволяет подключать нагрузку с током потребления до 1,6 А. Выходное напряжение постоянного тока может быть от 1 до 9 В. Устройство имеет защиту от перегрузки и короткого замыкания в цепи нагрузки, а также защиту от повышенного напряжения сети переменного тока 220 В.

При конструировании этого БП была поставлена задача создать малогабаритный экономичный регулируемый блок питания с линейным стабилизатором напряжения, который бы по своим параметрам и надежности превосходил имеющиеся в свободной продаже аналогичные промышленные изделия. Конструкцию удалось разместить в пластмассовой коробке размерами 110х80х75 мм, в качестве которой применена обычная мыльница (см фото).

Принципиальная схема показана на рис.1 (см. прикрепленные данные). Работает устройство следующим образом. Напряжение сети переменного тока через плавкий предохранитель FU1 поступает на первичную обмотку понижающего трансформатора T1. Пониженное до 9 В напряжение переменного тока снимается с одной из вторичных обмоток трансформатора и через один из полимерных самовосстанавливающихся предохранителей FU2 или FU3 поступает на мостовой выпрямитель на диодах Шотки VD2–VD5. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются оксидным конденсатором большой емкости C5, после чего напряжение поступает на компенсационный стабилизатор напряжения, реализованный целиком на дискретных компонентах, т.е. без применения микросхем. Тут надо заметить, что, по убеждению автора, конструкции на микросхемах преходящи, тогда как конструкции на транзисторах вечны, т.е. можно будет и через 100 лет, достав с дальней полки журнал или книгу, или компакт-диск, повторить схему на транзисторах, тогда как использовавшиеся в древности интегральные микросхемы будет уже не найти.

Регулируемый компенсационный стабилизатор реализован по гибридной технологии – на полевом и биполярных транзисторах. Его отличительная особенность – очень малое минимальное напряжение между входом и выходом, которое при испытании этого стабилизатора током нагрузки 2 А, не превышало 60 мВ. Это в десятки раз меньше, чем у компенсационных стабилизаторов традиционного типа, например, серии КР142ЕНxx, и значительно меньше, чем у специальных ИМС линейных стабилизаторов напряжения с малым минимальным напряжением между входом и выходом.

Выпрямленное напряжение постоянного тока поступает на исток мощного полевого МДП транзистора VT2. Поскольку приобрести n-канальный мощный полевой транзистор с малым пороговым напряжением открывания затвор-исток значительно легче, чем p-канальный, то этот транзистор пришлось установить в минусовую цепь, что для лабораторного БП не имеет значения. Открывающее напряжение поступает на вывод затвора этого транзистора через резистор R4, подключенного к общему плюсу цепи питания. Такой способ управления полевым транзистором в компенсационном стабилизаторе не требует принятия специальных мер для запуска стабилизатора, что значительно упрощает конструкцию.

Работает компенсационный стабилизатор следующим образом. При увеличении входного напряжения или уменьшении тока нагрузки выходное напряжение также стремится увеличиться. Это приводит к тому, что транзистор VT3 открывается сильнее, следовательно, сильнее будет открываться и транзистор VT1, который, шунтируя цепь затвор-исток VT2, понижает открывающее VT2 напряжение. При этом сопротивление канала сток-исток VT2 увеличивается, выходное напряжение стабилизатора понижается. Регулировку выходного напряжения выполняют переменным резистором R9.

Стабилитрон VD6 с напряжением стабилизации около 8,2 В защищает полевой транзистор от повреждения. Переключателем SB2 можно выбрать диапазон выходных напряжений 1…4 В или 2,3…9 В. При разомкнутых контактах SB2 в качестве источника опорного напряжения работает светодиод HL4 красного цвета свечения, выходное напряжение можно установить в пределах 2,3…9 В. При замыкании контактов SB2 источником опорного напряжения станет кремниевый диод VD7, а выходное напряжение можно будет установить от 1 до 4 В.

Следует заметить, что конструкций лабораторных блоков питания с минимальным выходным напряжением от 1 В относительно немного. Вольтметр выходного напряжения выполнен на стрелочном микроамперметре PV1. С помощью переключателя SB1 можно выбрать ток срабатывания защиты. Светодиод HL3 зеленого цвета свечения сигнализирует о срабатывании самовосстанавливающегося предохранителя. Варистор RU1 защищает понижающий трансформатор от перенапряжения в питающей сети 220 В/50 Гц. Сверхъяркие светодиоды HL1 и HL2 синего цвета свечения индицируют включение блока питания в сеть, а также подсвечивают шкалу вольтметра.

Конструкция и детали

Вид на монтаж устройства показан на рис.2. Постоянные резисторы можно применить малогабаритные любого типа, например, С1-4, МЛТ, С2-23 соответствующей мощности. Подстроечный резистор R7 – любой малогабаритный, желательно герметичной конструкции. В качестве переменного резистора R9 применен подстроечный СП4-1 в полугерметичном корпусе. Хорошую стабильность выходного напряжения можно получить и с другими аналогичными резисторами, например, СП3-9б, СП4-2М, СПО-1 или малогабаритными проволочными ППБ-1А, ППБ-3А. Варистор можно заменить FNR-10K471, FNR-14K471, FNR-20K431, TNR10G471. Оксидные конденсаторы импортные аналоги К50-35, остальные – К10-17, К10-50, КМ-5. Диоды 1N4148 можно заменить 1N914 или любыми из серий КД510, КД521, КД522. Мощные диоды Шотки 1N5822 можно заменить трехамперными SB360, MBRS360T3, MBRD350, MBR340 и другими аналогичными. Упомянутые типы диодов Шотки выполнены в различных корпусах. Вместо стабилитрона 1N4738A подойдут BZV55C-8V2, TZMC-8V2, 2С182К1, 2С182Х, 2С182Ц.

Светодиоды можно применить любых типов, например, серий КИПД21, КИПД40, КИПД66, L-1503. Вместо транзистора КТ3102В можно установить любой из серий КТ3102, КТ6111, SS9014, ВС547. Вместо КТ3107Б подойдет любой из КТ3107, КТ6112, SS9015, BC556. Транзисторы разных серий имеют различия в цоколевке. В качестве транзистора VT2 применен мощный n-канальный полевой транзистор с изолированным затвором типа IRL2505N. Транзистор этого типа управляется напряжением логического уровня, имеет сопротивление открытого канала 0,008 Ом, максимальный ток при температуре 25°С 104 А в течение 1 мс, максимальное напряжение сток-исток 55 В, выполнен в металлопластмассовом корпусе TO-220. В этой конструкции его можно заменить, например, IRL3705N, IRLZ44. Полевой транзистор устанавливают на теплоотвод. При монтаже полевого транзистора необходимо принимать соответствующие меры для защиты его от пробоя статическим электричеством. Цоколевка упомянутых типов полевых транзисторов стандартная – затвор-сток-исток.

Микроамперметр использован миниатюрный от индикатора уровня записи/воспроизведения из старого отечественного магнитофона. Переключатели – П2К, с фиксацией положения, свободные группы контактов соединены параллельно. На месте понижающего трансформатора использован трансформатор типа ТПП-224М из источника питания советского компьютера «Электроника МС». Трансформатор имеет две вторичные обмотки, рассчитанные на разный ток. Менее слаботочная обмотка с выходным напряжением «холостого хода» около 5,5 В использована для питания светодиодов подсветки. Выпрямитель подключен к вторичной обмотке с выводами 6, 7. С таким трансформатором блок питания способен выдавать напряжение до 6,5 В при токе нагрузки 1,6 А и до 9…10 В при токе нагрузки 0,5 А. В качестве трансформатора можно применить унифицированный типа ТПП115-6 или ТПП114-6.

Безошибочно собранный из исправных деталей блок питания начинает работать сразу. Его настройка заключается в градуировке вольтметра подбором резистора R11 и в установке подстроечным резистором R7 диапазона регулировки выходных напряжений.

Использованный в этом лабораторном блоке питания стабилизатор напряжения при незначительной модификации можно применять в блоках питания, рассчитанных на ток нагрузки 10…15 А. Для этого необходимо установить параллельно C5 еще два таких же конденсатора, диоды Шотки использовать на соответствующий ток, например, на 16 А типа MBR1645, закрепленные на теплоотводы. Разумеется, что все сильноточные соединения должны быть выполнены «толстыми» проводами сечением не менее 1,5…2 мм2, а понижающий трансформатор должен быть соответствующей габаритной мощности с сильноточной вторичной обмоткой.

Схема блок питания на полевом транзисторе


Мощный лабораторный блок питания с MOSFET транзистором на выходе своими руками | Мастер Винтик. Всё 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. Параллельно стабилитрону подключается резистор сопротивлением около 1 кОм для быстрой разрядки ёмкости затвор-исток.

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

Популярность: 4 656 просм.

www.mastervintik.ru

Схема. Модуль мощного стабилизатора напряжения на полевом транзисторе — Сайт радиолюбителей и радиомастеров. Схемы и сервис мануалы.

Автор: Radioelectronika-Ru · Опубликовано 24.11.2017 · Обновлено 20.03.2018

      На основе мощных переключательных полевых транзисторов [1] можно построить линейные стабилизаторы напряжения. Подобное устройство было ранее описано в [2]. Немного изменив схему, как показано на рис. 1, можно улучшить параметры описанного стабилизатора, существенно (в 5…6 раз) уменьшив падение напряжения на регулирующем элементе, в качестве которого применен транзистор IRL2505L. Он имеет в открытом состоянии весьма малое сопротивление канала (0,008 Ом), обеспечивает ток до 74 А при температуре корпуса 100 °С, отличается высокой крутизной характеристики (59 А/В). Для управления им требуется небольшое напряжение на затворе (2,5…3 В). Предельное напряжение сток—исток — 55 В, затвор—исток — ±16 В, мощность, рассеиваемая транзистором, может достигать 200 Вт.

      Подобно современным микросхемным стабилизаторам, предлагаемый модуль имеет три вывода: 1 — вход, 2 — общий, 3 — выход. В качестве управляющего элемента применена микросхема DA1 — параллельный стабилизатор напряжения КР142ЕН19 (TL431). Транзистор VT1 выполняет функцию согласующего элемента, а стабилитрон VD1 обеспечивает стабильное напряжение для его базовой цепи. Значение выходного напряжения можно рассчитать по формуле Uвых=2,5(1+R5/R6).

      Выходное напряжение регулируют, изменяя сопротивление резистора R6. Конденсаторы обеспечивают устойчивую работу стабилизатора. Устройство работает следующим образом. При увеличении выходного напряжения повышается напряжение на управляющем входе микросхемы DA1, в результате чего ток через нее увеличивается. Напряжение на резисторе R2 увеличивается, а ток через транзистор VT1 уменьшается. Соответственно напряжение затвор—исток транзистора VT2 уменьшается, вследствие чего сопротивление его канала возрастает. Поэтому выходное напряжение уменьшается, восстанавливаясь до прежнего значения.

      Регулирующий полевой транзистор VT2 включен в минусовый провод, а управляющее напряжение поступает на него с плюсового провода. Благодаря такому решению стабилизатор способен обеспечить ток нагрузки 20…30 А, при этом входное напряжение может быть всего на 0,5 В больше выходного. Если предполагается использовать модуль при входном напряжении более 16 В, то транзистор VT2 необходимо защитить от пробоя с помощью маломощного стабилитрона с напряжением стабилизации 10…12 В, катод которого подключают к затвору, анод — к истоку.

      В устройстве можно применить любой n-канальный полевой транзистор (VT2), подходящий по току и напряжению из списка, приведенного в [1], желательно выделенный желтым цветом. VT1 — КТ502, КТ3108, КТ361 с любыми буквенными индексами. Микросхему КР142ЕН19 (DA1) допустимо заменить на TL431. Конденсаторы — К10-17, резисторы — Р1-4, МЛТ, С2-33.       Схема подключения модуля стабилизатора приведена на рис. 2.

      При большом токе нагрузки на транзисторе VT2 рассеивается большая мощность, поэтому необходим эффективный теплоотвод. Транзисторы этой серии с буквенными индексами L и S устанавливают на теплоотвод с помощью пайки. В авторском варианте в качестве теплоотвода и одновременно несущей конструкции применен корпус от неисправного транзистора КТ912, КП904. Этот корпус разобран, удалена его верхняя часть так, что осталась позолоченная керамическая шайба с кристаллом транзистора и выводами-стойками. Кристалл аккуратно удален, покрытие облужено, после чего к нему припаян транзистор VT2. К покрытию шайбы и выводам транзистора VT2 припаяна печатная плата из двусторонне фольгированного стеклотекстолита (рис. 3). Фольга на обратной стороне платы целиком сохранена и соединена с металлизацией шайбы (стоком транзистора VT2) После налаживания и проверки модуля стабилизатора плата приклеена к корпусу. Выводы 1 и 2 — площадки на печатной плате, а вывод 3 (сток транзистора VT2) — металлический вывод-стойка на керамической шайбе.       Если применить детали для поверхностного монтажа: микросхему TL431CD (рис. 4), транзистор VT1 КТ3129А-9, транзистор VT2 IRLR2905S, резисторы Р1-12, то часть их можно разместить на печатной плате, а другую часть — навесным монтажом непосредственно на керамической шайбе корпуса. Внешний вид собранного устройства показан на рис. 5. Модуль стабилизатора напряжения не имеет гальванической связи с основанием (винтом) корпуса, поэтому его можно непосредственно разместить на теплоотводе, даже если он соединен с общим проводом питаемого устройства.

      Также допустимо использовать корпус от неисправных транзисторов серий КТ825, КТ827. В таком корпусе кристаллы транзистора прикреплены не к керамической, а к металлической шайбе. Именно к ней, предварительно удалив кристалл, припаивают транзистор VT2. Остальные детали устанавливают аналогично. Сток транзистора VT2 в этом случае соединен с корпусом, поэтому модуль можно непосредственно установить на теплоотвод, соединенный с минусовым проводом питания нагрузки.

      Налаживание устройства сводится к установке требуемого выходного напряжения подстроечным резистором R6 и к проверке отсутствия самовозбуждения во всем интервале выходного тока. Если оно возникнет, его нужно устранить увеличением емкости конденсаторов.

ЛИТЕРАТУРА 1. Мощные полевые переключательные транзисторы фирмы International Rectifier. — Радио, 2001, № 5, с. 45.

2. Нечеев И. Стабилизатор напряжения на мощном полевом транзисторе. — Радио, 2003, № 8. с. 53, 54.

И. НЕЧАЕВ, г. Курск “Радио” №2 2005г.

Похожие статьи: ПОВЫШАЮЩИЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Импульсный источник питания на однопереходном транзисторе

Регулируемый стабилизатор напряжения с ограничением по току

Мощный стабилизатор двухполярного напряжения для УМЗЧ

radioelectronika.ru

Стабилизатор напряжения на полевом транзисторе — схема

Простая схема для регулировки и стабилизации напряжения показана на рисунке. Такую схему можно выполнить даже неопытному в электронике любителю. На вход подается 50 вольт, при этом на выходе получается 15,7 В.

Схема стабилизатора.

Главной деталью этого прибора стал полевой транзистор. В его качестве можно применять IRLZ 24 / 32 / 44 и аналогичные ему полупроводники. Чаще всего их изготавливают в корпусе ТО – 220 и D2 Pak. Его стоимость составляет менее одного доллара. Этот мощный полевик имеет 3 вывода. Он имеет внутреннее строение металл–изолятор–полупроводник.

Стабилизатор на микросхеме ТL 431 в корпусе ТО – 92 обеспечивает настраивание величины выходного напряжения. Мощный полевой транзистор мы оставили на охлаждающем радиаторе и проводами припаяли к монтажной плате.

Напряжение на входе для такой схемы 6-50 В. На выходе получаем от 3 до 27 В, с возможностью регулировки переменным сопротивлением на 33 кОм. Ток выхода большой, и составляет величину до 10 А, зависит от радиатора.

Выравнивающие конденсаторы С1, С2 емкостью от 10 до 22 мкФ, С2 – 4,7 мкФ. Без таких деталей схема будет функционировать, однако не с таким качеством, как необходимо. Нельзя забывать про допустимое напряжение электролитических конденсаторов, которые должны быть установлены на выходе и входе. Мы взяли емкости, которые выдерживают 50 В.

Такой стабилизатор способен рассеивать мощность не выше 50 Вт. Полевик необходимо монтировать на радиатор охлаждения. Его площадь целесообразно выполнять не меньше 200 см2. При установке полевика на радиатор нужно промазать место касания термопастой, для лучшего теплоотвода.

Можно применять переменный резистор на 33 кОм типа WH 06-1. Такие резисторы имеют возможность точной настройки сопротивления. Они бывают импортного и отечественного производства.

Для удобства монтажа на плату припаивают 2 колодки, вместо проводов. Так как провода быстро отрываются.

Вид платы дискретных компонентов и переменного сопротивления вида СП 5-2.

Стабильность напряжения в результате получается неплохой, а напряжение выхода колеблется на несколько долей вольта долгое время. Монтажная плата получается компактных размеров и удобна в работе. Дорожки платы окрашены зеленым цапонлаком.

Мощный стабилизатор на полевике

Рассмотрим сборку схемы стабилизатора, предназначенного для блока питания большой мощности. Здесь улучшены свойства прибора с помощью мощного электронного ключа в виде полевого транзистора.

При разработке мощных силовых стабилизаторов любители чаще всего применяют специальные серии микросхем 142, и ей подобные, которые усилены несколькими транзисторами, подключенными по параллельной схеме. Поэтому получается силовой стабилизатор.

Схема такой модели прибора изображена на рисунке. В нем использован мощный полевик IRLR 2905. Он служит для переключения, однако в этой схеме он применен в линейном режиме. Полупроводник имеет незначительное сопротивление и обеспечивает ток до 30 ампер при нагревании до 100 градусов. Он нуждается в напряжении на затворе до 3 вольт. Его мощность достигает 110 ватт.

Полевиком управляет микросхема TL 431. Стабилизатор имеет следующий принцип действия. При подсоединении трансформатора на вторичной обмотке возникает переменное напряжение 13 вольт, которое выпрямляется выпрямительным мостом. На выравнивающем конденсаторе значительной емкости появляется постоянное напряжение 16 вольт.

Это напряжение проходит на сток полевого транзистора и по сопротивлению R1 идет на затвор, при этом открывая транзистор. Часть напряжения на выходе через делитель попадает на микросхему, при этом замыкая цепь ООС. Напряжение прибора повышается до тех пор, пока входное напряжение микросхемы не дойдет границы 2,5 вольт. В это время микросхема открывается, уменьшая напряжение затвора полевика, то есть, немного закрывая его, и прибор работает в режиме стабилизации. Емкость С3 делает быстрее выход стабилизатора на номинальный режим.

Величина напряжения выхода устанавливается 2,5-30 вольт, путем выбора переменным сопротивлением R2, его величина может меняться в больших пределах. Емкости С1, С2, С4 дают возможность стабильному действию стабилизатора.

Для такого прибора наименьшее падение напряжения на транзисторе составляет до 3 вольт, хотя он способен работать при напряжении около нуля. Такой недостаток возникает поступлением напряжения на затвор. При малом падении напряжения полупроводник не будет открываться, так как на затворе должно быть плюсовое напряжение по отношению к истоку.

Для снижения падения напряжения цепь затвора рекомендуется подключать от отдельного выпрямителя на 5 вольт выше, чем напряжение выхода прибора.

Хорошие результаты можно получить при подключении диода VD 2 к мосту выпрямления. При этом напряжение на конденсаторе С5 повысится, так как падение напряжения на VD 2 станет ниже, чем на диодах выпрямителя. Для плавного регулирования напряжения выхода постоянное сопротивление R2 нужно заменить переменным резистором.

Величину выходного напряжения определяют по формуле: U вых = 2,5 (1+R2 / R3). Если применить транзистор IRF 840, то наименьшее значение напряжения управления на затворе станет 5 вольт. Емкости выбирают танталовые малогабаритные, сопротивления – МЛТ, С2, Р1. Выпрямительный диод с небольшим падением напряжения. Свойства трансформатора, моста выпрямления и емкости С1 подбирают по нужному напряжению выхода и тока.

Полевик рассчитан на значительные токи и мощность, для этого необходим хороший теплоотвод. Транзистор служит для монтажа на радиатор путем пайки с промежуточной пластиной из меди. К ней припаивают транзистор с остальными деталями. После монтажа пластину размещают на радиаторе. Для этого пайка не нужна, так как пластина имеет значительную площадь контакта с радиатором.

Если использовать для наружной установки микросхему П_431 С, сопротивления Р1, и чип-конденсаторы, то их располагают на печатной плате из текстолита. Плату паяют к транзистору. Настройка прибора сводится к монтажу нужного значения напряжения. Необходимо проконтролировать прибор и проверить его, имеется ли самовозбуждение на всех режимах.

Простой, мощный регулируемый стабилизатор напряжения

(3 оценок, среднее: 4,67 из 5)

ostabilizatore.ru

Источник питания на полевых транзисторах типа IRF3205

Для питания различных транзисторных конструкций ре­шил собрать источник питания (далее — ИП) со стабилизато­ром на полевых транзисторах, так как они имеют малое па­дение напряжения при больших токах в нагрузке.

Собрал и проверил схему стабилизатора RK9UC [1], по­казанную на рис.1. Эта схема выбрана из-за того, что имеет узел ограничения тока в нагрузке (за это отвечают элементы R6 R7 и VT5, выделенные на рис.1 рамкой). Узел ограничения тока в нагрузку позволяет уменьшить послед­ствия аварийных ситуаций, поскольку надеяться только на один предохранитель не очень разумно. Правда, мне не понравилось место установки «датчика тока» R7 в схеме.

Рис. 1

Перед сборкой стабили­затора, показалось, что из-за него возможна про­садка выходного напря­жения. Так как из-за па­дения напряжения на «датчике тока» R7 «регу­лируемый стабилитрон» DA1 будет неправильно корректировать выходное напряжение.

При испытании ИП, уже при токе нагрузки всего 4 А напряжение на нагрузке проседало с 14,56 до 13,72 В. При закорачивании «датчика тока» R7 «просадка» значительно уменьшалась.

Чтобы спасти изготовленный мною ИП от радикальных переделок, было принято решение, перенести элементы R6, R7 и VT5 в цепь положительного напряжения, и поставить их перед стабилизатором, между выходом выпрямителя и сто­ками полевых транзисторов, так как сделал RA3WDK [2].

Работа устройства

Схема доработанного ИП показана на рис.2. Он обеспе­чивает выходное напряжение в пределах 9… 17 В, при токе в нагрузку до 14 А, это значение тока ограничено мощнос­тью примененного трансформатора Тр1 типа ТС-180. Если применить трансформатор типа ТС-270, максимальный ток может быть 20 А. При этом придется добавить еще один тран­зистор типа IRF3205, включенный параллельно транзисторам VT3 и VT4.

Рис. 2

Для работы стабилизатора на полевых транзисторах VT3 и VT4 необходимо, чтобы напряжение на входе выпрямите­ля было на 2…3 В больше чем на выходе.

Но для нормальной работы полевых транзисторов VT3 и VT4 типа IRF3205 напряжение на их затворах должно быть на 5…7 В больше чем на истоках. Для этого нужно либо поднять выпрямленное напряжение на входе всего стабили­затора или использовать дополнительный удвоитель напря­жения на элементах СЗ VD5 VD6 С6 для питания цепи за­творов транзисторов VT3 и VT4.

При увеличении тока нагрузки свыше расчетного, паде­ние напряжения на резисторе R2 превысит значение 0,7 В. Это напряжение, через резистор R3 будет приложено к пе­реходу база-эмиттер транзистора VT1, открывая его. Ток через открытый переход коллектор-эмиттер транзистора VT1 и резисторы R4 и R5, создает падение напряжения на ре­зисторе R5. Это напряжение, приложенное к переходу ба­за-эмиттер транзистора VT2, открывает его. Открытый пе­реход коллектор-эмиттер транзистора VT1 шунтирует «ре­гулируемый стабилитрон» DA1, вследствие чего выходное напряжение уменьшается на столько, на сколько это необ­ходимо для ограничения тока в нагрузке, согласно задан­ной величине.

Резисторы R7 и R9 предназначены для равномерного распределения тока между полевыми транзисторами VT3 и VT4. Стабилитрон VD8 служить для защиты цепи стоков полевых транзисторов VT3 и VT4. Конденсатор С7 служит для повышения помехоустойчивости узла ограничения тока в нагрузке.

Конструкция и детали

Детали для помехоподавляющего фильтра С1, L1, С2 взя­ты от импортного компьютерного монитора. Силовой транс­форматор Тр1 типа ТС-180, у которого смотаны вторичные обмотки, а вместо них намотано по одной обмотке на каж­дой катушке с выходным напряжением 9 В, которые вклю­чены последовательно.

Диодный мост VD1 — VD4 — диоды с барьером Шоттки, например КД2999, КД2997. Подстроенный резистор R12, для установки выходного напряжения, проволочный, установлен­ный на передней панели. Резистор R2 состоит из двух, со­единенных параллельно, резисторов 0,1 Ом 5 Вт.

Емкость конденсаторов С4 и С5 выбирается из расчета 1000 мкФ на каждый 1 А требуемого максимального тока нагрузки.

Транзистор VT1 — маломощный p-n-p, например КТ361 с любым буквенным индексом. Транзистор VT2 – n-p-n, на­пример КТ815, КТ817 с любым буквенным индексом. Транзисторы VT3 и VT4 установлены на радиатор, площадью 200…250 см2. Стабилитрон VD8 — симметричный, на напря­жение 8… 12 В, например КС210А, КС213А,

Микроамперметр РА1 на 150 — 200 мкА от кассетных маг­нитофонов, например М68501, М476/1. Родная шкала снята, вместо нее установлена самодельная шкала, изготовленная с помощью программы FrontDesigner_3.0.

Настройка источника питания

Изменяя сопротивление резисторов R11 и R13, устанав­ливаем пределы регулировки выходного напряжения. При ука­занных сопротивлениях резисторов R11 — R13 выходное на­пряжение регулируется в пределах 9… 17 В.

Нагружаем ИП на эквивалент нагрузки, мощный резис­тор с сопротивлением 1… 1,5 Ом. Последовательно с экви­валентом подключаем образцовый амперметр. Подбором сопротивления резистора R1 калибруем амперметра РА1. Движком резистора R12 увеличиваем напряжение на выхо­де, тем самым увеличиваем ток в нагрузку сверх расчетно­го уровня. Смотрим, есть ли ограничение тока, работает ли стабилизация тока?

Результаты после переделки ИП:

  • Напряжение Uxx = 14,64 В;
  • При токе нагрузки 12 А напряжение на нагрузке 14,52 В.

Изготовленный ИП мною часто используется для пита­ния аккумуляторного шуруповерта, у которого вышла из строя аккумуляторная батарея.

Литература;

Автор: Василий Мельничук, г. Черновцы

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org

Испытания и измерения | Оборудование — электроэнергии (тест, скамейка)

9000,4 9002

1

KD3005D — Прецизионная переменная ADJ

$ 89.99000

0

2,010 — Немедленный

SRA Паяльная продукция SRA Паяльная продукция

1

2260-KD3005D-ND

Korad Коробка

Active

Active Скамья (AC в DC) 110 ~ 220VAC 0 ~ 30VDC 0 ~ 5A LED 4 (2) 1 10.240 «l x 6.142» w x 4.331 «h (260.00mm x 156mmmm x 110.00mm) 9000mm x 110.00mm) Регулируемый или фиксированный выключатель выбора, регулируемый, USB

KD3005P — программируемая точность

$ 104.99000

87 — Немедленный

SRA Паяльная продукция SRA Паяльная продукция

2260-KD3005P-ND

Korad

Коробка

Active Скамья (AC для пост. ток) 110 ~ 220 В перем. тока 0 ~ 30 В пост. тока 0 ~ 5 А Светодиод 4 (2) 1 10.240″ Д x 6,142″ Ш x 4,331″ В (260,00 мм x 156,00 мм x 110,00 мм) Регулируемый или фиксированный переключатель, программируемый, регулируемый, интерфейс RS-232, интерфейс USB
6 5
4
6 — Прецизионная вариация ADJ

356 — Благодаря

9002

1

8 9002

1

$ 109.9010

$ 109.99000

356 — Немедленные

SRA Паяльные Products

2260-KA3005D-ND

Korad

Box

Активный Настольный (переменный ток в постоянный) 110 ~ 220 В перем. тока 0 ~ 30 В пост.240 «l x 6.142» w x 4.331 «h (260.00mm x 156mmmm x 110.00mm) Регулируемый или фиксированный выключатель выбора, Regulated

KA6003P — Программируемая точность

$ 139.00000

158 — Немедленный

SRA Паяльная продукция SRA Паяльная продукция

2260-KA6003P-ND

Korad

Box

Active Скамья (AC до DC) 110 ~ 220 В перем. тока 0 ~ 60 В пост. тока 0 ~ 3 А Светодиод 4 (2) 1 10.240″ Д x 6,142″ Ш x 4,331″ В (260,00 мм x 156,00 мм x 110,00 мм) Регулируемый или фиксированный переключатель, программируемый, регулируемый, RS-232, интерфейс USB
5 4
— Программируемая точность

— Немедленный

$ 143.99000

SRA Паяльная продукция SRA Паяльная продукция

1

2260-KA3005P-ND

Korad

Box

Активный Настольный (переменный ток в постоянный) 110 ~ 220 В перем. тока 0 ~ 30 В пост.240″ Д x 6,142″ Ш x 4,331″ В (260,00 мм x 156,00 мм x 110,00 мм) Регулируемый или фиксированный переключатель, программируемый, регулируемый, интерфейс RS-232, интерфейс USB
4
Вывод поставки 36V 0-3A W / USB

9002

1

1

$ 1805

$ 186.85000

21 — Немедленный

B & K Precision B & K Precision

1

BK1550-ND

1550

Коробка

Active Скамья (AC в DC) 100 ~ 120VAC 1 ~ 36VDC 0 ~ 3A LCD 3 (2) 1 9.800 «l x 2.800» w x 6.000 «h (248.92mm x 71.12mm x 152.40mm) USB-порт (ы) 108W

PWR Sply 36V 0-3A W / USB 220V- В

$ 1805

$ 186.85000

32 — Немедленный

B & K Precision

BK1550-220V-ND

1550

Box

Active (переменный ток в постоянный) 230 В перем. тока 1 ~ 36 В пост.800 «l x 2.800» w x 6.000 «h (248.92mm x 71.12mm x 152.40mm) USB зарядный порт (ы) 108W

DC PWR Sply 80W 16V / 5A W / USB CHG

$ 189.83000

49 — Немедленный

Глобальные блюда

GS1325-ND

Box

Active Скамья (AC для пост. ток) 100 ~ 120 В перем. тока 1 ~ 16 В пост.900 «l x 6.000» w x 2.800 «h (200.66mm x 152.40mm x 71.12mm) USB зарядный порт (ы) 80W

KA6005P-Программируемые прецизионные

$ 219.99000

40 — Немедленный

SRA Паяльная продукция SRA Паяльная продукция

1

2260-KA6005P-ND

Korad

Коробка

Active Скамья (AC до DC) 110 ~ 220 В перем. тока 0 ~ 60 В пост. тока 0 ~ 5 А Светодиод 4 (2) 1 10.240″ Д x 6,142″ Ш x 4,331″ В (260,00 мм x 156,00 мм x 110,00 мм) Регулируемый или фиксированный переключатель, программируемый, регулируемый, RS-232, интерфейс USB
5 6
6 — Прецизионная вариабельная ADJ

9002

6 — 9002

1

$ 224.99000

$ 224.99000

SRA Паяльная продукция

1

2260-KA3010D-ND

Korad

Box

Активный Настольный (переменный ток в постоянный) 110 ~ 220 В перем. тока 0 ~ 30 В пост.240 «l x 6.142» w x 4.331 «h (260.00mm x 156.00mm x 110.00mm) 9000mm x 110.00mm) Регулируемый или фиксированный выключатель выбора, Regulated

KA6005D-ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Переменная Адрес

$ 229.99000

34 — Немедленный

SRA Паяльная продукция SRA Паяльная продукция

2260-KA6005D-ND

Korad

Коробка

Active Скамья (AC до DC ) 110 ~ 220 В перем. тока 0 ~ 60 В пост. тока 0 ~ 5 А Светодиод 4 (2) 1 10.240″ Д x 6,142″ Ш x 4,331″ В (260,00 мм x 156,00 мм x 110,00 мм) Регулируемый или фиксированный переключатель, регулируемый, RS-232, интерфейс USB Precision

$ 240005

$ 244.99000

60 — Немедленный

SRA Паяльные Products SRA Паяльная продукция

1

2260-KA3010P-ND

Корад

Box

Active Настольный (переменный ток в постоянный) 110 ~ 220 В переменного тока 0 ~ 30 В постоянного тока 0 ~ 10 А Светодиод 4 (2) 1 5 9.0.05240″ Д x 6,142″ Ш x 4,331″ В (260,00 мм x 156,00 мм x 110,00 мм) Регулируемый или фиксированный переключатель, программируемый, регулируемый, RS-232, интерфейс USB
4
SUP 0 ~ 30VDC (2), 5VDC, 0 ~ 3A

$ 9002

1

Active

8

$ 284.99000

33 — Немедленный

SRA Паяльная продукция SRA Паяльная продукция

2260-KA3305P-ND

Korad

Box

Active Скамья (AC в DC) 110 ~ 220VAC 0 ~ 5VDC, 0 ~ 30VDC, 0 ~ 30VDC 5A, 5A, 5A LED 8 (2) 3 10.240″ Д x 8,661″ Ш x 6,142″ В (260,00 мм x 220,00 мм x 156,00 мм) Регулируемый или фиксированный переключатель, программируемый, регулируемый, интерфейс RS-232, интерфейс USB
5 6
6 5
6 Поставка 30V 5A TRPL-OUT

9002

1

2

Box

$ 287.85000

$ 287.85000

214 — Немедленный

4

B & K Precision

1

BK1671A-ND

Active Скамья (AC в DC) 108 ~ 132VAC 0 ~ 30ВДК, 12ВДК, 5ВДК 0 ~ 5A LED 3 (2) 3 11.500 «l x 8.500» w x 4.900 «h (292.10mm x 215.90mm x 124.46mm)

KD3305P — Прецизионная переменная AD

$ 299.99000

61 — Немедленный

SRA паяльные продукты SRA паяльные продукты

1

2260-KD3305P-ND

Korad

Active

Active скамейка (AC до DC) 110 ~ 220Vac 0 ~ 30 В постоянного тока 0 ~ 5 А Светодиод 4 (2) 3 10.240″ Д x 8,661″ Ш x 6,142″ В (260,00 мм x 220,00 мм x 156,00 мм) Регулируемый или фиксированный переключатель, программируемый, регулируемый, интерфейс RS-232, интерфейс USB
5 6
6 5
6 Поставка 0-18V 0-5A 220W

A-ND

9 9002

1

8

9000

9001

B & K

POWER SWCHUP 0

6

9002

1

9002

1

9002

1

6 — 9002

1

8 9002

1

9002

1

$ 3080

$ 308.05000

30 — Немедленный

B & K Precision B & K Precision

1

BK1621A-ND

Активный Настольный (переменный ток в постоянный) 120 В перем. тока 0 ~ 18 В пост.630 «l x 4.528» w x 8.071 «h (270.00mm x 115.00mm x 205mmm x 115.00mm x 205mmm) Regulated 220W

DC PWR Sply 100W Отключение 36V / 3A

$ 359.36000

33 — Немедленные

Глобальные специальности

GS1405-ND

Active

Active Скамья (AC в DC) 100 ~ 240VAC 1 ~ 36 В постоянного тока 0.25 ~ 3a LCD 4 (2) 4 (2) 3 9.800 «L x 2.800» W x 6000 «H (248.92mm x 70005 Выбираемый вывод 100W

энергоснабжение DC SW 1-36V 10A

$ 396.

    $ 396.

      9000 $ 3

9000 $ 30008

91 — Прецизионные

1

BK1687B-ND

Active Скамья (AC до DC) 100 ~ 240VAC 1 ~ 36ВДЦ 0 ~ 10A LED 3 (2) 1 8.189″ Д x 7,874″ Ш x 3,543″ В (208,00 мм x 200,00 мм x 90,00 мм) Программируемый, дистанционное управление, программное обеспечение, переключение, интерфейс USB

$ 439.00000

$ 439.00000

9000 92

92 — Немедленный

Flir Extech

382275-ND

382275-ND

Box

Active Скамья (AC для постоянного тока) 120 В перем. тока 1 ~ 30 В пост.500 «l x 7.900» w x 3.500 «h (215.90mm x 200.66mm x 88.90mm) Постоянные ток и постоянные индикаторы напряжения 600W

DC PWR Sply Progmbl 40V 5A

$ 453.49000

54 — Немедленный

B & K Precision B & K Precision

1

22-1697B-ND

1697B

Box

Active Скамья (AC до DC) 100 ~ 240 В перем. тока 1 ~ 40 В пост. тока 0 ~ 5 А ЖК-дисплей 4 (3) 1 8.460 «l x 7.600» w x 3.850 «H (214.88mm x 193.04mm x 97.79mm) PRONAGRAMABLEABLES, RS232 Port, программное обеспечение, коммутация 200W

DC PWR Sply Progmbl 20V 10A

$ 453.49000

$ 453.49000

47 — Немедленный

B & K Precision B & K Precision

1

22-1696B-ND

1696B

Box

Active Скамья (AC до DC 100 ~ 240 В перем. тока 1 ~ 20 В пост.460 «l x 7.600» W x 3,850 «h (214.88mm x 193.04mm x 97.79mm) Программируемый, порт RS232, программное обеспечение, коммутация 200W

180W MULTI диапазон 60 В / 8a DC PS

$ 469.65000

$ 469.65000

60 — Немедленный

B & K Precision B & K Precision

BK9111-ND

Box

Active Скамья (AC до DC 110 В перем. тока, 220 В перем. тока 0 ~ 60 В пост. тока 0 ~ 8 А Светодиод 3, 4 1 11.110 «l x 3.470» w x 6.900 «h (282.19mm x 88.14mm x 175.26mm) память, смешанный линейный / переключающийся режим 180W

DC источник питания, Quad Eduction

$ 529.99000

37 — Немедленный

Flir Extech

382270-ND

Active

Скамья (AC до DC) 110 ~ 240 В переменного тока 0 ~ 30 В 0 ~ 5 А Светодиод 3 (4) 4 14.500 «l x 10.200» w x 6.300 «h (368.30mm x 259.08mm x 1602mm) Постоянный ток и постоянные индикаторы напряжения

PWR SPUP 0-32V 0-3A Tripleout

$ 550.45000

30 — Немедленный

B & K Precision

1

BK1672-ND

BULK

Active Скамья (AC до DC) 115 В перем. тока, 230 В перем. тока 0 ~ 32 В пост., 0 ~ 32 В пост., 5 В пост.200 «l x 9.000» w x 6.700 «h (309.88mm x 228.60mm x 170.18mm) Регулируемые, отслеживание и параллельные моды

PWR Supp 1-30V 30A W / Remote Sens

$ 604.99000

$ 604.99000

37 — Немедленный

B & K Precision

BK1694-ND

Box

Active Скамья (AC до DC ) 100 ~ 240 В перем. тока 1 ~ 30 В пост.170″ Д x 8,660″ Ш x 4,330″ В (359,92 мм x 219,96 мм x 109,98 мм) Регулируемый или фиксированный переключатель выбора 900 Вт

Я рассматриваю возможность добавления недорогого регулируемого источника питания к моему хобби-столу для электроники. После многих лет сборки LM317 и LM7805 пришло время…

Соображения:

Я нашел несколько вариантов, в которых не уверен.

Дейв из EEVBlog в различных видеороликах (#8, #30, , #166, (@04:16), #168, #272, #314) утверждает, что вам следует искать следующее:

  • Многооборотные ручки для регулировки напряжения и тока (в отличие от кнопок и отдельных ручек грубой/точной настройки)
  • Источник питания, который может варьироваться от 0 вольт на нижнем конце вместо 1 или 1,2 вольт
  • Переключатель для включения/выключения нагрузки
  • Напряжение питания не должно превышать целевое напряжение при включении
  • Он должен иметь отдельную клемму заземления сети (чтобы можно было комбинировать источники питания)
  • Предпочтение линейному для уменьшения пульсаций и шума (хотя коммутация обеспечивает меньшие размеры и стоимость при более высоких токах)

Конечно, некоторые факторы зависят от предполагаемого использования, некоторые зависят от предпочтений, а некоторые зависят от бюджета.

(Мое предполагаемое использование — это в основном проекты микроконтроллеров (3,3–5 В, <1 А), проекты автоматизации и управления (соленоид, шаговый двигатель и т. д.) (12–24 В, <5 А) и проекты низковольтного освещения (12–24 В). , <3A). Бюджет в идеале < 300 долларов.)

Я спрашивал ранее о последнем пункте, линейном и коммутационном, в предыдущем вопросе. Олин убедил меня, что недостатки импульсного источника питания незначительны и, безусловно, для моего приложения имеют смысл с точки зрения бюджета, места на рабочем столе и по другим причинам.

Мысли:

Чтобы коснуться других точек:

  • Предпочтение следует отдавать многооборотным потенциометрам. Я думаю, что они лучше, чем однооборотные потенциометры, но я бы предпочел грубую/тонкую регулировку (или прямой ввод с помощью кнопок), а не многократное вращение ручки для большей регулировки.
  • Мне не приходилось работать над проектами с напряжением ниже 3,3 В, но я не забываю о микромощностях AVR с пикомощностью, которые могут работать при напряжении 0,7 В. Конечно, для этого был бы полезен источник питания, который может опускаться ниже 1 вольта.
  • Выключатель нагрузки — это хорошо, но не мешает.
  • Насколько важно иметь отдельное заземление? Я не думаю, что мне нужно комбинировать блоки питания.

Возможные поставки:

Я нашел несколько припасов, которые мне нравятся, но не могу зафиксировать, потому что ни один из них не соответствует всем критериям.

  1. BK Precision 1550, 1–36 В, 0–3 А, 150 долл. США. Проблемы: не опускается ниже 1 вольта. Для регулировки используются кнопки вверх/вниз.
  2. Специалисты по цепям CSI3005X5, 0–30 В, 0–5 А, 130 долларов США. Опасения: Незнакомый бренд и низкая цена. (вопрос качества?)
  3. BK Precision 1671A, 0–30 В, 0–5 А, 220 долларов США. Проблемы: Неизвестные регулировочные обороты; нет клеммы заземления.

Есть ли какие-либо другие поставки или марки, отвечающие всем этим требованиям? Какие пункты (если таковые имеются) выше действительно важны?

Блоки питания и преобразователи переменного тока в постоянный

Серия ТПФ — от 4500 Вт до 45 000 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

  • Модульная поставка с 10 модулями по 4500 Вт
  • 400/440/480 В переменного тока (ном.) 3Ph Delta или Wye
  • Интерфейсы PMBus™ и USB
  • Эффективность 98%
  • От -20°C (запуск) до +50°C при работе
  • Вес менее 30 кг

Серия TPS — от 3200 Вт до 4080 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

  • 400/440/480 В перем. тока (ном.) 3 фазы, треугольник или звезда
  • Полностью регулируемый, широкий диапазон, регулируемыйВыход
  • Программирование напряжения и тока
  • От -40°C (запуск) до +70°C в рабочем режиме
  • Эффективность >92%
  • Связь PMBus™
  • Встроенный полевой транзистор ИЛИ для параллельной работы

Серия HFE — от 1584 Вт до 2500 Вт — Один выход

  • Монтаж в стойку 1U, вмещает до 5 модулей
  • До 29.Плотность мощности 2 Вт/дюйм³
  • Внутренний полевой МОП-транзистор с кольцевым уплотнением и распределение тока
  • Высокоэффективный
  • До 9500 Вт в стойке 1U
  • Опции PMBus™ (I2C) и LAN

Серия RFE — от 1000 Вт до 2500 Вт — Один выход

  • 1U High
  • Внутренние полевые транзисторы ORing и Current Share
  • High Efficiency
  • Опция связи I2C, PMBus™

Серия QM — от 550 Вт до 2000 Вт — Один выход / Множественный выход NewRecommended

  • До 18 выходов
  • Полная медицинская изоляция (MOPP)
  • Вентилятор с низкой скоростью и низким уровнем шума
  • Лучшая в отрасли гибкость
  • Гарантия 7 лет
  • Подходит для оборудования класса B и BF
  • 9149

    Серия HWS — от 300 Вт до 1800 Вт — Один выход

    • Ограниченная пожизненная гарантия
    • Одобрено UL 508
    • Соответствие SEMI F47 (высокая линия переменного тока)
    • Универсальный вход (85–265 В перем.

      Серия HWS/HD — от 30 Вт до 1800 Вт — Один выход

      • Ограниченная пожизненная гарантия
      • Эксплуатация от -10 до +71°C (запуск при -40°C)
      • Универсальный вход (85–265 В перем. тока)
      • Печатные платы с конформным покрытием
      • Опция класса 1, раздел 2 (суффикс /RYHD)

      Серия PF-A — от 756 Вт до 1512 Вт — Один выход

      • Низкопрофильный (0.5″)
      • 0,95 Коэффициент мощности
      • Соответствует EN61000-3-2
      • Параллельное управление

      Серия ALPHA 1000/1500 (CA) — от 1000 Вт до 1500 Вт — Один выход / Несколько выходов

      • От 1 до 16 регулируемых и независимых выходов
      • Коррекция коэффициента мощности
      • Без минимальной нагрузки
      • Быстроразъемные соединения
      • Входной сигнал широкого диапазона
      • Медицинские опции с низкой утечкой

      Серия CUS1500M — 1500 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

      • Низкий уровень шума (<45 дБА)
      • EN55011/55032-B EMI
      • Закрытая компактная конструкция
      • Медицинские и промышленные сертификаты
      • 7-летняя гарантия

      Серия HWS/ME — от 30 Вт до 1500 Вт — Один выход

      • Ограниченная пожизненная гарантия
      • Медицинские разрешения
      • Универсальный вход (85–265 В перем. тока)
      • Высокоэффективный

      Серия LZSA — от 500 Вт до 1500 Вт — Один выход

      • Пятилетняя гарантия
      • Эксплуатация от -40°C до +71°C
      • MIL-STD-810E Вибрация/удары
      • Вход с защитой от переходных процессов
      • UL508, SEMI F47, Factory Mutual (Cl 1, Div 2)
      • 0 Прочная конструкция с защитным покрытием
      • Конструкция с улучшенными тепловыми свойствами

      Серия RWS-B — от 50 Вт до 1500 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

      • 10 лет срока службы крышки e-cap
      • 85 — Вход 265 В переменного тока (300 В переменного тока в течение 5 с)
      • Сертификация UL 508 для некоторых моделей
      • Компактный размер
      • 7-летняя гарантия

      Серия RWS-B/ME — от 1000 Вт до 1500 Вт — Один выход

      • Медицинская сертификация (IEC60601-1)
      • 2 x MOPP
      • Срок службы e-cap, 10 лет
      • 85 — Вход 265 В перем.

        Серия QS — от 600 Вт до 1200 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

        • Медицинская изоляция BF Ready (MOPP)
        • Низкоскоростной вентилятор с низким уровнем шума
        • Двойной или одиночный предохранитель
        • Сильноточный 5 В/2 А в режиме ожидания
        • Класс B Кондуктивные и излучаемые электромагнитные помехи
        • 7
        • Связь PMBus™

          Опция

        • Год

          Опция

          гарантия

        Серия NV МОДУЛЬНАЯ — от 350 Вт до 1150 Вт — Один выход / Несколько выходов

        • до 8 выходов (6 для NV350)
        • 1U Форма фактора
        • до 90%
        • до 90%
        • Коррекция активных мощностей
        • Универсальный вход
        • Универсальный вход (90 — 264VAC)
        • Нет Минимальные нагрузки
        • Медицинские сертификаты

        Серия SWS-L — от 600 Вт до 1056 Вт — Один выход

        • Низкая стоимость
        • Активная коррекция коэффициента мощности
        • Вход с защитой от переходных процессов IEC61000-4
        • Универсальный вход (85–265 В перем. тока)
        • Совместимость с SEMI F47 (208 В перем.

          Серия FPS — от 864 Вт до 1008 Вт — Один выход

          • 1U High
          • До 3000 Вт (3 шт.) в 19-дюймовой стойке
          • Возможность горячей замены (встроенные диоды ORing)
          • Низкая стоимость
          • Опция PoE

          Серия PFE — от 300 Вт до 1008 Вт — Один выход

          • Низкопрофильный, малый размер
          • Температура основания 100°C
          • Высокая плотность мощности
          • Высокая эффективность
          • Подходит для кондуктивного охлаждения
          • Коррекция коэффициента мощности (PFC)

          Серия CPFE1000 — от 720 Вт до 1000 Вт — Один выход

          • Универсальный вход
          • MIL STD 461/462D CE102EMC
          • Базовая плата с охлаждением, вентилятор не требуется
          • Интерфейс I2C
          • Высокоэффективный
          • Конформное покрытие

            Серия CPFE1000FI (с крышкой) — от 720 Вт до 1000 Вт — Один выход

            • Меньший размер, чем CPFE1000F
            • Охлаждаемая опорная плита, вентилятор не требуется
            • Вариант защитного покрытия
            • Интерфейс I2C
            • Высокоэффективный

            Серия CPFE1000FI — от 720 Вт до 1000 Вт — Один выход

            • Меньший размер, чем CPFE1000F
            • Охлаждаемая опорная плита, вентилятор не требуется
            • Вариант защитного покрытия
            • Интерфейс I2C
            • Высокоэффективный

            Серия CUS350MP — от 350 Вт до 1000 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

            • 350 Вт (пиковая мощность 1000 Вт) с конвекционным охлаждением
            • Пиковая мощность 1000 Вт с принудительной подачей воздуха
            • Медицинские сертификаты (2xMOPP)
            • Класс B Кондуктивные и излучаемые ЭМП
            • 5 В 0Напряжение в режиме ожидания 3 А, дистанционное включение/выключение
            • Компактный размер (88 x 183 x 44 мм)
            • Гарантия пять лет

            Серия HWS-L/BAT — от 600 Вт до 1000 Вт — Один выход

            • Низкопрофильный
            • Активная коррекция коэффициента мощности
            • Универсальный вход (85–265 В перем. тока)
            • Низкий акустический шум
            • Регулируемый предел тока
            • Ограничение постоянного тока
            • Медицинские сертификаты (HWS1040)

              Серия DPP — от 15 Вт до 960 Вт — Один выход

              Ул.

              Серия DRF — от 120 Вт до 960 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

              • Высокая эффективность, до 95 %
              • Очень компактный размер
              • 150 % пиковой мощности в течение 4 с
              • ErP-совместимая конструкция
              • ХЛ)

              Серия ВЕГА — от 450 Вт до 900 Вт — Один выход / Несколько выходов

              • 1-11 Широкий диапазон выходных сигналов с регулировкой
              • Охлаждение — системный воздух/концевой вентилятор/реверсивный вентилятор
              • Опция входа 48 В пост. -2
              • Сертификаты органов безопасности EN, cULus, BSI, CE

              Серия ВЕГА-ЛАЙТ — от 550 Вт до 900 Вт — Один выход / Несколько выходов

              • 1-11 Широкий диапазон выходных сигналов с регулировкой
              • Подходит для приложений с большим объемом
              • Выходное напряжение от 1.8–56 В
              • Медицинские сертификаты
              • MIL-STD-810 Ударопрочность и вибрация
              • PFC соответствует стандарту EN61000-3-2
              • Сертификаты органов безопасности EN, cULus, BSI, CE

              Серия HWS-P — от 300 Вт до 601 Вт — Один выход

              • Ограниченная пожизненная гарантия
              • Максимальная мощность 300 %
              • Малый размер корпуса
              • Универсальный вход (85–265 В перем. тока)
              • Высокая эффективность

              Серия CM4 — 600 Вт — Один выход / Множественный выход NewRecommended

              • От 1 до 4 программируемых выходов
              • Кондуктивное охлаждение
              • Широкая регулировка выхода
              • Компактный размер 4 x 7 дюймов
              • Помехоустойчивость MIL-STD-461F, -704F
              • 10 лет гарантии

                Серия CUS600M — от 400 Вт до 600 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

                • 400 Вт (600 Вт пик) с конвекционным охлаждением
                • 600 Вт с принудительной подачей воздуха
                • Медицинские сертификаты (2xMOPP)
                • Класс B Кондуктивные и излучаемые электромагнитные помехи
                • Подходит для установок класса I и класса II Компактные
                • 3 91Размер 46 дюймов

                Серия EVS — от 300 Вт до 600 Вт — Один выход

                • Подходит для зарядки аккумуляторов
                • 300 Вт с конвекционным охлаждением, модель с вентилятором 600 Вт
                • Регулируемые параметры тока
                • Гарантия пять лет

                Серия GXE — 600 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

                • Сертификация IEC60601-1, 62368-1 и 60950-1
                • Конвекционное охлаждение
                • Высокая эффективность (до 95%)
                • Цифровое (RS-485) или аналоговое программирование
                • Режимы постоянного напряжения и постоянного тока2 914 и функции программирования
                • 7 лет гарантии

                Серия PFH — 504 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

                • 2.4 x 4 дюйма, кирпичное основание с металлическим корпусом
                • 85 — вход 265 В переменного тока
                • выход 12, 28 или 48 В постоянного тока; 12 В Aux
                • Высокая плотность мощности, высокая эффективность
                • Скорректированный коэффициент мощности
                • Подходит для кондуктивного охлаждения
                • PMBus™

                Серия CSS — от 40 Вт до 500 Вт — Один выход

                • 360 Вт Номинальная конвекция
                • Высокая эффективность
                • Сертификаты IEC60601-1 или IEC60950-1
                • ORing FET и Current Share
                • Предохранители с двумя входами

                Серия CUS500M1 — от 300 Вт до 500 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

                • 300 Вт (500 Вт пик.) с конвекционным охлаждением
                • 500 Вт с принудительной подачей воздуха
                • Медицинские сертификаты (2xMOPP)Размер 46 дюймов

                Серия GWS — от 250 Вт до 500 Вт — Один выход

                • Высокая эффективность, до 93 %
                • Высота 1,6 дюйма (совместимость с высотой 1U)
                • Вход переменного тока широкого диапазона
                • 250 Вт, конвекционное охлаждение
                • Гарантия пять лет

                Серия XMS500 — 500 Вт — Один выход

                • ITE и медицинские сертификаты (2 x MOPP)
                • Работа по классам I и II с ЭМС уровня B
                • Компактный 4 x 7.Размер основания 1 дюйм
                • Подходит для оборудования класса B и BF
                • Пятилетняя гарантия

                Серия DRB — от 15 Вт до 480 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

                • Модели с одно- и трехфазным входом
                • Высокая эффективность, до 94 %
                • Модели с максимальной мощностью, 20 % в течение 2 с
                • Е-конденсатор с длительным сроком службы
                • Модели класса 2 в соответствии с UL 1310
                • 914iv Опасные зоны

                Серия CUS350M — от 350 Вт до 420 Вт — Один выход

                • IEC60601 3-е изд.(2 x MOPP)
                • Высокая эффективность, до 94 %
                • 350 Вт конвекция, 420 Вт принудительная подача воздуха, номинальная мощность
                • Низкопрофильный (1,6 дюйма)
                • Низкое энергопотребление без нагрузки (<0,5 Вт)
                • 5 В Aux и 12 В питание вентилятора (суффикс /F)
                • Номинал BF

                Серия CFE — от 300 Вт до 400 Вт — Один выход

                • Медицинские сертификаты и сертификаты безопасности ITE (рейтинг BF)
                • Эффективность 94%
                • 0.Мощность 5 Вт в режиме ожидания
                • Соответствует требованиям ErP Stage 2
                • Пиковая нагрузка 450 Вт (10 с)
                • Подходит для приложений высотой 1U
                • Гарантия пять лет

                Серия CUS400M — от 250 Вт до 400 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

                • 250 Вт с конвекционным / кондуктивным охлаждением
                • 400 Вт с принудительной подачей воздуха
                • Медицинские сертификаты (2xMOPP)
                • Класс B Кондуктивные и излучаемые электромагнитные помехи
                • Подходит для установок Класса I и Класса II
                • x 3 x 1 x 19 Компактный.Размер 55 дюймов
                • Варианты корпуса и сигналов

                Серия EFE — от 300 Вт до 400 Вт — Один выход

                • Открытая рама, U-образный профиль, варианты крышки
                • Высокая эффективность
                • Активная коррекция коэффициента мощности
                • Универсальный вход (90–264 В перем. тока)
                • Высокая пиковая нагрузка
                • Подходит для приложений высотой 1U

                Серия EFE-M — от 300 Вт до 400 Вт — Один выход

                • Открытая рама, U-образный профиль, варианты крышки
                • Предназначен для медицинского оборудования
                • Высокая эффективность
                • Цифровое управление
                • Высокая удельная мощность (до 18 Вт/дюйм³)
                • Без минимальной нагрузки
                • Подходит для приложений 41 42U
                • Серия DTM — от 40 Вт до 300 Вт — Один выход

                  • Соответствует уровню энергоэффективности DoE уровня VI
                  • Медицинские сертификаты
                  • Модели, соответствующие требованиям ErP, CEC и EISA
                  • Вход переменного тока широкого диапазона

                  Серия ZWS-BAF — от 50 Вт до 300 Вт — Один выход

                  • Универсальный вход (85–265 В перем. тока)
                  • 10 лет срока службы e-cap
                  • Скорректированный коэффициент мощности
                  • Конвекционное охлаждение
                  • Компактный дизайн
                  • Пятилетняя гарантия

                  Серия CUS200M (с крышкой) — от 200 Вт до 250 Вт — Один выход Рекомендуется

                  • IEC 60601-1 (2xMOPP), IEC 60950-1 Сертификация
                  • Мощность 200 Вт с конвекционным охлаждением
                  • Высокая эффективность, до 94 %
                  • Резервный выход 5 В

                  Серия CUS200M — от 200 Вт до 250 Вт — Один выход Рекомендуется

                  • IEC 60601-1 (2xMOPP), IEC 60950-1 Сертификация
                  • Мощность 200 Вт с конвекционным охлаждением
                  • Высокая эффективность, до 94 %
                  • Резервный выход 5 В

                  Серия DLP — от 75 Вт до 240 Вт — Один выход

                  • Низкая стоимость
                  • UL 508 Перечисленные
                  • Конвекционная охлаждение
                  • проведено и излучало EMI
                  • Входная переходная защита, IEC61000-4
                  • соответствует EN61000-3-2 (PFC)
                  • Трехлетняя гарантия

                  Серия ZWS-BP — от 150 Вт до 240 Вт — Один выход

                  • Допустимая пиковая мощность 200 %
                  • Рабочая темп.от -10°C до 70°C
                  • 10 лет срока службы e-cap
                  • 5-летняя гарантия

                  Серия ZWS-RC — 240 Вт — Один выход

                  • Сертифицировано по IEC/EN62477-1 OVC III
                  • Срок службы электронной крышки 12 лет
                  • Конвекционное охлаждение
                  • Гарантия пять лет

                  Серия ZWD-PAF — от 100 Вт до 225 Вт — Несколько выходов

                  • Универсальный вход (85–265 В перем. тока)
                  • Коррекция коэффициента мощности
                  • Пиковая мощность 200 % при 24 В o/p
                  • Индивидуальная регулировка выхода
                  • Гарантия два года

                  Серия LS — от 25 Вт до 200 Вт — Один выход

                  • Superior op.темп. производительность до 70 °C
                  • Очень высокая эффективность до 87%
                  • Очень низкая стоимость
                  • Компактный размер
                  • Выдерживает скачки напряжения 300 В переменного тока (5 с)
                  • Конвекционное или вентиляторное охлаждение (LS200)
                  • NV КОНФИГУРИРУЕМАЯ серия — 175 Вт — Один выход / Несколько выходов

                    • 1–5 выходов
                    • Эффективность до 90 %
                    • Активная коррекция коэффициента мощности
                    • Универсальный вход (90–264 В перем.

                      Серия ZWQ — от 80 Вт до 170 Вт — Несколько выходов

                      • Низкопрофильный (высота 1U)
                      • Универсальный вход
                      • PFC: соответствует EN61000-3-2
                      • EN55022, кривая B
                      • Принудительное воздушное или конвекционное охлаждение

                      Серия CUS200LD — от 79 Вт до 153 Вт — Один выход

                      • Конвекционное или кондуктивное охлаждение
                      • Пиковая мощность до 206 Вт
                      • Низкая высота 31 мм
                      • -40°C Запуск при температуре окружающей среды

                      Серия CUS150M — от 120 Вт до 150 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

                      • 150 Вт Класс конвекции (версия /U)
                      • ITE и медицинские сертификаты (2 x MOPP)
                      • Класс B Кондуктивное и излучаемое электромагнитное излучение
                      • Подходит для установок класса I и II
                      • Компактный 2 x 4 x 1.Размер основания 24 дюйма
                      • Подходит для оборудования с рейтингом BF
                      • Работа при температуре окружающей среды до 85°C

                      Серия DT-D — от 40 Вт до 150 Вт — Один выход

                      • Соответствует требованиям DoE, CEC и EISA
                      • Модели уровня энергоэффективности V и VI
                      • Вход переменного тока широкого диапазона

                      Серия HWS-A — от 15 Вт до 150 Вт — Один выход

                      • Ограниченная пожизненная гарантия
                      • Утверждено UL 508
                      • Соответствует требованиям SEMI F47 (высокая линия переменного тока)
                      • Универсальный вход (85–265 В переменного тока)
                      • Более высокая эффективность, чем серия HWS

                      Серия VS-E — от 50 Вт до 150 Вт — Один выход

                      • Высокая эффективность
                      • Низкая мощность в режиме ожидания
                      • 100% нагрузка при 50°C
                      • Гарантия пять лет

                      Серия SCS — 120 Вт — Один выход

                      • Низкопрофильный
                      • С конвекционным охлаждением
                      • Широкий диапазон входов переменного тока с PFC
                      • Соответствие требованиям Global Safety Agency

                      Серия CUS100ME (с крышкой) — 100 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

                      • Конвекционное, кондуктивное или принудительное воздушное охлаждение
                      • 100 Вт Номинальная мощность при 50°C окружающей среды
                      • 50 Вт Конд.Прохладный. Номинальные характеристики при температуре окружающей среды 80°C
                      • 75 Вт при воздушном потоке 1 м/с при температуре окружающей среды 85°C
                      • Сертификаты ITE и медицинские сертификаты (2 x MOPP)
                      • Подходит для установок классов I и II
                      • Класс B Кондуктивные и излучаемые электромагнитные помехи

                      Серия CUS100ME — 100 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

                      • Конвекционное, кондуктивное или принудительное воздушное охлаждение
                      • 100 Вт Номинальная мощность при 50°C окружающей среды
                      • 50 Вт Конд.Прохладный. Номинальные характеристики при температуре окружающей среды 80°C
                      • 75 Вт при воздушном потоке 1 м/с при температуре окружающей среды 85°C
                      • Сертификаты ITE и медицинские сертификаты (2 x MOPP)
                      • Подходит для установок классов I и II
                      • Класс B Кондуктивные и излучаемые электромагнитные помехи

                      Серия ДХО — от 10 Вт до 100 Вт — Один выход НовыйРекомендуемый

                      • Высокая эффективность, до 90%
                      • низкий профиль для автоматизации зданий
                      • класс II двойной изоляции
                      • ERP MOVICE
                      • ERP NOW NO нагрузки Потребляемая мощность
                      • UL 1310 класс 2 Соответствует
                      • Semi F47, соответствует

                      Серия DSP — 7.от 5 Вт до 100 Вт — Один выход

                      • НИЖЕ Профиль для автоматизации зданий
                      • 5V до 24 В выходы
                      • широкий ассортимент переменного тока
                      • -25 ° C до + 71 ° C Операция
                      • Конвекционная охлаждение
                      • UL 1310 класс 2 Соответствует
                      • класс II двойной изоляции

                      Серия CUT (с крышкой) — от 35 Вт до 75 Вт — Несколько выходов

                      • Компактный размер (2×4″ и 3×5″)
                      • Низкий профиль (1.06″)
                      • Выход 1 изолирован от выходов 2 и 3
                      • Высокая эффективность, 85%
                      • Без минимальной нагрузки
                      • Гарантия три года

                      Серия CUT — от 35 Вт до 75 Вт — Несколько выходов

                      • Компактный размер (2×4″ и 3×5″)
                      • Низкий профиль (1.06″)
                      • Выход 1 изолирован от выходов 2 и 3
                      • Высокая эффективность, 85%
                      • Без минимальной нагрузки
                      • Гарантия три года

                      Серия CSW — от 40 Вт до 65 Вт — Один выход

                      • Номинальные входы 115/230/277 В переменного тока
                      • Опция монтажа на DIN-рейку
                      • Соответствие требованиям Global Safety Agency
                      • Потребляемая мощность без нагрузки <150 мВт Модель 24 В)

                      Серии CUS30M и CUS60M — от 30 Вт до 60 Вт — Один выход Рекомендуется

                      • Высокая эффективность, до 90 %
                      • Промышленный стандарт, площадь основания 2″ x 3″
                      • Конвекционное охлаждение
                      • Класс эксплуатации I и II
                      • Подходит для оборудования класса B и BF
                      • Сертификаты ITE и Medical (2 x MOPP)

                      Серия KMS-A — от 15 Вт до 60 Вт — Один выход

                      • Медицинский сертификат безопасности (4 кВ переменного тока, вход-выход)
                      • Класс II (заземление не требуется)
                      • Широкий диапазон температур
                      • Низкое энергопотребление без нагрузки
                      • Высокая эффективность
                      • Малый размер и легкий вес

                      Серия MTW — от 15 Вт до 60 Вт — Несколько выходов

                      • Компактный, тонкий, легкий
                      • Недорогой дизайн
                      • Способен выдерживать пиковые нагрузки
                      • Выход 1 изолирован от выходов 2 и 3
                      • Гарантия на три года

                      Серия ZPSA — от 14 Вт до 60 Вт — Один выход

                      • Вход переменного тока широкого диапазона
                      • Низкопрофильный, стандартная площадь основания
                      • Соответствие требованиям Global Safety Agency
                      • Помехоустойчивость EN61000-4

                      Серия LWT-H — от 17 Вт до 50 Вт — Несколько выходов

                      • Тройной выход
                      • Высота 26 мм
                      • Выходы 2 и 3 изолированы от выхода 1
                      • Универсальный вход (85–265 В~)
                      • Низкий профиль
                      • Конструкция Wattbox

                      Серия ZWS-B — от 10 Вт до 30 Вт — Один выход

                      • Рабочая температура от -10°C до +70°C
                      • Низкое энергопотребление без нагрузки (<0,0.5 Вт)
                      • 10 лет срока службы e-cap
                      • Универсальный вход (85–265 В перем. тока)
                      • Подходит для экологически чистых продуктов
                      • Пятилетняя гарантия

                      Серия KWS-A — от 5 Вт до 26,4 Вт — Один выход

                      • от -40°C (запуск) до +85°C в рабочем режиме
                      • Низкое энергопотребление без нагрузки (<0,0.5 Вт)
                      • Повышение эффективности до 88 %
                      • Класс II, без заземления
                      • Длительный срок службы электролитического конденсатора
                      • Компактный размер
                      • Не требуются внешние компоненты

                      Серия КПСА — от 5 Вт до 15 Вт — Один выход

                      • Небольшой размер и легкий вес
                      • Возможность монтажа на печатной плате
                      • Низкая стоимость
                      • Одобрен UL Class II
                      • Широкий диапазон входных сигналов
                      • Не требуются внешние компоненты

                      Серия KAS — 4 Вт — Один выход

                      • 90 — Входное напряжение 305 В переменного тока
                      • Класс II (заземление не требуется)
                      • Широкий диапазон температур (от -40 до +80°C)
                      • Низкое энергопотребление без нагрузки
                      • Высокая эффективность

                      ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ (ДО 2 КВ) ПРИМЕНЕНИЕ

                      СЕРИЯ BHK-MG

                      Высоковольтные (0-300В, 0-500В, 0-1000В, 0-2000В, линейные, вольтамперные стабилизаторы с прямоугольной (автоматический кроссовер) выходной характеристикой.

                      • Два размера: половина стойки 40 Вт, полная стойка 200 Вт.
                      • Выходной каскад на полевых транзисторах.
                      • Обычная фильтрация или быстрая реакция.
                      • Режим быстрого аналогового программирования.
                      • Быстрое восстановление текущего режима в быстром режиме.
                      • Местное управление с клавиатуры на панели.
                      • Встроенный GPIB, IEEE 488.2, 12 бит.
                      • Встроенный RS 232 (кроме BHK 300-0.8MG; если эта функция требуется, свяжитесь с Kepco)
                      • Поддержка языка SCPI.
                      • 2-строчный 16-символьный ЖК-дисплей.
                      • Полное считывание напряжения и тока на шине.
                      • Повышенное разрешение и точность (x10) для считывания малых токов.
                      • Порт включения/выключения универсального выхода (модель 40 Вт).
                      • Схема расширенной защиты

                      СЕРИЯ ПВО

                      Мощность биполярного постоянного тока, 100, 200, 400 Вт, от 0–20 В до 0–100 В (0–200 В для модели 200 Вт)

                      • Полный 4-квадрантный режим
                      • Получите и поглотите 100% своего текущего рейтинга.
                      • Отдельные цепи управления напряжением и током с автоматическим переключением на пределы тока и напряжения.
                      • Обнуляемый предварительный усилитель для масштабирования и суммирования внешних сигналов.
                      • Опция для управления емкостными нагрузками до 10 мФ
                      • Опция для управления магнитами до 1 Генри
                      • Дополнительные цифровые дисплеи.
                      • Дополнительный бит 4886 обеспечивает 16-битное управление разговором и прослушиванием IEEE 488.2 с поддержкой SCPI.
                      • Дополнительный BIT 802E обеспечивает управление Ethernet либо через веб-страницу, либо с помощью команд SCPI через Telnet.
                      • Дополнительный BIT TMA-27 для подключения BOP к одноадресной последовательной шине Kepco для нескольких приборов для управления на большом расстоянии (>300 м) по IEEE 488.2, RS 232 или хосты на базе VXI.
                      • Дополнительный BIT 488B или BIT 488D предлагает поддержку GPIB только для прослушивания в двоичном или шестнадцатеричном формате.

                      СЕРИЯ ATE-DMG

                      Линейные малошумящие источники питания от 0 — 6В до 0 — 150В. Очень быстро и точно реагируйте на инструкции по настройке напряжения и тока либо с помощью GPIB (IEEE 488.2), либо с клавиатуры на передней панели.

                      • Линейное управление для низкого уровня шума: 100 микровольт типично в режиме напряжения
                      • Высокая точность: 0,0005% эффекта источника {регулирование} в режиме напряжения.
                      • Управление напряжением и током с эквивалентными характеристиками.
                      • Высокоскоростной режим обеспечивает быстрое восстановление стабилизации с регулируемым током при переменной нагрузке.
                      • Уставки перенапряжения и перегрузки по току программируются индивидуально с помощью клавиатуры на передней панели или дистанционно по шине с программируемой задержкой для учета переходных процессов реактивной нагрузки.
                      • Защита от перенапряжения для защиты чувствительных нагрузок.
                      • Энергонезависимое хранение запрограммированных последовательностей или активных настроек.
                      • Полное управление разговором и прослушиванием из GPIB (IEEE 488-2) с использованием языка SCPI.
                      • Последовательная и параллельная работа в режиме ведущий-ведомый для повышения производительности.
                      • Местное управление: Клавиатура на передней панели используется для настройки и регулировки выхода. Клавиатура может использоваться для непосредственного выполнения команд или для ввода программы, которая будет запущена позже или циклически.

                      СЕРИЯ JQE

                      Стабилизаторы напряжения системные с ограничением тока от 0 — 6В до 0 — 150В.

                      • 100 Вт в корпусе 1/4 стойки, 250–500 Вт в корпусе 1/2 стойки и 1000 Вт в корпусе полной стойки.
                      • Регулятор напряжения на 10 витков для исключительного разрешения.
                      • Управление аналоговым выходом сопротивлением: 1000 Вт/В; или напряжением 0-1 мА.
                      • Управление только цифровым прослушиванием с использованием цифровых интерфейсов серии SN.
                      • Ограничение тока, управление на передней панели (не программируемое) 10–105 % Io макс.
                      • JQE может управлять током с помощью внешнего токоизмерительного резистора.

                      СЕРИЯ MST

                      Стабилизаторы напряжения/тока высокой плотности, от 0–6 В до 0–270 В. До девяти съемных блоков питания мощностью 200 Вт в корпусе высотой 4U.

                      • Импульсный преобразователь, линейный пострегулятор.
                      • Вход переменного тока широкого диапазона: 88–264 В переменного тока со встроенной коррекцией коэффициента мощности (PFC).
                      • Принудительное распределение тока для резервного соединения N+1.
                      • Последовательное соединение моделей на 150 В обеспечивает выход до 500 В.
                      • Реле смены полярности обеспечивают работу в двух квадрантах.
                      СЕРИЯ

                      BOP-HV

                      Биполярный источник питания постоянного тока, до 500 В или 1000 В, 40 Вт.

                      • Линейный 4-квадрантный режим.
                      • Выходной каскад на полевых транзисторах.
                      • Предусилители для суммирования и масштабирования произвольных входных сигналов.
                      • Широкая полоса пропускания.
                      • Стабилизация напряжения и тока с автоматическим переключением на пределы тока и напряжения.
                      • Дистанционное программирование напряжения, тока или обоих каналов с помощью внешнего аналогового напряжения.
                      • Цифровой программатор Kepco SN 488 облегчает цифровое программирование через интерфейс GPIB.

                      СЕРИЯ BOP ВЫСОКОЙ МОЩНОСТИ

                      Двухполярное питание, постоянный ток, 1 кВт, от 0–6 В до 0–100 В

                      • Подключение устройств последовательно/параллельно для повышения напряжения/тока
                      • Источник и приемник, 4-квадрантный режим работы.
                      • Быстрое аналоговое программирование.
                      • Прецизионная стабилизация: 0,001 % источника, 0,002 % нагрузки.
                      • Цифровое программирование.
                      • Встроенный генератор сигналов произвольной формы.

                      СЕРИЯ КЛП

                      Ограничения по напряжению, току и мощности, 1200 Вт, от 0–10 В до 0–600 В

                      • GPIB и изолированные аналоговые элементы управления входят в стандартную комплектацию всех моделей.
                      • Дополнительное управление по локальной сети, заменяет стандартный интерфейс RS 232.
                      • VXI plug&play , драйверы LabView и IVI-COM.
                      • Управление через веб-браузер с использованием интерфейса LAN.
                      • Реальная высота 1U — работа на полной мощности без промежутков между модулями.
                      • Вход переменного тока широкого диапазона с активной коррекцией коэффициента мощности.

                      СЕРИЯ KLR

                      Автоматический кроссовер, высота 1U, стабилизаторы напряжения/тока мощностью 2400 Вт, от 0–20 В до 0–300 В

                      • Прямоугольный выход
                      • Стандарт GPIB и RS 232
                      • Дополнительно: GPIB и LAN для управления через веб-браузер
                      • Внешний аналоговый программируемый
                      • Вход 200–240 В переменного тока
                      • 19 дюймов x 1U
                      • Схема RODC (вариант R) быстро разряжает выходную емкость, значительно сокращая время реакции на снижение выходного напряжения.
                      • Вход переменного тока широкого диапазона с активной коррекцией коэффициента мощности.

                      СЕРИЯ КЛН

                      Автоматический кроссовер, низкопрофильный, высокопроизводительный, недорогой, программируемый, от 0–6 В до 0–600 В

                      • Постоянное напряжение/постоянный ток с автоматическим кроссовером
                      • Топология импульсного режима для охлаждения и эффективной работы, вентилятор с регулируемой скоростью для малошумной работы
                      • RS 485 и изолированное аналоговое программирование включены во все модели
                      • Дополнительный интерфейс LAN (модели с суффиксом E)
                      • Дополнительный интерфейс GPIB (модели с суффиксом G)
                      • 1/2 стойки, высота панели 1U при 750 Вт
                      • Полная стойка, высота панели 1U при 1500 Вт
                      • Полная стойка, высота панели 2U при 3000 Вт
                      • Поток воздуха спереди назад позволяет работать на полной мощности без прокладок между источниками питания
                      • Широкодиапазонный вход переменного тока, 100–240 В переменного тока, 50/60 Гц с коррекцией коэффициента мощности
                      • До 5 шт. параллельно и 2 шт. последовательно, оснащенных активным разделением тока.
                      • Маркировка CE.
                      • Одобрено для LXI версии 1.4, Спецификация устройства 2011 г.

                      СЕРИЯ АТЭ

                      Прецизионные источники питания с аналоговым управлением, 50 100, 250, 500, 1000 Вт, от 0–6 В до 0–150 В (325 В для модели 250 Вт)

                      • Линейная программируемая мощность пяти типоразмеров до 1000 Вт.
                      • Сверхнизкий уровень шума и сверхнизкая пульсация, высокоскоростное линейное точное управление.
                      • Стабилизация напряжения и тока, высокий коэффициент усиления и обнуляемые смещения
                      • Панель управления с 10 поворотами обеспечивает исключительное разрешение.
                      • Выбираемый пользователем безконденсаторный выход для быстрого аналогового программирования или быстрого восстановления работы в токовом режиме.
                      • Дополнительный быстрый режим для быстрого реагирования на запрограммированные инструкции или для быстрого реагирования в текущем режиме на изменения нагрузки.
                      • Полная установка нуля и полномасштабная калибровка для каналов управления напряжением и током.
                      • Программируемый предохранитель от перенапряжения.
                      • Свободные усилители для преобразования произвольных управляющих сигналов в необходимые 0-10 В, необходимые для программирования ATE.Обещано два. Может использоваться для масштабирования и суммирования.

                      СЕРИЯ PRM

                      Модульные феррорезонансные стабилизаторы напряжения с изолированным от источника, защищенным от перегрузок выходом, 60Вт, 120Вт, 180Вт, 280Вт, 300Вт, 450Вт. 1 выход (фиксированный): 5/ 8/ 12/ 15/ 21/ 24/ 26/ 28/ 36/ 48/ 60/ 120/ 240 В постоянного тока.

                      • Низкая стоимость, высокая надежность
                      • Исключительная изоляция от широкого спектра источников шума.
                      • Выход D-c по своей природе устойчив к короткому замыканию, не может подвергать деликатные нагрузки опасности перенапряжения: не требуются ломики, предохранители или ограничивающие цепи.
                      • Отсутствие переключателей или генераторов, создающих шум.
                      • Настройка напряжения не зависит от точных настроек управления или эталонных диодов и не требует компараторов, эталонов или ограничителей.
                      • Эффективность 65-75%.
                      • Пользовательские комбинации вольт-ампер, проконсультируйтесь с заводом-изготовителем.

                      Понижающий регулятор, часть 3. Учебное пособие по проектированию источника питания, раздел 2-3

                      Это заключительная часть трех сессий, посвященных регулятору buck очень подробно.Хотя это и не является строго обязательным, я настоятельно рекомендую вам прочитать разделы 2-1 и 2-2, где я обсуждал входные конденсаторы, выходную катушку индуктивности и выходные конденсаторы, прежде чем смотреть этот раздел, посвященный различным типам силовых ключей. используется в долларах.

                      Раздел 2-3 повестки дня
                      • Выбор переключателя управления
                        • Различные виды потерь
                        • Пакеты
                        • Цепи подкачивающего насоса «Bootstrap»
                      • Выбор переключателя нижней стороны
                        • Диоды – PN vs.Шоттки
                        • Синхронные МОП-транзисторы – потери и упаковка
                        • Параллельное использование силовых выключателей
                      • Тактовая синхронизация и работа в противофазе

                      Это последняя часть для понижающего преобразователя, где мы снова подробно рассмотрим переключатель управления или переключатель высокой стороны. Типы дискретных переключателей — это почти исключительно полевые МОП-транзисторы. Для переключателей нижнего плеча мы обсудим диоды, обычно используемые при высоких рабочих циклах и более низких токах, или синхронные полевые МОП-транзисторы, которые относятся исключительно к типу nMOSFET и используются для более низких рабочих циклов и или более высоких выходных токов.Затем мы рассмотрим плюсы и минусы параллельного размещения МОП-транзисторов и обсудим, почему диоды не используются параллельно, а также рассмотрим тактирование коммутаторов и то, как это может улучшить характеристики коммутаторов как во временной, так и в частотной областях.

                        Определение ключевых терминов
                      • Номинальное входное напряжение, В IN , пр. 13,8 В для легковых автомобилей
                        • Максимальное входное напряжение, В IN-MAX , упр. 42В для сброса зажатой нагрузки
                        • Минимальное входное напряжение, В IN-MIN , пр.4,5 В для старт-стоп
                      • Максимальный выходной ток/максимальная нагрузка, I O-MAX / R O-MIN
                      • Номинальный рабочий цикл, D NOM , при номинальном входном напряжении
                        • Максимальный рабочий цикл, D MAX , когда входное напряжение минимально
                        • Минимальный рабочий цикл, D MIN , когда входное напряжение максимальное
                      • Многослойные керамические конденсаторы, MLCC
                      • Сопротивление постоянному току, DCR, катушек индуктивности
                      • Эквивалентное последовательное сопротивление, ESR, конденсаторов
                      • Преобразователь или регулятор: коммутирующая ИС как минимум с одним внутренним силовым полевым МОП-транзистором
                      • Контроллер: переключающая ИС с внешним силовым МОП-транзистором
                      • Модуль: управление переключением, силовые ключи, дроссель и пассивы в одном корпусе

                      МОП-транзисторы, биполярные транзисторы и диоды

                      Я перечислил здесь биполярные транзисторы, но на практике это вымирающий вид.Я давно не видел понижающей конструкции, в которой использовался бы дискретный биполярный транзистор. Подавляющее большинство дискретных переключателей управления представляют собой nMOSFET, за которыми следуют pMOSFET.

                      Управляющий МОП-транзистор в понижающем стабилизаторе почти всегда будет рассеивать большую часть мощности любого компонента PCV, и можно ожидать, что он будет самой горячей частью схемы. Между прочим, в качестве общего правила я стараюсь поддерживать температуру корпуса моих мощных МОП-транзисторов и силовых диодов ниже 100 градусов C. Имейте в виду, что температура корпуса 100 градусов C означает, что реальный кремний горячее.

                      Неудивительно, что основной целью при выборе и размещении источника питания является охлаждение. И последнее, прежде чем я перейду к следующему слайду. Внимательно посмотрите на переходные процессы на каждом фронте формы волны коммутационного узла. Эти переходные процессы, которые я называю PARD-шумом или звоном, могут быть серьезной головной болью в области электромагнитной совместимости, и пятая часть этого семинара будет посвящена их уменьшению. Они начинаются с этих быстрых краев и, если их не лечить, могут распространяться повсюду.


                      Принципы проектирования управляющих полевых транзисторов

                      Выбор максимального напряжения стока довольно прост.Возьмите максимальное входное напряжение, которое подается через канал, когда МОП-транзистор выключен, и добавьте около 20%. Эти 20% помогают с переходными процессами, такими как пики, которые мы видели на краях волны на предыдущем слайде, а также с временными перегрузками или входными колебаниями.

                      Теперь я никогда не обращаю особого внимания на характеристики максимального тока стока мощных полевых МОП-транзисторов, потому что они указаны таким образом или способами, которые никогда не соответствуют реальным условиям эксплуатации. Вы можете увидеть, например, максимальный ток стока 200 ампер, и он непрерывный, а не импульсный.Звучит потрясающе, правда, но это при температуре 25 °C. Даже если бы этот полевой МОП-транзистор имел RDS(on) при одном миллиоме на основе I в квадрате R, рассеиваемая мощность составила бы 40 Вт. Современные пакеты, такие как Power SO-8, мой нынешний фаворит, могут снизить свое тепловое сопротивление примерно до 50 градусов C на ватт, если вы подключите достаточное количество меди и термопасты к их открытым контактам питания или выводам, но если вы сделаете некоторые умственные Если посчитать и подумать, что 40 ватт умножить на 50 °C — это повышение температуры на 2000 градусов, то я согласен.При токе 200 ампер такой полевой МОП-транзистор практически испарится. Я не обновлял этот слайд около года, и с тех пор вышел новый пакет, который мне очень нравится. Три на три миллиметра в стиле QFN Power 3×3.

                      Power 3×3 — не настоящее имя. У каждого производителя МОП-транзисторов есть свое имя, но хорошая новость заключается в том, что все они совместимы по размеру. Это как мини Power SO-8 с почти таким же хорошим термическим сопротивлением, но занимает примерно половину площади. Чтобы получить максимальную производительность от такого рода упаковки, поместите как минимум четыре термоперехода непосредственно в слив, который также является контактной площадкой.


                      Выбор радиаторов для блоков питания

                      TO-220, вероятно, единственный корпус со сквозным отверстием, который вы, вероятно, будете использовать с понижающим регулятором. Гораздо больший TO-247 действительно слишком велик и в большинстве случаев имеет слишком большую индуктивность выводов для понижающих стабилизаторов, работающих на частоте 50 кГц и выше. Подобно тепловым выражениям, которые я обсуждал в начале раздела 1-1, это уравнение для теплового сопротивления радиатора является первым порядком и не очень точным. Как обычно, лабораторные испытания являются ключевыми для управления температурным режимом.Одно замечание об излучаемых излучениях и теплоотводах. Чем больше площадь, к которой подключен коммутационный узел, тем больше он будет излучать электромагнитные помехи.

                      Сток полевого МОП-транзистора со стороны низкого напряжения подключен к узлу переключателя, поэтому всякий раз, когда вы используете этот корпус 220, я предлагаю изолировать его от радиатора с помощью теплопроводной изолирующей прокладки. Они доступны в виде наклеек. Другой возможностью является использование TO-220 FP или полного пакета, который имеет электрически изолированный сливной клапан.


                      Управляющий полевой транзистор: потери проводимости

                      Мне нравится разбивать потери в управляющем МОП-транзисторе на три основные части.Из этих потерь проводимости легко подсчитать, и это было бы точно, если бы не было так сложно определить два RDS(on) MOSFET. Проблема с RDS(on) возникает из-за многих вещей, но главная из них одна, RDS(on) меняется в зависимости от напряжения на затворе. Это очень важно при подключении управляющей ИС к внешнему МОП-транзистору. Большинство современных ИС управления практически для любой типологии переключения включают драйверы затвора MOSFET, но в большинстве случаев напряжение управления затвором является фиксированным. Крайне важно использовать полевой МОП-транзистор с RDS(on) и другими характеристиками, указанными для напряжения привода затвора.Это нормально иметь более высокое напряжение затвора.

                      Например, шестивольтовый привод затвора для полевого МОП-транзистора с логическим уровнем, указанный на уровне 4,5 вольт, вполне подойдет. Но если вы соедините стандартный управляющий MOSFET, которому требуется 10 вольт от затвора к истоку, всего с шестью вольтами от затвора, канал не будет включаться полностью. RDS(on) будет намного выше, и полевой МОП-транзистор, скорее всего, сгорит. Во-вторых, RDS(on) изменяется пропорционально температуре. Если максимальное значение превышения температуры не указано в техпаспорте, его можно оценить, умножив типичное значение при 25 °C на 1.3


                      Управляющий полевой транзистор: потери переключения

                      Потеря переключения происходит по двум основным причинам. Во-первых, время нарастания и спада напряжения и тока не является мгновенным. Хорошим компромиссом между эффективностью и электромагнитной совместимостью обычно является время нарастания или время спада в диапазоне от 20 до 50 наносекунд. В течение времени перекрытия, когда через канал протекает ток, а через него напряжение, а напряжение, умноженное на ток, равно мощности. Во-вторых, паразитная часть полевого МОП-транзистора должна заряжаться и разряжаться каждый раз, когда он включается или выключается, и потребляет энергию.Энергия, разделенная на время, снова является силой.

                      Это уравнение для потерь при переключении не является точным для фактических потерь при переключении, но оно служит для составления электронной таблицы и сравнения относительных потерь полевых МОП-транзисторов одного и того же производителя. Причина, по которой я говорю это, заключается в том, что разные производители указывают свои устройства с разными условиями, поэтому довольно сложно сказать, что два устройства от двух разных поставщиков, даже со схожими характеристиками на бумаге, действительно одинаковы. Лабораторные испытания по-прежнему остаются лучшим способом найти лучшие силовые полевые МОП-транзисторы.Обратите внимание, что потери при переключении пропорциональны частоте переключения. Более высокая частота означает большее перекрытие тока и напряжения и большее количество паразитных зарядов и разрядов конденсаторов в единицу времени. Это основная причина того, что низкочастотные схемы более эффективны.


                      Полевой транзистор управления: потеря заряда затвора

                      Потери заряда затвора

                      , как правило, довольно малы по сравнению с потерями проводимости и потерями переключения, но есть ключевое отличие. Это происходит не в самом MOSFET, а в драйвере затвора, и это обычно управляющая ИС.Все больше и больше интегральных схем управления доступны в корпусах с открытыми выводами питания или контактными площадками, но все еще есть много старых контроллеров, которые по-прежнему являются отличными деталями. Однако их корпуса типа SOIC или TSSOP имеют тепловое сопротивление порядка 100 °C на ватт. Казалось бы, небольшое рассеивание, управляющее затворами больших полевых транзисторов, может привести к перегреву контроллера.

                      Для PFET

                      не требуется так называемая схема начальной загрузки, показанная здесь, но NFETS гораздо более распространены, а загрузочная планка представляет собой тип зарядового насоса, который заряжает CBOOT до VCC, когда узел переключения, подключенный к источнику FET, находится на земле. .Диод DBOOT предотвращает разрядку конденсатора CBOOT, когда исток управляющего полевого транзистора подлетает к VN, и поэтому CBOOT служит резервуаром заряда. Я не показываю это здесь, но фактическое рассеивание в большинстве управляющих ИС фактически равно входному напряжению, умноженному на общий заряд затвора и частоту переключения.

                      Это связано с тем, что большинство контроллеров имеют внутренний линейный регулятор для генерации VCC из VN. Тот же ток, необходимый для управления полевыми транзисторами или полевыми транзисторами, также снижает мощность VN до VCC.В заключение, когда вы проводите температурные испытания, обязательно следите за своей управляющей ИС, а также за этими переключателями питания.


                      Суммирование потерь на полевых транзисторах и проверка T J

                      В современной упаковке MOSFET больше не всегда значит лучше, но большая площадь меди и больше тепловых переходов — это хорошо. Оба имеют обратный экспоненциальный спад. Это означает, что удвоение меди или количества переходных отверстий намного лучше, чем одно, но 20-кратное увеличение количества меди или переходных отверстий обеспечивает убывающую отдачу.Тепловые переходы должны быть непосредственно под термопрокладкой, сливом MOSFET, чтобы работать лучше. Это означает, что вы должны поговорить с вашим производителем печатных плат и вашим контрактным производителем, чтобы найти наилучший компромисс между стоимостью и технологичностью. Мой личный любимый размер — отверстие размером 250 микрон, это одна четверть миллиметра. С наружным диаметром 500 мкм или полмиллиметра.

                      И мне нравится располагать их на расстоянии не менее одного миллиметра друг от друга, но недавно я был удивлен доплатой за конструкцию, которая требовала минимального диаметра сквозного отверстия 0.7 миллиметров, чтобы использовать сверло 0,25 миллиметра. В любом случае, отверстия размером 250 микрон или меньше с меньшей вероятностью впитывают или стекают припой с термопрокладки во время сборки. Это важно, поскольку любые пустоты, то есть воздушные зазоры между термопрокладкой и печатной платой, будут увеличивать тепловое сопротивление полевого МОП-транзистора. Иногда резко.


                      Рециркуляционный диод

                      В общем, я использую диоды для цепей, которые большую часть времени имеют коэффициент заполнения 50%.Это означает, что управляющий полевой транзистор проводит ток в течение большей части цикла переключения. Также я склонен использовать диоды с выходными токами в три ампера и ниже. Хотя в некоторых более крупных диодах используется современная упаковка с низкой индуктивностью и низким тепловым сопротивлением, которая может выдерживать пять ампер и более.

                      В большинстве руководств по проектированию рекомендуются кремниевые диоды Шоттки, но они не всегда объясняют, почему. PN-диоды, даже сверхбыстрые выпрямители, заявляют, что электроны и дырки выходят из областей барьера, когда они включаются и выключаются.Это так называемая потеря прямого восстановления или потеря обратного восстановления. У диодов Шоттки нет этой проблемы, но у диодов Шоттки есть емкость перехода, поэтому они не идеальны. Кроме того, при температуре перехода выше 100 °C или около того утечка обратного тока диодов Шоттки начинает довольно быстро увеличиваться. Фактически экспоненциально. В общем, диоды Шоттки использую не задумываясь до 100 вольт. Кремниевые Schottky доступны до 200 вольт, но я оцениваю их в каждом конкретном случае.


                      Уравнения для расчета рециркуляционных диодов

                      Для возможности обратного напряжения я использую тот же критерий для диодов, что и для МОП-транзисторов. Максимум, который видит диод, это VN max, поэтому я добавляю к этому запас 20% для обработки переходных процессов и перегрузок. Теперь я сказал, что диоды Шоттки имеют паразитную емкость, поэтому есть составляющая потерь на переключение, но она довольно мала по сравнению с потерями на проводимость, и я не буду ее вычислять. Вместо этого я начинаю с расчета средней высоты трапециевидной волны импульсов тока, которую должен выдерживать диод.Затем я выбираю устройство с номинальным постоянным прямым током примерно на 10% выше, чем ID max.


                      Потери мощности на рециркуляционном диоде

                      Предполагается, что потери на диоде представляют собой все потери в прямом направлении. Используя простое выражение, показанное здесь. Как обычно, сложной частью управления температурным режимом является выбор подходящего корпуса, который основывается на тепловом сопротивлении и конструкции печатной платы. Некоторые из более новых предложений, такие как eSMP и Power DI5, не только имеют лучшее тепловое сопротивление по площади основания, аналогичное SOD-123 или SMP соответственно, но также имеют меньшую индуктивность.

                      Вы видели трапециевидную форму волны тока с острыми краями, поэтому меньшая индуктивность прекрасно подходит для ЭМС. Минимизация индуктивности является причиной того, что я не предлагаю на этом слайде какие-либо пакеты Ldi/dt.


                      Синхронный полевой транзистор, полевой транзистор «нижнего плеча»

                      Два основных фактора влияют на решение использовать синхронный МОП-транзистор вместо диода. Рабочий цикл и выходной ток. Когда рабочий цикл низкий, скажем, 25% или ниже, то переключатель низкой стороны проводит ток в течение большей части цикла переключения.Это улучшает усиление и эффективность, которые вы получите, используя MOSFET вместо диода. Помните, что падение напряжения на диоде всегда составляет около 0,5 вольт, тогда как падение напряжения на МОП-транзисторе может быть менее 50 милливольт. Когда выходной ток выше трех ампер или около того и определенно выше пяти ампер, синхронный МОП-транзистор становится действительно необходимым. Потому что немногие диоды могут выдерживать рассеивание более 1,5 Вт. Не говоря уже о 2,5 Вт или более, и это то, что вы получаете при токах в три ампера, пять ампер или выше.

                      Существуют некоторые исключения в других типологиях, таких как обратноходовой преобразователь, в котором используются большой диод и радиатор. За доллар, хотя рассеивание более одного ватта на диоде заставляет меня вместо этого рассмотреть полевой МОП-транзистор.


                      Уравнения рабочего цикла, Sync Buck

                      Если вы смотрели первые два занятия этого семинара, то видели, что практические рабочие циклы всегда выше идеальных рабочих циклов, потому что некоторое напряжение всегда падает или теряется на каждом элементе цепи питания, по которому проходит ток.Когда оба ключа являются полевыми МОП-транзисторами, обычно не стоит пытаться вычислить, каково их падение напряжения. Тем более, что RDS(on) очень трудно предсказать. Плюс просадки напряжения на постоянном сопротивлении дросселя питания, просадки в ретрейсах ПК на любых входных фильтрах. Короче говоря, один из способов избежать всех этих небольших расчетов — оценить энергоэффективность, а затем разделить идеальный рабочий цикл на эту эффективность.

                      Понижающий преобразователь настолько хорошо охарактеризован, что часто можно найти аналогичную схему с эффективностью, на которую стоит обратить внимание.Даже если нет ничего близкого, я обычно начинаю с эффективности около 95%.  


                      Принципы проектирования синхронных полевых транзисторов

                      Максимальный предел напряжения стока такой же, как и для управляющего полевого транзистора. Просто добавьте около 20% для запаса прочности к максимальному входному напряжению. Кроме того, те ограничения тока стока, которые вы видите в таблицах данных, по-прежнему предназначены для нереалистичных условий, поэтому продолжайте их игнорировать. Это точно такие же корпуса, которые я предложил для управляющего полевого транзистора, но, как мы увидим на следующих нескольких слайдах, кремний внутри них выбирается исходя из разных плюсов и минусов.


                      Синхронный полевой транзистор: потери проводимости

                      Здесь отсутствующий термин больших потерь — это потери при переключении. Причина отсутствия заключается в том, что внутренний диод синхронного полевого транзистора включается раньше, чем канал. Это сделано специально. Чтобы предотвратить одновременное включение верхнего и нижнего МОП-транзисторов. Когда это происходит, это называется прострелом.

                      Когда огромное количество тока проходит через оба полевых транзистора, потому что источник эффективно замыкается накоротко, и обычно один из обоих полевых МОП-транзисторов взрывается, часто унося с собой кучу других компонентов.В любом случае, когда внутренний диод включается, напряжение стока уменьшается с VN до прямого напряжения внутреннего диода. Обычно около одного вольта. Это делает потери при переключении незначительными. По этой причине полевые транзисторы, которые включаются медленнее, но имеют более низкий RDS(on), предпочтительнее для использования в качестве синхронных переключателей, и вы часто увидите строку в разделе типичного приложения на первых страницах их спецификаций, говорящую: «Оптимизировано для синхронное выпрямление». Потери при зарядке затвора по-прежнему являются гораздо меньшим термином, но есть две причины, по которым вам следует уделить этому больше внимания, чем заряду затвора управляющего полевого транзистора.Во-первых, поскольку синхронизирующий полевой транзистор кажется более крупным устройством, чтобы иметь более низкий RDS (вкл), он имеет более высокий заряд затвора, а это означает более высокий средний ток для зарядки и разрядки этой емкости затвора.

                      Два, опять же, я написал VCC в термине потерь, и это напряжение обычно является выходом внутреннего линейного регулятора ИС управления, но тот же зарядный ток течет внутри ИС управления от VN, вход во внутреннюю линейную регулятор к VCC. Это означает, что фактически вы должны заменить VCC на VN.Значение входного напряжения питания для большинства случаев в этом уравнении. Это может добавить до сотен милливатт, а сотни милливатт с корпусами ИС управления высоким тепловым сопротивлением, такими как SOIC или TSSOP, могут привести к перегреву.


                      Суммирование потерь на полевых транзисторах и проверка T J

                      На самом первом занятии этого семинара я упомянул, что уравнение повышения температуры электронных компонентов очень простое, но его члены очень трудно предсказать.

                      Охлаждение полевого МОП-транзистора

                      особенно сложно, потому что уравнения потерь не очень точны, а значения теплового сопротивления также не очень точны. Метод проб, ошибок и опыт очень важны для этой части конструкции импульсного преобразователя. Это изображение из раздела разводки печатных плат семинара, и оно показывает, как массивная медь, прикрепленная к горячему … Температура горячего узла может быть увеличена без увеличения общей площади. Это важно из-за излучаемых электромагнитных помех, но подробнее об этом в четвертой части, в разделе разводки печатной платы.


                      Параллельные переключатели питания: МОП-транзистор

                      Как правило, если я прогнозирую, что мощный полевой МОП-транзистор будет рассеивать более двух ватт мощности, или если я измеряю температуру корпуса МОП-транзистора в лаборатории и получаю 120 °C или более, то я рассматриваю либо лучше MOSFET, что означает устройство с меньшими потерями проводимости и, при необходимости, меньшими потерями переключения. Однако лучшие полевые МОП-транзисторы обычно стоят больше денег, и это нормально, если позволяет бюджет, но если есть место на печатной плате, я также рассматриваю возможность параллельного подключения двух или более устройств.Это предполагает, что мы имеем дело с деталями для сервисного монтажа, которые не могут в полной мере использовать радиатор. Теперь TO-220 — один из немногих корпусов со сквозными отверстиями, которые я все еще рассматриваю за деньги, но его неизбежная большая индуктивность выводов означает, что я не часто его использую. Удачное использование параллельных МОП-транзисторов заключается в том, что проблематично то, что RDS (вкл) повышается с температурой, что в этом случае на самом деле полезно. Рассмотрим схему справа. Q1 и Q2 имеют один и тот же номер детали, и они оба управляются одним и тем же напряжением, которое гарантированно будет выше порога включения затвора.

                      Их каналы значительно улучшены. Мы также предполагаем, что они имеют одинаковую площадь меди, соединенную с дренажными выводами, и одинаковое количество термопереходов и т. д., так что их тепловые сопротивления максимально равны. Когда мы пропускаем через них постоянный ток [неразборчиво 00:16:57], происходит следующая последовательность. Один из них [неразборчиво 00:17:05] разделяется между двумя устройствами, и, поскольку они являются реальными частями, RDS(on) одного из них немного ниже и потребляет больше тока. Предположим, что это Q1.Во-вторых, поскольку Q1 потребляет больше тока, он нагревается больше, чем Q2. В-третьих, из-за положительного температурного коэффициента RDS(on) Q1 увеличивается быстрее и вскоре становится равным RDS(on) Q2. В-четвертых, ток в обоих полевых транзисторах теперь одинаков. Если Q2 начнет потреблять больше тока, чем Q1, его RDS(on) увеличится пропорционально, и ток снова уравновесится.


                      Параллельные переключатели питания: диод

                      Запараллелить диоды — это совсем другое дело и вообще не рекомендую.Любой, кто работал с мощными светодиодами, сталкивался с той же проблемой. Это связано с отрицательным температурным коэффициентом прямого напряжения любого диода. Я много тестировал мощные светодиоды, ни один из которых не делил ток очень хорошо, я устанавливал их параллельно. Хотя для этого эксперимента я использую два выпрямителя PN в корпусе DO-201, большом корпусе со сквозными отверстиями, который может непрерывно работать с тремя амперами. Какой бы диод ни имел более низкое прямое напряжение из-за допуска, он просто потребляет больше тока.В данном случае это D1, но вместо балансировки D1 ​​на самом деле потребляет все больше и больше тока, потому что его прямое падение напряжения нагревается. Это статичное изображение не показывает этого, но Id2 медленно падал, в то время как Id1 рос. На практике равновесие в конечном итоге установится, потому что в конечном итоге более высокий прямой ток Id1 приведет к увеличению его прямого напряжения, но два диода никогда не смогут правильно распределять ток.

                      Обратите внимание, что на практике вы можете найти некоторые двойные диоды, в которых использование одного и того же сабвуфера позволяет лучше распределять ток.Это потому, что у них очень близкие температуры. Однако с дискретными диодами ставить их параллельно — вообще очень плохая идея.


                      Многофазные и фазовращательные

                      Multiphase и Phase Shifting — это два метода, которые улучшают электрические шумы, энергоэффективность и тепловое управление. Либо для систем с очень высокой мощностью, либо для систем, в которых несколько понижающих регуляторов подключены к одному и тому же входному напряжению. Конечно, это также верно, когда к одному и тому же источнику входного сигнала подключено несколько импульсных стабилизаторов любой типологии, но когда таким образом сосуществует множество коммутаторов, они почти всегда являются долларами.

                      Обычно понижающие преобразователи потребляют мощные трапециевидные импульсы тока с высокими среднеквадратичными значениями от своих входных источников питания. Когда два или более понижающих преобразователя или фактически когда два или более коммутатора любой типологии получают свои входы от одной и той же шины, это всегда помогает синхронизировать их частоты переключения, а затем запускать их в противофазе.

                      Для двух переключателей, сдвинутых по фазе на 180 градусов. Среднеквадратичное значение входного тока значительно падает. Главным образом потому, что один коммутатор рисует отверстия высотой X ампер, а другой — Y ампер.Если бы они оба потребляли свой входной ток одновременно, общий импульс был бы равен X плюс Y ампер. Помните, что большие дельты от пика к пику увеличивают среднеквадратичное значение любой формы волны. Есть еще одно преимущество переключения в противофазе, заключающееся в том, что основная частота шума удваивается. Другими словами, два переключателя с частотой 200 кГц каждый потребляли бы входной ток с частотой 400 кГц, если бы они были синхронизированы и работали на 180 градусов в противофазе. Иногда это не так уж важно, потому что основная частота может попасть в полосу с более низким пределом кондуктивных электромагнитных помех, но в большинстве случаев предел электромагнитных помех остается прежним, и более высокая частота переключения может быть связана с меньшей индуктивностью и емкостью.Это означает меньшие, легкие и дешевые входные фильтры для индуктивности и емкости.


                      Синхронизация частоты переключения

                      Когда два или более импульсных регулятора работают на одной и той же входной шине, возникает вероятность биения частот. Частоты биений возникают чаще, когда два сигнала близки друг к другу по частоте, но не синхронизированы. Ярким примером является доллар, но отстрел и усиление доллара — это одно и то же. Как показывает моя схема, понижающие драйверы светодиодов в большом массиве могут вызывать большие частоты, которые могут проявляться в сумме слишком похожих, но не синхронизированных сигналов или в разнице этих двух сигналов.Мой пример на 500 килогерц, вероятно, будет генерировать большие частоты около одного мегагерца, а также около одного килогерца или около того, и обе проблемы будут проблемами для кондуктивных электромагнитных помех. Не все коммутаторы могут быть синхронизированы по частоте. Некоторые устройства используют часы, но не имеют входа для внешних часов. Многие другие, особенно в управлении светодиодами, используют гистерезисное или квадрагистерезисное управление и никогда не могут быть синхронизированы.

                      В таких случаях важно следить за входным напряжением в частотной области.Обычно с анализатором спектра. Более агрессивные входные фильтры, такие как индуктор, показанный здесь, являются одним из способов избавиться от проблем с частотой биений, но они стоят денег и занимают место на печатной плате. Синхронизация часов устраняет частоты биений, поэтому я рекомендую ее, когда это возможно. Во всех случаях, когда два или более импульсных преобразователя подключаются к одной и той же входной шине.


                        Далее: Раздел 3-1 — Компоновка печатной платы для ЭМС

                        Раздел 3-1 является началом специальной части, посвященной компоновке печатных плат для импульсных преобразователей.Мы начнем с рассмотрения катушек индуктивности и того, как они могут работать на нас или против нас, а затем перейдем к заземлению в качестве практической концепции. Оттуда будут исследоваться сигналы как потоки. Затем последовал эксперимент, призванный объяснить разницу между сопротивлением и импедансом. В заключительных частях раздела 3-1 будет рассмотрено, как электрический шум попадает к его жертве от источника, а затем рассмотрена защита от магнитных полей и от магнитных полей.

                      Ссылка на следующий раздел: 3-1 Компоновка печатной платы для EMC

                      Ссылка на предыдущий раздел: Понижающий преобразователь 2-2, часть 2

                       

                      частая причина отказа

                      Продукты и приложения Драйвер MOSFET: частая причина отказа

                      Автор/редактор: Маркус Рем * / Йохен Шваб

                      Надежные источники питания являются основным условием низкой частоты отказов электроприборов. В этой статье описаны типичные проблемы с электропитанием и способы их предотвращения.

                      Связанные компании

                      Маркус Рем за работой: «Начинайте тестировать блок питания как можно раньше».

                      (Снимок: IB Rehm)

                      Сегодня в переключающих транзисторах почти всегда используются МОП-транзисторы.Они недороги и имеют небольшие потери на переключение и проводимость даже при высокой диэлектрической прочности. Кроме того, ими относительно легко управлять, и доступно множество интегральных схем драйверов. Однако вы должны быть осторожны, чтобы MOSFET и микросхема драйвера подходили друг к другу. Снова и снова я обнаруживаю сбои возбуждения из-за плохой конструкции переключающего транзистора и драйвера.

                      Галерея

                      Галерея с 6 изображениями

                      Что-то не так с выбором драйвера затвора MOSFET?

                      На рис. 2 показана типовая принципиальная схема с полевым МОП-транзистором M 1 и микросхемой драйвера затвора.Также показаны переключаемая индуктивность L1, токоизмерительный резистор R3 и цепь между драйвером и затвором для оптимизации поведения при включении и выключении (R 1 , D 1 , R 2 ). Вы почти всегда выбираете драйвер, который стоит как можно дешевле и едва ли может обеспечить пиковый ток, необходимый для быстрой зарядки затвора.

                      FET A становится низкоимпедансным в диапазоне от 0,5 до 1,5 В на затворе, с FET B — от 1 до 4 В, а с FET C — от 3 до 4.5 В. Затем ток используется для управления полевым транзистором. МОП-транзисторы с низким пороговым напряжением затвора часто хвалят как современные и хорошие. Энергия экономится — напряжение равно квадрату рассеиваемой мощности.

                      Рис. 3: Выдержки из различных спецификаций полевых МОП-транзисторов.

                      (Изображение: Markus Rehm)

                      Конечно, этого напряжения на затворе недостаточно для хорошего включения. Для достижения низкого сопротивления включения (сопротивление Drain Source ON, R DSon ) необходимо применять значительно более высокое напряжение затвора, т.е.г. 10 В. Для управления MOSFET с высоким импедансом, т. е. для его выключения, напряжение затвора должно быть постоянно и значительно ниже порогового напряжения. На схеме видно, что драйвер тянет на «низкий». Но что значит «низкий»? Четкий ответ, «низкий» должен быть нулевым вольтом или, по крайней мере, почти нулевым вольтом.

                      Рисунок 4: Фрагменты технических характеристик различных микросхем драйверов затвора

                      (изображение: Markus Rehm)

                      Давайте рассмотрим подробнее.На рис. 4 показан пример соответствующих выдержек из спецификаций двух разных микросхем драйверов затворов. С драйвером «низкий» означает в худшем случае 1,5 В — трудно поверить, но это правда! Это подходит для управления полевым транзистором C, но с двумя другими полевыми транзисторами A и B переключающий транзистор не запирается должным образом в выключенном состоянии!

                      Как я уже сказал, это в худшем случае, который настолько редок, что, вероятно, не возникает во время разработки. Только после серийного производства эти неблагоприятные сочетания будут возникать и приводить к «необъяснимым» отказам, если уж очень повезет в финальном испытании, но в основном только с заказчиком в его аппарате.

                      Драйвер B подходит гораздо лучше, так как «низкий» означает макс. 35 мВ. Мне не нужно упоминать, что этот тип намного дороже. Вы сами решаете, оправдывают ли эти дополнительные расходы более высокую надежность. Многим производителям блоков питания приходится выживать до последнего цента и, конечно же, решать — за более дешевую версию! Ведь во время испытаний на выносливость ничего не сломалось.

                      Влияет ли драйвер затвора MOSFET в случае помех?

                      Помехи, происходящие в устройстве или поле, могут, например, внести дополнительный заряд в затвор через паразитную мощность мельницы (от стока к истоку).Это может привести к нежелательному включению переключающего транзистора и вызвать взрыв. Поэтому чрезвычайно важно, чтобы драйвер держал гейт на очень низком импедансе!

                      Поскольку сегодня некоторые таблицы данных «замазаны» по стратегическим соображениям рынка или важные свойства представлены нечетко, можно также проверить иммунитет самостоятельно. Просто подайте ток непосредственно на затвор через резистор во время работы и измерьте напряжение затвора, когда оно достигнет критического порогового напряжения.Тогда вы знаете, какой связанный ток помех может выдержать источник питания.

                      Рис. 5: Эффективное улучшение достигается за счет сопротивления от затвора до истока.

                      (Источник: Маркус Рем)

                      Эффективное улучшение достигается за счет сопротивления от ворот к истоку (R gs ), как показано на рис. 5. Мой начальник натянул бы меня за уши раньше, если бы я забыл о таком сопротивлении .

                      К сожалению, я вижу во многих отказах, что этот резистор затвор-исток отсутствует.Многие разработчики считают, что достаточно современной микросхемы драйвера. Конечно, даже без этого резистора блок питания работает на лабораторном стенде и во время ресурсных испытаний. Кроме того, он не показан в большинстве примечаний по применению. Неудачи приходят только тогда, когда они причиняют боль — у клиента в поле. Затем заказчик обвиняется в плохом обращении со своими блоками питания, были проведены всесторонние испытания на выносливость, и отказов не было вообще.

                      Следует также отметить, что этот резистор затвор-исток обычно очень прост в установке.Независимо от того, SMD или сквозной, между затвором и истоком всегда есть место для резистора 0603. Тогда возникает вопрос, какое значение резистора должно быть? В общем: 47 кОм лучше, чем ничего, а вот 22 кОм или даже 10 кОм должно быть. Это, конечно, зависит от используемого драйвера и полевого МОП-транзистора, а также важную роль играет компоновка.

                      Многие думают, что толстая линия от затвора до драйвера является самой важной, потому что ток затвора большой и короткий.Но ток всегда течет по кругу, т.е. при выключении через землю драйвера, далее через шунт R3 и к истоку! Эта область должна быть небольшой, общая длина должна быть как можно короче, и не должны использоваться переходные отверстия. Это хорошо для иммунитета и эмиссии.

                      Следует также отметить, что «современные» MOSFET оптимизированы не только для низкого порогового напряжения затвора, но и для малой емкости затвор-исток. Оба уменьшают потери водителя, но ухудшают иммунитет. Поэтому конденсатор C gs (ок.1 нФ, не показан) можно использовать параллельно R gs . Иногда вы также можете увидеть стабилитрон от затвора до истока, например. 15 В, чтобы избежать опасных перенапряжений.

                      Драйвер должен подавать необходимый ток через дополнительный R gs (и, возможно, C gs ), что увеличивает потери мощности. В принципе, ко всем частям схемы относится следующее: либо высокое сопротивление и восприимчивость к помехам, либо низкое сопротивление и большие потери.

                      Рис. 6. В зеленом пунктирном прямоугольнике показан выходной каскад микросхемы драйвера затвора в качестве дополнительного выходного каскада.Красная стрелка обозначает пусковой ток в верхнем полевом транзисторе, синяя стрелка — ток отключения в нижнем полевом транзисторе.

                      (Изображение: Markus Rehm)

                      Действительно ли драйвер MOSFET всегда включен или выключен?

                      На рис. 6 показан выходной каскад драйвера затвора, который в основном состоит из двух транзисторов. Верхний транзистор (Top-FET Q 1 ) устанавливает на выходе высокий уровень, чтобы включить FET M 1 , нижний транзистор (Bottom-FET Q 2 ) устанавливает низкий уровень, чтобы выключить FET M1.Понятно — где проблема?

                      В идеале должно быть только два состояния, либо «Q 1 включено и Q 2 выключено», тогда полевой транзистор M 1 включен, либо «Q 1 выключено и Q 1 включено» а затем FET M1 выключен. На самом деле это невозможно. Оба транзистора не должны проводить одновременно, иначе возникает «горячая ветвь», т.е. короткое замыкание по напряжению питания V CC через Q 1 и Q 2 . Таким образом, всегда есть точки переключения, где выход драйвера имеет высокое сопротивление!

                      В спецификациях драйверов это, к сожалению, в основном не указано.Подсказки даются по «времени задержки», «времени нарастания» и «времени спада». И то информация почти всегда при 25°С, а какая ИМС работает при этой температуре?

                      Возьмем пример с частотой переключения 100 кГц и временем переключения 100 нс каждый. Это приведет к состоянию высокого импеданса 200 нс в течение 10 мкс, что означает 2% периода! Опять же, только резистор от затвора к истоку помогает свести к минимуму риск того, что переключающий транзистор случайно не включится в неподходящий момент из-за помехи.

                      Если не один коммутирующий транзистор, а два, то тема вождения еще более критична. А если переключающий транзистор плавает в полумосте, т.е. не имеет фиксированного опорного в истоке, то корректное измерение беспотенциальным пробником тоже затруднено.

                      Обнаруживаются ли ошибки разработки при испытании на выносливость?

                      Многие из моих клиентов считают, что они обнаруживают ошибки разработки в результате интенсивных испытаний на выносливость в температурном шкафу с различными циклами нагрузки и профилями включения-выключения.К сожалению, это не тот случай.

                      Если во время испытания на выносливость происходит «необъяснимый» сбой, предполагается, что испытание было слишком сложным и что это не соответствует реальному случаю. С разработкой уже покончено, наконец-то получены необходимые согласования и напечатаны брошюры. Никто не осмеливается поднять руку и заказать дополнительное расследование, не говоря уже о переделке.

                      Кроме того, обычно такие отказы возникают только после многих лет эксплуатации в полевых условиях из-за нарушений окружающей среды, старения компонентов или из-за допусков компонентов.

                      Наконец, интересный пример

                      На большом производственном предприятии случались сбои в подаче электроэнергии, очень редко, но последствия были очень дорогими, потому что тогда все стояло на месте, и требовалось много времени, чтобы производство снова заработало нормально. Во время сбоев был пробит коммутирующий транзистор, перегорел предохранитель и частично перегорела микросхема драйвера затвора или шунтирующий резистор, один раз также расплавилась дорожка проводника.

                      Мой анализ показал, что кастомизированный блок питания не так уж и плох (для нас, швабов, это значит хорошо).Честно говоря, я не нашел бага разработки, что бывает очень редко, и воспроизвести баг тоже не удалось. Однако я заметил, что упомянутая выше «петля разрывного тока» была немного длинной, площадь была большой и было даже два переходных отверстия. Возможно, именно здесь были уловлены помехи от производственной установки?

                      В отчаянии я пожаловался на это и рекомендовал установить резистор между воротами и источником. У меня не было веских аргументов, но я исключил все остальное.Производитель блока питания был зол, потому что ему пришлось реализовать «совершенно ненужное изменение». Сначала припаял SMD-резистор вручную, а затем немного переделал компоновку. Через несколько лет я узнал, что в последующие годы провалов больше не было.

                      Таким образом, вы избегаете отказов переключающего транзистора и схемы драйвера:

                      • Существуют разные пороги напряжения микросхем драйверов и затворов MOSFET. Они должны подходить друг к другу, читайте спецификации для деталей и изучайте мелкий шрифт!
                      • На затворе всегда присутствуют высокоимпедансные элементы, которые опасны, поскольку помехи могут привести к срабатыванию переключающего транзистора.Поэтому всегда устанавливайте резистор от затвора до истока очень близко (например, от 4,7 до 22 кОм).
                      • Важна и компоновка: токовые петли включения и выключения запишите на принципиальной схеме и отследите их на плате, не растягивайте большие участки, избегайте переходных отверстий. Это позволяет избежать дополнительных импедансов в цепи управления и снижает восприимчивость к помехам.
                      • Инструкции также применимы, если драйверный каскад установлен незаметно.

                      Наконец, важный совет: Многие драйверы затворов уже встроены в ИС контроллера SMPS.Это значительно упрощает разработку импульсных источников питания. При выборе контроллера обратите внимание на внутренний драйвер. Для этого требуется много полупроводникового пространства, и это стоит денег. Именно поэтому там часто делаются сбережения. Оставьте пальцы дешевых ИС, где драйвер недостаточно указан. Инвестируйте немного больше в хороший драйвер ворот и сэкономьте на гораздо более высоких затратах, связанных с полевыми возвратами. Кроме того, вы можете спать намного лучше ночью!

                      Эта статья была впервые опубликована на немецком языке компанией Elektronikpraxis.

                      * Профессор Маркус Рем преподает промышленную и силовую электронику в Фуртвангенском университете прикладных наук с 2008 г., где он был назначен почетным профессором в 2019 г. С 2012 г. он прочитал более 30 лекций на национальных и международных конгрессах, а с 2017 г. провел однодневные семинары по надежным источникам питания от имени ELEKTRONIKPRAXIS, Vogel Communications Group.

                      (ID:46234790)

                      Физика 122: Лаборатория 7а

                      Физика 122: Лаборатория 7а

                      Лабораторная работа 7a: Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)

                      Мы живем в цифровом мире.Нет, подождите… Мы живем в аналоговом мире. Что он? Пожалуй, самое справедливое утверждение, что мы сформировали цифровую интерфейс к нашему фундаментально аналоговому миру. Поэтому каждый раз, когда мы хотим выразить аналоговая величина (обычно напряжение, даже если напряжение представляет собой некоторое другие вещи, такие как температура, временной интервал и т. д.) в цифровой форме потребляемый компьютером, нам нужен аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Точно так же, когда нам нужно, чтобы компьютер представил аналоговую величину миру, нам нужен цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП).

                      ЦАП

                      в некотором смысле более фундаментален, так как большинство реализаций АЦП использовать ЦАП. В одной форме выходной сигнал ЦАП сравнивается с аналоговым. количество (через компаратор, разумеется), а цифровой вход на ЦАП пробежался по диапазону чисел, пока не совпадут два (или знак изменения сравнения).

                      Мы создадим собственный 8-битный ЦАП, способный преобразовывать значение из 0–255 в напряжение (возможно, от 0,0 В до 2,55 В, с 10 мВ на шаг, но этот «выигрыш» легко упорядочить/модифицировать).мы построим ЦАП из трех каскадов операционных усилителей в суммирующих конфигурациях. Один операционный усилитель обрабатывает младшие четыре бита, еще один старшие четыре бита и последний операционный усилитель объединяет выходные данные этих двух параметров в конечное значение. Часть Цель этой лабораторной работы — ознакомиться с использованием операционных усилителей, хотя это очень ограниченное воздействие по сравнению с разнообразием их Приложения.

                      В конечном счете (в лабораторной работе 7b) мы предоставим 8 цифровых битов, используя GPIO Raspberry Pi. Потому что мы не можем доверять напряжению между контактами. согласованность выхода GPIO, мы будем использовать логический сигнал от каждый контакт для управления переключателем FET в нашей схеме, которая направляет чистый и стабильное ноль или 5 вольт на суммирующие входы ОУ.Мы будем использовать лабораторные блоки питания для обеспечения источника 5 В, но настоящий приверженец будет использовать встроенный регулятор или даже источник опорного напряжения (возможно, буферизованный операционным усилителем) для установки входов.

                      Настоящая лаборатория

                      Некоторые из приведенных ниже инструкций не являются полностью описательными. Ты Осталось разобраться с некоторыми вещами самостоятельно.

                      ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Важно!

                      Осмотрите и перепроверьте все соединения перед включением питания. поставка. Также установите напряжение на источнике питания (до ±15 В) перед до окончательного подключения и включения.

                      Лабораторная процедура
                      1. Изучите электрическую схему для ознакомления с компонентами, которые вы будете использовать, как они установлены и как схема работает. Определите, какие лиды будут наиболее значимыми, наименее значащий бит и т. д.
                      2. Подготовьте макетную плату для поддержки ±15 В, заземления и питания 5 В. Обратите внимание на распиновку ОУ, чтобы решить, где поставить +15 и где поставить −15. Подумайте, где вам понадобится 5 В, а где вам понадобится земля.Небольшая мысль заранее может спасти грязный крест-накрест договоренность позже. Блок питания может иметь отдельный (нерегулируемый) Питание 5 В, что предпочтительнее использования регулируемого.
                      3. Начните с входных каскадов, включая светодиоды и полевые транзисторы Использование 5% резисторы для согласующего резистора 10k и светодиода токоограничивающий резистор — нам не нужно потреблять наши прецизионные резисторы для этих функций. Для более яркого светодиода 220 Ом может быть лучшим выбором, учитывая выход 3,3 В Raspberry Pi GPIO по сравнению с выходом 3,3 В Raspberry Pi GPIO.750 Ом резисторы, выбранные для параллельного порта 5 В, изначально.
                      4. Установите резисторы для суммирующих переходов. если ты измерьте фактические значения резисторов для вашей суммирующей сети, вы, возможно, сможете позже объясню любые неточности на выходе ЦАП.
                      5. Временно соедините контакты истока на полевых транзисторах с землей и убедитесь, что каждый бит работает, когда вы подаете 5 В на вход. Протестировать зондирование нижнего конца соответствующего суммирующего резистора, где он встречается с FET (также убедитесь, что светодиоды работают).
                      6. Установите два четырехразрядных суммирующих операционных усилителя и убедитесь, что суммирующий работает в соответствии с битовым шаблоном, который каждый видит. На этом этапе два группы из четырех человек должны вести себя одинаково. Протестируйте каждый достаточно тщательно, чтобы вы уверены, что готовы идти дальше. Это предполагает прогнозирование какое правильное поведение :
                        1. Измерьте напряжение на выходе каждого каскада операционного усилителя. Вы уже иметь два (идентичных) четырехбитных ЦАП. Убедитесь, что выходное напряжение соответствует ожидания с учетом вашего битового шаблона.Для этого вычислить ток в суммирующий узел, а результирующее напряжение развивалось на резистор обратной связи.
                      7. Теперь подготовим окончательную суммирующую ОУ, с соответствующими резисторами. Соотношение суммирующих резисторов должно быть 16:1 (убедитесь, что вы понимаете почему это желательно).
                      8. Настройте оконечный резистор обратной связи, чтобы получить желаемое «усиление.» Вы можете захотеть, чтобы полная шкала была 10,0 В. Или 5,0 В. Или 2,55. В (удобно 10 мВ/шаг). Выбирай, и на самом деле вычислить сопротивление, которое будет выполнять эту работу.Для этого представьте горят все восемь бит. Отсюда можно вычислить токи в каждом первых двух суммирующих узлов и, таким образом, напряжения, подаваемые на узел суммирования второй ступени и, следовательно, сопротивление обратной связи, которое привести к полному напряжению. Выберите подходящий потенциометр (горшок) для дать вам правильный диапазон, а затем настроиться на полную шкалу. У нас есть банки на 1k и 2k; выберите тот, который дает вам наилучшую настройку для выбранного усиления.
                      9. Теперь ЦАП готов, и вы должны испытать его, чтобы построить поверьте, что это работает, как рекламируется.Выберите несколько входных битовых комбинаций (охватывающих диапазон возможностей) и запишите выходное напряжение, убедившись, что результаты имеют смысл. Кроме того, целевые конкретные выходные напряжения: выяснить соответствующий цифровой вход, настройте и посмотрите, приблизитесь ли вы к своему цель. Измените младший значащий бит, чтобы убедиться, что это ближе всего к вам. может добраться до вашей цели. К концу лабораторной работы вы хотите быть уверены на 100% что ваш ЦАП делает то, что должен.

                      Советы

                      • Светодиоды учитывают полярность: более длинная ножка подключается к плюсу; и обычно на ободе есть небольшая плоская поверхность: она идет в сторону — (соответствует полосе на символе диода).
                      • Расположите 8 бит таким образом, чтобы было удобно подключить 5 В к каждый из входов в любой 8-битной комбинации.
                      • Хороший способ расположить резисторы на макетной плате — согнуть одну ножку примерно на 180° так, чтобы он был параллелен разогнутой ноге. Затем обрезать разогнутая нога должна быть такой же длины, как и согнутая нога. Теперь резистор может быть вставлен в макетную плату, занимая ограниченное пространство.

                      Лаборатория 7a Рецензия

                      Отчет об этой лабораторной работе будет отложен до следующей недели, когда вы завершить второй этап этого проекта.Но не ленись про Это! Запишите всю необходимую информацию сейчас и напишите описание вашей схемы сейчас, вместе с любым выбором, который вы сделали, тестами, которые вы провели, и т. д. Таким образом, у вас будет хороший старт, и вы сможете записать слова на бумаге. пока воспоминания свежи. Включите описание теории, лежащей в основе реализация этой конкретной схемы. Как это работает? Убедить читателю, что ЦАП работает на 100%, включая таблицы входов и измеренных выходов и т. д.


                      Назад к 122-й странице физики .

                      Добавить комментарий

                      Ваш адрес email не будет опубликован.