Контроллер напряжения стабилизации стабилитронов

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: Прочие

Опубликовано: 18.03.2017 14:18

Просмотров: 2945

А. Алексенцев, Р. Проць г. Львов
Приведено описание устройства для контроля и подбора стабилитронов с автономным питанием. По сравнению с описанием в [1], отличается простотой реализации и использованием низковольтного источника питания.
В 9 номере журнала «Радиоаматор» за 2010 г. Е.Л. Яковлевым опубликован дайджест статьи из журнала «Amaterske Radio» по применению портативного измерителя напряжения стабилизации стабилитронов, которым совместно с цифровым тестером можно подобрать необходимые стабилитроны.

Вместе с тем автор подвергает сомнению выбор номиналов схемы и, в том числе, отсутствие данных трансформатора, считая, что схема включения таймера 555 генерирует завышенную частоту и трансформатор работает в неоптимальном режиме.
Нельзя не согласиться с сомнениями Е.Л. Яковлева. Кроме того, считаем, что использование для питания 9-вольтового элемента нерационально из-за его дороговизны и короткого времени работы. Также нет необходимости в применении трансформатора для получения высоковольтного напряжения, достаточно применить для этой цели катушку индуктивности (дроссель). Подобные схемы известны как преобразователи низкого напряжения в высокое. Нами разработана и реализована схема такого преобразователя применительно к использованию для контроля напряжения стабилизации стабилитронов (рис.1).
 
 Благодаря применению микросхемы К561ЛА7 и высокочастотного транзистора КТ940А с малым напряжением насыщения, напряжение питания удалось снизить до 2,5 В и использовать для обеспечения работы схемы всего два элемента 1,5 В.
Для управления работой транзисторного ключа VT1 собран генератор на элементах DD1.1 и DD1.2 и инвертор напряжения на включенных параллельно элементах DD1.3 и DD1.4. Скважность генерируемого напряжения можно изменять потенциометром R2, а частоту - подбором величин R1 или С1. Значение частоты и скважности определяется величиной индуктивности используемого дросселя L1. При оптимально выбранных частоте и скважности при открытом транзисторе ток через L1 линейно возрастает, накапливая энергию в индуктивности, при закрытом транзисторе ток должен быстро уменьшиться до нуля. При этом потребляемый от источника питания ток минимальный при максимальной накапливаемой энергии в дросселе. Генерируемый на коллекторе закрытого транзистора высоковольтный импульс через удвоитель напряжения VD2 и VD3 и резистор R4 подается на испытуемый стабилитрон VD. Тумблер SA1 включает контроллер. Для того чтобы напряжение на клеммах для подключения стабилитрона не достигало 80... 100 В, они на время подключения стабилитрона шунтируются кнопкой SA2. Контроллер позволяет испытывать стабилитроны с напряжением стабилизации до 30 В. Измерение напряжения
стабилизации осуществляется подключенным к клеммам цифровым авометром. Дроссель выполнен на ферритовом кольце к20х12х6 из феррита НМ2000, на которое намотаны 200 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,27 мм. Индуктивность дросселя около 5,2 мГн. Частота генератора составляет 23 кГц при скважности около 20. Потребляемый схемой ток при включении стабилитрона 24 В равен 28 мА и напряжении на конденсаторе С4 35 В и при включении стабилитрона 3 В - 35 мА и напряжении на конденсаторе С4 23 В.
При налаживании схемы следует учитывать, что выбранное соотношение индуктивности дросселя и частоты генератора близкое к оптимальному, и, если индуктивность изготовленного дросселя отличается от приведенной, то обратно пропорционально этому отличию следует с помощью R1 или С1 изменить частоту генератора. Потребляемый схемой ток сильно зависит от скважности импульсов: если она велика, то ток через дроссель не снижается до нуля, и среднее значение потребляемого тока велико при малом напряжении на выходе схемы, если она мала, ток потребления уменьшается, что также приводит к уменьшению выходного напряжения. Поэтому при подключении стабилитрона на 24 В следует регулятором скважности R2 выбрать оптимальное соотношение между выходным напряжением и током потребления. Кроме того, следует обратить внимание на форму импульса на коллекторе транзистора. Если фронты импульса не крутые, то следует выбрать более высокочастотный транзистор.
РА 2'2011
Литература
1. Яковлев Е.Л. Тестер для стабилитронов // Радиоаматор. - 2010. - №9 - С.53.