Petit régulateur de puissance. Schéma, description

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Petit régulateur de puissance. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Sur la base d'un puissant transistor à effet de champ à commutation, par exemple IRLR2905, vous pouvez assembler un régulateur de puissance de petite taille pour les appareils de chauffage (fer à souder, radiateur) ou d'éclairage (lampes à incandescence pour lampes portables ou fixes alimentées par une batterie de voiture).

Un schéma d'une variante possible d'un tel dispositif est représenté sur la Fig. 1. Le principe de son fonctionnement est basé sur la modification du temps d'activation du transistor à effet de champ.

Petit régulateur de puissance

Sur les éléments DD1.1, DD1.2, un générateur d'impulsions rectangulaire est assemblé. Leur fréquence de répétition est d'environ 15 kHz, le rapport cyclique peut être réglé de 1,01 à 100 avec une résistance variable R2. Les éléments DD1.3, DD1.4 sont utilisés comme amplificateur tampon, à partir de la sortie desquels les impulsions de commande sont envoyées à la grille du transistor à effet de champ VT1. Avec un niveau logique élevé (plus de 1,5 ... 2 V) aux sorties de ces éléments, la résistance du canal du transistor diminue à 0,027 Ohm. A ce moment, un courant traverse la charge dont la valeur dépend de sa résistance et de la tension d'alimentation. Lorsqu'un niveau logique bas est défini aux sorties des éléments, le transistor se ferme et aucun courant ne circule dans la charge. En faisant varier le rapport entre le temps pendant lequel le transistor est passant et le temps pendant lequel il est passant, le courant moyen traversant la charge peut être ajusté.

Le régulateur est connecté en série avec la charge, en respectant la polarité. Avec les caractéristiques et les types d'éléments indiqués dans le schéma, la tension d'alimentation peut être comprise entre 4 et 14 V. Elle est activée en fournissant la tension d'alimentation au microcircuit DD1 via l'interrupteur SA1, combiné au régulateur - résistance variable R2. Dans ce cas, pendant le temps où le transistor à effet de champ est fermé, le condensateur C4 est chargé à travers la diode VD1 et les contacts de l'interrupteur. Lorsque le transistor est ouvert, le microcircuit est alimenté par l'énergie emmagasinée par le condensateur C1. Le courant consommé par le microcircuit étant faible, la tension aux bornes du condensateur est approximativement égale à la tension d'alimentation.

La diode Zener VD1 limite la tension d'alimentation du microcircuit. Le fait est que selon les conditions techniques, il ne doit pas dépasser 15 V, mais lorsque le transistor se ferme, une FEM d'auto-induction se produit dans les fils reliant l'appareil à la charge et la tension aux bornes du condensateur C1 peut dépasser cette valeur. Avec de longs fils de connexion, cette FEM peut être importante, par conséquent, en série avec l'interrupteur SA1, vous devrez allumer la résistance R4 avec une résistance de plusieurs kilo-ohms. Soit dit en passant, cette résistance est également nécessaire si la tension d'alimentation est supérieure à 15 V.

Dans le régulateur, vous pouvez utiliser des microcircuits K564LA7, 564LE5, 564LA7, des diodes des séries KD521, KD522. Résistance R2 - SPZ-ZvM (avec un interrupteur), le reste - MLT, S2-33, R1-4, condensateur C1 - K53-1, K53-1A, K53-18 ou de petite taille pour montage en surface, C2 - K10-17-1.

Le régulateur est assemblé sur une carte de circuit imprimé en fibre de verre double face, dont un croquis est illustré à la fig. 2a. Les détails sont placés des deux côtés (Fig. 2, b), les conducteurs imprimés de différents côtés sont connectés par des cavaliers à travers les trous.

Petit régulateur de puissance

Les fils reliant le régulateur à la charge et à l'alimentation doivent être les plus courts possibles, d'une longueur supérieure à quelques centimètres, ils doivent être torsadés pour réduire l'inductance.

La mise en place du régulateur se réduit à la sélection des résistances R1 et R4. Pour ce faire, il est connecté en série avec la charge et en parallèle avec les contacts de l'interrupteur (ils doivent être ouverts, pour lesquels une bande de papier épais est placée entre eux), un milliampèremètre est connecté. En ajustant la puissance de charge avec une résistance variable R2, la tension aux bornes du condensateur C1 est contrôlée, qui doit être inférieure d'environ 0,5 V à la tension d'alimentation. Si à la puissance de charge maximale elle diminue, R1 doit être remplacée par une résistance de plus grande résistance, et si, au contraire, elle s'avère supérieure à la tension d'alimentation et atteint la tension de stabilisation de la diode zener VD1, vous devrez peut-être installer la résistance R4 (dans ce cas, à partir du conducteur imprimé auquel la sortie de la cathode de la diode VD4 est soudée, supprimez la zone délimitée sur la Fig. 2,b par des lignes pointillées).

Enfin, la nécessité d'activer la résistance R4 est déterminée en mesurant le courant consommé par le régulateur dans toute la gamme des tensions d'alimentation. Si elle ne dépasse pas quelques milliampères, la résistance R4 peut être omise. Sinon, il doit être choisi de manière à ce que ce courant ne dépasse pas 10 mA. Avec une tension d'alimentation supérieure à 15 V, la résistance de la résistance (en ohms) doit être d'au moins (Upit-15) / 0,01.

Avec un courant de charge supérieur à 5 A, le transistor doit être fixé par soudure (soudure à faible point de fusion) sur un dissipateur thermique - une plaque de cuivre d'une épaisseur de 0,5 ... 1 mm et d'une surface de plusieurs centimètres carrés.

Auteur : I. Nechaev, Koursk

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