Un simple régulateur à découpage. Schéma, description

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Un simple régulateur à découpage. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Parasurtenseurs

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Le régulateur à découpage décrit dans l'article de S. Kosenko "Conception d'un convertisseur abaisseur stabilisé pulsé" ("Radio", 2005, n°9, pp. 31-33) présente de bons paramètres. Cependant, certains d'entre eux peuvent être améliorés tout en simplifiant le dispositif.

Le schéma de la version proposée du stabilisateur est illustré à la fig. une.

Un simple régulateur à découpage

Un IRL4 à canal n avec une très faible résistance de canal (2505 mΩ) à l'état ouvert a été utilisé comme transistor de commutation (VT8). Il est contrôlé par un générateur contenant deux onduleurs. Le premier est réalisé sur les transistors VT1, VT2, le second - sur le micro-assemblage VT3, contenant deux MOSFET complémentaires relativement puissants, assurant une commutation rapide VT4. Tout cela a permis d'augmenter l'efficacité du convertisseur et d'obtenir une plage de tensions d'entrée plus large (6...20 contre 12...20 V dans le prototype). La tension de sortie de l'appareil est de 5 V, le courant de charge maximal est de 4 ... 5 A (déterminé par la résistance de la résistance R5).

La fréquence de conversion (fixée par les éléments R1, R2, C2) est d'environ 70 kHz, le rapport cyclique est d'environ 8. En mode stabilisation, la fréquence et le rapport cyclique peuvent augmenter légèrement. Le temps passé par le transistor clé VT4 à l'état ouvert ne dépasse pas 2 µs.

Une fois la tension d'entrée appliquée, le transistor de commutation VT4 commence à s'ouvrir périodiquement et la tension d'alimentation est fournie à la sortie via le filtre C3L2C5. Avec une augmentation du courant traversant le transistor ouvert VT4, à une valeur supérieure à 4 ... 5 A, la chute de tension aux bornes de la résistance R5 devient suffisante pour ouvrir le phototransistor U1.1 de l'optocoupleur U1. En conséquence, VT1 et le transistor inférieur (selon le schéma) de l'ensemble VT3 s'ouvrent, et VT2 et le transistor supérieur de l'ensemble se ferment. Une forte diminution de la résistance de canal du transistor de l'ensemble inférieur fournit une décharge rapide de la capacité grille-source VT4 et, par conséquent, sa fermeture forcée. Lorsque le transistor VT4 est ouvert, le courant traverse sa section drain-source, et lorsque le courant est fermé, provoqué par la FEM de l'inductance, il traverse la diode VD3.

Si pour une raison quelconque la tension à la charge dépasse 5 V, la chute de tension aux bornes de la résistance R7 deviendra supérieure à 2,5 V, ce qui, à son tour, entraînera une forte augmentation du courant traversant le régulateur intégré DA1 et la LED de l'optocoupleur U1.2. En conséquence, le phototransistor de l'optocoupleur U 1.1 sera irradié et la résistance de sa section émetteur-collecteur diminuera, provoquant, comme dans le cas évoqué ci-dessus, une fermeture rapide du transistor de commutation VT4 et une diminution de la tension de sortie du stabilisateur. La réduction de la tension de sortie (par rapport au niveau défini) relancera le fonctionnement du générateur et il sera restauré à sa valeur précédente.

L'appareil est assemblé sur une carte de circuit imprimé en fibre de verre à une face, dont le dessin est illustré à la Fig. 2.

Un simple régulateur à découpage

Toutes les résistances - MLT, condensateurs - KM (C2, C4) et les petites entreprises d'oxyde Jamicon (le reste). Le microensemble VT3 est monté du côté des conducteurs imprimés. Le dissipateur thermique du transistor VT4 et de la diode VD3 est une plaque de 30x30 mm constituée d'une feuille d'alliage d'aluminium de 2,5 mm d'épaisseur. Les inducteurs L1 et L2, lorsqu'ils sont fabriqués par nos soins, peuvent être enroulés sur des anneaux en permalloy (grade MP140) de tailles K19x11x4,8 et K10x6x4,5, respectivement. L'enroulement de l'inductance L1 doit contenir 18 spires du faisceau de cinq morceaux de fil PEV-2 0,5, et l'inductance L2 - 7 spires du faisceau de quatre morceaux du même fil.

Si les pièces sont en bon état et qu'il n'y a pas d'erreurs dans l'installation, l'appareil ne nécessite aucun réglage et commence à fonctionner immédiatement après la mise sous tension.

Auteur : M. Ozolin, village de Krasny Yar, région de Tomsk.

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