Стабилизатор напряжения с ШИМ на 15 вольт на компараторе, ОУ, повышающего типа

Известно, что эти устройства обладают хорошими техническими характеристиками [1, 2] и могут обеспечить выходное напряжение большее, чем входное. Наиболее широкое распространение получили стабилизаторы, использующие широтно-импульсное регулирование. В выходном напряжении ШИ стабилизатора значительно меньше уровень коммутационных помех [2].

Описываемый ниже стабилизатор (см. схему) состоит из генератора пилообразного напряжения (VT1, С1, VT2, DD1), узла сравнения (DA1), усилителя сигнала обратной связи (DA2), коммутационного транзистора VT3 и выходного LC-фильтра (L2, СЮ, С12, С13).

Основные технические характеристики:

Напряжение питания, В 10…15
Номинальное выходное напряжение, В . 15
Номинальный ток нагрузки, А….. 1
Нестабильность выходного напряжения при изменении напряжения питания от 10 до 15 В, %, не более . . 0,08
Размах напряжения пульсации выходного напряжения, мВ … 10 КПД, %, при напряжении питания 10 В……….85 при 15 в 89

Генератор пилообразного напряжения состоит из стабилизатора тока (VT1), ключа (VT2), зарядно-разрядного конденсатора (С1), мультивибратора (DDI .1, DD1.2), который вырабатывает сигнал прямоугольной формы со скважностью 2 и частотой около 20 кГц, формирователя коротких — 2…3 мкс — импульсов (DD1.3 — DD1.5). Когда транзистор VT2 закрыт, конденсатор С1 заряжается от стабилизатора тока и на нем формируется пилообразное напряжение. Так как напряжение сигнала обратной связи, поступающее на инвертирующий вход компаратора DA1, имеет определенный постоянный уровень, то пилообразное напряжение перед подачей на неинвертирующий вход нужно сложить с постоянным напряжением примерно такого же значения.

Для облегчения запуска стабилизатора и повышения устойчивости работы в цепь инвертирующего входа компаратора DA1 включен конденсатор С7. Поэтому в первый момент после включения питания напряжение на этом входе равно нулю, а на другом входе — больше нуля, следовательно, на выходе компаратора будет сигнал низкого уровня и транзистор VT3 будет закрыт. В момент, когда напряжение на инвертирующем входе компаратора станет больше, чем на неинвертирующем, на выходе будет сигнал высокого уровня, транзистор VT3 откроется и стабилизатор начнет работать в импульсном режиме. Из-за сравнительно большой постоянной времени зарядки конденсатора С1 переход стабилизатора в импульсный режим будет плавным.

Однако подключение конденсатора С7 к входу компаратора DA1 ведет к тому, что после случайного нарушения цепи питания на короткое время (меньшего, чем время полной разрядки этого конденсатора) стабилизатор выйдет из импульсного режима и источник питания окажется замкнутым через открытый транзистор VT3. Для того чтобы этого не произошло, конденсатор С7 для ускорения разрядки соединен через диод VD2 с выходом стабилизатора, а в цепь делителя R7R8 включены конденсатор С8 и диод VD3. Теперь при случайном нарушении соединения стабилизатора с источником питания напряжение на инвертирующем входе компаратора DA1 будет убывать быстрее, чем на неинвертирующем. Поэтому после восстановления контакта стабилизатор плавно войдет в импульсный режим.

Благодаря применению в цепи обратной связи ОУ (DA2) и термостабилизированного стабилитрона (VD4) устройство мало чувствительно к изменению температуры окружающей среды и обладает высокой стабильностью выходного напряжения. Максимальный ток нагрузки стабилизатора — 2 А, минимальный — 0,5 А (при меньшем токе выходное напряжение может превышать установленный уровень). Однако эти пределы можно расширить. Для этого надо изменить индуктивность дросселя L1, причем чем больше ток нагрузки, тем меньше должна быть индуктивность.

При изменении частоты задающего мультивибратора от 18 до 22 кГц КПД стабилизатора практически не меняется.

Благодаря применению в цепи обратной связи ОУ (DA2) и термостабилизированного стабилитрона (VD4) устройство мало чувствительно к изменению температуры окружающей среды и обладает высокой стабильностью выходного напряжения. Максимальный ток нагрузки стабилизатора — 2 А, минимальный — 0,5 А (при меньшем токе выходное напряжение может превышать установленный уровень). Однако эти пределы можно расширить. Для этого надо изменить индуктивность дросселя L1, причем чем больше ток нагрузки, тем меньше должна быть индуктивность.

Подстроенным резистором R20 можно изменять выходное напряжение, например, увеличить до 18 В при напряжении источника питания 10…15 В, однако КПД при этом уменьшается. Диапазон регулировки можно расширить, увеличив сопротивление этого резистора.

Микросхему К140УД14 можно заменить на К153УД5А, К153УД5Б, а транзистор КП303Б на любой из этой серии. Вместо транзистора КТ603А можно использовать КТ603Б — КТ603Е, КТ616А, КТ616Б. Стабилитрон КС191Ф можно заменить на Д818Д, Д818Е, а микросхему K561Лh3-на К561ЛН2. Подстроенные резисторы — СПЗ-19 или СП5-16.

Дроссели изготовляют самостоятельно. Каждый намотан на пластмассовом каркасе и помещен в магнитопровод Б22 из феррита 2000НМ1. В дросселе L1 между чашками магнитопровода вложена прокладка толщиной 0,1…0,5 мм, вырезанная из слюды, электрокартона, текстолита. Дроссель L1 содержит 25 витков провода ПЭВ-1 0,8. Дроссель L2 выполнен без зазора и содержит 10 витков того же провода.

  По материалам журнала радио 1989 г март месяц.

Полезные ссылки

Читать про стабилизаторы серии к142, к1114, к1145, к1168, 286

На предыдущую страницу  На главную страницу  На следующую страницу

Статический стабилизатор напряжения с тиристорным управлением используется для регулирования напряжения ваших сетей, а также для повышения уровня защиты и увеличения электрической эффективности. Опытная техническая команда проектирует Статический стабилизатор напряжения 15 кВА  и другие сервоприводные стабилизаторы напряжения Германия и производство в Европе.
Наши статические стабилизаторы напряжения обеспечивают электронную защиту от перегрузки, низкого напряжения, высокого напряжения, перегрева, перегрузки по току, фильтра гармоник и короткого замыкания. Стабилизатор напряжения предназначен для различных применений, а также для электрической защиты до 1000 кВА. Наш стабилизатор напряжения 15 кВА имеет широкий диапазон входного напряжения и высокую стабильность выходного напряжения. После оформления Стабилизатор напряжения 15 кВА s, наша опытная техническая команда и инженеры применяют длительную процедуру испытаний стабилизатора, чтобы гарантировать высокую эффективность регуляторов напряжения. Ручная характеристика байпаса находится на всех наших статических регуляторах напряжения на 15 кВА.
Эргономичный дизайн и модульная конструкция облегчают оператору использование стабилизатора. Стабилизатор напряжения 15 кВА работает бесшумно и к тому же очень чувствителен. Можно сказать, что наши решения для статического стабилизатора напряжения на 15 кВА удобны для пользователя, потому что есть ЖК-экран для простого управления процессом и многоязычная опция.
Конструкция стабилизатора статического напряжения 15 кВА , серворегулятор напряжения имеет небольшие размеры, уменьшает объем или занимаемую площадь и экономит место. Потому что повреждения машин влекут за собой дополнительные расходы, и вам нужно на время приостановить работу. В конструкции нашего стабилизатора напряжения 15 кВА или регулятора напряжения не используются движущиеся части, техническое обслуживание и регулировка не требуются. Статический стабилизатор напряжения 15 кВА или регулятор напряжения имеет способность работать при влажности и температуре от Германия .
Трехфазный   Стабилизатор напряжения 15 кВА  является защитой от высокого напряжения, молнии, а также от возможных отключений (низкое напряжение). Микропроцессорная система управления является еще одной особенностью нашего статического стабилизатора напряжения 15 кВА или статического регулятора напряжения . Имеется возможность быстрого реагирования на колебания напряжения. Стабилизатор напряжения 15 кВА сервопривод и статический  имеют широкий диапазон входного напряжения и автоматически настраивают значение напряжения. Серворегулятор напряжения 15 кВА из Германии имеет повышенную производительность.
Пожалуйста, запросите у нас цены вместе с вашим проектом на статические регуляторы напряжения и стабилизаторы. Мы настоятельно рекомендуем вам тиристорный регулятор напряжения для ваших критических решений, который также используется в качестве пассивного фильтра гармоник. Мы также производим статические стабилизаторы напряжения по индивидуальному заказу Стабилизатор напряжения 15 кВА , 15 кВА Стабилизатор напряжения , Стабилизатор напряжения 15кВА, Стабилизатор напряжения 15кВА производства Германия и Европа. IP21, IP22, IP23, IP32, IP55, IP65.​