Сходинка дев'ята. Вторинні джерела. Частина третя (продовження)


Статью просмотрели: 159 человек

Початок статті за посиланням.

 

До речі, живити додаткові функціональні вузли від силових обмоток трансформатора БЖ, вважаю недоцільним. Інколи це призводить до "цікавих" ефектів.

Трохи складніша схема транзисторного комутатора працює у ключовому режимі (Мал. 24). Мабуть тому вона чітко утримує встановлену ширину петлі гістерезису. До того ж, дозволяє регулювати її у досить широких межах.

Вона теж потребує додаткового джерела живлення з напругою 12 вольтів і, зверніть увагу!!! Напруга з виходу БЖ подається з оберненою полярністю, тому наявність окремого джерела живлення такого комутатора навіть не обговорюється.

 

Мал. 24

У схемі, окрім транзистора VT1 застосовано ще один доволі складний електронний компонент – мікросхема TL431. Так, це мікросхема хоч і має лише три виводи та маленький корпус. Завдяки тому, що вона виконує функції шунтового регулятора напруги її прозвали універсальним стабілітроном. По суті це і є стабілітрон із можливістю встановлення напруги стабілізації у межах від 2.5 до 36.0 В. Саме у такому вигляді вона найчастіше і застосовується. Але у наведеній схемі комутатора на мікросхему покладена задача своєрідного порогового елементу. Якщо на виводі управління TL431 напруга більша за 2.5 вольта, мікросхема відкрита, рівень напруги на її катоді настільки низький, що не дозволяє сформуватися напрузі відкриття транзистора на базі – реле не діє, до блока живлення подається напруга із вторинної обмотки трансформатора 12 вольтів. Я вже звертав вашу увагу, та й при уважному вивченні схеми ви напевне помітили, що напруга з виходу БЖ подається в оберненій полярності. Саме тому, при збільшенні його вихідної напруги, відбувається падіння напруги на виводі управління мікросхеми. І як тільки її рівень стане меншим за 2.5 вольта, TL431 закриється. Рівень напруги на катоді МС збільшиться, на базі транзистора з'являться потрібні 0.6 В. Транзистор відкриється, спрацює реле перемкнувши живлення вхідних кіл БЖ на обмотку із напругою 24 вольта.

 

Підстроювальним резистором R9 встановлюється рівень порогової напруги перемикання реле. Резистор R2 потрібен для регулювання ширини петлі гістерезису.

Якщо потрібно декілька комутаторів, на більшу кількість виводів від обмоток трансформатора, їх можна з'єднати паралельно. При цьому кожен комутатор потрібно налагодити на свою, належну напругу.

Декілька разів я вжив вираз петля гістерезису. Хочу пояснити що це таке. По-перше, це слово грецьке, означає воно – "той, що відстає". По-друге, наводити офіційного визначення цього терміну не буду, бо мені самому його "страшно" читати.

Явище гістерезису означає розбіжність характеристик змін елементу/явища у протилежних напрямках, тобто криві графіків, якими описують такі зміни, не збігаються. Не зовсім зрозуміло, втім, – розберемося.

Для прикладу візьмемо реле, сам елемент комутації обмоток. Для будь-якого електромагніту (яким і є електромеханічне реле), осердя якого – сталевий стрижень, характерне явище гістерезису. ЕРС, яка надходить до обмотки осердя, перетворює металевий стрижень на магніт, що і викликає притягування клямки механічного перемикача контактів. Зменшення напруги на виводах реле до якогось рівня, або повна її відсутність, призводить до падіння ЕРС і, як наслідок – сили намагніченості для утримання клямки біля осердя. Тобто, клямка повертається до свого початкового положення. Але таке відбувається не відразу, а після того, як осердя втратить ефект магніту. Переведемо це на мову графіка (Мал. 25).

 

Мал. 25

Права крива графіка, яка відображає перехід об'єкту дослідження від стану спокою до роботи, відображає вмикання 12 вольтового реле. Ліва крива – повернення до стану спокою. Отже напруга увімкнення реле (його робоча напруга) 12 вольтів. Але щоб воно вимкнулося напруга на обмотці реле повинна упасти нижче 8 вольтів. Напруга вимкнення реле може бути різною, це залежить від типу матеріалу осердя. Метал може бути магнітом'яким або магнітотвердим. Магнітом'які матеріали швидше втрачають залишкову намагніченість, тому ширина петлі гістерезису у них менша і вимкнення реле наступає при напрузі, скажімо, 10 вольтів. На відміну від магнітотвердих, напруга відпускання яких може сягати 5 вольтів.

 

Таке явище вам повинно бути відоме з роботи із викрутками, намагнічене жало яких може певний час утримувати на собі гвинтики.

Явище гістерезису зустрічається у багатьох явищах, це одне із ключових понять у електротехніці, автоматичному керуванні, кібернетиці. Воно може бути як корисним, так і шкідливим, але воно є і його слід враховувати.

Давайте на мить повернемося до нашого комутатора. Якби він не мав своєрідного гістерезису, то при досягненні межі спрацювання реле воно б не зафіксувало чіткого перемикання, а почалося б його бряжчання, тобто постійне вмикання-вимикання. Інше – якщо петля гістерезису надто широка, то для переходу на нижчий діапазон, при зменшенні напруги на виході БЖ, доведеться відкручувати регулятор вихідної напруги БЖ майже до нуля.

Отже, згрупуємо основні способи підвищення потужності БЖ без його радикальної перебудови. До речі, вони стосуються будь-якого лінійного БЖ:

— застосування масивного радіатора із додатковим примусовим охолодженням вихідного транзистора;

— паралельне множення вихідних транзисторів;

— ділення напруги живлення із вторинної обмотки трансформатора на декілька секцій з автоматичним або ручним перемиканням.

 

До наступної зустрічі. Хай вам щастить.

 

Наступний допис – імпульсні джерела живлення.

Практична частина – знову, стосовно лінійного лабораторного джерела живлення аматора.

Комментарии к статье

Отсутствуют
  • Вы, клиент нашего интернет-магазина? Войдите чтобы оставить комментарий
    Войдите
    Впервые в интернет-магазине? Чтобы продолжить вам нужно зарегистрироваться, это займет несколько минут
    Зарегистрируйтесь