Redresor pentru curenții mari cu pierderi mici
Acest redresor AC neobișnuit este proiectat pentru utilizare în cazul în care tensiuni reglabile mici sunt necesare la curenți relativ mari și pierderi mici. Un exemplu de aplicație poate fi alimentarea cu energie a elementelor Peltier utilizate în sistemele de răcire, unde, în plus, este necesară reglarea temperaturii. Băile galvanice și aparatele de lipit de joasă tensiune sunt alte exemple de utilizare a unui astfel de redresor.
La primirea redresoarelor de putere joasă tensiune există o problemă a căderii de tensiune pe diode redresoare semiconductoare, din cauza utilizării în diode de material semiconductor (0,6 ... 0,9 V diode de siliciu), care are ca efect mai mare decât scăderea tensiunii rectificate. Există o problemă de disipare a căldurii la curenții mari de sarcină. Când ajustarea de asemenea necesar a tensiunii de ieșire, recurge la regulator de tensiune secventiala, căderea de tensiune pe tranzistor joncțiune de reglare, care este în plus față de scăderea de redresor dioda câteva volți, rezultând o disipare inutilă a dispozitivului k.p.d de putere, în care, nu depășește 50%. Figura (Bild 1) prezintă un circuit redresor, preluat din brevetele de colectare a GDR [1], care poate reduce în mod semnificativ pierderea de putere.
Este, în primul rând, un full-val redresor la un punct de mijloc, care este tipic și cunoscut sub numele de redresor, două diode și având un centru de exploatat transformator de lichidare. Aici diode redresoare sunt înlocuite cu tranzistori de reglare emitor-colector (VT1 și VT2). Acest lucru oferă un avantaj față de dioda, deoarece căderea de tensiune pe joncțiunile emitor-colector în tranzistori moderne de mare putere planare este de numai 0,1 ... 0,2 V, comparativ cu aproximativ 0,7 V la cele mai multe diode redresoare, deci inutil znachimtelno putere disipată redusă. Mai mult, prin utilizarea tranzistori ca și elementele controlate, devine posibilă ajustarea tensiunii redresate de ieșire și, respectiv - prin trunchiere fază.
Pe parcursul pozitiv curent jumătate de ciclu curge prin VD1, comutator de contact S (S - primul la extrema dreaptă, conform poziției schemei), o rezistență R și o diodă de circuit VD4 bază-emitor VT2. VT2, deci, controlat, prin care se deschide ramura inferioară a redresorului, iar condensatorul C este încărcat. In timpul ciclului de jumătate negativ al tranzistorului VT1 este controlată prin dioda VD2, S, R și VD3, decât deschide ramura superioară a redresorului. Deoarece acesta este un redresor bialternanță, în care căderea de tensiune reziduală peste joncțiunile colector-emitor de tranzistori este foarte mic, mici și puterea disipată în tranzistorul este egală cu căderea de tensiune pe joncțiune tensiune colector-emitor înmulțită cu curentul care curge în acest circuit. Col de mică putere disipată poate fi atât de mici și radiatorul, și dacă, de asemenea, la polul negativ al redresorului poate fi cuplat la dispozitivul alimentat corp metalic, este posibil să se fixeze reglarea terminalului tranzistor colector direct pe carcasă fără distanțierele izolatoare.
Acum, ia în considerare posibilitatea de reglare a tensiunii de ieșire a redresorului cu ajutorul lanțului de diode VD5 ... VDN, formați comutator S, efectuarea de faza de închidere (Bild 2). Tranzistorii, deci, nu începe să conducă la o dată de la începutul jumătății ciclul respectiv de tensiune alternativ, și după un timp, când valoarea instantanee a amplitudinii tensiunii de semiundă depășește suma tensiunilor înainte de diode incluse. Prin urmare, timpul minim de tranzistori vizibile, mai mici de tensiune pentru a fi capabil de a încărca condensator de filtrare C. Efectul cursului ulterior de deschidere și de închidere tranzistoarele anterioare depinde de căderea de tensiune înainte pe diode VD1 ... VD4 și deschiderea tensiunii VT1 și VT2 tranzistor. Aici cel mai bine este de a utiliza diode cu germaniu, datorită mici căderea de tensiune în față pe ele, de exemplu, 0,1 A sau 1 O serie de diode GY. Mai multe aici sunt moderne Schottky diode barieră, dar rezultatele obținute cu ele nu este mai bine, dar mai rău decât bine dioda germaniu vechi, cu atât mai mult că nu este încă toate sunt diode Schottky obține.
Acordați o atenție deosebită tensiunii inverse maxim admisibile a tranzițiilor de bază-emițător VT1 și VT2. Deasupra acestei tensiuni, curentul de la capătul exterior respectiv al secundarului transformatorului de forță curge prin joncțiunea emitor-bază blocat (ca stabilizator de curent (sau „curent defalcare avalanșă“) în diodă Zener) și de acolo, prin intermediul inclus într-o direcție înainte a bazei curentului de tranziție de flux - colector, - direct la ieșirea redresorului. În acest caz, desigur, nu există nici o problemă de reglementare de către tranzistori și ele sunt deteriorate. Valoarea de vârf a tensiunii pe fiecare jumătate din înfășurarea secundară nu trebuie să depășească tensiunea admisibilă inversă tranziția emițător-bază (Ueff * 02 martie), care ar trebui să fie în termen de 6 ... 9 V.
Se recomandă să se instaleze un circuit pentru a măsura tranzistori de tensiune inversă admisibilă a bază-emitor (și, probabil, deoarece circuitul simetric, ridica o pereche de tranzistori cu aceiași parametri). O metodă de măsurare această tensiune este simplu: este necesar să se includă o bază de tranziție - emitor în sens invers (direcția inversă care trece DC) printr-un rezistor și se măsoară tensiunea la bornele se determină joncțiunea exact ca tensiune convențional de stabilizare diodă Zener. Crește tensiunea aplicată la conexiunea serie a unui rezistor (de exemplu 1 kOhm) și tensiunea de bază-emitor ( „plus“ la emițător, dacă tranzistor npn) pentru tranziție încorporată valoarea voltmetru martor paralelă a tensiunii maxime inverse, atunci când astfel încetează să crească semnificativ odată cu creșterea tensiunea de alimentare. Această din urmă circumstanță (tensiune destul de scăzută inversă admisibilă a tensiunii bază-emitor) limitează tensiunea maximă de ieșire determinată de circuitul redresor 5 volți. Valoarea rezistenței R = 200 ohmi este aleasă ca un compromis pentru tensiunea de ieșire la 5 V la o curenți de sarcină 1 ... 2 k valoare este prea mică duce la pierderi inutile în rezistor (neeconomice), cam același - nu tranzistori complet deschise iz pentru care crește, de asemenea, pierderea (acum pe tranzistori de reglare).
Tranzistoarele ar trebui să aibă cea mai mare posibilă tensiunea admisibilă inversă a bază emițător și au cel mai mare câștig curent posibil. Dacă nu se utilizează p-n-p tranzistori (de exemplu, KT818), toate diode și condensator de oxid, filtrul trebuie să fie „oglindită“, iar tensiunea de ieșire se va schimba polaritatea.
Este posibil să se meargă mai departe și, în loc de o ajustare discretă a tensiunii de ieșire pentru a aplica o buna, stabilind în loc de diode VD5 ... VDN și comutatorul S, aceeași conductivitate ca VT1 / VT2 (colector la un punct de conexiune VD1 și dioda VD2, emitorul rezistor R) și un potențiometru a cărui ieșire este motorul ar trebui să fie conectat la baza tranzistorului suplimentar, iar terminalele cele mai exterioare - la colectorul și emițătorul acestui tranzistor. Sunt posibile și alte incluziuni cu o caracteristică de cadere (analogul unui dynistor). Pentru experimentator există un domeniu amplu de activitate.
- Brevet DDR-WP HO2 313189.7
- Dipl. M. Franke
- FUNKAMATEUR 1988, nr. 11, p. 554.
Traducere: Victor Besedin (UA9LAQ) [email protected], Tyumen; Publicație: www.cxem.net