Obvod DC regulátora vysokého napätia a vysokého prúdu

Všetci dobre poznáme integrované obvody regulátora napätia 78XX alebo nastaviteľné typy ako LM317, LM338 atď. Aj keď sú tieto regulátory vynikajúce svojou špecifikovanou funkčnosťou a spoľahlivosťou, majú tieto regulátory jednu veľkú nevýhodu .... nebudú nič ovládať nad 35V.

Prevádzka obvodu

Obvod predstavený v nasledujúcom článku predstavuje konštrukciu jednosmerného regulátora, ktorý efektívne bojuje s vyššie uvedenou otázkou a je schopný zvládnuť napätie vysoké ako 100V.

Som veľkým obdivovateľom vyššie spomenutých typov integrovaných obvodov jednoducho preto, že sú ľahko pochopiteľné, ľahko sa konfigurujú a vyžadujú minimálny počet komponentov, a navyše sú relatívne lacné na výrobu.

Avšak v oblastiach, kde môžu byť vstupné napätia vyššie ako 35 alebo 40 voltov, je s týmito integrovanými obvodmi všetko ťažké.

Pri návrhu solárneho regulátora pre panely, ktorý produkuje viac ako 40 voltov, som po sieti veľa hľadal nejaký obvod, ktorý by ovládal 40+ voltov z panelu na požadované výstupné úrovne, povedzme na 14 V, ale bol som dosť sklamaný, pretože Nenašiel som jediný obvod, ktorý by spĺňal požadované špecifikácie.

Jediné, čo som našiel, bol regulačný obvod 2N3055, ktorý nedokázal dodať ani 1 A prúd.

Ak som nenašiel vhodnú zhodu, musel som zákazníkovi odporučiť, aby prešiel na panel, ktorý by negeneroval nič nad 30 voltov ... to je kompromis, ktorý musel zákazník urobiť pomocou regulátora nabíjačky LM338.

Avšak po určitom premýšľaní by som mohol konečne prísť s dizajnom, ktorý je schopný zvládnuť vysoké vstupné napätie (DC) a je oveľa lepší ako náprotivky LM338 / LM317.

Pokúsme sa podrobne porozumieť môjmu dizajnu pomocou nasledujúcich bodov:

Podľa schémy zapojenia sa IC 741 stáva srdcom celého regulačného obvodu.

V zásade bol zriadený ako komparátor.

Pin 2 je vybavený pevným referenčným napätím, o ktorom rozhoduje hodnota zenerovej diódy.

Pin 3 je upnutý sieťou s deličom potenciálov, ktorá je primerane vypočítaná na snímanie napätí presahujúcich stanovený výstupný limit obvodu.

Spočiatku, keď je napájanie zapnuté, R1 aktivuje výkonový tranzistor, ktorý sa pokúsi preniesť napätie pri svojom zdroji (vstupné napätie) na druhú stranu odtokového kolíka.

V okamihu, keď napätie narazí na sieť Rb / Rc, sníma podmienky rastúceho napätia a za zlomok sekundy situácia spustí IC, ktorého výkon okamžite stúpne, vypne výkonový tranzistor.

To má okamžite tendenciu vypnúť napätie na výstupe, čím sa zníži napätie na Rb / Rc, čo spôsobí, že výstup IC sa znova zníži, ZAPNUTIE výkonového tranzistora tak, aby sa cyklus uzamkol a opakoval, čím sa aktivuje presne rovnaká úroveň výstupu na požadovanú hodnotu nastavenú používateľom.

Schéma zapojenia

Hodnoty nešpecifikovaných komponentov v obvode je možné vypočítať podľa nasledujúcich vzorcov a môžu byť stanovené a nastavené požadované výstupné napätia:

R1 = 0,2 x R2 (k Ohm)

R2 = (výstupné napätie V - D1) x 1 kOhm

R3 = napätie D1 x 1 k Ohm.

Výkonový tranzistor je PNP, ktorý by mal byť vhodne zvolený tak, aby zvládol požadované vysoké napätie a vysoký prúd, aby mohol regulovať a prevádzať vstupný zdroj na požadované úrovne.

Môžete tiež vyskúšať vymeniť výkonový tranzistor za P-kanál MOSFET pre ešte vyšší výkon.

Maximálne výstupné napätie by nemalo byť nastavené nad 20 voltov, ak sa používa integrovaný obvod 741 IC. Pri 1/4 IC 324 možno prekročiť maximálne výstupné napätie až do 30 voltov.