Регулируем изправител 150÷300V

     При реализиране и настройка на схеми с електронни лампи е доста удобно да се използва регулируем изправител за анодното напрежение. Повечето схеми работят с напрежение между 150 и 300 волта, затова и този изправител е разчетен за тези стойности.

    Схемата е показана на фиг.1.


фиг.1

Схема от фиг.1 [pdf][248kb]

    Захранващия трансформатор е ТС-200-1М от лампов телевизор. Мостовият изправител може да бъде отделно блокче, например КВР04 (400V-2A) или съставен от четири диода, например 1N4007.

    Регулируемият изправител е проектиран за ток около 200mA със защита по максимален ток реализирана с транзистора Т3 - 2Т6551.

    Прагът на сработване на защитата при стойност на съпротивлението R6=2.5Ω е:

    Imax=UbeТ3/R6=0,6/2,5=0,24A.

    Тъй като изправителят с този трансформатор има изходно напрежение около 320V, то разсейваната мощност върху регулиращия елемент от схемата е :

    P=(Umax–Umin).Imax=(320-150).0,24=170.0,24=40W.

    Разсейваната мощност е голяма, затова е избрана схема с два регулиращи транзистора.
  
    Въпреки, че в литературата се посочва, че MOSFET транзисторите могат да работят паралелно без допълнителни изравняващи параметрите елементи, във веригата на сорсовете са поставени съпротивленията R4 и R5 със стойности определени от условието: падът на напрежение върху тях да е в границите 0,3 до 0,6V. R5,R6=0,6/Imax/2=0,6/0,12=5Ω . Съпротивленията R4,R5 и R6 могат да се получат от паралелно свързване на съпротивления 10Ω, които по-лесно се намират на пазара.

    На гейтовете на транзисторите са поставени малки феритни пръстенчета (означени с F1 и F2), които предотвратяват евентуално възбуждане на схемата. Такива пръстенчета се поставят например на крайните транзистори за хоризонтално отклонение на някои телевизионни приемници.

    Важно условие за добрата работа на регулиращите транзистори е доброто охлаждане. Големината на охлаждащия радиатор е в зависимост от параметрите на транзистора, които се вземат от каталожните данни (таблица 1).


Таблица 1

Таблица 1 [pdf][102kb]

    За Rthjs – (топлинно съпротивление преход-радиатор) се получава:

    Rthjs = Rthjc + Rthcs = 1,0 + 0,5 = 1,5оC/W

    tj = 150оC- максимална работна температура на прехода

    to = 45оC – максимална температура на околната среда


    Топлинното съпротивление на радиатора е:

    Rts = (tj - to) / P - Rthjs


    Разсейваната мощност върху всеки от транзисторите е по 20W, следователно:

    Rts = (150 - 45) / 20 – 1,5 = 3,75оC/W


    Тогава за площта на радиатора за всеки от транзисторите получаваме:

    S = 1200 / Rts = 1200 / 3,75 = 320cm2.

    Добри резултати се получават с радиатори за старите Pentium II, Slot 1.

    За точното регулиране на изходното напрежение в границите 150-300V е необходимо към делителя R1, R2 да бъдат добавени тримери. За точна настройка на долната граница R2 се избира с по-малка стойност и се добавя последователно тримера. За регулиране на горната граница тримера се поставя във веригата над R1. Стойностите им са в зависимост от изправеното напрежение след дросела Др1 получено от използвания във вашия случай трансформатор.

    Напрежението за отопление на лампите Uf може да бъде изведено директно на буксите на лицевия панел или също да бъде изправено с мостов изправител D3 (6-10A) и се филтрира с кондензатор с голям капацитет.

    На лицевия панел са монтирани ключета за включване и изключване на захранващото променливо напрежение при включването на което се появява напрежението Uf на буксите и светва червения светодиод. С втория ключ се включва анодното напрежение след като са загрели лампите, при което се появява напрежение на буксите означени с Ua и светва зеления светодиод.

     С третия ключ е възможно превключването на стрелковата измервателна система за индикация на изходното напрежение или изходния ток. Допълнителното съпротивление и шунта за измервателната система се изчисляват в зависимост от нейния ток на пълно отклонение. В случая за по-лесно отчитане по скалата са подбрани обхвати по напрежение до 400V и ток до 400mA.
 

Петко Петков, Бургас
27 март 2009 година