Широтно - импульсные регуляторы

Copyright © Авторский сайт Кравцова Виталия

Мощный ШИМ - регулятор напряжения для автомобильного оборудования

Как правило, в автомобиле все мощные нагрузки имеют общий провод "масса", а ключевой элемент регулятора должен включаться между + бортовой цепи и нагрузкой. В случае больших потребляемых токов, например при регулировании оборотов вентилятора кондиционера или яркости ламп автомобильных фар в качестве ключевого элемента целесообразно использовать мощные силовые полевые транзисторы, имеющие очень малое сопротивление открытого канала и, соответственно, небольшие тепловые потери. Как было указано на предыдущих страницах, в простых схемах с активным выходом можно использовать Р- канальные силовые полевые транзисторы, но из - за технологических причин их ассортимент очень мал, а максимальный рабочий ток гораздо ниже N -канальных транзисторов. При использовании N - канальных транзисторов сток подключается к + бортовой цепи, а нагрузка между "массой" и истоком. На затвор транзистора относительно истока должно подаваться управляющее напряжение не менее 15 В, что возможно осуществить только при питании цепей управления напряжением 27 ... 30 В. В заводских автомобильных регуляторах используются специализированные микросхемы - регуляторы, содержащие в своей структуре преобразователь напряжения, но приобрести их практически невозможно. В случае любительского конструирования или ремонта заводского регулятора проще собрать схему на доступных элементах. Такая схема приведена на рисунке.

На операционном усилителе DA1, транзисторах VT1,2 собран ШИМ - регулятор, скважность выходных импульсов которого меняется от бесконечности до 1 при изменении входного напряжения от 0 до 12В. Чтобы получить повышенное напряжение +30В для питания выходного каскада используется стабилизированный преобразователь напряжения на микросхеме DA2. В схеме можно использовать практически любые доступные операционные усилители. Вместо микросхемы MC33063A можно применить MC34063A. В качестве накопительного дросселя L1 можно использовать подходящие готовые катушки на ферритовых стержневых сердечниках с щёчками, которые часто применяются в цепях строчной развёртки мониторов или преобразователях различной бытовой техники. При самостоятельном изготовлении можно использовать ферритовые стержни М2000НМ Ф 3мм, броневые сердечники Ф 10 ... 15 мм или ферритовые кольца Ф15 мм. Катушка содержит около 100 витков провода ПЭВ-2 0,15 ...0,2 мм. В качестве диода VD2 можно использовать любые скоростные диоды с рабочим напряжением не менее 100В. Диод VD1 предназначен для защиты схемы при случайной переполюсовке. Используемый в схеме силовой полевой транзистор IRF1405 рассчитан на коммутацию токов до 160А и имеет очень низкое сопротивление открытого канала. При использовании транзисторов других типов следует иметь в виду, что сопротивление открытого канала у них увеличивается при уменьшении паспортного значения рабочего тока, что приводит к росту тепловых потерь.

1. Простые ШИМ регуляторы постоянного тока на логических элементах.

2. ШИМ регуляторы на ждущих мультивибраторах и счётчиках

3. ШИМ регуляторы на операционных усилителях.

4. ШИМ регуляторы на таймере NE555N.)