Стабилизатор напряжения 5 вольт 5 ампер схема: Стабилизатор напряжения 5 вольт 3 ампера схема

Содержание

Регулятор напряжения 5 вольт 5 ампер

Для питания схем, имеющие высокий ток потребления, необходимы специальные регуляторы напряжения высокой мощности. В данной статье приводим схему стабилизатора напряжения 5 В / 5 А. В этой схеме применен 5-амперный линейный стабилизатор IC LM338 от Texas Instruments.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

LM338 — это трехвыводной положительный линейный стабилизатор напряжения обеспечивающий ток нагрузки до 5 А в диапазоне выходных напряжений от 1,2 В до 32 В. Для работы схемы требуется только два внешних резистора для установки выходного напряжения, что в свою очередь обеспечивает хорошую нагрузку и линейное регулирование.

Принципиальная электрическая схема

Необходимые компоненты

1. IC LM338
2. Конденсатор 0,1 мкФ, 1 мкФ (керамический)
3. Резистор 270 Ом
4. Переменный резистор 1 кОм

Распиновка LM338

Микросхема LM338 поставляется в двух разных корпусах, и мы можем выбирать, в зависимости от конструкции нашей схемы. LM338 имеет три вывода:

вывод 1 — Регулировка
вывод 2 — Выход
вывод 3 — Вход

Эта микросхема обеспечивает хорошую защиту от тепловой перегрузки и постоянное ограничение тока в зависимости от температуры. Лучше всего подходит для схем зарядных устройств, источников постоянного тока.

В этой схеме конденсаторы C1 и C2 предназначены для обеспечения функции фильтра для входного и выходного питания. Резисторы R1 и R2 выполняют роль делителя напряжения, определяющий диапазон выходного напряжения LM338. Для надежной работы схемы необходимо использовать радиатор для LM338.

Блок питания 0…30 В / 3A

Набор для сборки регулируемого блока питания…

Блок питания 12В 5А | joyta.ru

Эта схема мощного блока питания на 12 вольт вырабатывает ток нагрузки до 5 ампер. В схеме блока питания применен трех выводной интегральный стабилизатор LM338.

Краткая характеристика Lm338:

Электрический паяльник с регулировкой температуры

Мощность: 60/80 Вт, температура: 200’C-450’C, высококачествен…

Uвход: от 3 до 35 В.
Uвыход: от 1,2 до 32 В.
Iвых.: 5 А (max)
Рабочая температура: от 0 до 125 гр. C

Блок питания 12В 5А на интегральной микросхеме LM338

Напряжение от сети поступает к понижающему трансформатору через плавкий предохранитель FU1 на 7А. Варистор V1 на 240 вольт, используется для защиты схемы блока питания от выбросов напряжения в электросети. Трансформатор Tр1 понижающий с напряжение на вторичной обмотке не ниже 15 вольт с током нагрузки не менее 5 ампер.

Пониженное напряжение с вторичной обмотки поступает на диодный мост, состоящий из четырех выпрямительных диодов VD1-VD4. На выходе диодного моста установлен электролитический конденсатор С1 предназначенный для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Диоды VD5 и VD6 используются в качестве устройств защиты для предотвращения разряда конденсаторов C2 и C3 от незначительного тока утечки в регуляторе LM338. Конденсатор С4 используется для фильтрации высокочастотной составляющей блока питания.

Для нормальной работы блока питания на 12В, стабилизатор напряжения LM338 необходимо установить на радиатор. Вместо выпрямительных диодов VD1-VD4 можно использовать выпрямительную сборку на ток не менее 5 ампер, например, KBU810.

Блок питания на 12 вольт на стабилизаторе 7812

Следующая схема мощного блока питания на 12 вольт и 5 ампер нагрузки построена на интегральном линейном стабилизаторе напряжения 7812. Поскольку допустимый максимальный ток нагрузки данного стабилизатора ограничивается 1,5 ампер, в схему блока питания добавлен силовой транзистор VT1. Этот транзистор известен как обходной внешний транзистор.

Если ток нагрузки будет менее 600 мА, то он будет протекать через стабилизатор 7812. Если ток превысит 600 мА, то на резисторе R1 будет напряжение более 0,6 вольта, в результате чего силовой транзистор VT1 начинает проводить через себя дополнительный ток к нагрузке. Резистор R2 ограничивает чрезмерный базовый ток.

Силовой транзистор в данной схеме необходимо разместить на хорошем радиаторе. Минимальное входное напряжение должно быть на несколько вольт выше, чем напряжение на выходе регулятора. Резистор R1 должен быть рассчитан на 7 Вт. Резистор R2 может иметь мощность 0,5 Вт.

Профессиональный цифровой осциллограф

Количество каналов: 1, размер экрана: 2,4 дюйма, разрешен…

Понижающие напряжение с 12в на 1в схему. Схемы простых стабилизаторов напряжения. Закон Ома при понижении напряжения

Как самому собрать простой блок питания и мощный источник напряжения.
Порой приходится подключать различные электронные приборы, в том числе самодельные, к источнику постоянного напряжения 12 вольт. Блок питания несложно собрать самостоятельно в течении половины выходного дня. Поэтому нет необходимости приобретать готовый блок, когда интереснее самостоятельно изготовить необходимую вещь для своей лаборатории.

Каждый, кто захочет сможет изготовить 12 — ти вольтовый блок самостоятельно, без особых затруднений.
Кому-то необходим источник для питания усилителя, а кому запитать маленький телевизор или радиоприемник…

Шаг 1: Какие детали необходимы для сборки блока питания…
Для сборки блока, заранее подготовьте электронные компоненты, детали и принадлежности из которого будет собираться сам блок….
-Монтажная плата.
-Четыре диода 1N4001, или подобные. Мост диодный.
-Стабилизатор напряжения LM7812.
-Маломощный понижающий трансформатор на 220 в, вторичная обмотка должна иметь 14В — 35В переменного напряжения, с током нагрузки от 100 мА до 1А, в зависимости от того какую мощность необходимо получить на выходе.
-Электролитический конденсатор емкостью 1000мкФ — 4700мкФ.
-Конденсатор емкостью 1uF.
-Два конденсатора емкостью 100nF.
-Обрезки монтажного провода.
-Радиатор, при необходимости.
Если необходимо получить максимальную мощность от источника питания, для этого необходимо подготовить соответствующий трансформатор, диоды и радиатор для микросхемы.
Шаг 2: Инструменты….
Для изготовления блока необходимы инструменты для монтажа:
-Паяльник или паяльная станция
-Кусачки
-Монтажный пинцет
-Кусачки для зачистки проводов
-Устройство для отсоса припоя.
-Отвертка.
И другие инструменты, которые могут оказаться полезными.
Шаг 3: Схема и другие…

Для получения 5 вольтового стабилизированного питания, можно заменить стабилизатор LM7812 на LM7805.
Для увеличения нагрузочной способности более 0,5 ампер, понадобится радиатор для микросхемы, в противном случае он выйдет из строя от перегрева.

Однако, если необходимо получить несколько сотен миллиампер (менее, чем 500 мА) от источника, то можно обойтись без радиатора, нагрев будет незначительным.
Кроме того, в схему добавлен светодиод, чтобы визуально убедиться, что блок питания работает, но можно обойтись и без него.

Схема блока питания 12в 30А .
При применении одного стабилизатора 7812 в качестве регулятора напряжения и нескольких мощных транзисторов, данный блок питания способен обеспечить выходной ток нагрузки до 30 ампер.
Пожалуй, самой дорогой деталью этой схемы является силовой понижающий трансформатор. Напряжение вторичной обмотки трансформатора должно быть на несколько вольт больше, чем стабилизированное напряжение 12в, чтобы обеспечить работу микросхемы. Необходимо иметь в виду, что не стоит стремиться к большей разнице между входным и выходным значением напряжения, так как при таком токе теплоотводящий радиатор выходных транзисторов значительно увеличивается в размерах.

В трансформаторной схеме применяемые диоды должны быть рассчитаны на большой максимальный прямой ток, примерно 100А. Через микросхему 7812 протекающий максимальный ток в схеме не составит больше 1А.
Шесть составных транзисторов Дарлингтона типа TIP2955 включенных параллельно, обеспечивают нагрузочный ток 30А (каждый транзистор рассчитан на ток 5А), такой большой ток требует и соответствующего размера радиатора, каждый транзистор пропускает через себя одну шестую часть тока нагрузки.
Для охлаждения радиатора можно применить небольшой вентилятор.
Проверка блока питания
При первом включении не рекомендуется подключать нагрузку. Проверяем работоспособность схемы: подсоединяем вольтметр к выходным клеммам и измеряем величину напряжения, оно должно составлять 12 вольт, или значение очень близко к нему. Далее подключаем нагрузочный резистор 100 Ом, мощностью рассеивания 3 Вт, или подобную нагрузку — типа лампы накаливания от автомобиля. При этом показание вольтметра не должно изменяться. Если на выходе отсутствует напряжение 12 вольт, отключите питание и проверьте правильность монтажа и исправность элементов.

Перед монтажом проверьте исправность силовых транзисторов, так как при пробитом транзисторе напряжение с выпрямителя прямиком попадает на выход схемы. Чтобы избежать этого, проверьте на короткое замыкание силовые транзисторы, для этого измерьте мультиметром по раздельности сопротивление между коллектором и эмиттером транзисторов. Эту проверку необходимо провести до монтажа их в схему.

Блок питания 3 — 24в

Схема блока питания выдает регулируемое напряжение в диапазоне от 3 до 25 вольт, при токе максимальной нагрузки до 2А, если уменьшить токоограничительный резистор 0,3 ом, ток может быть увеличен до 3 ампер и более.
Транзисторы 2N3055 и 2N3053 устанавливаются на соответствующие радиаторы, мощность ограничительного резистора должно быть не менее 3 Вт. Регулировка напряжения контролируется ОУ LM1558 или 1458. При использовании ОУ 1458 необходимо заменить элементы стабилизатора, подающие напряжение с вывода 8 на 3 ОУ с делителя на резисторах номиналом 5.1 K.

Максимальное постоянное напряжение для питания ОУ 1458 и 1558 36 В и 44 В соответственно. Силовой трансформатор должен выдавать напряжение, как минимум на 4 вольт больше, чем стабилизированное выходное напряжение. Силовой трансформатор в схеме имеет на выходе напряжение 25.2 вольт переменного тока с отводом посредине. При переключении обмоток выходное напряжение уменьшается до 15 вольт.

Схема блока питания на 1,5 в

Схема блока питания для получения напряжения 1,5 вольта, используется понижающий трансформатор, мостовой выпрямитель со сглаживающим фильтром и микросхема LM317.

Схема регулируемого блока питания от 1,5 до 12,5 в

Схема блока питания с регулировкой выходного напряжения для получения напряжения от 1,5 вольта до 12,5 вольт, в качестве регулирующего элемента применяется микросхема LM317. Ее необходимо установить на радиатор, на изолирующей прокладке для исключения замыкания на корпус.

Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением

Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением напряжением 5 вольт или 12 вольт. В качестве активного элемента применяется микросхема LM 7805, LM7812 она устанавливается на радиатор для охлаждения нагрева корпуса. Выбор трансформатора приведен слева на табличке. По аналогии можно выполнить блок питания и на другие выходные напряжения.

Схема блока питания мощностью 20 Ватт с защитой

Схема предназначена для небольшого трансивера самодельного изготовления, автор DL6GL. При разработке блока ставилась задача иметь КПД не менее 50%, напряжение питания номинальное 13,8V, максимум 15V, на ток нагрузки 2,7а.
По какой схеме: импульсный источник питания или линейный?
Импульсные блоки питания получается малогабаритный и кпд хороший, но неизвестно как поведет себя в критической ситуации, броски выходного напряжения…
Несмотря на недостатки выбрана схема линейного регулирования: достаточно объемный трансформатор, не высокий КПД, необходимо охлаждение и пр.
Применены детали от самодельного блока питания 1980-х годов: радиатор с двумя 2N3055. Не хватало еще только µA723/LM723-регулятор напряжения и несколько мелких деталей.
Регулятор напряжения напряжения собран на микросхеме µA723/LM723 в стандартная включении. Выходные транзисторы Т2, Т3 типа 2N3055 для охлаждения устанавливаются на радиаторы. При помощи потенциометра R1 устанавливается выходное напряжение в пределах 12-15V. При помощи переменного резистора R2 устанавливается максимальное падение напряжение на резисторе R7, которое составляет 0,7В (между контактами 2 и 3 микросхемы).
Для блока питания применяется тороидальный трансформатор (может быть любой по вашему усмотрению).
На микросхеме MC3423 собрана схема срабатывающая при превышении напряжения (выбросах) на выходе блока питания, регулировкой R3 выставляется порог срабатывания напряжения на ножке 2 с делителя R3/R8/R9 (2,6V опорное напряжение), с выхода 8 подается напряжение открывающее тиристор BT145, вызывающее короткое замыкание приводящее к срабатыванию предохранителя 6,3а.

Для подготовки блока питания к эксплуатации (предохранитель 6,3а пока не участвует) выставить выходное напряжение например, 12.0В. Нагрузите блок нагрузкой, для этого можно подключить галогенную лампу 12В/20W. R2 настройте, что бы падение напряжение было 0,7В (ток должен быть в пределах 3,8А 0,7=0,185Ωх3,8).
Настраиваем срабатывание защиты от перенапряжения, для этого плавно выставляем выходное напряжение 16В и регулируем R3 на срабатывание защиты. Далее выставляем выходное напряжение в норму и устанавливаем предохранитель (до этого ставили перемычку).
Описанный блок питания можно реконструировать для более мощных нагрузок, для этого установите более мощный трансформатор, дополнительно транзисторы, элементы обвязки, выпрямитель по своему усмотрению.

Самодельный блок питания на 3.3v

Если необходим мощный блок питания, на 3,3 вольта, то его можно изготовить, переделав старый блок питания от пк или используя выше приведенные схемы. К примеру, в схема блока питания на 1,5 в заменить резистор 47 ом большего номинала, или поставить для удобства потенциометр, отрегулировав на нужное напряжение.

Трансформаторный блок питания на КТ808

У многих радиолюбителей остались старые советские радиодетали, которые валяются без дела, но которые можно с успехом применить и они верой и правдой вам долго будут служить, одна из известных схем UA1ZH, которая гуляет по просторам интернета. Много копий и стрел сломано на форумах при обсуждении, что лучше полевой транзистор или обычный кремниевый или германиевый, какую температуру нагрева кристалла они выдержат и кто из них надежнее?
У каждой стороны свои доводы, ну а вы можете достать детали и смастерить еще один несложный и надежный блок питания. Схема очень простая, защищена от перегрузки по току и при параллельном включении трех КТ808 может выдать ток 20А, у автора использовался такой блок при 7 параллельных транзисторов и отдавал в нагрузку 50А, при этом емкость конденсатора фильтра была 120 000 мкф, напряжение вторичной обмотки 19в. Необходимо учитывать, что контакты реле должны коммутировать такой большой ток.

При условии правильного монтажа, просадка выходного напряжения не превышает 0.1 вольта

Блок питания на 1000в, 2000в, 3000в

Если нам необходимо иметь источник постоянного напряжения на высокое напряжение для питания лампы выходного каскада передатчика, что для этого применить? В интернете имеется много различных схем блоков питания на 600в, 1000в, 2000в, 3000в.
Первое: на высокое напряжение используют схемы с трансформаторов как на одну фазу, так и на три фазы (если имеется в доме источник трехфазного напряжения).
Второе: для уменьшения габаритов и веса используют бестрансформаторную схему питания, непосредственно сеть 220 вольт с умножением напряжения. Самый большой недостаток этой схемы — отсутствует гальваническая развязка между сетью и нагрузкой, как выход подключают данный источник напряжения соблюдая фазу и ноль.

В схеме имеется повышающий анодный трансформатор Т1 (на нужную мощность, к примеру 2500 ВА, 2400В, ток 0,8 А) и понижающий накальный трансформатор Т2 — ТН-46, ТН-36 и др. Для исключения бросков по току при включении и защите диодов при заряде конденсаторов, применяется включение через гасящие резисторы R21 и R22.
Диоды в высоковольтной цепи зашунтированы резисторами с целью равномерного распределения Uобр. Расчет номинала по формуле R(Ом)=PIVх500. С1-С20 для устранения белого шума и уменьшения импульсных перенапряжений. В качестве диодов можно использовать и мосты типа KBU-810 соединив их по указанной схеме и, соответственно, взяв нужное количество не забывая про шунтирование.
R23-R26 для разряда конденсаторов после отключения сети. Для выравнивания напряжения на последовательно соединенных конденсаторах параллельно ставятся выравнивающие резисторы, которые рассчитываются из соотношения на каждые 1 вольт приходится 100 ом, но при высоком напряжении резисторы получаются достаточно большой мощности и здесь приходится лавировать, учитывая при этом, что напряжение холостого хода больше на 1,41.

Еще по теме

Трансформаторный блок питания 13,8 вольта 25 а для КВ трансивера своими руками.

Ремонт и доработка китайского блока питания для питания адаптера.

Стабилизаторы напряжения являются важнейшей частью всех электронных схем, они дают непрерывное, устойчивое питание компонентам системы, обеспечивая стабильность её параметров и защиту при неисправностях в схеме или в первичном источнике напряжения. 12 вольт постоянного напряжения – наиболее востребованное, применяется для питания множества устройств, используемых отдельно или встроенных в различные конструкции.

Классический стабилизатор

Большинство систем питания построено по схеме линейного стабилизатора напряжения на 12 вольт, которая может иметь несколько вариантов исполнения:

Параллельный – регулировка с помощью включённого параллельно управляющего элемента;
Последовательный – включение элемента регулировки последовательно с нагрузкой.

Простейшим стабилизатором напряжения является стабилитрон, также называемый диодом Зенера – это диод, работающий постоянно в режиме пробоя. Напряжение, при котором наступает пробой, – это напряжение стабилизации, основной параметр стабилитрона. При параллельном включении нагрузки получается элементарный стабилизатор напряжения, примерно равного напряжению стабилизации.

Балластное сопротивление R определяет ток стабилитрона, указанный в спецификации. Такое решение отличается низким коэффициентом стабилизации, зависимостью от температуры и применяется при малых токах нагрузки для питания отдельных компонентов основной схемы. Возможно значительно увеличить выходной ток, если последовательно с нагрузкой установить мощный транзистор.

В этой схеме транзистор подключён последовательно с нагрузкой как эмиттерный повторитель, весь ток течёт через его переход. Уровнем на базе управляет стабилитрон: при возрастании тока на выходе на базу подаётся большее напряжение, проводимость транзистора увеличивается, и выходное напряжение восстанавливается. Мощность такого стабилизатора определяется типом транзистора и может достигать десятков ватт.

Важно отметить! В таком виде стабилизатор не защищён от перегрузки и короткого замыкания, при котором мгновенно выходит из строя. Для практического применения схема значительно усложняется: вводятся элементы ограничения тока и различные защитные функции.

Интегральный стабилизатор

Стабилизатор напряжения 12 вольт легко может быть реализован, если применить специализированный интегральный линейный стабилизатор из серии 78ХХ с фиксированным выходным напряжением. Для выходного напряжения 12 вольт выпускаются микросхемы 7812, у разных производителей они носят наименование LM7812, L7812, K7812 и т.д.

Отечественный аналог – КР142ЕН8Б. Производятся в корпусах TO – 220, TO – 3, D2PAK с тремя выводами. Эти микросхемы можно найти в блоках питания любой аппаратуры, они практически вытеснили стабилизаторы на дискретных элементах.

Основные характеристики стабилизатора в широко распространённом корпусе TO – 220:

Выходное стабилизированное напряжение – от 11,5 до 12,5 В;
Входное напряжение – до 30 В;
Выходной ток – до 1А;
Встроенная защита от перегрузки и короткого замыкания.

Входное напряжение должно превышать выходное (12 вольт) минимум на 3 вольта во всём диапазоне выходного тока. На выходной ток до 100 мА выпускается вариант микросхемы –78L12. Типовая схема включения позволяет своими руками собрать надёжный стабилизатор напряжения 12 вольт с характеристиками, подходящими для многих задач.

Схема имеет параметры стабилизации, аналогичные применённой микросхеме.

В некоторых случаях целесообразно использование микросхем серии 1083/84/85. Это интегральные стабилизаторы с выходным током 3, 5, и 7, 5 ампер. Устройства относятся к типу Low Dropout (с низким падением напряжения) – для них разница между входным и выходным напряжением может быть 1 вольт. Схема включения полностью соответствует микросхемам типа 7812.

Видео

Как получить нестандартное напряжение, которое не укладывается в диапазон стандартного?

Стандартное напряжение – это такое напряжение, которое очень часто используется в ваших электронных безделушках. Это напряжение в 1,5 Вольта, 3 Вольта, 5 Вольт, 9 Вольт, 12 Вольт, 24 Вольт и тд. Например, в ваш допотопный МР3 плеер вмещалась одна батарейка в 1,5 Вольта. На пульте дистанционного управления ТВ используются уже две батарейки по 1,5 Вольта, включенные последовательно, значит уже 3 Вольта. В USB разъеме самые крайние контакты с потенциалом в 5 Вольт. Наверное, у всех в детстве была Денди? Чтобы питать Денди нужно было подавать на нее напряжение в 9 Вольт. Ну 12 Вольт используется практически во всех автомобилях. 24 Вольта используется уже в основном в промышленности. Также для этого, условно говоря, стандартного ряда “заточены” различные потребители этого напряжения: лампочки, проигрыватели, и тд.

Но, увы, наш мир не идеален. Иногда просто ну очень надо получить напряжение не из стандартного ряда. Например, 9,6 Вольт. Ну ни так ни сяк… Да, здесь нас выручает Блок питания . Но опять же, если использовать готовый блок питания, то наряду с электронной безделушкой придется таскать и его. Как же решить этот вопрос? Итак, я Вам приведу три варианта:

Вариант №1

Сделать в схеме электронной безделушки регулятор напряжения вот по такой схеме (более подробно ):

Вариант №2

На Трехвыводных стабилизаторах напряжения построить стабильный источник нестандартного напряжения. Схемы в студию!

Что мы в результате видим? Видим стабилизатор напряжения и стабилитрон, подключенный к среднему выводу стабилизатора. ХХ – это две последние цифры, написанные на стабилизаторе. Там могут быть цифры 05, 09, 12 , 15, 18, 24. Может уже есть даже больше 24. Не знаю, врать не буду. Эти две последние цифры говорят нам о напряжении, которое будет выдавать стабилизатор по классической схеме включения:

Здесь стабилизатор 7805 выдает нам по такой схеме 5 Вольт на выходе. 7812 будет выдавать 12 Вольт, 7815 – 15 Вольт. Более подробно про стабилизаторы можно прочитать .

U стабилитрона – это напряжение стабилизации на стабилитроне. Если мы возьмем стабилитрон с напряжением стабилизации 3 Вольта и стабилизатор напряжение 7805, то на выходе получим 8 Вольт. 8 Вольт – уже нестандартный ряд напряжения;-). Получается, что подобрав нужный стабилизатор и нужный стабилитрон, можно с легкостью получить очень стабильное напряжение из нестандартного ряда напряжений;-).

Давайте все это рассмотрим на примере. Так как я просто замеряю напряжение на выводах стабилизатора, поэтому конденсаторы не использую. Если бы я питал нагрузку, тогда бы использовал и конденсаторы. Подопытным кроликом у нас является стабилизатор 7805. Подаем на вход этого стабилизатора 9 Вольт от балды:

Следовательно, на выходе будет 5 Вольт, все таки как-никак стабилизатор 7805.

Теперь берем стабилитрон на U стабилизации =2,4 Вольта и вставляем его по этой схеме, можно и без конденсаторов, все-таки делаем просто замеры напряжения.

Опа-на, 7,3 Вольта! 5+2,4 Вольта. Работает! Так как у меня стабилитроны не высокоточные (прецизионные), то и напряжение стабилитрона может чуточку различаться от паспортного (напряжение, заявленное производителем). Ну, я думаю, это не беда. 0,1 Вольт для нас погоды не сделают. Как я уже сказал, таким образом можно подобрать любое значение из ряда вон.

Вариант №3

Есть также другой подобный способ, но здесь используются диоды. Может быть Вам известно, что падение напряжение на прямом переходе кремниевого диода составляет 0,6-0,7 Вольт, а германиевого диода – 0,3-0,4 Вольта ? Именно этим свойством диода и воспользуемся;-).

Итак, схему в студию!

Собираем по схеме данную конструкцию. Нестабилизированное входное постоянное напряжение также и осталось 9 Вольт. Стабилизатор 7805.

Итак, что на выходе?

Почти 5.7 Вольт;-), что и требовалось доказать.

Если два диода соединять последовательно, то на каждом из них будет падать напряжение, следовательно, оно будет суммироваться:

На каждом кремниевом диоде падает по 0,7 Вольт, значит, 0,7+0,7=1,4 Вольта. Также и с германиевыми. Можно соединить и три, и четыре диода, тогда нужно суммировать напряжения на каждом. На практике более трех диодов не используют. Диоды можно ставить даже малой мощности, так как в этом случае ток через них все равно будет мал.

5 частых вопросов, которые задают начинающие радиомеханики; 5 лучших транзисторов для регуляторов, тест на определение состава схемы

Регулятор электрического напряжения нужен для того, чтобы величина напряжения могла стабилизироваться. Он обеспечивает надежность работы и долговечность работы прибора.

Регулятор состоит из нескольких механизмов.

ТЕСТ:

Ответы на эти вопросы позволят узнать состав схемы регулятора напряжения 12 вольт и её сборку.

Какое сопротивление должно быть у переменного резистора?

Как нужно подключать провода?

a) 1 и 2 клемма – питание, 3 и 4 – нагрузка

Нужно ли устанавливать радиатор?

Транзистор должен быть

Ответы:

Вариант 1. Сопротивление резистора 10 кОм – это стандарт для установки регулятора, провода в схеме подключаются по принципу: 1 и 2 клемма для питания, 3 и 4 для нагрузки – ток распределится правильно по нужным полюсам, радиатор устанавливать нужно – чтобы защитить от перегрева, транзистор использован КТ 815 – такой всегда подойдет. В таком варианте построенная схема сработает, регулятор станет работать.

Вариант 2. Сопротивление 500 кОм – слишком высокое, будет нарушена плавность звука в работе, а может не сработать вообще, 1 и 3 клемма это нагрузка, 2 и 4 питание, радиатор нужен, в схеме, где стоял минус будет плюс, транзистор любой – действительно можно использовать какой угодно.Регулятор не заработает из-за того, что схема собрана, будет неправильно.

Вариант 3. Сопротивление 10кОм, провода – 1 и 2 для нагрузки, 3 и 4 для питания, резистор имеет сопротивление 2кОм, транзистор КТ 815. Прибор не сможет заработать, так как он сильно перегреется без радиатора.

Как соединить 5 частей регулятора на 12 вольт.

Переменный резистор 10кОм.

Это переменный резистор 10ком. Изменяет силу тока или напряжений в электрической цепи, увеличивает сопротивление. Именно им регулируется напряжение.

Радиатор. Нужен для того, чтобы охладить приборы в случае их перегрева.

Резистор на 1 ком. Снижает нагрузку с основного резистора.

Транзистор. Прибор, увеличивает силу колебаний. В регуляторе он нужен, чтобы получить электрические колебания высокой частоты

2 проводка. Необходимы для того, чтобы по ним шел электрический ток.

Берем транзистор и резистор. У обоих есть 3 ответвления.

Проводятся две операции:

Левый конец транзистора (делаем это алюминиевой частью вниз) присоединяем к концу, который находится в середине резистора.
А ответвление середины транзистора соединяем с правым у резистора. Их необходимо припаять друг к другу.

Первый провод необходимо спаять с тем, что получилось во 2 операции.

Второй нужно спаять с оставшимся концом транзистора.

Прикручиваем к радиатору соединенный механизм.

Резистор на 1кОм припаиваем к крайним ножкам переменного резистора и транзистора.

Схема готова.

Регулятор скорости двигателя постоянного тока с помощью 2 конденсаторов на 14 вольт.

Практичность таких двигателей доказана, они используются в механических игрушках, вентиляторах и др. У них малый ток потребления, поэтому требуется стабилизация напряжения. Часто возникает необходимость подстройки частоты вращения или изменения скорости двигателя для корректировки выполнения цели, представленной какому – либо типу электродвигателя любой модели.

Эту задачу выполнит регулятор напряжения, который совместим с любым типом блока питания.

Чтобы это осуществить, надо изменить выходное напряжение, не требующее большого тока нагрузки.

Необходимые детали:

2 Конденсатора
2 переменных резистора

Соединяем части:

Подключаем конденсаторы к самому регулятору.
Первый резистор подключается с минусом регулятора, второй на массу.

Теперь менять скорость двигателя у прибора по желанию пользователя.

Регулятор напряжения на 14 вольт готов.

Простой регулятор напряжения 12 вольт

Регулятор оборотов 12 вольт для двигателя с тормозом.

Реле – 12 вольт
Теристор КУ201
Трансформатор для запитки двигателя и реле
Транзистор КТ 815
Вентиль от дворников 2101
Конденсатор

Используется для регулировки подачи проволоки, поэтому в ней присутсвует тормоз двигателя, реализованный с помощью реле.

К реле подключаем 2 провода от блока питания. На реле подается плюс.

Всё остально подключается по принципу обычного регулятора.

Схема полностью обеспечила 12 вольт для двигателя.

Регулятор мощности на симисторе BTA 12-600

Симистор – полупроводниковый аппарат, причисляется к разновидности тиристора и используется в целях коммутации тока. Он работает на переменном напряжении в отличие от динистора и обычного тиристора. От его параметра зависит вся мощность прибора.

Ответ на вопрос. Если схема собиралась бы на тиристоре, необходим был бы диод или диодный мост.

Для удобства схему можно собрать на печатной плате.

Плюс конденсатора нужно припаять к управляющему электроду симистора, он находится справа. Минус спаять с крайним третьим выводом, который находится слева.

К управляющему электроду симистора припаять резистор с номинальным сопротивлением 12 кОм. К этому резистору нужно присоединить подстрочный резистор. Оставшийся вывод нужно припаять к центральной ножке симистора.

К минусу конденсатора, который припаян к третьему выводу симистора необходимо прикрепить минус от выпрямительного моста.

Плюс выпрямительного моста к центральному выводу симистора и к той части, к которой симистор крепится на радиатор.

1 контакт от шнура с вилкой припаиваем к необходимому прибору. А 2 контакт к входу переменного напряжения на выпрямительном мосту.

Осталось припаять оставшийся контакт прибора с последним контактом выпрямительного моста.

Идет тестирование схемы.

Включаем схему в сеть. С помощью подстрочного резистора регулируется мощность прибора.

Мощность можно развить до 12 вольт для авто.

Динистор и 4 типа проводимости.

Это устройство, называется тригерным диодом. Обладает небольшой мощностью. В его внутренности нет электродов.

Динистор открывается при наборе напряжения. Скорость набора напряжения определяется конденсатором и резисторами. Вся регулировка производится через него. Работает на постоянном и переменном токе. Его можно не покупать, он находится в энергосберегающих лампах и его легко оттуда достать.

В схемах используется не часто, но чтобы не затрачивать деньги на диоды, применяют динистор.

Он содержит 4 типа: P N P N. Это сама электрическая проводимость. Между 2 прилегающими друг к другу областями образуется электронно-дырочный переход. В динистре таких переходов 3.

Схема:

Подключаем конденсатор. Он начинает заряжаться с помощью 1 резистора, напряжение почти равно тому, что в сети. Когда напряжение в конденсаторе достигнет уровня динистора, он включится. Прибор начинает работать. Не забываем про радиатор, иначе всё перегреется.

3 важных термина.

Регулятор напряжения – прибор, позволяющий на выходе подстраивать напряжение под устройство, для которого он необходим.

Схема для регулятора – рисунок, изображающий соединение частей устройства в одно целое.

Автомобильный генератор – устройство, в котором используется стабилизатор, обеспечивает превращение энергии коленчатого вала в электрическую.

7 основных схем для сборки регулятора.

СНИП

Использование 2 транзисторов. Как собрать стабилизатор тока.

Резистор 1кОм равен стабилизатору тока для нагрузки 10Ом. Главное условие – напряжение питания было стабилизированным. Ток зависит от напряжения по закону Ома. Сопротивление нагрузки намного меньше, чем сопротивление тока ограничивающего резистора.

Резистор 5 ватт, 510 Ом

Переменный резистор ППБ-3В, 47 Ом. Потребление – 53миллиампера.

Транзистор кт 815, установленный на радиаторе ток базы данного транзистора, задан резистором номиналом 4 и 7 кОм.

СНИП

Еще важно знать

На схеме стоит знак минуса, чтобы он был и в работе, то транзистор должен быть NPN структуры. Нельзя использовать PNP так как минус будет плюсом.
Напряжение нужно постоянно регулировать
Какая величина тока в нагрузке, это нужно знать, чтобы регулировать напряжение и прибор не переставал работать
Если разность потенциалов будет больше 12 вольт на выходе, то значительно уменьшится уровень энергии.

Топ 5 транзисторов

Разные виды транзисторов применяются для разных целей, и существует необходимость его выбирать.

КТ 315. Поддерживает NPN структуру. Выпущен в 1967 году, но до сих пор используется. Работает в динамическом режиме, и в ключевом. Идеален для приборов малой мощности. Больше подходит для радиодеталей.
2N3055. Лучше всего подходит для звуковых механизмов, усилителей. Работает в динамическом режиме. Спокойно используется для регулятора 12 вольт. Удобно крепится на радиатор. Работает на частотах до 3 МГц. Хоть транзистор и выдерживает только до 7 ампер, он вытягивает мощные нагрузки.
КП501. Производитель рассчитывал его на применение в телефонных аппаратах, механизмах связи и радиоэлектронике. Через него происходит управление приборами с минимальными затратами. Преобразует уровни сигнала.
Irf3205. Пригоден для автомобилей, повышает высокочастотные инверторы. Поддерживает значительный уровень тока.
KT 815. Биполярен. Имеет структуру NPN. Работает с усилителями низкой частоты. Состоит из пластмассового корпуса. Подходит для импульсных устройств. Используется часто в генераторных схемах. Транзистор сделан давно, по сей день работает. Даже есть шанс, что он находится в обычном доме, где лежат старые приборы, нужно только их разобрать и посмотреть, есть ли там.

3 ошибки и как их избежать.

Ножки транзистора и резистора спаяны друг с другом полностью. Чтобы этого избежать, нужно внимательно читать инструкцию.
Хоть и поставлен радиатор, перегрелся прибор.Это связано с тем, что во время того, как детали спаиваются, происходит перегрев. Для этого нужно, ножки транзистора держать пинцетом для отвода тепла.
Реле не стало работать после починки. Выгоняет проволоку после того как отпустил кнопку. Проволока по инерции тянется. Значит, не работает электротормоз. Берем реле с хорошими контактами и подключаем к кнопке. Подключить провода для питания. Когда на реле не подается напряжение, контакты становятся замкнутыми, поэтому обмотка замыкается сама на себя. Когда на реле подается напряжение(плюс), меняются контакты в схеме и напряжение подается на мотор.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов

Почему входное напряжение выше, чем выходное?

По такому принципу работают все стабилизаторы, при таком типе работы напряжение приходит в норму и не скачет от условленных ей значений.

Может ли убить током при неполадке или ошибке?

Нет, не убьет током, напряжение в 12 вольт слишком мало, чтобы это произошло.

Нужен ли постоянный резистор? И если нужен, то, для каких целей?

Не обязательно, но используется. Он нужен для того, чтобы ограничить ток базы транзистора при крайнем левом положении переменного резистора. И также при его отсутствии может сгореть переменный.

Можно ли использовать схему КРЕН вместо резистора?

Если вместо переменного резистора включить регулируемую схему КРЕН, которую часто используют, то тоже получится регулятор напряжения. Но есть оплошность: низкий КПД. Из-за этого высокое собственное энергопотребление и тепловыделение.

Резистор горит, но ничего не крутится. Что делать?

Резистор обязательно 10кОм. Желательно использовать транзисторы КТ 315 (старой модели) – они желтого или оранжевого цвета с буквенным обозначением.

Чаще всего радиотехнические устройства для своего функционирования нуждаются в стабильном напряжении, не зависящем от изменений сетевого питания и от тока нагрузки. Для решения этих задач используются компенсационные и параметрические устройства стабилизации.

Параметрический стабилизатор

Его принцип работы заключается в свойствах полупроводниковых приборов. Вольтамперная характеристика полупроводника – стабилитрона показана на графике.

Во время включения стабилитрона свойства подобны характеристике простого диода на основе кремния. Если стабилитрон включить в обратном направлении, то электрический ток сначала будет расти медленно, но при достижении некоторой величины напряжения наступает пробой. Это режим, когда малый прирост напряжения создает большой ток стабилитрона. Пробойное напряжение называют напряжением стабилизации. Во избежание выхода из строя стабилитрона, течение тока ограничивают сопротивлением. При колебании тока стабилитрона от наименьшего до наибольшего значения, напряжение не изменяется.

На схеме показан делитель напряжения, который состоит из балластного сопротивления и стабилитрона. К нему параллельно подключена нагрузка. Во время изменения величины питания меняется и ток резистора. Стабилитрон берет изменения на себя: меняется ток, а напряжение остается постоянным. При изменении резистора нагрузки ток изменится, а напряжение останется постоянным.

Компенсационный стабилизатор

Прибор, рассмотренный ранее очень простой по конструкции, но дает возможность питание прибора с током, который не превышает наибольшего тока стабилитрона. Вследствие этого используют приборы, стабилизирующие напряжение, и получившие название компенсационных. Они состоят из двух видов: параллельные и последовательные.

Называется прибор по методу подключения элементу регулировки. Обычно используются компенсационные стабилизаторы, относящиеся к последовательному виду. Его схема:

Элементом регулировки выступает транзистор, соединенный последовательно с нагрузкой. Напряжение выхода равняется разности значения стабилитрона и эмиттера, которое составляет несколько долей вольта, поэтому считается, что выходное напряжение равно стабилизирующему напряжению.

Рассмотренные приборы обоих типов имеют недостатки: невозможно получить точную величину напряжения выхода и производить регулировку во время работы. Если нужно создать возможность регулирования, то стабилизатор компенсационного вида изготавливают по схеме:

В этом приборе регулировка осуществляется транзистором. Основное напряжение выдает стабилитрон. Если напряжение выхода повышается, база транзистора получается отрицательной в отличие от эмиттера, транзистор откроется на большую величину и ток возрастет. Вследствие этого, напряжение отрицательного значения на коллекторе станет ниже, так же как и на транзисторе. Второй транзистор закроется, его сопротивление повысится, напряжение выводов повысится. Это приводит к снижению напряжения выхода и возвращению к бывшему значению.

При снижении напряжения выхода проходят подобные процессы. Отрегулировать точное напряжение выхода можно резистором настройки.

Стабилизаторы на микросхемах

Такие устройства в интегральном варианте имею повышенные характеристики параметров и свойств, которые отличаются от подобных приборов на полупроводниках. Также они обладают повышенной надежностью, небольшими габаритами и весом, а также небольшой стоимостью.

Последовательный стабилизатор

1 – источник напряжения;
2 – Элемент регулировки;
3 – усилитель;
5 – определитель напряжения выхода;
6 – сопротивление нагрузки.

Элемент регулировки выступает в качестве изменяемого сопротивления, подключенного по последовательной схеме с нагрузкой. При колебании напряжения меняется сопротивление элемента регулировки так, что происходит компенсация таких колебаний. Воздействие на элемент регулировки производится по обратной связи, которая содержит элемент управления, источник основного напряжения и измеритель напряжения. Этот измеритель является потенциометром, с которого приходит часть напряжения выхода.

Обратная связь регулирует напряжение выхода, использующееся для нагрузки, напряжение выхода потенциометра становится равным основному напряжению. Колебания напряжения от основного создает некоторое падение напряжения на регулировке. Вследствие этого, измеряющим элементом в определенных границах можно осуществлять регулировку напряжения выхода. Если стабилизатор планируется изготовить на определенную величину напряжения, то измеряющий элемент создается внутри микросхемы с компенсацией температуры. При наличии большого интервала напряжения выхода, измеряющий элемент выполняется за микросхемой.

Параллельный стабилизатор

1 – источник напряжения;
2 –элемент регулирующий;
3 – усилитель;
4 – источник основного напряжения;
5 – измерительный элемент;
6 – сопротивление нагрузки.

Если сравнить схемы стабилизаторов, то прибор последовательного вида имеет повышенный КПД при неполной загрузке. Прибор параллельного вида расходует неизменную мощность от источника и выдает ее на элемент регулировки и нагрузку. Стабилизаторы параллельные рекомендуется использовать при неизменных нагрузках при полной загруженности. Стабилизатор параллельный не создает опасности при КЗ, последовательный вид при холостом ходе. При неизменной нагрузке оба прибора создают высокий КПД.

Стабилизатор на микросхеме с 3-мя выводами

Инновационные варианты схем стабилизаторов последовательного вида выполнены на 3-выводной микросхеме. Вследствие того, что есть всего лишь три вывода, их проще использовать в практическом применении, так как они вытесняют остальные виды стабилизаторов в интервале 0,1-3 ампера.

U вх – необработанное напряжение входа;
U вых –напряжение выхода.

Можно не использовать емкости С1 и С2, однако они позволяют оптимизировать свойства стабилизатора. Емкость С1 применяется для создание стабильности системы, емкость С2 нужна по той причине, что внезапное повышение нагрузки нельзя отследить стабилизатором. В таком случае поддержка тока осуществляется емкостью С2. Практически часто применяются микросхемы серии 7900 от компании Моторола, которые стабилизируют положительную величину напряжения, а 7900 – величину со знаком минус.

Микросхема имеет вид:

Для увеличения надежности и создания охлаждения стабилизатор монтируют на радиатор.

Стабилизаторы на транзисторах

На 1-м рисунке схема на транзисторе 2SC1061.

На выходе прибора получают 12 вольт, на напряжение выхода зависит прямо от напряжения стабилитрона. Наибольший допустимый ток 1 ампер.

При применении транзистора 2N 3055 наибольший допускаемый ток выхода можно повысить до 2 ампер. На 2-м рисунке схема стабилизатора на транзисторе 2N 3055, напряжение выхода, как и на рисунке 1 зависит от напряжения стабилитрона.

6 В — напряжение выхода, R1=330, VD=6,6 вольт
7,5 В — напряжение выхода, R1=270, VD = 8,2 вольт
9 В — напряжение выхода, R1=180, Vd=10

На 3-м рисунке – адаптер для автомобиля – аккумуляторное напряжение в автомобиле равно . Для создания напряжения меньшего значения применяют такую схему.

Тематические материалы:

Обновлено: 01.08.2020

103583

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Стабилизатор напряжения 5 вольт 7805

L7805-CV линейный стабилизатор постоянного напряжения

L7805-CV — практически для любого радиолюбителя собрать источник питания со стабилизирующим выходным напряжением на микросхеме 7805 и аналогичных из этой серии, не представляет никакой сложности. Именно об этом линейном регуляторе входного постоянного напряжения пойдет речь в данном материале.

На рисунке выше, представлена типичная схема линейного стабилизатора L7805 с положительной полярностью 5v и номинальным рабочим током 1.5А. Данные микросхемы приобрели такую известность, что за их производство взялись большинство мировых компаний. А вот на снимке ниже, представлена схема немного усовершенствованная, за счет увеличения емкости конденсаторов С1-С2.

Как правило, между радиотехниками и электронщиками этот чип называют сокращенно, не называя впереди стоящих буквенных обозначений указывающих на производителя. Ведь и так понятно для каждого, что это — стабилизатор, последняя цифра, которого указывает его напряжение на выходе.

Кто еще не сталкивался с данными электронными компонентами на практике и мало, что о них знает, то вот вам для наглядности небольшое видео по сборке схемы:

Стабилизатор напряжения 5v! На микросхеме L7805CV

Одно из важных условий — высокое качество компонентов

На самом деле при покупке комплектующих изготовитель играет значительную роль. Когда вы приобретаете любые электронные компоненты, всегда обращайте внимание на бренд детали, а также поинтересуйтесь кто их поставляет. Лично меня устраивает продукция компании «STMicroelectronics», производителя микроэлектронных компонентов.

Безымянные стабилизаторы или от мало известных фирм, как правило всегда стоят дешевле, чем аналогичные от известных брендов. Но и качество таких деталей не всегда на должном уровне, особенно сказывается в их работе существенный разброс напряжения на выходе.

Практически мне много раз попадались микросхемы L7805 выдававшие выходное напряжение в пределах 4,6v, вместо 5v, а другие из этой же серии давали наоборот больше — 5,3v. К тому же, такие образцы частенько могут создавать приличный фон и повышенное потребление мощности.

Схема источника тока выполненная на микросхемах из серии L78xx

Значение выходного тока обусловлено постоянным резистором R*, включенным параллельно с конденсатором 0,1uF, именно это сопротивление в свою очередь создает нагрузку для L7805. Причем, стабилизатор не имеет заземления. На «землю» идет только один вывод сопротивления нагрузки Rн. Принцип действия такой схемы включения обязывает L7805-CV выдавать в нагрузку определенную величину тока, посредством регулирования выходного напряжения.

Величина тока на выходе источника L78хх

Неприятный момент, который можно наблюдать в схеме, это суммирование тока покоя Id с током на выходе. Параметры тока покоя обозначены в документации на микросхему. В основном такие стабилизаторы имеют постоянную величину тока покоя, составляющую 8мА. Это значение является наименьшим током выходной цепи чипа. Следовательно, при попытке создать источник тока, у которого значение будет меньше, чем 8мА, никак не получится.

Здесь можно скачать документацию на микросхему L78xx L78_DataSheet.pdf

В лучшем случае от L7805 можно получить выходные токи в пределах от 8мА до 1А. Впрочем, при работе на токах превышающие значение 750-850 мА, категорически рекомендуем устанавливать микросхему на радиатор. Но и работать на таких токах все же не оправдано. Обозначенный в документации ток в 1А — это его максимальное значение. В фактических условиях чип наверняка выйдет из строя из-за перегрева. Поэтому, оптимальный выходной рабочий ток должен находится в пределах от 20 мА до 750 мА.

Корректность выходного тока и величина напряжения

В тоже время не постоянность тока покоя формируется как Δ >

Оптимальное сопротивление нагрузки

Одновременно с этим нужно принять во внимание значение сопротивления нагрузки. Здесь все просто, то есть используя закон Ома можно все высчитать. Например:

Исходя их таких несложных расчетов мы выяснили, какое должно быть напряжение на нагрузке с сопротивлением 100 Ом, чтобы создать выходной ток 100 мА. Согласно эти расчетам получается, что оптимальным вариантом будет использовать микросхему 7812 либо 7815, рассчитанную на 12v и 15v в соответствии, с целью иметь запас.

Заключение

Естественно, в такой схеме источника тока присутствуют ограничительные моменты. Хотя она может быть полезна для большого количества решений, в которых высокая точность не играет особой роли. Отсутствие какой либо сложности в схеме, дает возможность изготовить источник тока практически в любых условиях, тем более комплектующие для нее приобрести не составит труда.

L7805-CV линейный стабилизатор постоянного напряжения

Стабилизатор напряжения 5v! На микросхеме L7805CV

Одно из важных условий — высокое качество компонентов

Схема источника тока выполненная на микросхемах из серии L78xx

Величина тока на выходе источника L78хх

Здесь можно скачать документацию на микросхему L78xx L78_DataSheet.pdf

Корректность выходного тока и величина напряжения

В тоже время не постоянность тока покоя формируется как Δ >

Оптимальное сопротивление нагрузки

Заключение

Устройства, которые входят в схему блока питания, и поддерживают стабильное выходное напряжение, называются стабилизаторами напряжения. Эти устройства рассчитаны на фиксированные значения напряжения выхода: 5, 9 или 12 вольт. Но существуют устройства с наличием регулировки. В них можно установить желаемое напряжение в определенных доступных пределах.

Большинство стабилизаторов предназначены на определенный наибольший ток, который они выдерживают. Если превысить эту величину, то стабилизатор выйдет из строя. Инновационные стабилизаторы оснащены блокировкой по току, обеспечивающей выключение устройства при достижении наибольшего тока в нагрузке и защищены от перегрева. Вместе со стабилизаторами, которые поддерживают положительное значение напряжения, есть и устройства, действующие с отрицательным напряжением. Они применяются в двухполярных блоках питания.

Стабилизатор 7805 изготовлен в корпусе, подобном транзистору. На рисунке видны три вывода. Он рассчитан на напряжение 5 вольт и ток 1 ампер. В корпусе есть отверстие для фиксации стабилизатора к радиатору. Модель 7805 является устройством положительного напряжения.

Зеркальное отображение этого стабилизатора — это его аналог 7905, предназначенный для отрицательного напряжения. На корпусе будет положительное напряжение, на вход поступит отрицательное значение. С выхода снимается -5 В. Чтобы стабилизаторы работали в нормальном режиме, нужно подавать на вход 10 вольт.

Распиновка

Стабилизатор 7805 имеет распиновку, которая показана на рисунке. Общий вывод соединен с корпусом. Во время установки устройства это играет важную роль. Две последние цифры обозначают выдаваемое микросхемой напряжение.

Стабилизаторы для питания микросхем

Рассмотрим методы подключения к питанию цифровых приборов, сделанных самостоятельно, на микроконтроллерах. Любое электронное устройство требует для нормальной работы правильное подключение питания. Блок питания рассчитывается на определенную мощность. На его выходе устанавливается конденсатор значительной величины емкости для выравнивания импульсов напряжения.

Блоки питания без стабилизации, применяемые для роутеров, сотовых телефонов и другой техники, не сочетаются с питанием микроконтроллеров напрямую. Выходное напряжение этих блоков изменяется, и зависит от подключенной мощности. Исключением из этого правила являются зарядные блоки для смартфонов с USB портом, на котором выходит 5 В.

Схема работы стабилизатора, сочетающаяся со всеми микросхемами этого типа:

Если разобрать стабилизатор и посмотреть его внутренности, то схема выглядела бы следующим образом:

Для электронных устройств не чувствительных к точности напряжения, такой прибор подойдет. Но для точной аппаратуры нужна качественная схема. В нашем случае стабилизатор 7805 выдает напряжение в интервале 4,75-5,25 В, но нагрузка по току не должна быть больше 1 А. Нестабильное входное напряжение колеблется в интервале 7,5-20 В. При этом выходное значение будет постоянно равно 5 В. Это является достоинством стабилизаторов.

При возрастании нагрузки, которую может выдать микросхема (до 15 Вт), прибор лучше обеспечить охлаждением вентилятором с установленным радиатором.

Работоспособная схема стабилизатора:

Наибольший ток 1,5 А.
Интервал входного напряжения – до 40 вольт.
Выход – 5 В.

Во избежание перегрева стабилизатора, необходимо поддерживать наименьшее входное напряжение микросхемы. В нашем случае входное напряжение 7 вольт.

Лишнюю величину мощности микросхема рассеивает на себе. Чем выше входное напряжение на микросхеме, тем выше потребляемая мощность, которая преобразуется в нагревание корпуса. В итоге микросхема перегреется и сработает защита, устройство отключится.

Стабилизатор напряжения 5 вольт

Такое устройство имеет отличие от аналогичных приборов в своей простоте и приемлемой стабилизации. В нем использована микросхема К155J1А3. Этот стабилизатор использовался для цифровых устройств.

Устройство состоит из рабочих узлов: запуска, источника образцового напряжения, схемы сравнения, усилителя тока, ключа на транзисторах, накопителя индуктивной энергии с коммутатором на диодах, фильтров входа и выхода.

После подключения питания начинает действовать узел запуска, который выполнен в виде стабилизатора напряжения. На эмиттере транзистора возникает напряжение 4 В. Диод VD3 закрыт. В итоге включается образцовое напряжение и усилитель тока.

Ключ на транзисторах закрыт. На выходе усилителя образуется импульс напряжения, который открывает ключ, пропускающий ток на накопитель энергии. В стабилизаторе включается схема отрицательной связи, устройство переходит в режим работы.

Все применяемые детали тщательно проверяются. Перед установкой на плату резистора, его значение делают равным 3,3 кОм. Стабилизатор вначале подключают на 8 вольт с нагрузкой 10 Ом, далее, при необходимости устанавливают его на 5 вольт.

Блок питания «Проще не бывает». Часть вторая

РадиоКот >Обучалка >Аналоговая техника >Собираем первые устройства >

Блок питания «Проще не бывает». Часть вторая

Ага, все-таки зашел? Что, любопытство замучило? Но я очень рад. Нет, правда. Располагайся поудобнее, сейчас мы вместе произведем некоторые нехитрые расчеты, которые нужны, чтобы сварганить тот блок питания, который мы уже сделали в первой части статьи. Хотя надо сказать, что эти расчеты могут пригодиться и в более сложных схемах.

Итак, наш блок питания состоит из двух основных узлов — это выпрямитель, состоящий из трансформатора, выпрямительных диодов и конденсатора и стабилизатор, состоящий из всего остального. Как настоящие индейцы, начнем, пожалуй, с конца и рассчитаем сначала стабилизатор.

Схема стабилизатора показана на рисунке.

Это, так называемый параметрический стабилизатор. Состоит он из двух частей:
1 — сам стабилизатор на стабилитроне D с балластным резистором Rб
2 — эмиттерный повторитель на транзисторе VT.

Непосредственно за тем, чтобы напряжение оставалось тем каким нам надо, следит стабилизатор, а эмиттерный повторитель позволяет подключать мощную нагрузку к стабилизатору. Он играет роль как бы усилителя или если угодно — умощителя.

Два основных параметра нашего блока питания — напряжение на выходе и максимальный ток нагрузки. Назовем их:
Uвых — это напряжение
и
Imax — это ток.

Для блока питания, который мы отгрохали в прошлой части, Uвых = 14 Вольт, а Imax = 1 Ампер.

Сначала нам необходимо определить какое напряжение Uвх мы должны подать на стабилизатор, чтобы на выходе получить необходимое Uвых.
Это напряжение определяется по формуле:

Uвх = Uвых + 3

Откуда взялась цифра 3? Это падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора VT. Таким образом, для работы нашего стабилизатора на его вход мы должны подать не менее 17 вольт.

Едем дальше.

Определим, какой нам нужен транзистор VT. Для этого нам надо определить, какую мощность он будет рассеивать.

Считаем:

Pmax=1.3(Uвх-Uвых)Imax

Тут надо учесть один момент. Для расчета мы взяли максимальное выходное напряжение блока питания. Однако, в данном расчете, надо наоборот брать минимальное напряжение, которое выдает БП. А оно, в нашем случае, составляет 1,5 вольта. Если этого не сделать, то транзистор может накрыться медным тазом, поскольку максимальная мощность будет рассчитана неверно.
Смотри сам:

Если мы берем Uвых=14 вольтам, то получаем Pmax=1.3*(17-14)*1=3.9 Вт.
А если мы примем Uвых=1.5 вольта, то Pmax=1.3*(17-1.5)*1=20,15 Вт

То есть, если бы не учли этого, то получилось бы, что расчетная мощность в ПЯТЬ раз меньше реальной. Разумеется, транзистору это сильно не понравилось бы.

Ну вот, теперь лезем в справочник и выбираем себе транзистор.
Помимо только что полученной мощности, надо учесть, что предельное напряжение между эмиттером и коллектором должно быть больше Uвх, а максимальный ток коллектора должен быть больше Imax. Я выбрал КТ817 — вполне приличный транзистор…

Фу, ну вроде с этим справились. Пошли дальше.

Сначала определим максимальный ток базы свежевыбранного транзистора ( а ты как думал? в нашем жестоком мире потребляют все — даже базы транзисторов).

Iб max=Imax / h31Э min

h31Э min — это минимальный коэффициент передачи тока транзистора и берется он из справочника Если там указаны пределы этого параметра — что то типа 30…40, то берется самый маленький. Ну, у меня в справочнике написано только одно число — 25, с ним и будем считать, а что еще остается?

Iб max=1/25=0.04 А (или 40 мА). Не мало.

Ну давайте будем теперь искать стабилитрон.
Искать его надо по двум параметрам — напряжению стабилизации и току стабилизации.

Напряжение стабилизации должно быть равно максимальному выходному напряжению блока питания, то есть 14 вольтам, а ток — не менее 40 мА, то есть тому, что мы посчитали.
Полезли опять в справочник…

По напряжению нам страшно подходит стабилитрон Д814Д, к тому же он у меня был под рукой. Но вот ток стабилизации… 5 мА нам никак не годится. Чего делать будем? Будем уменьшать ток базы выходного транзистора. А для этого добавим в схему еще один транзистор. Смотрим на рисунок. Мы добавили в схему транзистор VT2. Сия операция позволяет нам снизить нагрузку на стабилитрон в h31Э раз. h31Э, разумеется, того транзистора, который мы только что добавили в схему. Особо не думая, я взял из кучи железок КТ315. Его минимальный h31Э равен 30, то есть мы можем уменьшить ток до 40/30=1.33 мА, что нам вполне подходит.

Теперь посчитаем сопротивление и мощность балластного резистора Rб.

Rб=(Uвх-Uст)/(Iб max+Iст min)

где Uст — напряжение стабилизации стабилитрона,
Iст min — ток стабилизации стабилитрона.

Rб = (17-14)/((1.33+5)/1000) = 470 Ом.

Теперь определим мощность этого резистора

Prб=(Uвх-Uст)2/Rб.

То есть

Prб=(17-14)2/470=0,02 Вт.

Собственно и все. Таким образом, из исходных данных — выходного напряжения и тока, мы получили все элементы схемы и входное напряжение, которое должно быть подано на стабилизатор.

Однако не расслабляемся — нас еще ждет выпрямитель. Уж считать так считать, я так считаю (каламбур однако).

Итак, смотрим на схему выпрямителя.

Ну, тут все проще и почти на пальцах. Учитывая то, что мы знаем, какое напряжение нам надо подать на стабилизатор — 17 вольт, вычислим напряжение на вторичной обмотке трансформатора. Для этого пойдем, как и в начале — с хвоста. Итак, после конденсатора фильтра мы должны иметь напряжение 17 вольт.

Учитывая то, что конденсатор фильтра увеличивает выпрямленное напряжение в 1,41 раза, получаем, что после выпрямительного моста у нас должно получиться 17/1,41=12 вольт.
Теперь учтем, что на выпрямительном мосту мы теряем порядка 1,5-2 вольт, следовательно, напряжение на вторичной обмотке должно быть 12+2=14 вольт. Вполне может случится так, что такого трансформатора не найдется, не страшно — в данном случае можно применить трансформатор с напряжением на вторичной обмотке от 13 до 16 вольт.

Едем дальше. Определим емкость конденсатора фильтра.

Cф=3200Iн/UнKн

где Iн — максимальный ток нагрузки,
Uн — напряжение на нагрузке,
Kн — коэффициент пульсаций.

В нашем случае
Iн = 1 Ампер,
Uн=17 вольтам,
Kн=0,01.

Cф=3200*1/14*0,01=18823.

Однако, поскольку за выпрямителем идет еще стабилизатор напряжения, мы можем уменьшить расчетную емкость в 5…10 раз. То есть 2000 мкФ будет вполне достаточно.

Осталось выбрать выпрямительные диоды или диодный мост.

Для этого нам надо знать два основных параметра — максимальный ток, текущий через один диод и максимальное обратное напряжение, так же через один диод.

Необходимое максимальное обратное напряжение считается так

Uобр max=2Uн, то есть Uобр max=2*17=34 Вольта.

А максимальный ток, для одного диода должен быть больше или равен току нагрузки блока питания. Ну а для диодных сборок в справочниках указывают общий максимальный ток, который может протекать через эту сборку.

Ну вот вроде бы и все про выпрямители и параметрические стабилизаторы.
Впереди у нас стабилизатор для самых ленивых — на интегральной микросхеме и стабилизатор для самых трудолюбивых — компенсационный стабилизатор.

<<—Часть 1—-Часть 3—>>

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?

Преобразователи напряжения для систем PENTIUM/II/III

Зачем нужны преобразователи напряжения на плате.

Линейные стабилизаторы 3,3/2,5/1,5 вольт

Линейные стабилизаторы ядра процессора.

Импульсные стабилизаторы

Синхронные импульсные стабилизаторы

Комбинированные стабилизаторы

Производители компонентов для стабилизаторов

Зачем нужны преобразователи напряжения на плате.

&nbsp &nbspКак известно из древних манускриптов, первые процессоры (назовем первым i8080) изготавливались по NMOS технологии. В те времена довольно трудно было изготовить транзистор с точно заданым напряжением отсечки. Кроме этого при изготовлении микросхем образовывались диоды которые приходилось закрывать подачей на подложку минус 5 вольт.
&nbsp &nbsp Таким образом для питания собствено процессора (сейчас это называется ядро процессора) подавалось +12 вольт, на подложку -5 вольт, а для общения со стандартными ТТЛ микросхемами +5 вольт.
&nbsp &nbsp В современных системных платах -5 вольт не используется но практически во всех блоках питания присутствует. Правда нагрузочная способность обычно не превышает 0,05 Ампер.
&nbsp &nbsp Но технология совершенствовалась и появились микросхемы NMOS микросхемы требующие только +5 вольт (i8055 отечественный аналог 580ВВ55). А затем и CMOS(КМОП) процессоры. (i8085, Z80, Квазар выпустил 580ВМ1 ).
&nbsp &nbsp Как известно КМОП структуры потребляют мизерную энергию когда не переключаются. Потребление происходит только при заряде/разряде емкости затворов. От положительного полюса происходит заряд емкостей при включении, а при выключении заряд стекает на землю.
&nbsp &nbsp Включение/выключение взаимно инверсны для N и P канального транзистора.

рис 1.Пример логического елемента КМОП структуры.

&nbsp &nbsp Кроме этого чем выше напряжение на затворе, тем меньше сопротивление канала открытого транзистора. Повышение температуры — повышает сопротивление канала. На быcтродействие влияют и физические размеры транзисторов на подложке.
&nbsp &nbsp Еще много параметров влияют на быстродействие транзисторов и соответсвенно процессоров. Производители ищут золотую середину, но тенденция снижения напряжения питания просматривается четко.

Линейные стабилизаторы 3,3/2,5/1,8/1,5 вольт

&nbsp &nbsp Первой серией процессоров Intel-архитектуры для настольных систем с напряжением питания меньше 5 вольт, стала 486 серия. Процессоры тогда выпускали кроме Intel — AMD, IBM, Cyrix, UMC. Напряжение питания ядра и I/O (ввода/вывода) совпадали. Но для разных процессоров имели разное значение 3,3 3,45 3,52 вольт.
&nbsp &nbsp Так появились на плате первые стабилизаторы 3,3 вольта.

рис 2. Типичная структура линейного стабилизатора.

&nbsp &nbsp Принцип действия его довольно прост. Входное напряжение запитывает операционный усилитель и источник опорного напряжения.
&nbsp &nbsp В простейшем случае стабилитрон и токоограничивающий резистор. В начальный момент на выходе стабилизатора напряжения нет опорное напряжение на неинвертирующем больше чем на инвертирующем входе. По этому на выходе ОУ появляется напряжение открывающее силовой транзистор напряжение с эмитера транзистора напряжение попадает на делитель R1/R2. С делителя поступает на инвертирующий вход ОУ и последний уменьшает выходное напряжение и силовой транзистор прикрывается.
Схема таким образом пытается сравнять напряжение на входах ОУ, и соответсвенно на выходе стабилизатора.
&nbsp &nbsp Для устойчивой работы данной схемы требуется конденсатор на выходе и минимальная нагрузка( обычно сотые доли Ампера).
&nbsp &nbsp Более подробно можно почитать здесь

По такой схеме собраны интегральные стабилизаторы LM317, LM1083/4/5, PQ30RV21, а также их аналоги.

рис 3. Интегральный линейный стабилизатор.

&nbsp &nbsp На системных платах я встречал LM1083/4/5, PQ30RV21. LM317 Имеет ток нагрузки 1,5A по этому возможно и не применялась.
LM1083/4/5 отдает в нагрузку 7,5/5/3 Ампера. Так как в Pentium системах питание 3,3 вольта может подаваться на DIMM, СASH, PCI то 5-ти амперные и менее мощные источники не применяются для питания ядра процессора. Так мне встречалась плата на чипсете VIA MVP3 в которой стабилизатор 3,3 вольта запитывал все устройства (кроме ядра процессора). Он был собран на LT1083, радиатор размером 1 на 2 сантиметра. Вода, капнутая на радиатор, закипала :-(((.
&nbsp &nbsp На современных платах такие схемы применяются только для стабилизаторов 2,5 вольт генератора тактовых сигналов и 1,5 вольт для запитки терминаторов интерфейса между процессором и северным мостом.
&nbsp &nbsp На 486 возможно применялись 1083 и для запитки ядра процессора. Давно было не помню :-))). Pentium Pro платы живьем видел раз 10 не больше.

&nbsp &nbsp Так как резисторы обычно имеют номинал килоомы и не горят, то диагностировать отказ довольно просто :
1) Померять напряжение на входе и выходе.
2) Если не равно требуемому то подменить на заведомо рабочий.
&nbsp &nbsp Eсли нет чем подменить то можно собрать на весу схему из двух резисторов по 100 ом и конденсатора на выходе. При этом напряжение должно быть два опорных(типовое значение: 2*1,25=2,5 вольт).

&nbsp &nbsp Кроме этого дизайнеру платы не возбраняется разместить стабилизатор 3,3 вольта в SMD корпусе для питания Stand By логики в ATX платах.
Или 78L05, для питания звуковой платы на борту. Так как их выходное напряжение фиксировано то проверить еще проще.
&nbsp &nbsp А в чипсете i810 добавлен стабилизатор 1,8 вольт. Творчество не остановить :-)))

Линейные стабилизаторы ядра процессора.

&nbsp &nbsp Линейные стабилизаторы ядра перестали использоваться с появлением процессоров с двойным питанием.(Pentium MMX, AMD K6-2)
&nbsp &nbsp Так при напряжении ядра 3,3 вольта, КПД линейного стабилизатора в лучшем случае равнялся 66% то при 2,8 уже 56%, а для cовременных AMD K6-2+ при напряжении 2,0 всего 40%.
&nbsp &nbsp Таким образом с силового элемента нужно отводить можность равную или большую мощности потребляемой CPU. Для K6-2-400 ток потребления 11,25 Ампер при 2,2 вольта, при этом на силовом элементе выделиться (5-2,2)*11,25=31,5 ватт. Компактный недорогой паяльник :-))).

По этому производители начали переходить на импульсные стабилизаторы.

&nbsp &nbsp С линейных стабилизаторов мне встречались два схемных решения.

Схемы используемые для построения линейных стабилизаторов.

рис 4. Регулируемый стабилитрон	рис 5. Линейный стабилизатор на 100мА

Если посмотреть на первый рисунок, то видно что он имеет отличия от типовой схемы линейного стабилизатора но включает те же элементы. Этот регулируемый стабилитрон LM/TL431 с помощью трех резисторов и силового элемента легко превратить в мощный стабилизатор.

рис 5. Линейных стабилизатор на TL431.

&nbsp &nbsp Так как cиловой элемент внешний, то заменяя его можно собрать стабилизатор и на 10 и более Ампер.
&nbsp &nbsp Единственный вопрос: куда девать рассеиваемую мощность?

Принцип работы схемы отличается от указанной на рис 2.
Резистор Rb обеспечивать ток для питания собственно регулируемого стабилитрона и базовый ток силового транзистора.
&nbsp &nbsp Источник опорного напряжения подключен к инвертирующему входу, и по этому регулировка выходного напряжения происходит за счет понижения напряжения/повышения напряжения на базе.
То есть в первой схеме ОУ управлял напряжением на базе и задавал ток базы (соответственно и нагрузки), то в данной схеме только регулирует выходное напряжение.

&nbsp &nbsp Так как коэффициент усиления транзистора при больших токах низок то требуется большой базовый ток.
Так что данная типовая схема включения используется редко. Чаще устанавливается транзистор типа Дарлингтон.
Но данный тип транзисторов имеет обычно высокое значение напряжение насыщения коллектор эмиттер. Типично 2 вольта и выше.
&nbsp &nbsp Я встречал два решения:
1) Понадеятся что транзисторы имеют лучшее Uce(sat) чем обьявленый в паспорте и поcтавить Дарлингтон &nbspTIP102.
2) Подрассчитать резистор Rb и поставить &nbsp D45H&nbsp который имеет Uce(sat) не более 1,5 вольт и коэффициент усиления 40..60.

&nbsp &nbsp В данный момент наиболее распространена схема с заменой биполярного транзистора на полевой с изолированым N каналом.
Эта схема применяется для 1,5/1,8/2,5/3,3 вольт, но для питания ядра я не встречал. Как указывал выше, сейчас применяют импульсные стабилизаторы.

рис 6. Линейных стабилизатор на TL431 и N-канальном полевике.

&nbsp &nbsp Данная схема экономичней, проще в рассчете, но защиты по току нет :-(((.
&nbsp &nbsp Если паралельно R3 в схемах на рис. 5 и 6 поставить набор резисторов и перемычек, то можно регулировать выходное напряжение.
Теоретически нижный предел напряжения равен опорному (2,5 вольт). Но обычно при питании ядра ниже чем 2,8 происходит перегрев силового транзистора.

&nbsp &nbsp Стабилизатор на AS/LP2951 собирается по схеме аналогичной регулируемому стабилитрону:

Линейных стабилизатор на LP2951.

рис 7. С применением PNP транзистора.	рис 8. С применением P-канального транзистора

&nbsp &nbsp Эти схемы взяты с документации на AS2951.
Но если внимательно посмотреть на рис 2, прочитать документацию на микросхему, то можно прийти к такой схеме:

рис 9. Функциональная схема стабилизатора на LP2951.

&nbsp &nbsp С точки зрения производителя эта схема возможно эта схема никудышняя (прохождение тока через микросхему большое (0,0004 Ампера потребляет микросхема а через нее «валит» весь базовый ток, греет и провоцирует отказ).
Но вполне работоспособна.
&nbsp &nbsp Так как основное применение предполагалось в переносных/носимых устройствах, то и выходной ток микросхемы ток начинает ограничиваться около 0,15 Ампер и ток через силовой транзистор соответственно ограничивается.
&nbsp &nbsp Это cвойство опять ставит перед вибором Дарлингтон/обычный транзистор или полевой с отказом от защиты по току или усложнением схемы.
&nbsp &nbsp Чаще всего встречались схеми с D45h3.

&nbsp &nbsp Отказывает чаще всего в данной схеме, конечно же, силовой элемент.

Импульсные стабилизаторы

&nbsp &nbsp Ну наконец то добрались до основной темы данной краткой статьи.
Импульсные стабилизаторы намного выгоднее в использовании:
&nbsp &nbsp 1. Нагрев силовых элементов намного меньше.
&nbsp &nbsp 2. Не требуется мощные радиаторы/вентиляторы.
&nbsp &nbsp 3. Емкости фильтрующих конденсаторов меньше.

&nbsp &nbsp Сторонники линейных стабилизаторов выдвинут свои аргументы:
&nbsp &nbsp 1. В случае пробоя на схему пойдет напряжение в два и более раз выше номинального.
&nbsp &nbsp 2. Нужно мотать не стандартные узлы(индуктивность).
&nbsp &nbsp 3. Емкости фильтрующих конденсаторов меньше, но требуюся специализированые.

&nbsp &nbsp Решительно отметаем эти аргументы:
&nbsp &nbsp 1.Надежность импульсных стабилизаторов намного выше и вероятность отказа намного меньше. Для особо «трусливых» можно предложить варистор или резистор+стабилитрон+тиристор+предохранитель для защиты от перенапряжения.
&nbsp &nbsp 2. Сколько той катушки не более десяти витков.
&nbsp &nbsp 3. Да требуются специальные конденсаторы которые рассчитаны на высокочастотные пульсации.
Обычно такие конденсаторы упакованы в коричневый пластик. Но можно и черные, рассчитание на 105 градусов.
Зато какая экономия обьема и места на плате.

рис 10. Функциональная схема импульсного понижающего стабилизатора.

Данный рисунок я получил из &nbspуниверситетской статьи о преобразователях.
&nbsp &nbsp В статье обстоятельно описана теория выпрямления и преобразования c формулами и примерами. А также моделями PcSpice и MathCad.
&nbsp Здесь можно почитать на русском. Читать легче, но есть Ашипки и очепятки :-))), по английски читаю хуже и ошибок не вижу.
&nbsp &nbsp Принцип действия несколько похож на линейный стабилизатор.

&nbsp &nbsp &nbsp &nbsp1) Схема управления при подаче входного напряжения открывает силовой электронный ключ и напряжение поступает на нагрузку через катушку индуктивности.
&nbsp &nbsp &nbsp &nbsp2) Напряжение на на нагрузке начинает расти, и часть его через обратную связь поступает на схему управления.
&nbsp &nbsp &nbsp &nbsp3) При превышении на нагрузке напряжения выше заданного, схема управления отключает силовой ключ.
&nbsp &nbsp &nbsp &nbsp4) Так как катушка индуктивности накопила энергию, то она начинает отдавать ток в нагрузку. Напряжение на ней меняется на противоположное(слева минус) и диод открывается — цепь замыкается.
&nbsp &nbsp &nbsp &nbsp5) По мере отдачи энергии напряжение на нагрузке падает и через обратную связь сравнивается с опорным.
&nbsp &nbsp &nbsp &nbsp6) При падении напряжения ниже опорного, схема управления включает ключ и поступающее напряжение закрывает диод — «все возвращается на круги своя».

рис 11. Понижающий стабилизатор с N-канальным транзистором.

&nbsp &nbsp Это схема стабилизатора на 3,3 вольта с системной платы PC Chips.
Для открытия ключа контроллер MC34063 выдает на выходе напряжение несколько меньше 12 вольт. Это напряжение через диод D3 попадает на затвор Q1 и открывает его. Когда напряжение на выходе достигло заданного, контроллер снимает напряжение. Положительный заряд на затворе через эмиттер, базу R3 начинает стекать на землю. Как только в цепи базы появляется ток — переход коллектор эмиттер открывается и заряд полностью стекает на землю.
&nbsp &nbsp При напряжении отсечки (3..5 вольт для мощных полевиков) транзистор Q1 закрывается.

&nbsp &nbsp Похожая схема применялась в стабилизаторе блока питания компьютера. Только вместо D3, Q2 стояла пара транзисторов PNP и NPN (2N3906, 2N3904). Через один транзистор напряжение поступало на затвор, а через другой стекало на землю (типичная схема: базы вместе — вход, эмиттеры вместе — выход, колекторы — врозь, на землю и питание ).
&nbsp &nbsp Поскольку диод Шотки дорогой (центов 5 наверное), то китайские головы решили снять его, и вцепили RC цепочку в затвор.
&nbsp &nbsp При этом транзистор перешел в линейный режим. Позже догадались, что импульсный контроллер для линейного режима не нужен и переработали совсем схему.

&nbsp &nbsp В принципе ключевым элементом в схеме может быть и биполярный транзистор(PNP и NPN) а также P-канальный полевой.

рис 12.Импульсный стабилизатор c NPN транзистором.

&nbsp &nbsp Так как P-канальный транзистор дороже (правда позволяет работать только с одним питающим напряжением), а биполярные менее эффективны, то на системных платах используют в основном N-канальные.
&nbsp &nbsp Кроме этого импульсные стабилизаторы позволяют получить выходное напряжение выше входного, а также отрицательное напряжение.

&nbsp &nbsp По схеме с N-канальным транзистором я собирал стабилизатор на 10 ампер. На входе поставил обьемно-пористый танталовый конденсатор на 47 микрофарад.
&nbsp &nbsp При нагрузке в 5А и транзисторе IRL2203N( сопротивление в открытом состоянии 0.007 Ом!!!) транзистор не нагревался выше 30 градусов на печатной плате, с оставленной фольгой 2х2 сантиметра для охлаждения.
&nbsp &nbsp Но при нагрузке 10А в течении минуты, с конденсатора дым. Пришлось заменить на 1000 микрофарад. При этом чуствовался нагрев конденсатора. Транзистор работал (~70..80 градусов).
&nbsp &nbsp Максимальная рабочая тампература его по паспорту 175.

&nbsp &nbsp Эту информацию желательно учитывать при замене компонентов на системной плате.

&nbsp &nbsp По такой схеме построены многие интегральные стабилизаторы например: US3034 , RC5037.

рис 13. Блок схема RC5037.

&nbsp &nbsp Здесь явно видно частотозадающий конденсатор С1 , делитель обратной связи R2/R3 и датчик тока R1. Схема заряда и разряда емкости затвора находиться внутри микросхемы.
&nbsp &nbsp Такаие схемы применяются для стабилизаторов 3,3 вольт на AT/ATX платах, а также в дорогих платах для питания DIMM.
&nbsp &nbsp Обычно отказывает силовой транзистор. Для проверки нужно выпаять затвор (или весь транзистор) и прозвонить на сток/исток. При этом должен звониться обрыв. Если прозванивать цифровым тестером(плюс на затвор, минус на исток ) то на затворе образуется заряд, и переход сток исток звониться на 0 в обоих направлениях.

Микросхема при этом на выходе выдает 12 вольт, Его нет или не около 12 вольт то и микросхема сдохла тоже.
&nbsp &nbspПравда было пару случаев, умельцы пережигали дорожку подачи 12 вольт, подсоединяя кнопку Reset к питанию вентилятора. Так что перед тем как выбросить микросхему, желательно проверить наличие +5 и +12 вольт на ней.

&nbsp &nbsp Интересное решение: питание ядра процессора типа Pentium II/III разработанное PCChips с автонастройкой.

рис 14. Cхема питания ядра на MC34063..

&nbsp &nbsp У этой схемы есть недостаток — без процессора на выходе напряжение растет до 5 вольт.

&nbsp &nbsp Вот типовое включение микросхемы TL494 &nbsp в режиме понижающего импульсного преобразователя:

рис 15. Понижающий стабилизатор на TL494.

&nbsp &nbsp Мне встречались платы в которых биполярный транзистор (2N3906) работал на мощный N-канальный полевик в стабилизаторе 3.3 вольт.
В интернете достаточно информации о данной микросхеме, и на русском языке тоже. Так что подробно останавливаться не буду.

Синхронные импульсные стабилизаторы

&nbsp &nbsp Так как производители все повышают рабочую частоту процессоров, то растет и ток потребляемый ими и мощность рассеиваемая на стабилизаторах.
&nbsp &nbsp Но если на процессор ставят радиатор и вентилятор (у Athlona два вентилятора), то на системных платах для охлаждения силовых элементов стараются поставить радиатор поменьше, или использовать печатную плату для для охлаждения.
&nbsp &nbsp Так как рассеиваемая мощность на диоде например MBR2035CT&nbsp &nbsp равна при токе 10 Ампер — 10*0,57=5,7 Ватт (когда он открыт). А на указанном выше IRL2203N всего 10*0,007=0,07 Ватт.
&nbsp &nbsp Указанной цифре можно не верить. Мощность выделяемая на транзисторе в момент открывания/закрывания намного превышает 0,07 Ватт. Но все же схема с двумя транзисторами эффективнее комбинации транзистор плюс диод.
&nbsp &nbsp Схемы с использованием двух транзисторов называются синхронными. При определенных условиях КПД достигает 98% (по крайней мере в информационных листах производителей чипов :-))).

рис 16. Типовая схема синхронного стабилизатора

&nbsp &nbsp Транзистор Q1 закачивает ток в катушку, а Q2 принимает ток при закрытии Q1.
&nbsp &nbsp Для того чтобы предотвратить одновременное открытие обоих транзисторов, управляющая схема выдерживает паузу (dead time) после закрытия одного транзистора и открытием другого. Но так как ток не должен прерваться, то установлен маломощный диод D1.
&nbsp &nbsp Так как емкость фильтрующих конденсаторов обычно превосходит 8000 микрофарад, то используется конденсатор С1 для плавного пуска (soft star).
&nbsp &nbsp Защита от короткого замикания сделана «по хитрому». Когда открыт верхний транзистор, то на нем падает напряжение пропорционально току и сопротивлению канала.
&nbsp &nbsp Это напряжение вычитается из напряжением, которое задается сопротивлением R1 и внутренним источником тока (смотри рис. 16, 17) При превышении током заданного значения, происходит изменение знака выходного напряжения операционного усилителя и отключение верхнего транзистора Q1.
&nbsp &nbsp Выходное напряжение стабилизируется на уровне выбраном процессором с помощью входных сигналов VID0..VID4.
&nbsp &nbsp Подробнее можно почитать в технической документации на контроллер, например: HIP6004.

рис 17. Блок схема HIP6004

&nbsp &nbsp Так как верхний транзистор Q1 рассеивает большую мощность чем Q2, то и отказывает чаще. Пробивается изоляция затвора.
При отказе управляющей микросхемы, выбивает и верхний транзистор.

&nbsp &nbsp При отсутсвии процессора, на выходе стабилизатора может устанавливается минимально допустимое напряжение 1,3 вольта, около 0 вольт, кроме этого встречаются схемы включения стабилизирующие напряжение на уровне 2,0 вольт.
При отказе управляющей микросхемы и верхнего ключа, на затворе верхнего ключа появляется напряжение не равное плюс 12 вольт, а какое нибудь промежуточное, например: 7..8 вольт.
&nbsp &nbsp Это напряжение через пробитый затвор попадает на выход. И с помощью тестера или осцилографа можно проследить нарастание напряжения ядра до 6..7 вольт в течении 1..2 минут. Что может служить для диагностики отказа.
В некоторых платах может отсутствовать диод, заменяющий нижний транзистор до его открытия. При этом роль диода выполняет технологический диод в силовом транзисторе.

Комбинированые стабилизаторы

&nbsp &nbsp Дальнейшая интеграция преобразователей привела к обьединению в одной микросхеме нескольких стабилизаторов например HIP6019:

рис 18. Блок схема HIP6019

&nbsp &nbsp На рисунке явно видны: импульсный синхронный контроллер PWM1(целый чип HIP6004), классический импульсный контроллер PWM2, линейный контроллер с внешним силовым элементом, и полный регулятор (стабилизатор напряжения).

&nbsp &nbsp Вот и все.

Производители компонентов для стабилизаторов

Сссылки прямо на страницу с информацией о микросхемах.
Если ссылка не работает то укоротите ей «хвост».

Cherry Semiconductor, успешно проглочена OnSemi подразделение Motorola
&nbsp &nbsp Производит все.

Intersil подразделение Harris Semiconductor
&nbsp &nbsp Контроллеры серии HIP60xx, силовые транзисторы.

Ratheon подразделение Fairchild, которое в свою очередь является подразделением National Semiconductor
&nbsp &nbsp Контроллеры серии RC50xx,линейные стабилизаторы, силовые транзисторы.

Linear Tecnology
&nbsp &nbsp ШИМ Контроллеры ,линейные стабилизаторы.

MicroSemi она же Linfinity Microelectronics
&nbsp &nbsp Контроллеры серии LX16xx, линейные стабилизаторы, силовые элементы, и множество других полезностей.

National Semicondactor
&nbsp &nbsp Контроллеры серии LM26xx, линейные стабилизаторы, силовые элементы, и множество других полезностей.

Semtech
&nbsp &nbsp Контроллеры серии SC11xx, линейные стабилизаторы.

Unisem
&nbsp &nbsp Контроллеры серии US30xx, линейные стабилизаторы.

Analog Integration corp.
&nbsp &nbsp Контроллеры серии AIC15xx, линейные стабилизаторы, ключи .

Сайт создан в системе uCoz

Мощный стабилизатор с защитой по току, 50 вольт 5 ампер

Для питания некоторых радиотехнических устройств требуется источник питания с повышенными требованиями к уровню минимальных выходных пульсаций и стабильности напряжения. Чтобы их обеспечить, блок питания приходится выполнять на дискретных элементах.

Приведенная на рис. 3.23 схема является универсальной и на ее основе можно сделать высококачественный источник питания на любое напряжение и ток в нагрузке. Блок питания собран на широко распространенном сдвоенном операционном усилителе (КР140УД20А) и одном силовом транзисторе VT1. При этом схема имеет защиту по току, которую можно регулировать в широких пределах. На операционном усилителе DA1.1 выполнен стабилизатор напряжения, а DA1.2 используется для обеспечения защиты по току. Микросхемы DA2, DA3 стабилизируют питание схемы управления, собранной на DA1, что позволяет улучшить параметры источника питания.

Работает схема стабилизации напряжения следующим образом. С выхода источника (Х2) снимается сигнал обратной связи по напряжению. Этот сигнал сравнивается с опорным напряжением, поступающим со стабилитрона VD1. На вход ОУ подается сигнал рассогласования (разность этих напряжений), который усиливается и поступает через резисторы R10…R11 на управление транзистором VT1.

Таким образом, выходное напряжение поддерживается на заданном уровне с точностью, определяемой коэффициентом усиления ОУ DA1.1. Нужное выходное напряжение устанавливается резистором R5. Для того, чтобы у источника питания имелась возможность устанавливать выходное напряжение более 15 В, общий провод схемы управления подключен к клемме «+» (X1). При этом для полного открывания силового транзистора (VT1) на выходе ОУ потребуется небольшое напряжение (на базе VT1 ибэ = +1,2 В). Такое построение схемы позволяет выполнять источники питания на любое напряжение, ограниченное только допустимой величиной напряжения коллектор-эмиттер (UK3) для конкретного типа силового транзистора (для КТ827А максимальное UK3 = 80 В).

В данной схеме силовой транзистор является составным и поэтому может иметь коэффициент усиления в диапазоне 750… 1700, что позволяет управлять им небольшим током — непосредственно с выхода ОУ DA1.1, что снижает число необходимых элементов и упрощает схему.

Схема защиты по току собрана на ОУ DA1.2. При протекании тока в нагрузке на резисторе R12 выделяется напряжение, которое через резистор R6 прикладывается к точке соединения R4, R8, где сравнивается с опорным уровнем. Пока эта разница отрицательна (что зависит от тока в нагрузке и величины сопротивления резистора R12) — эта часть схемы не оказывает влияния на работу стабилизатора напряжения. Как только напряжение в указанной точке станет положительным, на выходе ОУ DA1.2 появится отрицательное напряжение, которое через диод VD12 уменьшит напряжение на базе силового транзистора VT1, ограничивая выходной ток.

Уровень ограничения выходного тока регулируется с помощью резистора R6. Параллельно включенные диоды на входах операционных усилителей (VD3…VD6) обеспечивают защиту микросхемы от повреждения в случае включения ее без обратной связи через транзистор VT1 или при повреждении силового транзистора. В рабочем режиме напряжение на входах ОУ близко к нулю и диоды не оказывают влияния на работу устройства. Установленный в цепи отрицательной обратной связи конденсатор СЗ ограничивает полосу усиливаемых частот, что повышает устойчивость работы схемы, предотвращая самовозбуждение.

При использовании указанных на схемах элементов данные источники питания позволяют на выходе получать стабилизированное напряжение до 50 В при токе 1…5 А.

Силовой транзистор устанавливается на радиатор, площадь которого зависит от тока в нагрузке и напряжения UK3. Для нормальной работы стабилизатора это напряжение должно быть не менее 3 В.

При сборке схемы использованы детали: подстроечные резисторы R5 и R6 типа СПЗ-19а; постоянные резисторы R12 типа С5-16МВ на мощность не менее 5 Вт (мощность зависит от тока в нагрузке), остальные из серии МЛТ и С2-23 соответствующей мощности Конденсаторы CI, C2, СЗ типа К10-17, оксидные полярные конденсаторы С4…С9 типа К50-35 (К50-32). Микросхема сдвоенного операционного усилителя DA1 может быть заменена импортным аналогом μА747 или двумя микросхемами 140УД7; стабилизаторы напряжения: DA2 на 78L15, DA3 на 79L15. Параметры сетевого трансформатора Т1 зависят от необходимой мощности, поступающей в нагрузку. Во вторичной обмотке трансформатора после выпрямления на конденсаторе С6 должно обеспечиваться напряжение на 3…5 В больше, чем требуется получить на выходе стабилизатора.

В заключение можно отметить, что если источник питания предполагается использовать в широком температурном диапазоне (-60…+ 100°С), то для получения хороших технических характеристик необходимо применять дополнительные меры К их числу относится повышение стабильности опорных напряжений. Это можно осуществить за счет выбора стабилитронов VD1, VD2 с минимальным ТКН, а также стабилизации тока через них Обычно стабилизацию тока через стабилитрон выполняют при помощи полевого транзистора или же применением дополнительной микросхемы, работающей в режиме стабилизации тока через стабилитрон. Кроме того, стабилитроны обеспечивают наилучшую термостабильность напряжения в определенной точке своей характеристики. В паспорте на прецизионные стабилитроны обычно это значение тока указывается и именно его надо устанавливать подстроечными резисторами при настройке узла источника опорного напряжения, для чего в цепь стабилитрона временно включается миллиамперметр.

Автор: Семьян А.П.

Источник: www.diagram.com.ua

LT1003 Лист данных — Регулятор напряжения 5 В, 5 А

LT1188C: Переключатели высокого уровня LT1188, 1,5 А Переключатель высокого уровня

LTC3634EFE # TRPBF: Двойной монолитный понижающий стабилизатор на 15 В на 3 А для питания DDR LTC3634 — это высокоэффективный двухканальный монолитный синхронный понижающий стабилизатор, который обеспечивает питание и шину оконечной нагрузки для контроллеров DDR1, DDR2 и DDR3 SDRAM. Диапазон рабочего входного напряжения от 3,6 В до 15 В, макс.

LTC4251BCS6-1 # PBF: Контроллеры отрицательного напряжения с горячей заменой в SOT-23 Контроллеры с горячей заменой отрицательного напряжения LTC®4251B / LTC4251B-1 / LTC4251B-2 позволяют безопасно вставлять и извлекать плату из объединительной платы под напряжением.Выходной ток регулируется тремя ступенями ограничения тока: автоматический выключатель с таймером, активный ток

LT1946EMS8 # TR: Pmic — Регулятор напряжения — Интегральная схема (ics) импульсного регулятора постоянного тока Повышающий (Boost) Нет -; IC BOOST 1.5A 8MSOP Технические характеристики: Тип: повышающий (Boost); Тип выхода: -; Тип ШИМ: текущий режим; Синхронный выпрямитель: Нет; Количество выходов: 1; Напряжение — Выход: -; Ток — Выход: 1,5 А; Частота — переключение: 2,7 МГц; Напряжение — Вход: 2,45 В ~ 16 В; Статус без свинца: содержит свинец; Статус RoHS: RoHS Non

LTC1151CN8 # PBF: Linear — Усилитель — Контрольно-измерительные приборы, операционные усилители, интегральная схема (IC) буферного усилителя, прерыватель (нулевой дрейф) Tube 900A 4.75 В ~ 36 В, 2,38 В ~ 18 В; IC OPAMP ZERO-DRIFT DUAL 8-DIP Технические характеристики: Упаковка: Трубка; Тип усилителя: прерыватель (нулевой дрейф); Количество цепей: 2; Упаковка / корпус: 8-DIP (0,300 дюйма, 7,62 мм); скорость нарастания: 2,5 В / с; произведение на полосу усиления: 2 МГц; ток — питание: 900 А; ток — выход / канал: -; напряжение — питание, одиночный / двойной (): 4,75 В ~ 36 В,

LT6656ACS6-5 # TRMPBF: Pmic — Серия интегральных схем опорного напряжения (ics), прецизионная лента (CT) — 5 В; IC VREF SERIES PREC 5V TSOT-23-6 Технические характеристики: Тип ссылки: Серия, Прецизионная; Напряжение — Выход: 5 В; Допуск: 0.05%; Температурный коэффициент: 10 ppm / C; Напряжение — Вход: 5,5 В ~ 18 В; Количество каналов: 1; Ток — Катод: -; Ток — в состоянии покоя: 1,5 А; Ток — Выход: 5 мА; Рабочая температура: 0C ~ 70C; П

LT1816IS8PBF: DUAL OP-AMP, 3000 мкВ OFFSET-MAX, ШИРИНА ПОЛОСЫ 220 МГц, PDSO8 Технические характеристики: Напряжение питания (VS): 5 В; IBIAS: 12 мкА; CMRR: 72 дБ; Скорость нарастания: 1500 В / мкс; Рабочая температура: от -40 до 85 C (от -40 до 185 F); Тип упаковки: СОП, 0,150 ДЮЙМА, БЕЗ СВИНЦА, ПЛАСТИК, СОП-8; Количество выводов: 8; Количество устройств: 2; Стандарты: RoHS

LT3489EMS8EPBF: РЕГУЛЯТОР ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ 5 А, ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ЧАСТОТЫ 2200 кГц, PDSO8 Технические характеристики: Конфигурация / Функция: Boost; Тип упаковки: Другой, БЕЗ СВИНЦА, ПЛАСТИК, MSOP-8; Стадия жизненного цикла: АКТИВНЫЙ; IOUT: 5 ампер; VIN: 3 вольта; fsw: 2200 кГц; Рабочая температура: от 0 до 70 C (от 32 до 158 F)

LTC2635CMSE-LMX8 # PBF: ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ ВХОДНАЯ ЗАГРУЗКА, 4.3 мкс ВРЕМЯ НАСТРОЙКИ, 10-БИТНЫЙ ЦАП, PDSO10 Технические характеристики: Тип корпуса: БЕСПРОВОДНЫЙ, ПЛАСТИКОВЫЙ, MSOP-10; Уровень отбора: коммерческий; Контакты: 10; Рабочая температура: от 0,0 до 70 C (от 32 до 158 F)

LTC3410BESC6-1.875 # TRM: РЕГУЛЯТОР ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ 0,63 A, ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ЧАСТОТА 2700 кГц, PDSO6 Технические характеристики: Конфигурация / Функция: Buck; Тип упаковки: SC-70, Другой, БЕСПРОВОДНЫЙ, ПЛАСТИК, MO-203AB, SC-70, 6 PIN; Стадия жизненного цикла: АКТИВНЫЙ; IOUT: 0,6300 ампер; VIN: 3,6 вольт; fsw: 2700 кГц; Рабочая температура: от 0 до 85 C (от 32 до 185 F)

LTP5901IPC-WHMA1B2PBF: МОДУЛЬ RF TXRX 802.15.4 ЧИП АНТ

Pololu 5V, 5A Понижающий регулятор напряжения D24V50F5

Обзор

Этот понижающий (понижающий) стабилизатор генерирует фиксированное выходное напряжение 5 В при входном напряжении до 38 В. Это импульсный стабилизатор (также называемый импульсным источником питания (SMPS) или преобразователем постоянного тока в постоянный). типичный КПД от 85% до 95%, что намного эффективнее, чем у линейных регуляторов напряжения, особенно когда разница между входным и выходным напряжением велика.Доступный выходной ток является функцией входного напряжения и КПД (см. Ниже раздел «Типичный КПД и выходной ток »), но выходной ток обычно может достигать 5 А.

При малых нагрузках частота коммутации автоматически изменяется для поддержания высокого КПД. Регулятор имеет типичное потребление тока покоя менее 1 мА, а вывод ENABLE можно использовать для перевода платы в состояние низкого энергопотребления, которое снижает ток покоя приблизительно до 10–20 мкА на вольт на VIN.

Этот регулятор имеет встроенную защиту от обратного напряжения, защиту от короткого замыкания, функцию теплового отключения, которая помогает предотвратить повреждение от перегрева, функцию плавного пуска, которая снижает пусковой ток, и блокировку пониженного напряжения.

Для приложений с низким энергопотреблением, пожалуйста, обратите внимание на наши понижающие регуляторы напряжения D24V25Fx; это немного меньшие, совместимые по выводам версии этого регулятора с типичным максимальным выходным током 2,5 А. Для более мощных альтернатив, пожалуйста, рассмотрите наше семейство понижающих регуляторов напряжения D36V50Fx, которые могут работать от напряжений до 50 В и обеспечивают более высокие выходные токи.Оба этих семейства регуляторов доступны в нескольких версиях с различным напряжением.

Параллельное сравнение понижающих регуляторов напряжения 2,5 A D24V25Fx (слева) и 5 A D24V50F5 (справа).

Для регулятора 5 В с еще большим выходным током рассмотрите наш понижающий стабилизатор напряжения D24V90F5, который имеет типичный максимальный выходной ток 9 А. Этот регулятор повышенной мощности также имеет несколько дополнительных функций, таких как Сигнал «power good» и возможность понизить его выходное напряжение, а также включает дополнительные клеммные колодки для удобных съемных соединений.

Характеристики

Входное напряжение: от 6 В до 38 В (см. Ниже более подробную информацию о падении напряжения регулятора, которое влияет на нижний предел рабочего диапазона)
Фиксированный выход 5 В (с точностью 4%)
Типичный максимальный продолжительный выходной ток: 5 А
Встроенная защита от обратного напряжения, защита от перегрузки по току и короткого замыкания, отключение при перегреве, плавный пуск и блокировка при пониженном напряжении
Типичный КПД от 85% до 95%, в зависимости от входного напряжения и нагрузки; частота коммутации автоматически изменяется при малых нагрузках для поддержания высокого КПД
Типичный ток покоя 700 мкА без нагрузки; может быть уменьшен до 10 мкА до 20 мкА на вольт на VIN путем отключения платы
Компактный размер: 0.7 ″ × 0,8 ″ × 0,35 ″ (17,8 мм × 20,3 мм × 8,8 мм)
Два монтажных отверстия 0,086 ″ для винтов №2 или M2

Использование регулятора

Подключения

Этот понижающий стабилизатор имеет пять точек подключения для четырех различных подключений: включение (EN), входное напряжение (VIN), 2x заземление (GND) и выходное напряжение (VOUT).

Входное напряжение, VIN , питает регулятор и может подаваться напряжением до 38 В.Эффективный нижний предел VIN равен VOUT плюс падение напряжения регулятора, которое изменяется примерно линейно с нагрузкой от примерно 700 мВ до примерно 1,5 В (см. Ниже график зависимости падающих напряжений от нагрузки).

Регулятор включен по умолчанию: подтягивающий резистор 100 кОм на плате подключает вывод ENABLE к VIN с обратной защитой. На вывод ENABLE можно подавать низкий уровень (ниже 0,6 В), чтобы перевести плату в состояние низкого энергопотребления. Потребляемый ток покоя в этом спящем режиме определяется током в подтягивающем резисторе от ENABLE до VIN и схемой защиты от обратного напряжения, которая потребляет от 10 до 20 мкА на вольт на VIN, когда ENABLE удерживается на низком уровне. .Если вам не нужна эта функция, оставьте контакт ENABLE отключенным.

Понижающий регулятор напряжения Pololu 5A D24V50F5 с комплектным оборудованием.

Понижающий регулятор напряжения Pololu 5A D24V50F5, вид снизу.

Пять точек подключения помечены в верхней части печатной платы и расположены как 0.Расстояние 1 дюйм для совместимости с беспаечными макетными платами, разъемами и другими прототипами, использующими сетку 0,1 дюйма. В эти отверстия можно припаять либо прилагаемую прямую штыревую полоску 5 × 1, либо прямоугольную штыревую полоску 5 х 1. Для максимально компактной установки можно припаять провода прямо к плате.

Понижающий регулятор напряжения Pololu 5A D24V50F5, вид сбоку.

На плате два нуля.Монтажные отверстия 086 ″ предназначены для винтов №2 или M2. Монтажные отверстия находятся в противоположных углах платы и разделены 0,53 дюйма по горизонтали и 0,63 дюйма по вертикали.

Типичный КПД и выходной ток

Эффективность регулятора напряжения, определяемая как (выходная мощность) / (входная мощность), является важным показателем его производительности, особенно когда речь идет о сроке службы батареи или нагреве. Как показано на графике ниже, эти импульсные стабилизаторы имеют КПД от 85% до 95% для большинства комбинаций входного напряжения и нагрузки.

Максимально достижимый выходной ток платы зависит от многих факторов, включая температуру окружающей среды, воздушный поток, теплоотвод, а также входное и выходное напряжение.

При нормальной работе этот продукт может стать достаточно горячим, чтобы вас обжечь. Будьте осторожны при обращении с этим продуктом или другими подключенными к нему компонентами.

Предел перегрузки по току регулятора работает на комбинации тока и температуры: пороговое значение тока уменьшается при повышении температуры регулятора.Однако могут быть некоторые рабочие точки при низких входных напряжениях и высоких выходных токах (значительно более 5 А), где ток чуть ниже предела, и регулятор может не отключиться до того, как произойдет повреждение. Если вы используете этот регулятор в приложении, где входное напряжение близко к нижнему пределу, а нагрузка может превышать 5 А в течение продолжительных периодов (более пяти секунд), рассмотрите возможность использования дополнительных защитных компонентов, таких как предохранители или автоматические выключатели.

Типичное падение напряжения

Падение напряжения понижающего регулятора — это минимальная величина, на которую входное напряжение должно превышать целевое выходное напряжение регулятора, чтобы обеспечить достижение целевого выходного сигнала.Например, если стабилизатор 5 В имеет падение напряжения 1 В, входное напряжение должно быть не менее 6 В, чтобы на выходе были полные 5 В. На следующем графике показано падение напряжения стабилизатора D24V50F5 в зависимости от выхода. текущий:

Частота переключения и поведение при малых нагрузках

Регулятор обычно работает с частотой переключения около 600 кГц, но частота падает при небольшой нагрузке для повышения эффективности.Это может затруднить фильтрацию шума на выходе, вызванного переключением.

Люди часто покупают этот товар вместе с:

5V 5A Цепи питания

Это цепи питания 5V 5A.

Для вашей цифровой схемы, микроконтроллера, платы Arduino UNO, Raspberry pi и т. Д.

Имеют низкий уровень шума. Из-за линейной схемы.

Детали, используемые в этих схемах, легко доступны на большинстве местных рынков.

Хотя, это древние схемы.Но и производительность неплохая.

Если у вас есть эти устройства. Создать его лучше, чем покупать новый.

Линейный источник питания 5V 5A с использованием 7812, LM723

Это хорошая схема источника питания, чем IC 7805 + MJ2955 (регулятор 5V 5A).

Используйте IC 7812 и IC регулятора LM723, транзистор TIP142 для повышения тока до 8A макс.

P1 для выхода управляющего напряжения 2,5-7 В, трансформатор 10 А мин.

Подробности прочее см. В схеме.

Когда вам нужен блок питания, часто не хватает 3-х ножек регулятора ICs.Но некоторые работы, в которых применяется высокий ток более 1 Ампера, очень трудны. Даже если это 5 ампер и 10 ампер, но цена довольно высокая.

Как это работает

См. Схему и печатную плату ниже!

Этот проект разработан с концепцией модульной регулярной схемы, использующей выход.

Которая состоит из двух или более транзисторов с током, показанным на схеме.

А секция управления нечувствительна к шуму, что пришлось бы использовать IC-723.

Хотя, возможно, современность затмила 3-х контактная ИС регулятора.

Однако, с хорошими характеристиками, это заставляет нас использовать его для выходного напряжения питания от 2 до 7 вольт.

Напряжение для обеспечения IC1-LM723 получается от повышения напряжения, а затем фильтруется для сглаживания.

Далее через управление стабилизатором напряжения с помощью 3-пин. Этот метод хорош для силовых транзисторов.

Поскольку мы преобразуем выходное напряжение и предыдущее в напряжение транзистора, разница между ними минимальна.

Без ущерба для напряжения питания ИС.

Вот пошаговый процесс.

Во время работы двух транзисторов T2 и T2 могут быть горячими, мы должны держать соответствующий радиатор.
Все резисторы R4 — R6 должны использовать много резисторов для параллельного включения желаемого значения для уменьшения среднего рассеиваемой мощности.
Резисторы: R4 и R5 используют 0,33 Ом 5 Вт — 2 шт.
И резистор R6 мы используем 0,22 Ом 5 ватт 2 шт при выходном токе на 6 Ампер или 0.33 ома 5 ватт это 2 шт при токе 8 ампер.

Как собрать

Ставя, необходимо свободное расстояние каждого резистора и печатной платы до охлаждения.

Схема источника питания 5 В, 5 А имеет выходное напряжение, которое можно регулировать до 14 В.

Которая должна быть заменена следующими частями:

Трансформатор, резистор R1, R2 и конденсатор C5, C6.
Но не используйте повышающее напряжение (C1, C2, D1, D2).
Анод D3 подключается к цепям выпрямителя и фильтра.
Примечание к TIP142, хотя он выглядит как обычный транзистор. Но внутри есть структура Darlington Compound. Так что нельзя заменить на обычные силовые транзисторы.

Электронные компоненты
Резисторы 1/4 Вт +/- 5%
R1, R2: 3,3 кОм
R3: 100 Ом 1 Вт
R4, R5: 0,15 Ом 5 Вт
R6: 0,1 Ом 10 Вт
P1: 5 кОм POT
Конденсаторы
C1, C2: 470 мкФ 50 В
C3: 220 мкФ 50 В
C4: 1 мкФ 16 В
C5, C6: 10 000 мкФ 25 В
C7: 10 мкФ 16 В
C8: 470 пФ 50 В Керамические
Полупроводниковые приборы.
BD1 = Диодный мост 10A 50 В
D1-D3 = 1N4001 Диоды
T1 = BD139, промежуточный силовой транзистор
T2, T3 = TIP142, (соединение Дарлингтона)
IC1 = IC-7812- IC-стабилизатор постоянного напряжения IC DC12V
IC2 Регулируемый = LM регулятор напряжения
Разное
Tr = Тороидальный трансформатор 10V 10A
S1 = включение / выключение 2 компл.

Тестирование и применение

В ходе тестирования мы используем резистор 0,68 Ом для вывода, затем устанавливаем напряжение на 5,5 В (есть ток 8 А). Результаты показали, что падение напряжения на 5 Ом.32 вольт. Покажите, что падение на 3,3 процента до 7,8 ампер, и измерьте пульсации напряжения менее 25 мВ (среднеквадратичное значение).

7805 + Mj2955 блок питания 5В 5А для цифровой схемы

Это блок питания стабилизатора постоянного тока 5В на ток 5А, я его использовал для своих цифровых продуктов. Основная электроника — это стабилизатор IC-7805 и транзистор MJ2955.

Вы должны использовать трансформатор 9VAC 5A.

Принципиальная схема блока питания 5V 5A от 7805 + Mj2955

PCB Блок питания 5V 5A от 7805 и Mj2955

Мы рекомендуем 5V 5A импульсный регулятор также простая схема
5 ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Сильноточный регулятор 5 В

Это неправильная топология использования транзисторов для увеличения тока линейного регулятора. Вот как это делается с использованием одного транзистора для увеличения тока:

Это по-прежнему хорошо регулирует выходное напряжение. В вашей схеме падение B-E на транзисторах сделает выходное напряжение ниже.

При малых токах на R1 мало напряжения, поэтому Q1 остается выключенным. Когда ток нагрузки увеличивается, напряжение на R1 увеличивается, что включает Q1, что сбрасывает больше тока на выход.Регулятор все еще регулирует, но в этом случае ток через него перестанет увеличиваться примерно на 3/4 А, после чего транзистор берет на себя большую часть дополнительной нагрузки.

Один большой силовой транзистор с большим радиатором должен выдерживать выходной ток 10 А. Однако, если вы хотите распределить тепло по нескольким транзисторам, вы не можете просто добавить их параллельно. Чтобы добавить больше транзисторов, нужно дать каждому свой эмиттерный резистор. Это обеспечивает небольшую отрицательную обратную связь, так что если транзистор пропускает больше, чем его доля тока, напряжение на его эмиттерном резисторе будет выше, что будет уменьшать его напряжение B-E, что уменьшит ток через резистор.

Вот пример с 3 внешними транзисторами, которые принимают большую часть текущей нагрузки, в то время как обычный обеспечивает регулирование:

Это в основном та же идея, что и раньше, но каждый транзистор имеет свой собственный эмиттерный резистор. R1 также немного увеличивается, чтобы убедиться, что для всех трех транзисторов доступно много базового привода, и для учета дополнительного падения напряжения на эмиттерных резисторах. Тем не менее, R1 больше, чем должно быть в этом примере.Тем не менее, у вас есть достаточный запас по напряжению, поэтому понизить немного больше на резисторе не проблема.

Учитывайте рассеивание на резисторах. Скажем, чтобы учесть небольшой дисбаланс и некоторый запас, мы хотим, чтобы каждый из транзисторов мог обрабатывать 4 А. Это 400 мВ через резистор эмиттера плюс 750 мВ или около того для падения BE, в сумме 1,15 V, который должен проходить через R1 при полном токе. Это означает, что он будет рассеивать 660 мВт, поэтому он должен быть не менее 1 Вт резистора.

Каждый эмиттерный резистор должен обеспечивать безопасное рассеивание (4 А) ² (100 мОм) = 1,6 Вт. Это должны быть резисторы не менее «2 Вт».

Все это говорит о том, что я согласен с Воутером в том, что это неправильный способ решения вашей общей проблемы. Линейное понижение напряжения с 12 В до 5 В будет более проблематичным и гораздо более расточительным, чем переключатель. Однако реальный способ решить эту проблему — отступить на несколько уровней и переосмыслить на системном уровне. Запускать много сильноточных вещей при 5 В от батареи на 12 В не имеет особого смысла.Вы должны быть в состоянии найти двигатели, которые работают от 12 В, на самом деле легче, чем те, которые работают от 5 В на этом уровне мощности. Затем вам нужно обеспечить только 5 В для управляющей логики, которая управляет переключателями, которые включают питание устройств на 12 В. Или вы все еще можете использовать устройства 5 В с надлежащим приводом ШИМ, чтобы вы включали и выключали 12 В достаточно быстро, чтобы устройства видели только среднее значение 5 В.

На уровне системы должно быть несколько хороших вариантов, ни один из которых не включает в себя расход 70 Вт в качестве тепла для запуска двигателей 5 В от 12 В.

Я описал, как сделать линейный стабилизатор более высокого тока из существующего и некоторого внешнего транзистора, чтобы документировать, как это сделать правильно, но это не должно быть частью вашего общего решения.

5V 3 A Схема стабилизатора напряжения с использованием микросхемы LM123

В статье объясняются основные характеристики, таблица данных и примечания по применению схемы IC LM123, LM323, которые представляют собой прецизионный стабилизатор постоянного напряжения 5 В, 3 А.

Эти микросхемы могут использоваться для генерации строго регулируемого выхода 5 В с впечатляющим выходным током 3 А.Максимальный вход на ИС не должен превышать 20 В.

Лучшее применение этой ИС регулятора может быть для зарядки сотовых телефонов или смартфонов от источника 12 В, такого как автомобильный аккумулятор, или от возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия. панели, ветряные мельницы, малые гидроэлектростанции и т. д.

Введение
Мы многое узнали об IC7805, который также является стабилизатором постоянного напряжения 5 В с отличными характеристиками регулирования линии и нагрузки.

Тем не менее, они указаны для получения на выходе максимум 1 А и, следовательно, становятся менее полезными для приложений с более высоким током.

Микросхема LM123 включает в себя все впечатляющие характеристики своего меньшего аналога, но при этом улучшена для работы с током нагрузки до 3 А.

Основные характеристики и характеристики этого стабилизатора постоянного напряжения 5 В, 3 А можно изучить из следующего обсуждения:

Основные технические характеристики

Гарантированная начальная точность 1%

Гарантированный выходной ток 3 А

Встроенный ток и тепловое ограничение

0,01 Ом Типичное выходное сопротивление

Рассеиваемая мощность не более 30 Вт

P + Проверено усовершенствование продукта

Для получения номинального выходного напряжения 5 В не требуется никаких внешних компонентов

Практически устойчив к выбросу

Корпус: Сталь TO -3

Информация о выводах:

LM123 Электрические характеристики
Следующие параметры указывают основные рабочие характеристики IC LM123:

Входное напряжение: минимум 7.5 В, максимум 15 В

Выходное напряжение: минимум 4,7 В максимум 5,3 В

Регулировка линии: обычно 5 мВ при 7,5 В и 25 мВ при 15 В

Регулировка нагрузки: обычно 25 мВ при 7,5 В и 100 мВ при 15 В

Принципиальная схема IC LM123, вход от 7,5 В до 15 В, фиксированный выход 5 В, 3 А

Примечание по применению:

Создание цепи зарядного устройства для солнечного сотового телефона с использованием IC LM123

Следующая схема показывает один типичный пример, где указано выше ИС эффективно используется для зарядки от 3 до 4 сотовых телефонов одновременно от источника 12 В 3 А.

Источником может быть свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор 12 В, адаптер переменного / постоянного тока или возобновляемый вход, например, от солнечной панели, ветряной турбины и т. Д.

Источник питания 5 В Использование LM-7805 IC »Источники питания» Hackatronic »

В основном нам нужен блок питания на 5 В для микроконтроллеров, цифровых микросхем, операционных усилителей и т. Д. Итак, нам нужен небольшой и надежный блок питания на 5 В. Статья полностью посвящена такому типу блока питания. Мы используем LM-7805 IC для создания 5-вольтового источника питания.

7805 — фиксированный трехконтактный стабилизатор напряжения 5 В. ИС имеет внутренне безопасные рабочие функции, такие как защита от короткого замыкания, перегрузки по току и теплового отключения, что делает ИС очень надежным для создания простого источника питания 5 В. Обязательно посмотрите различные типы регуляторов напряжения

Первый вывод 7805 IC является входным, второй — заземлением, а третий — выходным.

Вот изображение LM-7805 со смещением.

Источник питания 5 В — цепь:
Щелкните изображение, чтобы увеличить.

Работа 5-вольтовый источник питания-Цепь:
Работу схемы можно понять, выполнив следующие шаги…

Принцип работы :
Источник постоянного напряжения преобразует переменный ток для напряжения питания в требуемый постоянный ток и действует как источник постоянного напряжения.

1.) Понижение:
Здесь используется понижающий трансформатор
TR1, который понижает 220 В переменного тока до 6 В.6 В — это переменное напряжение, и это значение RMS . Пиковое значение среднеквадратичного значения 6 В составляет 6 x квадратный корень 2 = 8,5 В.

2.) Исправление:

Для преобразования переменного тока в постоянный используется мостовой выпрямитель. Мостовой выпрямитель преобразует двунаправленный переменный ток в однонаправленное пульсирующее напряжение постоянного тока, которое имеет слишком много пульсаций и составляющих переменного тока. Его нельзя передать на микросхему 7805, нам нужно отфильтровать эти колебания.

3.) Фильтрация:

Напряжение сразу после мостового выпрямителя сглаживается конденсатором C1, это фильтр C.После сглаживания это напряжение содержит меньше пульсаций.

4.) Регламент:
На входной вывод микросхемы 7805 подается напряжение
. Регулирует напряжение на уровне 5В. Конденсаторы C3 и C4 предназначены для нагрузки. Если приложить нагрузку, произойдет резкое изменение напряжения. Эти конденсаторы будут противодействовать этому изменению и, следовательно, сделают схему более стабильной.

Схема проста и легко может быть построена на печатной плате или макете. Для тока менее 250 мА нет необходимости в радиаторах с микросхемой 7805.Но для получения высокого тока необходимо, чтобы радиатор имел лучшую производительность и избегал перегрева ИС.
Выход IC может изменяться в диапазоне 4,7–5,3 В в зависимости от входного напряжения и теплового состояния микросхемы 7805.
Кнопка также может использоваться для включения или выключения источника питания. Вы можете поставить его на сторону переменного тока (последовательно с трансформатором).

Компоненты:
Трансформатор 220 В на 6 В (понижающий)
C1) 470 мкФ (электролитический 25 В)
C2) 0.01 мкФ (неполярный)
C3) 10 мкФ (15 В электролитический)
C4) 0,01 мкФ (неполярный)
мостиковые диоды (4 x 1N4007)
U1) LM — 7805 IC

Вывод:

Эта схема дает регулируемый выход 5 В постоянного тока, который может использоваться для управления любой цепью с напряжением 5 В, а также может заряжать мобильные телефоны.

Стабилизаторы напряжения 5–3 В | Продукты и поставщики

Модуль T / R для антенной решетки радара с фазовым наклоном CASA
Интерфейс 3. Регуляторы напряжения от 3В до 5В -5В.

Двухканальный регулятор напряжения, защищающий смарт-карты от атак анализа мощности
Встроенное 5В — на -3. Стабилизатор напряжения 3 В для питания цифровых микросхем в 3,3 В CMOS tech- нология.

Выходное сопротивление как показатель качества для прогнозирования переходных характеристик встроенных линейных регуляторов напряжения
Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 1993 г. [13] Геррит У. Ден Бестена и Брам Наута », встроенные 5V — в -3. Регулятор напряжения 3 В для питания цифровых микросхем в 3.3v CMOS Технология »IEEE Journal of Solid State Circuits, Vol 33 No. 7…

Способ компенсации устойчивости маломощных конденсаторных стабилизаторов напряжения малой мощности
[4] Геррит В. ден Бестен и Брам Наута, «Встроенные 5V — в -3. Стабилизатор напряжения 3 В для питания цифровых ИС по технологии 3,3 В CMOS », Solid- Государственные схемы, IEEE Journal of, vol.

Интегрированное регулирование для энергоэффективных цифровых схем
[11] Г. В. ден Бестен и Б. Наута, «Встроенные 5V — в -3.Стабилизатор напряжения 3 В для питания цифровых ИС по технологии 3,3 В », IEEE. JSSC, июль 1998 г.

Зарядный насос с адаптивными ступенями для энергонезависимой памяти
… THD между входом Rail-to-Rail Операционные усилители с использованием новой локальной накачки заряда в CMOS », IEEE J. Solid- Государственные цепи, 1998, 33, (7), стр. 947–955 10 ден Бестен, Г., и Наута, Б.: «Встроено 5V — в -3. Регулятор напряжения 3 В для питания цифровых ИС…

Встроенный стабилизатор напряжения, защищающий от атак анализа мощности
[10] Г.В. ден Бестен и Б. Наута, «Встроенный стабилизатор напряжения 5–3,3 В для питания цифровых ИС по технологии 3,3 В CMOS», IEEE J. Твердотельные схемы, т.

КМОП-стабилизатор с низким падением напряжения и высоким PSR в широкополосных частотах
[14] Г.В. ден Бестен и Б. Наута, «Встроенные 5В — до -3. Стабилизатор напряжения 3 В для питания цифровых ИС по технологии 3,3 В CMOS », IEEE. Jour. твердотельных схем, т.

Асинхронный канал передачи данных с программно-управляемым встроенным адаптивным масштабированием напряжения для приложений многоскоростной обработки сигналов
Встроенное 5в — на -3.Регулировка напряжения 3 В tor для питания цифровых ИС с технологией 3.3v CMOS.

Напряжение AGP
Кстати, многие видеокарты AGP имеют встроенный понижающий регулятор напряжения (с входа 3,3В до 1,5В или 2,7В — в зависимости от модели) …

.

No related posts.