резисторы и конденсаторы
полупроводниковые приборы
акустические приборы
микросхемы
солнечные фотоэлементы
Применение
микросхем стабилизаторов напряжения.
В
настоящее время очень редко для питания аппаратуры используют
стабилизаторы напряжения, собранные на транзисторах. Обусловлено это
широким внедрением в практику интегральных стабилизаторов. На этой
страничке рассмотрим параметры отечественных и зарубежных микросхем -
стабилизаторов напряжения. Параметры некоторых из них сведены в таблицу:
Импортные
стабилизаторы типа 78… предназначены для
стабилизации положительного, серий 79… — отрицательного напряжения.
Микросхемы с индексом L после первых двух цифр являются маломощными.
Такие стабилизаторы выпонены в малогабаритных пластмассовых корпусах
ТО26 (как у транзисторов типа КТ3102). мощные стабилизаторы выполнены в
корпусах ТОТ (как у транзисторов типа КТ805 в пластмассовом корпусе) -
эти микросхемы устанавливаются на теплоотводы.
Cначала рассмотрим схему включения микросхемы типа КР142ЕН5:
Эта микросхема
предназначена для получения стабилизированного
напряжения от 5 до 6 вольт (зависит от буквы в конце обозначения -
смотрите таблицу), при токе 2-3 ампера. Вывод 2 микросхемы соединен с
металлическим основанием кристалла, поэтому микросхему можно укреплять
непосредственно на корпусе прибора без изолирующих прокладок.
Емкости конденсаторов зависят от максимального тока через стабилизатор
и при минимальных токах не должны быть менее 50 и 5 микрофарад (входной
и выходной) соответственно. При эксплуатации микросхем с номинальным
током нагрузки — емкости конденсаторов следует соответственно увеличить
— входной конденсатор должен иметь емкость не менее 1000, выходной -
200 микрофарад. Рабочее напряжение конденсаторов должно соответствовать
напряжениям выпрямителя и нагрузки с небольшим (15-20 %)
запасом.
Если в цепь вывода 2 микросхемы включить стабилитрон,
выходное напряжение увеличится практически до выходного напряжения
микросхемы, плюс напряжение стабилизации стабилитрона:
Резистор на 200
ом служит для увеличения тока через стабилитрон, что
улучшает стабильность выходного напряжения. В данном примере выходное
напряжение стабилизатора будер равно 5+4,7= 9,7 вольта.
Маломощные стабилизаторы напряжения включаются аналогично. Для
увеличения выходного тока стабилизатора можно использовать транзисторы:
Микросхемы серии
79… предназначены для стабилизации отрицательного
напряжения и включаются в схему аналогично:
В серии КР142
имеется микросхема с регулируемым выходным напряжением
— КР142ЕН12А:
Необходимо
учитывать, что разводка ножек у микросхем серии 79… и КР142 ЕН12
отличается от типовой!
Данная схема при входном напряжении 40 вольт способна выдавать выходное
напряжение от 1,2 до 37 вольт (для нормальной работы падение напряжения
на микросхеме должно быть не менее 3 вольт) при токе нагрузки до 1,5
ампер.
Интегральные стабилизаторы » Страница 3 » Вот схема!
В данной статье речь пойдет об особенностях применения интегральных стабилизаторов типа КР142ЕН5, КР142ЕН8 (и импортных аналогов). Эти стабилизаторы идентичны по схемотехнике и содержат устройства защиты от замыкания в цепи нагрузки. Различаются стабилизаторы максимальным выходным током и номинальным выходным напряжением.
Существующее разнообразие по выходному напряжению, в принципе, позволяет выбрать необходимый стабилизатор, но не всегда возможно приобрести именно нужный стабилизатор. Это обстоятельство заставляет искать способы изменения напряжения стабилизации имеющегося интегрального стабилизатора.
Недостаток этой схемы в том. что требуется источник отрицательного относительного общего провода напряжения.
Микросхемы типа КР142ЕН5 или EH8, в зависимости от типа могут отдавать в нагрузку ток до 1,5А. Повысить значение выходного тока можно использованием совместно с микросхемой дополнительного мощного транзистора Принципиальная схема базового варианта стабилизатора с «умощнением» показана на рисунке 5.
При токе нагрузки до 200 mА падение напряжения на резисторе R1 мало и транзистор закрыт, а стабилизатор работает как-бы без него При увеличении тока нагрузки падение напряжения на R1 возрастает и достигает 0.6-0,7 V, что приводит к открыванию транзистора VT1. ограничивающему дальнейший прирост тока через микросхему. Микросхема поддерживает выходное напряжение на заданном уровне как и при типовом включении : при повышении выходного напряжения снижается входной ток, а следовательно и напряжения управления на базе транзистора При уменьшении напряжения, ток, наоборот, увеличивается, что приводит к большему открыванию транзистора.
Применяя такой стабилизатор нужно знать, что минимальная разность входного и выходного напряжений должна быть равна сумме минимального падения напряжения на интегральном стабилизаторе и напряжения эмиттер-база транзистора На рисунке 6 приводится схема стабилизатора напряжения 12V с максимальным током 8А В этой схеме используется защита от перегрузки транзистора Реализована она включением в цепь эмиттер-база транзистора кремниевых диодов VD1 и VD2 (вместо резистора в схеме на рисунке 5).
Пока ток не превосходит некоторого максимального значения сопротивление через диоды относительно велико и напряжение на них достаточно для открывания транзистора. При увеличении тока выше некоторого значения ток через диоды увеличивается. но напряжение на них не растет, поскольку они открыты. Значительная часть тока начинает перекладываться на микросхему, что приводит к увеличению тока через микросхему. Срабатывает схема защиты от перегрузки, имеющаяся в микросхеме и стабилизатор выключается.
Другой способ повышения мощности интегрального стабилизатора состоит в том, что интегральный стабилизатор выполняет роль мощного источника образцового напряжения. а мощный транзисторный каскада. -роль усилителя мощности, включенного по схеме эмиттерного повторителя (рис. 7). Если обратить внимание, схема практически представляет собой классическую схему параметрического стабилизатора на транзисторе и стабилитроне, только роль стабилитрона выполняет интегральный стабилизатор. дающий больший ток и стабильность.
Линейные стабилизаторы напряжения на транзисторах и ОУ
Основным недостатком линейных стабилизаторов средней и большой мощности является их низкий КПД. Причем, чем меньше выходное напряжение источника питания, тем меньше становится его КПД. Это объясняется тем, что в режиме стабилизации силовой транзистор источника питания обычно включен последовательно с нагрузкой, а для нормальной работы такого стабилизатора на регулирующем транзисторе должно действовать напряжение коллектор-эмиттер (11кэ) не менее 3…5 В. При токах более 1 А это дает значительные потери мощности за счет выделения тепловой энергии, рассеиваемой на силовом транзисторе. Что приводит к необходимости увеличивать площадь теплоотводящего радиатора или применять вентилятор для принудительного охлаждения.
Широко распространенные благодаря низкой стоимости интегральные линейные стабилизаторы напряжения на микросхемах из серии 142ЕН(5…14) обладают таким же недостатком. В последнее время в продаже появились импортные микросхемы из серии «LOW DROP» (SD, DV, LT1083/1084/1085). Эти микросхемы могут работать при пониженном напряжении между входом и выходом (до 1…1.3 В) и обеспечивают на выходе стабилизированное напряжение в диапазоне 1,25…30 В при токе в нагрузке 7,5/5/3 А соответственно. Ближайший по параметрам отечественный аналог типа КР142ЕН22 имеет максимальный ток стабилизации 5 А.
При максимальном выходном токе режим стабилизации гарантируется производителем при напряжении вход-выход не менее 1,5 В. Микросхемы также имеют встроенную защиту от превышения тока в нагрузке допустимой величины и тепловую защиту от перегрева корпуса.
Данные стабилизаторы обеспечивают нестабильность выходного напряжения «0,05%/В, нестабильность выходного напряжения при изменении выходного тока от 10 мА до максимального значения не хуже 0,1 %/В. Типовая схема включения таких стабилизаторов напряжения приведена на рис. 4.1.
Конденсаторы С2…С4 должны располагаться вблизи от микросхемы и лучше, если они будут танталовые. Емкость конденсатора С1 выбирается из условия 2000 мкФ на 1 А тока. Микросхемы выпускаются в трех видах конструктивного исполнения корпуса, показанных на рис. 4.2. Вид корпуса задается последними буквами в обозначении. Более подробная информация по данным микросхемам имеется в справочной литературе, например J119.
Такие стабилизаторы напряжения экономически целесообразно применять при токе в нагрузке более 1 А, а также в случае недостатка места в конструкции. На дискретных элементах также можно выполнить экономичный источник питания. Приведенная на рис. 4.3 схема рассчитана для выходного напряжения 5 В и тока нагрузки до 1 А. Она обеспечивает нормальную работу при минимальном напряжении на силовом транзисторе (0,7… 1,3 В). Это достигается за счет использования в качестве силового регулятора транзистора (VT2) с малым напряжением икэ в открытом состоянии. Что позволяет обеспечить работу схемы стабилизатора при меньших напряжениях вход-выход.
Схема имеет защиту (триггерного типа) в случае превышения тока в нагрузке допустимой величины, а также превышения напряжения на входе стабилизатора величины 10,8 В.
Узел защиты выполнен на транзисторе VT1 и тиристоре VS1. При срабатывании тиристора он отключает питание микросхемы DA1 (вывод 7 закорачивается на общий провод). В этом случае транзистор VT3, а значит и VT2 закроются и на выходе будет нулевое напряжение. Вернуть схему в исходное состояние после устранения причины, вызвавшей перегрузку, можно только выключением и повторным включением блока питания.
Конденсатор C3 обычно не требуется — его задача облегчить запуск схемы в момент включения.
Вернуть схему в исходное состояние после устранения причины, вызвавшей перегрузку, можно только выключением и повторным включением блока питания. Конденсатор C3 обычно не требуется — его задача облегчить запуск схемы в момент включения. Топология печатной платы для монтажа элементов показана на рис. 4.4 (она содержит одну объемную перемычку). Транзистор VT2 устанавливается на радиатор.
При изготовлении использованы детали: подстроенный резистор R8 типа СПЗ-19а, остальные резисторы любого типа; конденсаторы С1 — К50-29В на 16 В, С2…С5 — К10-17, С5 — К52-1 на 6,3 В. Схему можно дополнить светодиодным индикатором срабатывания защиты (HL1). Для этого потребуется установить дополнительные элементы: диод VD3 и резистор R10, как это показано на рис. 4.5.
Литература: И.П. Шелестов — Радиолюбителям полезные схемы, книга 3.
Линейные стабилизаторы напряжения с высоким КПД
Что-то не так?
Пожалуйста, отключите Adblock.
Портал QRZ.RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений.
Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Спасибо.
Как добавить наш сайт в исключения AdBlock
Основным недостатком линейных стабилизаторов средней и большой мощности является их низкий КПД. Причем, чем меньше выходное напряжение источника питания, тем меньше становится его КПД. Это объясняется тем, что в режиме стабилизации силовой транзистор источника питания обычно включен последовательно с нагрузкой, а для нормальной работы такого стабилизатора на регулирующем транзисторе должно действовать напряжение коллектор-эмиттер не менее 3…5 В. При токах более I А это дает значительные потери мощности за счет выделения тепловой энергии, рассеиваемой на силовом транзисторе.
Что приводит к нсобходимости увеличивать площадь теплоотводящего радиатора или применять вентилятор для принудительного охлаждения Широко распространенные благодаря низкой стоимости интегральные линейные стабилизаторы напряжения на микросхемах из серии 142ЕН(5…14) обладают таким же недостатком.
В последнее время в продаже появились импортные микросхемы из серии LOW DROP (SD, DV, LT1083/1084/1085). Эти микросхемы могут работать при пониженном напряжении между входом и выходом (до I…1,3 В) и обеспечивают на выходе стабилизированное напряжение в диапазоне 1,25…30 В при токе в нагрузке 7,5 А, 5 А и 3 А, соответственно. Ближайший по параметрам отечественный аналог типа КР142ЕН22 имеет максимальный ток стабилизации 5 А. При максимальном выходном токе режим стабилизации гарантируется производителем при напряжении вход-выход не менее 1,5 В. Микросхемы также имеют встроенную защиту от превышения тока в нагрузке допустимой величины и тепловую защиту от перегрева корпуса. Данные стабилизаторы обеспечивают нестабильность выходного напряжения 0,05%/В, нестабильность выходного напряжения при изменении выходного тока от 10 мА до максимального значения не хуже 0,1 %/В.
Типовая схема включения таких стабилизаторов напряжения приведена на рис. 3.18. Конденсаторы С2…С4 должны располагаться вблизи от микросхемы и лучше, если они будут танталовые.
Емкость конденсатора С1 выбирается из условия 2000 мкФ на 1 А потребляемого тока. Микросхемы выпускаются в трех видах конструктивного исполнения корпуса, показанных на рис. 3.19. Вид корпуса задается последними буквами в обозначении. Более подробная информация по данным микросхемам имеется в справочной литературе. Такие стабилизаторы напряжения экономически целесообразно применять при токе в нагрузке более 1 А, а также в случае недостатка места в конструкции.
Стабилизатор на КРЕНке с регулировкой напряжения от «0» вольт | А.Барышев. Страна разных советов
Микросхемы-стабилизаторы напряжения типа К142ЕН…(КРЕН) широко применяются в радиотехнике, как и их импортные аналоги. Хотя, «что» является «чьим» аналогом, — вопрос, конечно, интересный… Однако статья будет не об этом.
Эти микросхемы очень удобны для построения простых и надёжных стабилизаторов напряжения (или тока) при использовании минимума дополнительных элементов, не требуя каких-то особых расчётов и затрат сил и времени.
Разумеется, кроме стабилизаторов с фиксированным напряжением, существуют интегральные стабилизаторы с возможностью регулировки выходного напряжения. Например – КРЕН12А (или Б) – регулируемый стабилизатор напряжения 1,3-30 вольт и максимальным током 1,5 А. Или её буржуйский аналог – LM 317, на схеме нумерация выводов для нее дана в скобках (схема взята с сайта «РадиоКот» как пример. Не пример для подражания, а пример типовой схемы включения. Поэтому и подражать тоже не возбраняется ! :-))
Типовая схема включения
Типовая схема включения
Всё бы хорошо, но, как мы видим, нижний предел регулировки выходного напряжения составляет не «0» вольт, а 1,3 (или 1,5, в зависимости от конкретного экземпляра микросхемы). Кроме того, регулируемые стабилизаторы можно собрать и на «обычных» МС, с фиксированным выходным напряжением. Например, на КРЕН5 («7805») (рис.2):
Схема — рисунок из открытых источников. Поэтому и качество такое, я не виноват! :-))
Схема — рисунок из открытых источников. Поэтому и качество такое, я не виноват! :-))
Но в таком случае нижний предел регулировки будет ещё выше — от «+5» вольт (он определяется напряжением стабилизации МС). Однако при необходимости эта проблема может быть решена.
На рис.3 изображена схема устройства, выходное напряжение которого можно регулировать от 0 до 10 вольт. Требуемое значение устанавливают переменным резистором R2, При установке его движка в нижнее (по схеме) положение (резистор полностью выведен из цепи) напряжение на выводе 8 микросхемы имеет отрицательную полярность, поэтому выходное напряжение стабилизатора равно «0». По мере перемещения движка этого резистора вверх отрицательное напряжение на выводе 8 МС уменьшается и при некотором его сопротивлении становится равным выходному напряжению микросхемы. При дальнейшем увеличении сопротивления резистора выходное напряжение возрастает от «0» до максимального значения (определяется значением напряжения стабилизации микросхемы и сопротивлением переменного резистора ). Uвх должно быть на два-три вольта больше требуемого выходного. Недостаток схемы — необходимость внешнего источника напряжения «-10В»:
Схема — рисунок автора
Схема — рисунок автора
Это может быть любой стабилизированный источник небольшой мощности, собранный, например, по параметрической схеме и запитываемый от отдельной обмотки или малогабаритного трансформатора с выпрямителем
Данная статья имеет по большей мере обзорный характер, однако все приведённые схемы взяты из источников, заслуживающих доверия, кроме того, не раз были собраны и применялись на практике. Более же подробную информацию можно, при желании, найти в справочной литературе по радиоэлектронике или на специализированных радиолюбительских сайтах, каких много. Цель же этой статьи — подсказать возможные варианты и направление «поиска» для, в основном, — начинающих радиолюбителей…
Спасибо за внимание, лайки, дизлайки и комментарии — по желанию :-))
Также Вы можете посмотреть статью о том, как сделать двуполярный блок питания на однополярной «КРЕНке»…
Линейные стабилизаторы напряжения с высоким КПД.
Основным недостатком линейных стабилизаторов средней и большой мощности является их низкий КПД. Причем, чем меньше выходное напряжение источника питания, тем меньше становится его КПД. Это объясняется тем, что в режиме стабилизации силовой транзистор источника питания обычно включен последовательно с нагрузкой, а для нормальной работы такого стабилизатора на регулирующем транзисторе должно действовать напряжение коллектор-эмиттер (Uкэ) не менее 3…5В. При токах более 1А это дает значительные потери мощности за счет выделения тепловой энергии, рассеиваемой на силовом транзисторе. Что приводит к необходимости увеличивать площадь теплоотводящего радиатора или применять вентилятор для принудительного охлаждения.
Широко распространенные благодаря низкой стоимости интегральные линейные стабилизаторы напряжения на микросхемах из серии 142ЕН(5…14) обладают таким же недостатком. В последнее время в продаже появились импортные микросхемы из серии «LOW DROP» (SD, DV, LT1083/1084/1085). Эти микросхемы могут работать при пониженном напряжении между входом и выходом (до 1…1.3 В) и обеспечивают на выходе стабилизированное напряжение в диапазоне 1,25…30В при токе в нагрузке 7,5 / 5 / 3А соответственно. Ближайший по параметрам отечественный аналог типа КР142ЕН22 имеет максимальный ток стабилизации 5А.
При максимальном выходном токе режим стабилизации гарантируется производителем при напряжении вход-выход не менее 1,5В. Микросхемы также имеют встроенную защиту от превышения тока в нагрузке допустимой величины и тепловую защиту от перегрева корпуса. Данные стабилизаторы обеспечивают нестабильность выходного напряжения 0,05%/В, нестабильность выходного напряжения при изменении выходного тока от 10 мА до максимального значения не хуже 0,1%/В.
Рис.1.
Типовая схема включения таких стабилизаторов напряжения приведена на рис.1. Конденсаторы С2 … С4 должны располагаться вблизи от микросхемы и лучше, если они будут танталовые. Емкость конденсатора С1 выбирается из условия 2000 мкФ на 1А тока.
Рис.2.
Микросхемы выпускаются в трех видах конструктивного исполнения корпуса, показанных на рис.2. Вид корпуса задается последними буквами в обозначении. Такие стабилизаторы напряжения экономически целесообразно применять при токе в нагрузке более 1А, а также в случае недостатка места в конструкции.
Рис.3.
На дискретных элементах также можно выполнить экономичный источник питания. Приведенная на рис.3 схема рассчитана для выходного напряжения 5В и тока нагрузки до 1А. Она обеспечивает нормальную работу при минимальном напряжении на силовом транзисторе (0.7…1,3В).
Это достигается за счет использования в качестве силового регулятора транзистора (VT2) с малым напряжением Uэ в открытом состоянии. Что позволяет обеспечить работу схемы стабилизатора при меньших напряжениях вход — выход.
Рис.4.
Схема имеет защиту (триггерного типа) в случае превышения тока в нагрузке допустимой величины, а также превышения напряжения на входе стабилизатора величины 10,8В. Узел защиты выполнен на транзисторе VT1 и тиристоре VS1. При срабатывании тиристора он отключает питание микросхемы DA1 (вывод 7 закорачивается на общий провод).
В этом случае транзистор VT3, а значит и VT2 закроются и на выходе будет нулевое напряжение. Вернуть схему в исходное состояние после устранения причины, вызвавшей перегрузку, можно только выключением и повторным включением блока питания. Конденсатор СЗ обычно не требуется — его задача облегчить запуск схемы в момент включения.
Рис.5.
Топология печатной платы для монтажа элементов показана на рис.4 (она содержит одну объемную перемычку). Транзистор VT2 устанавливается на радиатор. При изготовлении использованы детали: подстроенный резистор R8 типа СП3-19а, остальные резисторы любого типа конденсаторы:
С1 — К50 — 29В на 16В,
С2 … С5 — К10 — 17,
С5 — К52 — 1 на 6,3В.
Схему можно дополнить светодиодным индикатором срабатывания защиты (HL1). Для этого потребуется установить дополнительные элементы: диод VD3 и резистор R10, как это показано на рис.5.
Материал подготовил Ю. Замятин, (UA9XPJ).
Стабилизатор напряжения от 12 до 3 вольт. Подключение светодиодов от батареек. Блок питания трансформаторный для КТ808
С разных компьютерных плат я иногда использую их для стабилизации необходимых напряжений в зарядных устройствах от сотовых телефонов … А недавно мне понадобился портативный и компактный блок питания на 4,2 В 0,5 А для тестирования телефонов с подзарядкой аккумуляторов, и я так и сделал. — Взял подходящее зарядное, добавил туда платку стабилизатора на основе этой микросхемы, работает нормально.
А для общего развития, подробная информация об этой серии.APL1117 — линейный стабилизатор напряжения положительной полярности с низким напряжением насыщения, выпускаемый в корпусах SOT-223 и ID-Pack. Доступны для фиксированных напряжений 1,2, 1,5, 1,8, 2,5, 2,85, 3,3, 5,0 В и регулируемых 1,25 В.
Выходной ток микросхем до 1 А, максимальная рассеиваемая мощность 0,8 Вт для микросхем в SOT-223 и 1,5 Вт в D-Pack. Имеется система защиты от температуры и рассеивания мощности. Полоска медной фольги печатной платы, небольшая пластина может использоваться как теплоотвод.Микросхема крепится к радиатору путем пайки теплопроводящего фланца или склеивания корпуса и фланца с помощью теплопроводного клея.
Использование микросхем данной серии обеспечивает повышенную стабильность выходного напряжения (до 1%), низкие коэффициенты нестабильности по току и напряжению (менее 10 мВ), более высокий КПД, чем у обычного 78LXX, что позволяет снизить входное питание. Напряжение. Это особенно актуально при питании от аккумулятора.
Если требуется более мощный стабилизатор, выдающий ток 2-3 А, то типовую схему нужно изменить, добавив к ней транзистор VT1 и резистор R1.
Стабилизатор на микросхеме AMS1117 с транзистором
Транзистор серии КТ818 в металлическом корпусе рассеивает до 3 Вт. Если требуется большая мощность, то транзистор следует установить на радиаторе. При таком включении максимальный ток нагрузки для КТ818БМ может составлять до 12 А. Автор проекта — Игоран.
Как получить нестандартное напряжение, не укладывающееся в стандартный диапазон?
Стандартное напряжение — это напряжение, которое очень часто используется в ваших электронных безделушках.Это напряжение составляет 1,5 В, 3 В, 5 В, 9 В, 12 В, 24 В и т. Д. Например, в вашем допотопном MP3-плеере была одна батарея на 1,5 В. В пульте ДУ телевизора уже используются две батареи на 1,5 Вольта, соединенные последовательно, то есть уже 3 Вольта. Разъем USB имеет крайние контакты с потенциалом 5 вольт. Наверное, у всех в детстве был денди? Для питания Денди необходимо было подать на него напряжение 9 Вольт. Ну 12 Вольт используется почти во всех машинах. 24 В уже используются в основном в промышленности.Также к этой, условно говоря, стандартной серии «заточены» различные потребители этого напряжения: лампочки, вертушки и так далее.
Но, увы, наш мир не идеален. Иногда действительно нужно получить напряжение не из стандартного диапазона. Например, 9,6 Вольт. Ну не так … Да, здесь нам помогает Блок питания. Но опять же, если вы используете готовый блок питания, то вместе с электронной безделушкой придется нести и его. Как решить эту проблему? Итак, я дам вам три варианта:
Номер опции 1
Сделать регулятор напряжения в цепи электронного брелока по следующей схеме (подробнее):
Номер опции 2
Построить стабильный нестандартный источник напряжения на трехконтактных стабилизаторах напряжения.Схемы в ателье!
Что мы видим в результате? Мы видим стабилизатор напряжения и стабилитрон, подключенный к среднему выводу стабилизатора. XX — это две последние цифры, написанные на подвесе. Могут быть номера 05, 09, 12, 15, 18, 24. Может быть, даже больше 24. Не знаю, врать не буду. Эти два последних числа говорят нам о напряжении, которое стабилизатор выдаст по классической схеме переключения:
Вот стабилизатор 7805 дает нам на выходе 5 вольт по этой схеме.7812 выдает 12 вольт, 7815 — 15 вольт. Подробнее о стабилизаторах можно прочитать.
U стабилитрон Есть напряжение стабилизации на стабилитроне. Если взять стабилитрон с напряжением стабилизации 3 Вольта и стабилизатором напряжения 7805, то на выходе мы получим 8 Вольт. 8 Вольт — это уже нестандартный диапазон напряжений ;-). Оказывается, правильно подобрав стабилизатор и правильный стабилитрон, можно легко получить очень стабильное напряжение из нестандартного диапазона напряжений ;-).
Давайте рассмотрим все это на примере. Так как я просто измеряю напряжение на выводах стабилизатора, поэтому конденсаторы не использую. Если бы я питал нагрузку, я бы тоже использовал конденсаторы. Наша морская свинка — стабилизатор 7805. Подаем 9 Вольт на вход этого стабилизатора от бульдозера:
Следовательно, на выходе будет 5 вольт, все-таки стабилизатор 7805.
Теперь берем стабилитрон при стабилизации U = 2.4 Вольта и вставить по этой схеме, можно и без конденсаторов, ведь мы просто замеряем напряжение.
Ой, 7,3 Вольт! 5 + 2,4 Вольт. Работающий! Поскольку мои стабилитроны не являются высокоточными (прецизионными), напряжение стабилитрона может незначительно отличаться от паспортного (напряжение заявленное производителем). Что ж, я думаю, это не имеет значения. 0,1 Вольт не пойдет нам на погоду. Как я уже сказал, таким образом вы можете выбрать любую необычную ценность.
Номер опции 3
Есть и другой аналогичный метод, но здесь используются диоды. Может быть, вы знаете, что падение напряжения на прямом переходе кремниевого диода составляет 0,6-0,7 Вольт, а германиевого диода — 0,3-0,4 Вольт? Именно это свойство диода мы и будем использовать ;-).
Итак, схема в студию!
Собираем данную конструкцию по схеме. Нерегулируемое входное напряжение постоянного тока также оставалось на уровне 9 вольт. Стабилизатор 7805.
Так что же на выходе?
Почти 5,7 Вольт ;-), по мере необходимости.
Если два диода соединены последовательно, то на каждом из них упадет напряжение, следовательно, суммируется:
На каждый кремниевый диод падает 0,7 Вольт, что означает 0,7 + 0,7 = 1,4 Вольт. Также с германием. Можно подключить как три, так и четыре диода, тогда нужно на каждом просуммировать напряжения. На практике более трех диодов не используются.Диоды можно устанавливать даже малой мощности, так как в этом случае ток через них все равно будет небольшим.
Метеостанция на.
Поразмыслив, пришел к выводу, что самая дорогая и объемная часть метеостанции — это плата Arduino Uno. Самый дешевый вариант замены — Arduino Pro Mini. Arduino Pro Mini выпускается в четырех вариантах. Для решения моей проблемы подойдет вариант с микроконтроллером Mega328P и напряжением питания 5 вольт.Но есть еще вариант на 3,3 вольта. Чем отличаются эти варианты? Давайте разберемся. Дело в том, что на платах Arduino Pro Mini установлен экономичный регулятор напряжения. Например, такой как MIC5205 с выходным напряжением 5 вольт. Эти 5 вольт подаются на вывод Vcc Arduino Pro Mini, поэтому плата будет называться «5 Volt Arduino Pro Mini». И если вместо микросхемы MIC5205 поставить другую микросхему с выходным напряжением 3,3 вольта, то плата будет называться «Плата Arduino Pro Mini с напряжением питания 3.3 вольта »
Плата Arduino Pro Mini может потреблять питание от внешнего нерегулируемого источника питания напряжением до 12 В. Это питание должно подаваться на вывод RAW платы Arduino Pro Mini. Но после прочтения таблицы данных (технического документа) для Микросхема MIC5205, я увидел, что диапазон мощности, подаваемой на плату Arduino Pro Mini, может быть шире.Если, конечно, плата не содержит микросхему MIC5205.
Лист данных на микросхему MIC5205:
Подача входного напряжения к микросхеме MIC5205 может быть от 2х.От 5 вольт до 16 вольт. В этом случае на выходе штатной схемы переключения должно быть напряжение около 5 вольт без заявленной точности 1%. Если мы воспользуемся информацией из даташита: VIN = VOUT + 1V до 16V (Vinput = Voutput + 1V до 16V) и взяв Voutput как 5 вольт, то получим, что напряжение питания платы Arduino Pro Mini, подаваемое на Вывод RAW, может быть от 6 до 16 вольт с точностью 1%.
Даташит на микросхему MIC5205: Для питания GY-BMP280-3.3 платы измерения барометрического давления и температуры, хочу использовать модуль с микросхемой AMS1117-3.3. AMS1117 — линейный стабилизатор напряжения с низким падением напряжения. Фотомодуль с микросхемой AMS1117-3.3:
Даташиты на микросхему AMS1117: Схема модуля с микросхемой AMS1117-3.3:
На схеме модуля я указал входное напряжение от 6,5 до 12 вольт. микросхему AMS1117-3.3, исходя из документации на микросхему AMS1117.
Продавец указывает входное напряжение от 4,5 вольт до 7 вольт. Самое интересное, что другой продавец на Aliexpress.com перечисляет другой диапазон напряжений — от 4,2 вольт до 10 вольт.
В чем дело? Думаю, производители впаивают во входные цепи конденсаторы с максимально допустимым напряжением ниже, чем позволяют параметры микросхемы — 7 вольт, 10 вольт. А, может быть, даже поставят бракованные микросхемы с ограниченным диапазоном питающих напряжений. Я не знаю, что произойдет, если на плату, которую я купил вместе с AMS1117-3, будет подано напряжение 12 вольт.3 микросхема. Возможно, для повышения надежности китайской платы с микросхемой AMS1117-3.3 потребуется замена керамических конденсаторов на электролитические танталовые. Данная схема коммутации рекомендована производителем микросхем AMS1117A Минским заводом УП «Завод ТРАНЗИСТОР».
Доступность и относительно низкая цена сверхъярких светодиодов (LED) позволяют использовать их в различных любительских устройствах. Начинающие радиолюбители, впервые использующие светодиоды в своих разработках, часто задаются вопросом, как подключить светодиод к батарее? Прочитав этот материал, читатель узнает, как зажечь светодиод практически от любого аккумулятора, какие схемы подключения светодиодов можно использовать в том или ином случае, как рассчитать элементы схемы.
В принципе можно просто зажечь светодиод, можно использовать любую батарею. Электронные схемы, разработанные радиолюбителями и профессионалами, позволяют успешно справиться с этой задачей. Другое дело, как долго схема будет непрерывно работать с конкретным светодиодом (светодиодами) и конкретной батареей или батареями.
Чтобы оценить это время, вы должны знать, что одной из основных характеристик любой батареи, будь то химический элемент или батарея, является ее емкость. Емкость аккумулятора — C выражается в ампер-часах.Например, емкость обычных батареек AAA AA в зависимости от типа и производителя может составлять от 0,5 до 2,5 ампер-часов. В свою очередь светодиоды характеризуются рабочим током, который может составлять десятки и сотни миллиампер. Таким образом, можно примерно рассчитать, на сколько хватит заряда батареи, по формуле:
T = (C * U бат) / (U работа led * работа led)
В этой формуле числитель — это работа, которую может выполнять батарея, а знаменатель — это мощность, которую потребляет светодиод.Формула не учитывает КПД конкретной схемы и тот факт, что полностью использовать всю емкость аккумулятора крайне проблематично.
При разработке устройств с батарейным питанием обычно стараются обеспечить, чтобы их потребление тока не превышало 10-30% емкости батареи. Руководствуясь этим соображением и приведенной выше формулой, вы можете оценить, сколько батарей данной емкости необходимо для питания конкретного светодиода.
Как подключиться от AA 1.Пальчиковый аккумулятор 5V
К сожалению, не существует простого способа питания светодиода от батареи одним пальцем. Дело в том, что рабочее напряжение светодиодов обычно превышает 1,5 В. Для этого значения это значение лежит в диапазоне 3,2 — 3,4 В. Следовательно, для питания светодиода от одной батареи потребуется собрать напряжение. конвертер. Ниже представлена схема простого преобразователя напряжения на двух транзисторах, с помощью которого можно запитать 1-2 сверхъярких светодиода с рабочим током 20 мА.
Этот преобразователь представляет собой блокирующий генератор, собранный на транзисторе VT2, трансформаторе T1 и резисторе R1. Блокирующий генератор генерирует импульсы напряжения, которые в несколько раз превышают напряжение источника питания. Диод VD1 выпрямляет эти импульсы. Дроссель L1, конденсаторы C2 и C3 являются элементами сглаживающего фильтра.
Транзистор VT1, резистор R2 и стабилитрон VD2 являются элементами регулятора напряжения. Когда напряжение на конденсаторе C2 превышает 3,3 В, стабилитрон открывается, и на резисторе R2 создается падение напряжения.При этом откроется первый транзистор и отключится VT2, перестанет работать блокирующий генератор. Таким образом, стабилизация выходного напряжения преобразователя на уровне 3,3 В.
В качестве VD1 лучше использовать диоды Шоттки, которые имеют малое падение напряжения в открытом состоянии.
Трансформатор Т1 можно намотать на ферритовом кольце марки 2000НН. Диаметр кольца может составлять 7-15 мм. В качестве сердечника можно использовать кольца от преобразователей энергосберегающих лампочек, фильтрующих катушек компьютерных блоков питания и т. Д.Обмотки выполнены эмалированным проводом диаметром 0,3 мм, по 25 витков.
Эту схему безболезненно можно упростить, исключив элементы стабилизации. В принципе, схема может обойтись без катушки индуктивности и одного из конденсаторов С2 или С3. Собрать упрощенную схему своими руками сможет даже начинающий радиолюбитель.
Схема хороша еще и тем, что будет работать непрерывно, пока напряжение блока питания не упадет до 0,8 В.
Как подключить от батареи 3В
Вы можете подключить сверхъяркий светодиод к батарее 3 В без использования каких-либо дополнительных деталей.Поскольку рабочее напряжение светодиода немного выше 3 В, светодиод не будет светить в полную силу. Иногда это даже может быть полезно. Например, из светодиода с переключателем и дисковой батареи на 3 В (обычно называемой таблеткой), используемой в материнских платах компьютеров, можно сделать небольшой брелок-фонарик. Такой миниатюрный фонарик может пригодиться в разных ситуациях.
От такого аккумулятора — планшеты на 3 Вольта можно запитать светодиод
Используя пару батарей 1,5 В и коммерчески доступный или самодельный преобразователь для питания одного или нескольких светодиодов, можно создать более серьезную конструкцию.Схема одного из таких преобразователей (бустеров) представлена на рисунке.
Бустер на базе микросхемы LM3410 и нескольких приставок имеет следующие характеристики:
входное напряжение 2,7 — 5,5 В.
максимальный выходной ток до 2,4 А.
количество подключаемых светодиодов от 1 до 5.
частота преобразования от 0,8 до 1,6 МГц.
Выходной ток преобразователя можно регулировать, изменяя сопротивление измерительного резистора R1.Несмотря на то, что из технической документации следует, что микросхема рассчитана на подключение 5 светодиодов, фактически к ней можно подключить 6. Это связано с тем, что максимальное выходное напряжение микросхемы составляет 24 В. LM3410 также позволяет светодиодам светиться (затемнять) … Для этих целей используется четвертый вывод микросхемы (DIMM). Диммирование может быть выполнено путем изменения входного тока этого вывода.
Как подключить от батарейки 9В Krona
«Крона» имеет относительно небольшую емкость и не очень подходит для питания мощных светодиодов.Максимальный ток такого аккумулятора не должен превышать 30-40 мА. Поэтому к нему лучше подключить 3 последовательно соединенных светодиода с рабочим током 20 мА. Они, как и в случае подключения к 3-х вольтовой батарее, не будут светить в полную силу, но зато батарея прослужит дольше.
Цепь питания аккумуляторной батареи Crown
Сложно охватить все разнообразие способов подключения светодиодов к батареям с разным напряжением и емкостью в одном материале.Мы постарались рассказать вам о самых надежных и простых конструкциях. Надеемся, что этот материал будет полезен как начинающим, так и более опытным радиолюбителям.
Схема устройства
Схема, показанная на рисунке 1, представляет собой регулируемый регулятор напряжения и позволяет получить выходное напряжение в диапазоне 1,25 — 30 вольт. Это дает возможность использовать данный стабилизатор для питания пейджеров с питанием 1,5 В (например Ultra Page UP-10 и др.), А также для питания устройств 3 В.В моем случае он используется для питания пейджера Moongose PS-3050, то есть выходное напряжение выставлено на 3 вольта.
Схема работы
Переменный резистор R2 можно использовать для установки необходимого выходного напряжения. Выходное напряжение можно рассчитать по формуле Uвых = 1,25 (1 + R2 / R1) . В качестве стабилизатора напряжения используется микросхема . SD 1083/1084 … Российские аналоги этих микросхем могут быть использованы без каких-либо изменений. 142 KREN22A / 142 KREN22 … Они отличаются только выходным током и в нашем случае это несущественно. На микросхему необходимо установить небольшой радиатор, так как при низком выходном напряжении регулятор работает в токовом режиме и сильно нагревается даже на холостом ходу.
Монтаж прибора
Устройство собрано на печатной плате размером 20×40 мм. Поскольку схема представляет собой очень простой рисунок печатной платы, я ее не привожу.Можно собрать бесплатно с помощью поверхностного монтажа. Собранная плата помещается в отдельную коробку или монтируется непосредственно в корпусе блока питания. Свою я поместил в корпус адаптера переменного / постоянного тока на 12 В для беспроводных телефонов.
Примечание.
Необходимо сначала установить рабочее напряжение на выходе стабилизатора (с помощью резистора R2) и только потом подключать нагрузку.
Цепи стабилизаторов прочие.
Это одна из самых простых схем, которую можно собрать на имеющейся микросхеме. LM317LZ … Подключив / отключив резистор в цепи обратной связи, мы получаем на выходе два разных напряжения. В этом случае ток нагрузки может достигать 100 мА.
Сразу обратите внимание на распиновку микросхемы LM317LZ. Он немного отличается от обычных стабилизаторов.
Простой стабилизатор на различные фиксированные напряжения (от 1,5 до 5 вольт) и токи до 1А. может быть собран на микросхеме AMS1117 -X.X (CX1117-X.X) (где X.X — выходное напряжение). Существуют копии микросхем на следующие напряжения: 1,5, 1,8, 2,5, 2,85, 3,3, 5,0 вольт. Также существуют микросхемы с регулируемым выходом, обозначенные ADJ. Этих микросхем очень много на старых платах компьютеров. Одним из достоинств этого стабилизатора является небольшое падение напряжения — всего 1,2 вольта и небольшие размеры стабилизатора, адаптированного для SMD-установки.
Для работы нужна пара конденсаторов. Для эффективного отвода тепла при значительных нагрузках необходимо предусмотреть теплоотвод в районе выхода Vout.Этот регулятор также доступен в корпусе ТО-252.
Данные об импорте и цена микросхем по коду ГС 85423100
ВСТРОЕННАЯ ЦЕПЬ МИКРОПРОЦЕССОРMPU SUPERVISOR 30 UA 6V 2296066
Соединенное Королевство
Banglore Air Cargo
NOS
40
2,089
52
Напряжение стабилизатора.Проверка источника опорного напряжения tl431. Тактико-технические характеристики TL431
Добрый день, друзья!
Сегодня мы познакомимся с еще одним аппаратным обеспечением, которое используется в компьютерной технике. Используется не так часто, как, скажем, или, но также заслуживает внимания .
Что такое опорное напряжение TL431?
В блоках питания персональных компьютеров можно найти микросхему источника опорного напряжения (ИОН) TL431.
Можно представить его как регулируемый стабилитрон.
Но это именно микросхема, так как в ней размещено более десятка транзисторов, не считая других элементов.
Стабилитрон — это такая вещь, которая поддерживает (стремится поддерживать) постоянное напряжение на нагрузке. «Почему это необходимо?» — ты спрашиваешь.
Дело в том, что микросхемы, составляющие компьютер — и большие, и маленькие — могут работать только в определенном (не очень большом) диапазоне питающих напряжений. Если диапазон превышен, очень вероятен их выход из строя.
Следовательно, в (не только компьютере) схемы и компоненты используются для стабилизации напряжения.
При определенном диапазоне напряжений между анодом и катодом (и определенном диапазоне катодных токов) микросхема обеспечивает на своем выходе эталонное напряжение 2,5 В относительно анода.
С помощью внешних цепей (резисторов) можно изменять напряжение между анодом и катодом в довольно широком диапазоне — от 2,5 до 36 В.
Таким образом, нам не нужно искать стабилитроны на определенное напряжение! Вы можете просто изменить номиналы резисторов и получить нужный нам уровень напряжения.
В компьютерных блоках питания имеется резервный источник напряжения + 5VSB.
Если вилка блока питания вставлена в розетку, она присутствует на одном из контактов основного разъема питания — даже если компьютер не включен.
В этом случае некоторые компоненты материнской платы компьютера находятся под этим напряжением. .
Именно с его помощью запускается основная часть БП — по сигналу с материнской платы. Микросхема TL431 часто участвует в формировании этого напряжения.
При выходе из строя значение напряжения режима ожидания может отличаться — и довольно сильно — от номинального значения.
Чем это может нам угрожать?
Если напряжение + 5VSB больше необходимого, компьютер может зависнуть, так как некоторые микросхемы материнской платы питаются от повышенного напряжения.
Иногда такое поведение компьютера вводит в заблуждение неопытного мастера по ремонту. Ведь он измерил основные напряжения питания блока питания +3,3 В, +5 В, +12 В — и увидел, что они в пределах допуска.
Он начинает копать где-нибудь в другом месте и тратит много времени на устранение неполадок. И просто нужно было измерить напряжение дежурного источника!
Напомним, что напряжение + 5VSB должно быть в пределах 5% допуска, т.е. находиться в диапазоне 4,75 — 5,25 В.
Если напряжение резервного источника меньше необходимого, компьютер может вообще не запуститься .
Как проверить TL431?
Невозможно «прозвонить» эту микросхему как штатный стабилитрон.
Чтобы убедиться, что он работает правильно, вам нужно собрать небольшую схему для тестирования.
В этом случае выходное напряжение в первом приближении описывается формулой
Vo = (1 + R2 / R3) * Vref (см. Техническое описание *), где Vref — опорное напряжение, равное 2,5 В.
Когда кнопка S1 замкнута, выходное напряжение будет 2,5 В (опорное напряжение), при отпускании — 5 В.
Таким образом, нажав и отпустив кнопку S1 и измерив сигнал на выходе схемы, можно убедиться, что микросхема исправна (или неисправна).
Тестовая схема может быть выполнена в виде отдельного модуля с использованием 16-контактного 2,5-миллиметрового DIP-разъема. Электропитание и измерительные провода тестера подключаются к выходным клеммам модуля.
Для проверки микросхемы нужно вставить ее в разъем, нажать кнопку и посмотреть на дисплей тестера.
Если микросхема не вставлена в разъем, выходное напряжение будет примерно 10 В.
Вот и все! Просто, не правда ли?
* Datasheet — это паспорта электронных компонентов.Их можно найти с помощью поисковой системы в Интернете.
С вами был Виктор Геронда. Увидимся в блоге!
Выпуск интегральной микросхемы начался в далеком 1978 году и продолжается по сей день. Микросхема позволяет изготавливать различные типы сигнализаций и зарядных устройств для повседневного использования. Микросхема tl431 широко применяется в бытовой технике: мониторах, магнитофонах, планшетах. TL431 — это разновидность программируемого регулятора напряжения.
Схема подключения и принцип работы
Принцип работы довольно простой. Стабилизатор имеет постоянное опорное напряжение , и если подаваемое напряжение меньше этого номинала, то транзистор закроется и не допустит прохождения тока. Это хорошо видно на следующей диаграмме.
Если это значение будет превышено, регулируемый стабилитрон откроет P-N переход транзистора, и ток будет течь дальше к диоду от плюса к минусу. Выходное напряжение будет постоянным. Соответственно, если ток упадет ниже опорного напряжения, управляемый операционный усилитель закроется.
Распиновка и технические параметры
Операционный усилитель доступен в разных корпусах. Изначально это был корпус ТО-92, но со временем его заменила более новая версия СОТ-23. Ниже представлена распиновка и типы корпусов, начиная с самого «древнего» и заканчивая обновленной версией.
На рисунке видно, что распиновка tl431 различается в зависимости от типа корпуса. У ТЛ431 есть отечественные аналоги КР142ЕН19А, КР142ЕН19А. Также есть зарубежные аналоги tl431: КА431АЗ, КИА431, LM431BCM, AS431, 3с1265р, которые ничем не уступают отечественной версии.
Технические характеристики TL431
Этот операционный усилитель работает от 2,5 В до 36 В. Рабочий ток усилителя колеблется от 1А до 100 мА, но есть один важный нюанс: если требуется стабильность в работе стабилизатора, то сила тока на входе не должна опускаться ниже 5 мА. Tl431 имеет значение опорного напряжения , которое определяется шестой буквой в маркировке:
Если буквы нет, то точность — 2%.
Буква А в маркировке означает — точность 1%.
Буква B говорит о точности 0,5%.
Более подробная техническая спецификация представлена на рис. 4
В описании tl431A вы можете видеть, что текущее значение довольно мало и составляет заявленные 100 мА, а мощность, рассеиваемая этими корпусами, не рассеивается. превышают сотни милливатт. Этого недостаточно. Если приходится работать с более серьезными токами, то правильнее будет использовать мощные транзисторы с улучшенными параметрами.
Проверка стабилизатора
Сразу возникает уместный вопрос, а как проверить tl431 мультиметром … Как показывает практика, одним мультиметром проверить не получится. Чтобы проверить tl431 с помощью мультиметра, необходимо собрать схему. Для этого вам потребуются: три резистора (один из них — подстроечный), светодиод или лампочка, источник постоянного тока 5В.
Резистор R3 должен быть выбран таким образом, чтобы он ограничивал ток до 20 мА в цепи питания.Его номинал примерно 100 Ом. Резисторы R2 и R3 действуют как балансир. Как только на управляющем электроде появится напряжение 2,5 В, переход светодиодов откроется и напряжение пойдет через него. Преимущество этой схемы в том, что светодиод действует как индикатор.
Источник постоянного тока — 5В фиксированный, а управлять микросхемой tl431 можно с помощью переменного резистора R2. Когда на микросхему не подается питание, диод не загорается. После изменения сопротивления триммером загорается светодиод.После этого мультиметр необходимо включить в режим измерения постоянного тока и измерить напряжение на управляющем выходе, которое должно быть 2,5. Если напряжение присутствует и светодиод горит, то элемент можно считать исправным.
На базе операционного усилителя tl431 можно создать простой стабилизатор. Для создания желаемого значения U необходимы три резистора. Необходимо рассчитать номинальное значение запрограммированного напряжения стабилизатора. Расчет можно произвести по формуле: Uout = Vref (1 + R1 / R2).По формуле U на выходе зависит от значения R1 и R2. Чем выше сопротивление R1 и R2, тем ниже напряжение выходного каскада. Получив номинальное R2, значение R1 можно рассчитать следующим образом: R1 = R2 (Uout / Vref — 1). Регулируемый стабилизатор можно включить тремя способами.
Необходимо учесть важный нюанс: сопротивление R3 можно рассчитать по формуле, по которой рассчитывалось номинальное значение R2 и R2.В выходной каскад не следует устанавливать полярный или неполярный электролит, чтобы избежать шума на выходе.
Зарядное устройство для мобильного телефона
Стабилизатор можно использовать как своего рода ограничитель тока. Это свойство пригодится в зарядных устройствах мобильных телефонов.
Если напряжение на выходном каскаде не достигает 4,2 В, ток в цепях питания ограничивается. После достижения заявленных 4,2 В стабилизатор снижает значение напряжения — следовательно, значение тока также падает.Элементы схемы VT1, VT2 и R1-R3 отвечают за ограничение величины тока в цепи. Сопротивление R1 шунтирует VT1. После превышения 0,6 В элемент VT1 открывается и постепенно ограничивает подачу напряжения на биполярный транзистор VT2.
На базе транзистора VT3 значение тока резко снижается. Переходы постепенно закрываются. Напряжение падает, что приводит к падению силы тока. Как только U приближается к 4,2 В, регулятор tl431 начинает снижать свое значение на выходных каскадах устройства, и заряд прекращается. Для изготовления устройства необходимо использовать следующий набор элементов:
Необходимо обратить особое внимание на транзистор az431 … Для равномерного снижения напряжения на выходных каскадах желательно поставить транзистор az431, Даташит на биполярный транзистор можно увидеть в таблице.
Именно этот транзистор плавно снижает напряжение и ток. Вольт-амперные характеристики этого элемента хорошо подходят для решения поставленной задачи.
Операционный усилитель TL431 является многофункциональным элементом и позволяет проектировать различные устройства: зарядные устройства для мобильных телефонов, системы сигнализации и многое другое. Как показывает практика, операционный усилитель имеет хорошие характеристики и не уступает зарубежным аналогам.
Мне нужен был недорогой источник опорного напряжения. Полистав каталоги, остановил свой выбор на микросхеме TL431 за 20 руб. Сейчас я расскажу, что это за насекомое и как им пользоваться.
TL431 — это так называемый программируемый стабилитрон. Он используется в качестве источника опорного напряжения и источника питания для маломощных цепей. Выпускается несколькими производителями и в разных упаковках, мне достался от Texas Instruments в пакете SOT23.
Технические характеристики:
Выходное напряжение от 2,5 до 36 В — рабочий ток от 1 до 100 мА — выходное сопротивление 0,2 Ом — точность 0,5%, 1% и 2%
Имеет три вывода. Два вроде стандартного стабилитрона — анод и катод.И вывод опорного напряжения, который подключается к катоду или средней точке делителя напряжения. На зарубежных схемах он обозначается так:
Минимальная проводка требует одного резистора и обеспечивает опорное напряжение 2,5 В.
Резистор в этой цепи рассчитывается по следующей формуле:
, где Ist — ток TL431, а Il — ток нагрузки. Входной ток эталонного вывода не учитывается, так как он составляет ~ 2 мкА.
На полной схеме подключения к TL431 добавлены еще два резистора, но в этом случае может быть получено произвольное выходное напряжение.
Значения резисторов делителя напряжения и выходное напряжение TL431 связаны следующим соотношением:
, где Uref = 2,5 В, Iref = 2 мкА. Это типичные значения, они имеют определенный диапазон (см. Таблицу).
Если вы установите номинал одного из резисторов и выходное напряжение, то вы можете рассчитать номинал второго резистора.
А зная выходное напряжение и входной ток, можно рассчитать номинал резистора R1:
, где Iin — входной ток схемы, который является суммой рабочего тока TL431, тока делителя напряжения и тока нагрузки.
Если для получения опорного напряжения используется TL431, то резисторы R2 и R3 нужно брать с точностью до 1% из серии E96.
Исходные данные
Входное напряжение Uin = 9 В Требуемое выходное напряжение Uout = 5 В Ток нагрузки Il = 10 мА
Данные из таблицы:
Ist = 1..100 мА Iref = 2 мкА Uref = 2.495V
Плата
Устанавливаем номинал резистора R2. Максимальное значение этого резистора ограничено током Iref = 2 мкА. Если мы примем номинал резистора R2 равным единицам / десяткам кОм, то этого будет достаточно. Пусть R2 = 10 кОм.
Поскольку TL431 используется в качестве источника питания, высокая точность здесь не требуется, и членом Iref * R2 можно пренебречь.
TL431 ток может быть от 1 до 100 мА. Если взять ток Ist> 2 мА, то током делителя можно пренебречь.
Тогда входной ток будет равен Iin = Ist + Il = 2 + 10 = 12 мА.
И номинальное значение R1 = (Uin — Uout) / Iin = (9-5) / 0,012 = 333 Ом. Округлите до 300.
Мощность, рассеиваемая на резисторе R1, составляет (9 — 5) * 0,012 = 0,05 Вт. На других резисторах она будет еще меньше.
R1 = 300 Ом R2 = 10 кОм R3 = 10 кОм
Примерно так, без учета нюансов.
Если использовать TL431 и поставить на выход конденсатор, микросхема может «гудеть». Вместо уменьшения выходного шума на катоде будет появляться периодический пилообразный сигнал в несколько милливольт.
Емкость нагрузки, при которой TL431 ведет себя стабильно, зависит от катодного тока и выходного напряжения. Возможные значения емкости показаны на картинке из даташита.Стабильные регионы — это те, которые находятся за пределами графиков.
Про светодиоды я уже довольно много написал, теперь читатели не знают, как их правильно накормить и чтобы они не сгорели раньше времени. Сейчас продолжаю стремительно расширять раздел блоков питания, стабилизаторов напряжения и преобразователей тока.
В десятку самых популярных электронных компонентов входят регулируемый регулятор TL431 и его собрат, ШИМ-контроллер TL494. В источниках питания он действует как «программируемый источник опорного напряжения», схема очень проста.В импульсных источниках питания на TL431 реализованы обратная связь и опорное напряжение.
Ознакомьтесь с характеристиками и паспортами других микросхем, используемых для питания ,.
1. Технические характеристики
2. Схема подключения TL431
3. Распиновка TL431
4. Даташит на русском языке
5. Графики электрических характеристик
Технические характеристики
Широко используется благодаря крутизне технических характеристик и стабильности параметров при различных температурах.Функционал частично аналогичен известному, только работает на малой силе тока и предназначен для настройки. Все особенности и типовые схемы подключения указаны в даташите на русском языке. Аналогом TL431 будет отечественный КР142ЕН19 и импортный К1156ЕП5, их параметры очень похожи. Других аналогов не встречал.
Основные характеристики:
выходной ток до 100мА;
выходное напряжение от 2,5 до 36В;
мощность 0.2Вт;
диапазон температур TL431C от 0 ° до 70 °;
для TL431A от -40 ° до + 85 °;
цена от 28 руб за 1 шт.
Подробные характеристики и режимы работы указаны в даташите на русском языке в конце этой страницы или вы можете скачать
Пример использования на плате
Стабильность параметров зависит от температуры окружающей среды, очень стабильна, на выходе небольшой шум, а напряжение колеблется в пределах +/- 0.005V согласно паспорту. Помимо бытовой модификации TL431C от 0 ° до 70 °, доступна версия TL431A с более широким температурным диапазоном от -40 ° до 85 °. Выбранный вариант зависит от назначения устройства. Аналоги имеют совершенно другие температурные параметры.
Проверить работоспособность микросхемы мультиметром невозможно, так как она состоит из 10 транзисторов. Для этого необходимо собрать тестовую схему переключения, по которой можно определить степень исправности, не всегда элемент выходит из строя полностью, может просто перегореть.
Схема подключения TL431
Рабочие характеристики стабилизатора задаются двумя резисторами. Варианты использования этой микросхемы могут быть разными, но максимальное распространение она получила в блоках питания с регулируемым и фиксированным напряжением. Он часто используется в стабилизаторах тока в зарядных устройствах USB, промышленных блоках питания, принтерах и другой бытовой технике.
TL431 можно найти практически в любом блоке питания ATX от компьютера, вы можете позаимствовать его.Силовые элементы с радиаторами, диодные мосты тоже есть.
Эта микросхема реализует множество схем зарядного устройства для литиевых аккумуляторов. Радиоконструкторы изготавливаются для самостоятельной сборки своими руками. Количество вариантов применения очень велико, хорошие схемы можно найти на зарубежных сайтах.
Распиновка TL431
Как показывает практика, распиновка TL431 может быть разной, и зависит от производителя.На изображении показана распиновка из таблицы данных Texas Instruments. Если снять его с какой-нибудь готовой платы, то распиновку ножек можно увидеть на самой плате.
Datasheet на русском языке
..
Многие радиолюбители не очень хорошо владеют английским языком и технической терминологией. Я достаточно хорошо владею языком предполагаемого врага, но при разработке меня все равно раздражает постоянное вспоминание перевода электрических терминов на русский язык. Перевод даташита TL431 на русский язык выполнил наш коллега, которому мы благодарим.
Петрушов Николай
Рис. 1 TL431.
TL431 был создан в конце 70-х годов и до сих пор широко используется в промышленности и радиолюбительской деятельности. Но, несмотря на солидный возраст, далеко не все радиолюбители досконально знакомы с этим чудесным телом и его возможностями. В этой статье я постараюсь познакомить радиолюбителей с данной микросхемой.
Для начала посмотрим, что там внутри, и обратимся к документации на микросхему, «даташиту» (кстати, аналогами этой микросхемы являются КА431, а наши микросхемы КР142ЕН19А, К1156EP5x). А внутри у него дюжина транзисторов и всего три контакта, так что это?
Рис. 2 TL431 устройство.
Оказывается все очень просто. Внутри находится обычный операционный усилитель (треугольник на блок-схеме) с выходным транзистором и источником опорного напряжения. Только вот эта схема играет несколько иную роль, а именно роль стабилитрона. Его также называют «управляемый стабилитрон». Как он работает? Смотрим на блок-схему TL431 на рисунке 2.Из диаграммы вы можете видеть, что операционный усилитель имеет (очень стабильное) встроенное опорное напряжение 2,5 В (маленький квадрат), подключенное к инверсному входу, один прямой вход (R), транзистор на выходе операционного усилителя, коллектор (K) и эмиттер (A), которые объединены с выводами источника питания усилителя и защитным диодом от изменения полярности. Максимальный ток нагрузки этого транзистора до 100 мА, максимальное напряжение до 36 вольт.
Рис. 3 Распиновка TL431.
Теперь, используя пример простой схемы, показанной на рисунке 4, давайте посмотрим, как все это работает. Мы уже знаем, что внутри микросхемы находится встроенный источник опорного напряжения — 2,5 вольта. В первых выпусках микросхем, которые назывались TL430 — напряжение встроенного источника составляло 3 вольта, в более поздних выпусках оно достигает 1,5 вольт. Это означает, что для открытия выходного транзистора необходимо подать напряжение немного выше опорного 2.5 вольт на вход (R) операционного усилителя (приставку «немного» можно опустить, так как разница составляет несколько милливольт и в дальнейшем будем предполагать, что на вход необходимо подавать напряжение, равное опорному напряжению) , то на выходе операционного усилителя появится напряжение и выходной транзистор откроется. Проще говоря, TL431 — это что-то вроде полевого транзистора (или просто транзистора), который открывается при напряжении 2,5 В (или более), приложенном к его входу.Порог включения / выключения выходного транзистора здесь очень стабилен благодаря наличию встроенного стабильного источника опорного напряжения.
Рис. 4 Схема на TL431.
Из схемы (рис. 4) видно, что делитель напряжения из резисторов R2 и R3 подключен ко входу R микросхемы TL431, резистор R1 ограничивает ток светодиода. Поскольку резисторы делителя одинаковые (напряжение источника питания уменьшается вдвое), выходной транзистор усилителя (TL-ki) открывается, когда напряжение источника питания составляет 5 вольт или более (5/2 = 2.5). В этом случае на вход R будет подаваться 2,5 вольта с делителя R2-R3. То есть наш светодиод загорится (выходной транзистор откроется) при напряжении блока питания 5 вольт и более. Тухнет, соответственно, при напряжении источника меньше 5 вольт. Если увеличить сопротивление резистора R3 в плече делителя, то необходимо будет увеличить напряжение блока питания более 5 вольт, чтобы напряжение на входе R микросхемы подавалось с делителя R2- R3 снова достигает 2.5 вольт и выходной транзистор ТЛ открывается -ки.
Получается, что если этот делитель напряжения (R2-R3) подключить к выходу блока питания, а катод TL к базе или затвору регулирующего транзистора блока питания, то путем смены плеч делителя, например, путем изменения значение R3, можно будет изменить выходное напряжение этого блока питания, потому что в этом случае изменится и напряжение стабилизации TL-ки (напряжение открытия выходного транзистора) — то есть будем обзавестись управляемым стабилитроном. Или, если вы выберете делитель, не меняя его в будущем, вы можете сделать выходное напряжение БП строго фиксированным на определенном значении.
Выход; — если микросхема используется как стабилитрон (его основное назначение), то можно сделать стабилитрон с любым напряжением стабилизации в диапазоне 2,5 — 36 вольт, подобрав сопротивления делителя R2-R3 (максимальное ограничение на «Даташит»). Напряжение стабилизации 2,5 вольта получается без делителя, если вход ТЛ-ки соединить с его катодом, то есть замкнуть контакты 1 и 3.
Тогда возникают еще вопросы. можно ли, например, заменить TL431 обычным операционным усилителем? — Можно только при желании спроектировать, но нужно будет собрать собственный источник опорного напряжения 2,5 В и подать питание на ОУ отдельно от выходного транзистора, так как ток его потребления может открыть исполнительный механизм. В этом случае вы можете сделать опорное напряжение любым, каким хотите (не обязательно 2,5 вольта), тогда вам придется пересчитать сопротивление делителя, используемого вместе с TL431, чтобы при заданном выходном напряжении блока питания напряжение подаваемый на вход микросхемы равен эталонному.
Еще вопрос — можно ли использовать TL431 как штатный компаратор и собрать на нем, скажем, термостат или что-то в этом роде?
Можно, но поскольку он отличается от обычного компаратора наличием встроенного источника опорного напряжения, схема получится намного проще. Например это;
Рис. 5 Терморегулятор на TL431.
Здесь термистор (термистор) — это датчик температуры, и он уменьшает свое сопротивление при повышении температуры, т.е.е. имеет отрицательный TCR (температурный коэффициент сопротивления). Термисторы PTC, т.е. сопротивление которых увеличивается с повышением температуры, называются позисторами. В этом термостате при повышении температуры выше установленного уровня (регулируемого переменным резистором) сработает реле или какое-то исполнительное устройство, и контактами отключит нагрузку (ТЭНы) или, например, сработает включить вентиляторы в зависимости от задачи. Эта схема имеет небольшой гистерезис, и для его увеличения необходимо ввести OOS между выводами 1-3, например, подстроечный резистор 1.0 — 0,5 мОм и его значение следует подбирать экспериментально, в зависимости от требуемого гистерезиса. Если необходимо, чтобы сервопривод сработал при понижении температуры, то датчик и регуляторы нужно поменять местами, то есть термистор нужно включить в верхнее плечо, а переменное сопротивление с резистором в нижнее. И в заключение можно легко разобраться, как микросхема TL431 работает в схеме питания трансивера, которая изображена на рисунке 6, и какую роль здесь играют резисторы R8 и R9, и как они подбираются.
Рис. 6 Мощный источник питания 13 В, 22 А.
Универсальный блок питания своими руками. Три простых варианта блоков питания Простой регулируемый стабилизатор напряжения 15а 30в kr142en22a
Универсальный блок питания — незаменимая вещь в арсенале радиолюбителя. Обычно готовый регулируемый блок питания стоит очень приличную сумму, поэтому очень часто блок питания для домашней радиолаборатории изготавливают самостоятельно. Итак, в первую очередь нужно определиться с требованиями к блоку питания.Мои требования были следующие:
1) Стабилизированный регулируемый выход 3-24 В с токовой нагрузкой не менее 2 А для питания радиооборудования и устанавливаемых радиосхем.
2) Нерегулируемый выход 12/24 В с сильноточной нагрузкой для электрохимических экспериментов
Чтобы удовлетворить первую часть, я решил использовать готовый интегральный стабилизатор, а для второй — сделать вывод после диодного моста в обход стабилизатора.
Итак, после того как мы определились с требованиями, приступаем к поиску деталей.В своих закромах нашел мощный трансформатор ТС-150-1 (кажется из проектора), который как раз выдает 12 и 24 В, конденсатор на 10 000 мкФ 50 В. Остальное пришлось покупать. Так в раме трансформатор, конденсатор, микросхема стабилизатора и обвязка:
После долгих поисков подходящего футляра была куплена салфетница Ikea (299 рублей), которая идеально подходила по размеру и была сделана из толстого пластика (2 мм) и с крышкой из нержавеющей стали. Выключатели врезные, радиатор для стабилизатора, диодный мост (на 35А) и механический вольтметр для визуального контроля напряжения также были куплены в магазине радиодеталей, чтобы не прибегать каждый раз к услугам мультиметра.
Детали на фото:
Итак, немного теории. В качестве стабилизатора было решено использовать интегральный стабилизатор, который по принципу действия является линейно-компенсационным стабилизатором. Промышленность выпускает множество микросхем стабилизаторов, как на фиксированное напряжение, так и на регулируемое. Микросхемы бывают разной мощности, как 0,1 А, так и 5 А и более. Эти микросхемы обычно содержат защиту от короткого замыкания в нагрузке. При проектировании блока питания нужно решить, какая мощность стабилизатора потребуется, и она должна быть на фиксированное напряжение или регулируемое.Подобрать подходящую микросхему можно по справочникам.
Схема включения регулируемого стабилизатора:
Нерегулируемые еще проще включить, но на всякий случай посмотрите даташит. Для своего блока питания взял стабилизатор КР142ЕН22А на 7,5А. Единственная тонкость, которая мешает легко получить большие токи, — это тепловыделение. Дело в том, что мощность равная (Uin-Uout) * I будет рассеиваться стабилизатором в виде тепла, а возможности отвода тепла очень ограничены, поэтому для получения больших стабилизированных токов также необходимо изменить Уин, например, переключаю обмотки трансформатора.
Что касается схемы. C1 выбирается из расчета 2000 мкФ для каждого потребляемого тока. Желательно размещать C2-C4 непосредственно рядом со стабилизатором. Также рекомендуется включать диод в обратном направлении параллельно стабилизатору для защиты от переполюсовки. В остальном схема БП классическая.
На первичную обмотку трансформатора подается
220 вольт, снятое напряжение со вторичной обмотки поступает на диодный мост, а выпрямленное напряжение — на сглаживающий конденсатор большой емкости.К конденсатору подключен стабилизатор, но напряжение также можно снимать непосредственно с конденсатора, когда требуются большие токи и стабилизация не важна. Конкретные инструкции, что и где паять, давать бессмысленно — все решается исходя из имеющихся деталей.
Вот платок, припаянный к стабилизатору:
Детали расположены в корпусе, а в крышке сделаны все необходимые прорези.В процессе обработки врезные переключатели заменили на тумблеры. их установка требует меньше труда, а нержавеющая сталь, из которой сделана крышка, очень трудно обрабатывать вручную.
Все детали установлены и соединены проводами. Сечение проводов выбирается исходя из максимальных токов. Чем больше раздел, тем лучше.
Ну фото получившегося БП:
Переключатель в верхнем левом углу — это выключатель питания.Справа от него находится переключатель «силового» режима, который отключает стабилизатор и выдает выходной сигнал прямо с диодного моста (10А при 12 / 24В). Ниже находится переключатель 12/24 В, который переключает часть вторичной обмотки. Под вольтметром ручка переменного регулировочного резистора. Ну и выходные клеммы.
Многие радиолюбительские блоки питания (БП) выполнены на микросхемах КР142ЕН12, КР142ЕН22А, КР142ЕН24 и др. Нижний предел регулировки для этих микросхем — 1,2 … 1.3 В, но иногда требуется напряжение 0,5 … 1 В. Автор предлагает несколько технических решений блока питания на основе данных микросхемы.
Интегральная микросхема (ИС) КР142ЕН12А (рис. 1) представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения компенсационного типа в корпусе КТ-28-2, позволяющий запитать устройства током до 1,5 А в диапазоне напряжений 1,2. .. 37 В. Стабилизатор имеет термостабильную максимальную токовую защиту и защиту от короткого замыкания на выходе.
Фиг.1. Микросхема КР142ЕН12А
На базе микросхемы КР142ЕН12А можно построить регулируемый источник питания, схема которого (без трансформатора и диодного моста) представлена на рис. 2. Выпрямленное входное напряжение подается от диодный мост на конденсатор С1. Транзистор VT2 и микросхема DA1 должны располагаться на радиаторе. Фланец радиатора DA1 электрически соединен с контактом 2, поэтому, если DA1 и транзистор VD2 расположены на одном радиаторе, то они должны быть изолированы друг от друга.В авторском варианте DA1 установлен на отдельном небольшом радиаторе, который гальванически не связан с радиатором и транзистором VT2.
Рис. 2. Регулируемый блок питания на ИМС КР142ЕН12А
Мощность, рассеиваемая микросхемой с радиатором, не должна превышать 10 Вт. Резисторы R3 и R5 образуют делитель напряжения, входящий в измерительный элемент стабилизатора, и выбираются по формуле:
U out = U out min (1 + R3 / R5).
На конденсатор С2 и резистор R2 (используется для выбора термостабильной точки VD1) подается стабилизированное отрицательное напряжение -5 В. В авторском варианте напряжение подается от диодного моста КЦ407А и стабилизатора 79L05, запитанного. отдельной обмоткой силового трансформатора.
Для защиты от КЗ в выходной цепи стабилизатора достаточно параллельно резистору R3 подключить электролитический конденсатор емкостью не менее 10 мкФ, а шунтирующий резистор R5 — диодом КД521А.Расположение деталей не критично, но для хорошей температурной стабильности необходимо использовать соответствующие типы резисторов. Их следует располагать как можно дальше от источников тепла. Общая стабильность выходного напряжения является комбинацией многих факторов и обычно не превышает 0,25% после прогрева.
После включения и прогрева прибора устанавливается минимальное выходное напряжение 0 В с помощью резистора Radd. Резисторы R2 (рис.2) и резистор Radd (рис.3) триммеры должны быть многооборотные из серии SP5.
Рис. 3. Схема коммутации Radd
Текущие возможности микросхемы КР142ЕН12А ограничены 1,5 А. В настоящее время в продаже имеются микросхемы с аналогичными параметрами, но рассчитанные на больший ток нагрузки, например, LM350 — для на ток 3 А, LM338 — на ток 5 А. Данные по этим микросхемам можно найти на сайте National Semiconductor.
Недавно в продаже появились импортные микросхемы серии LOW DROP (SD, DV, LT1083 / 1084/1085).Эти микросхемы могут работать при пониженном напряжении между входом и выходом (до 1 … 1,3 В) и обеспечивать стабилизированное напряжение на выходе в диапазоне 1,25 … 30 В при токе нагрузки 7,5 / 5 /. 3 А соответственно. Ближайший отечественный аналог типа КР142ЕН22 по параметрам имеет максимальный ток стабилизации 7,5 А.
При максимальном выходном токе режим стабилизации гарантируется производителем при входном-выходном напряжении не менее 1,5 В. микросхемы также имеют встроенную защиту от превышения тока в нагрузке до допустимого значения и тепловую защиту от перегрева корпуса.
Эти стабилизаторы обеспечивают нестабильное выходное напряжение 0,05% / В, нестабильное выходное напряжение, когда выходной ток изменяется от 10 мА до максимального значения не хуже 0,1% / В.
На рис. 4 показана схема источника питания. для домашней лаборатории, что позволяет обойтись без транзисторов VT1 и VT2, показанных на рис. 2. Вместо микросхемы DA1 КР142ЕН12А используется микросхема КР142ЕН22А. Это регулируемый стабилизатор с низким падением напряжения, позволяющий получить ток в нагрузке до 7.5 А.
Рис. 4. Регулируемый блок питания на ИМС KR142EN22A
Максимальную рассеиваемую мощность на выходе стабилизатора Pmax можно рассчитать по формуле:
P max = (U in — U out) I out, где U in — входное напряжение, подаваемое на микросхему DA3, U out — выходное напряжение на нагрузке, I out — выходной ток микросхемы.
Например, входное напряжение, подаваемое на микросхему, U in = 39 В, выходное напряжение на нагрузке U out = 30 В, ток на нагрузке I out = 5 А, тогда максимальная мощность, рассеиваемая микросхема на нагрузке 45 Вт.
Электролитический конденсатор C7 используется для уменьшения выходного сопротивления на высоких частотах, а также для снижения уровня напряжения шума и улучшения сглаживания пульсаций. Если этот конденсатор танталовый, то его номинальная емкость должна быть не менее 22 мкФ, если алюминиевый — не менее 150 мкФ. При необходимости емкость конденсатора С7 можно увеличить.
Если электролитический конденсатор С7 расположен на расстоянии более 155 мм и подключен к блоку питания проводом сечением менее 1 мм, то дополнительный электролитический конденсатор емкостью не менее 10 На плате установлен мкФ параллельно конденсатору С7, ближе к самой микросхеме.
Емкость конденсатора фильтра C1 можно определить приблизительно из расчета 2000 мкФ на 1 А выходного тока (при напряжении не менее 50 В). Для уменьшения температурного дрейфа выходного напряжения резистор R8 должен быть либо проволочным, либо фольгированным с погрешностью не менее 1%. Резистор R7 — того же типа, что и R8. При отсутствии стабилитрона КС113А можно использовать сборку, показанную на рис. 3. Схематическое решение защиты, приведенное в нем, автора вполне устраивает, так как работает безупречно и проверено на практике.Можно использовать любую схему защиты блока питания, например предложенную в. В авторском варианте при срабатывании реле К1 замыкаются контакты К1.1, замыкая резистор R7, и напряжение на выходе блок питания становится равным 0 В.
Печатная плата блока питания и расположение элементов показаны на рис. 5, внешний вид блока питания — на рис. 6. Размеры печатной платы 112×75 мм. Радиатор игольчатый.Микросхема DA3 изолирована от радиатора прокладкой и крепится к ней с помощью стальной пружинной пластины, прижимающей микросхему к радиатору.
Рис. 5. Плата питания и расположение элементов
Конденсатор С1 типа К50-24 состоит из двух параллельно соединенных конденсаторов емкостью 4700 мкФх50 В. Можно использовать импортный аналог конденсатор типа К50-6 емкостью 10000 мкФх50 В. Конденсатор должен располагаться как можно ближе к плате, а проводники, соединяющие его с платой, должны быть как можно короче.Конденсатор C7 производства Weston емкостью 1000 мкФх50 В. Конденсатор C8 на схеме не показан, но на печатной плате для него есть отверстия. Можно использовать конденсатор номиналом 0,01 … 0,1 мкФ на напряжение не менее 10 … 15 В.
Рис. 6. Внешний вид БП
Диоды VD1-VD4 представляют собой импортную диодную микросборку RS602. , рассчитанный на максимальный ток 6 А (рис. 4). В схеме защиты источника питания используется реле РЭС10 (паспорт RS4524302).В авторской версии используется резистор R7 типа СПП-ЗА с разбросом параметров не более 5%. Резистор R8 (рис. 4) должен иметь разброс не более 1% от заданного номинала.
Блок питания обычно не требует настройки и начинает работать сразу после сборки. После прогрева блока резистором R6 (рис. 4) или резистором Radm (рис. 3) установите 0 В при номинальном значении R7.
В данной конструкции использован силовой трансформатор марки ОСМ-0,1УЗ мощностью 100 Вт.Магнитопровод ШЛ25 / 40-25. Первичная обмотка содержит 734 витка провода ПЭВ 0,6 мм, обмотка II — 90 витков провода ПЭВ 1,6 мм, обмотка III — 46 витков провода ПЭВ 0,4 мм с отводом от середины.
Диодная сборка RS602 может быть заменена диодами, рассчитанными на ток не менее 10 А, например, КД203А, В, Д или КД210 АГ (если не ставить диоды отдельно, придется переделывать печатную схему. доска). В качестве транзистора VT1 можно использовать транзистор КТ361Г.
Морохин Л. Лабораторный источник питания // Радио. — 1999 — № 2
Нечаев И. Защита малогабаритных сетевых источников питания от перегрузок // Радио. — 1996.-№12
Дата публикации: 25.04.2005
Отзывы читателей
Иван / 21.02.2017 — 01:33 Подскажите пожалуйста, как сделать блок для автомагнитолы
Кузьмич / 14.12.2012 — 10:34 Размеры мне не критичны.Схема хорошая, повторюсь. Когда вы занимаетесь ремонтом всякой бытовой хрени — само дело.
LipGard / 26.10.2012 — 05:48 Я пока новичок в этом, я хочу понять. А как регулировать напряжение блока питания, наверное R7? А можно как-то вывести на панель? А может, можно подключить вольтметр, чтобы посмотреть выходное напряжение? Его наверное нужно к выходу подключить)? Вы можете регулировать ток?
Вася / 08.09.2012 — 12:41 Ну а кто-то еще молчит, пукает что-то или нет.
Олег / 04.02.2012 — 20:25 При ремонте радиостанций лучше использовать трансы, от них нет ВЧ помех.
dd / 11/25/2011 — 05:54 схема на рис. 2 заслуживает внимания и некоторые импульсы не заменят ее импульсами в любительских условиях чепуха лучше сделать трансформатор проще и надежнее и удаленно использовать
/ 06.05.2011 — 19:49
нахрен собрать инвертор
dimon / 06.05.2011 — 19:43 а схему проще не видели?
спкпк / 05.05.2011 — 08:09 specrn
olzhas / 09.12.2010 — 08:40 block power
Evgeniy / 02.06.2010 — 07:09 Да, генераторы лучше, а вот обычный трансформаторный блок питания больше подходит для лабораторных исследований.
Mercury / 19.10.2009 — 07:51 Лучше сделать импульсные блоки питания. И это все ерунда … при условии, что не нужно делать какую-то гальваническую развязку. Если таких требований нет, то лучше импульсные.Размеры намного меньше!
Многие радиолюбительские блоки питания (БП) выполнены на микросхемах КР142ЕН12, КР142ЕН22А, КР142ЕН24 и др. Нижний предел регулировки для этих микросхем составляет 1,2 … 1,3 В, но иногда требуется напряжение 0,5 … 1 В. . Автор предлагает несколько технических решений блока питания на основе данных микросхемы.
Интегральная микросхема (ИС) КР142ЕН12А (рис. 1) представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения компенсационного типа в корпусе КТ-28-2, позволяющий запитать устройства с током до 1.5 А в диапазоне напряжений 1,2 … 37 В. Стабилизатор имеет термостабильную максимальную токовую защиту и защиту от короткого замыкания на выходе.
Рис. 1. Микросхема КР142ЕН12А
На базе ИМС КР142ЕН12А можно построить регулируемый источник питания, схема которого (без трансформатора и диодного моста) представлена на рис. 2. Выпрямленное входное напряжение подается с диодного моста на конденсатор. C1. Транзистор VT2 и микросхема DA1 должны располагаться на радиаторе.Фланец радиатора DA1 электрически соединен с контактом 2, поэтому, если DA1 и транзистор VD2 расположены на одном радиаторе, то они должны быть изолированы друг от друга. В авторском варианте DA1 установлен на отдельном небольшом радиаторе, который гальванически не связан с радиатором и транзистором VT2.
Рис. 2. Регулируемый блок питания на ИМС КР142ЕН12А
.
Мощность, рассеиваемая микросхемой с радиатором, не должна превышать 10 Вт. Резисторы R3 и R5 образуют делитель напряжения, входящий в состав измерительного элемента стабилизатора, и выбираются по формуле:
U вых = U мин (1 + R3 / R5).
На конденсатор С2 и резистор R2 (используется для выбора термостабильной точки VD1) подается стабилизированное отрицательное напряжение -5 В. В авторском варианте напряжение подается от диодного моста КЦ407А и стабилизатора 79L05, питаемого от сети. отдельная обмотка силового трансформатора.
Для защиты от КЗ в выходной цепи стабилизатора достаточно параллельно резистору R3 подключить электролитический конденсатор емкостью не менее 10 мкФ, а шунтирующий резистор R5 — диодом КД521А.Расположение деталей не критично, но для хорошей температурной стабильности необходимо использовать соответствующие типы резисторов. Их следует располагать как можно дальше от источников тепла. Общая стабильность выходного напряжения является комбинацией многих факторов и обычно не превышает 0,25% после прогрева.
После включения и прогрева прибора устанавливается минимальное выходное напряжение 0 В с помощью резистора Radd. Резисторы R2 (рис.2) и резистор Radd (рис.3) триммеры должны быть многооборотные из серии SP5.
Рис. 3. Схема переключения Radd
Текущие возможности микросхемы КР142ЕН12А ограничены 1,5 А. В настоящее время в продаже есть микросхемы с аналогичными параметрами, но рассчитанные на больший ток нагрузки, например, LM350 — на ток 3 А, LM338 — на ток 5 A. Данные об этих микросхемах можно найти на сайте National Semiconductor.
Недавно в продаже появились импортные микросхемы серии LOW DROP (SD, DV, LT1083 / 1084/1085).Эти микросхемы могут работать при пониженном напряжении между входом и выходом (до 1 … 1,3 В) и обеспечивать стабилизированное напряжение на выходе в диапазоне 1,25 … 30 В при токе нагрузки 7,5 / 5 /. 3 А соответственно. Ближайший отечественный аналог типа КР142ЕН22 по параметрам имеет максимальный ток стабилизации 7,5 А.
При максимальном выходном токе режим стабилизации гарантирован производителем при входном-выходном напряжении не менее 1,5 В. Также микросхемы имеют встроенную защиту от перегрузки по току в нагрузке допустимого значения и тепловую защиту от перегрева. дела.
Эти стабилизаторы обеспечивают нестабильное выходное напряжение 0,05% / В, нестабильное выходное напряжение, когда выходной ток изменяется от 10 мА до максимального значения не хуже 0,1% / В.
На рис. 4 представлена схема питания домашней лаборатории, позволяющая обойтись без транзисторов VT1 и VT2, показанных на рис. 2. Вместо микросхемы DA1 КР142ЕН12А используется микросхема КР142ЕН22А. Это регулируемый стабилизатор с низким падением напряжения, позволяющий получить ток в нагрузке до 7.5 А.
Рис. 4. Регулируемый блок питания на ИМС КР142ЕН22А
Максимальную рассеиваемую мощность на выходе стабилизатора Pmax можно рассчитать по формуле:
P max = (U in — U out) I out, где U in — входное напряжение, подаваемое на микросхему DA3, U out — выходное напряжение на нагрузке, I out — выходной ток микросхемы.
Например, входное напряжение, подаваемое на микросхему, U in = 39 В, выходное напряжение на нагрузке U out = 30 В, ток на нагрузке I out = 5 А, тогда максимальная мощность, рассеиваемая микросхема при нагрузке 45 Вт.
Электролитический конденсатор C7 используется для уменьшения выходного сопротивления на высоких частотах, а также для снижения уровня напряжения шума и улучшения сглаживания пульсаций. Если этот конденсатор танталовый, то его номинальная емкость должна быть не менее 22 мкФ, если алюминиевый — не менее 150 мкФ. При необходимости емкость конденсатора С7 можно увеличить.
Если электролитический конденсатор С7 расположен на расстоянии более 155 мм и подключен к блоку питания проводом сечением менее 1 мм, то дополнительный электролитический конденсатор емкостью не менее 10 мкФ устанавливается на плате параллельно конденсатору С7, ближе к самой микросхеме.
Емкость конденсатора фильтра С1 можно определить приблизительно из расчета 2000 мкФ на 1 А выходного тока (при напряжении не менее 50 В). Для уменьшения температурного дрейфа выходного напряжения резистор R8 должен быть либо проволочным, либо фольгированным с погрешностью не менее 1%. Резистор R7 — того же типа, что и R8. При отсутствии стабилитрона КС113А можно использовать сборку, показанную на рис. 3. Схематическое решение защиты, приведенное в нем, автора вполне устраивает, так как работает безупречно и проверено на практике.Можно использовать любую схему защиты блока питания, например предложенную в. В авторском варианте при срабатывании реле К1 замыкаются контакты К1.1, замыкая резистор R7, и напряжение на выходе блок питания становится равным 0 В.
Печатная плата блока питания и расположение элементов показаны на рис. 5, внешний вид блока питания — на рис. 6. Размеры печатной платы 112х75 мм. Радиатор игольчатый.Микросхема DA3 изолирована от радиатора прокладкой и крепится к ней с помощью стальной пружинной пластины, прижимающей микросхему к радиатору.
Рис. 5. Плата питания и расположение элементов
Конденсатор С1 типа К50-24 состоит из двух параллельно соединенных конденсаторов емкостью 4700 мкФх50 В. Можно использовать импортный аналог конденсатора типа К50-6 емкостью 10000 мкФх50 В. Конденсатор должен быть располагаться как можно ближе к плате, а проводники, соединяющие его с платой, должны быть как можно короче.Конденсатор C7 производства Weston емкостью 1000 мкФх50 В. Конденсатор C8 на схеме не показан, но на печатной плате для него есть отверстия. Можно использовать конденсатор номиналом 0,01 … 0,1 мкФ на напряжение не менее 10 … 15 В.
Рис. 6. Внешний вид БП
Диоды VD1-VD4 представляют собой импортную диодную микросборку RS602, рассчитанную на максимальный ток 6 А (рис. 4). В схеме защиты источника питания используется реле РЭС10 (паспорт RS4524302). В авторской версии используется резистор R7 типа СПП-ЗА с разбросом параметров не более 5%.Резистор R8 (рис. 4) должен иметь разброс не более 1% от заданного номинала.
Блок питания обычно не требует настройки и начинает работать сразу после сборки. После прогрева блока резистором R6 (рис. 4) или резистором Radm (рис. 3) установите 0 В при номинальном значении R7.
В данной конструкции использован силовой трансформатор марки ОСМ-0.1УЗ мощностью 100 Вт. Магнитопровод ШЛ25 / 40-25. Первичная обмотка содержит 734 витка 0.Провод ПЭВ 6 мм, обмотка II — 90 витков провода ПЭВ 1,6 мм, обмотка III — 46 витков провода ПЭВ 0,4 мм с отводом от середины.
Диодную сборку RS602 можно заменить диодами, рассчитанными на ток не менее 10 А, например, КД203А, В, Д или КД210 АГ (если не разместить диоды отдельно, придется переделывать печатную плату ). В качестве транзистора VT1 можно использовать транзистор КТ361Г.
Морохин Л. Лабораторный источник питания // Радио. — 1999 — №2
Нечаев И. Защита малогабаритных сетевых источников питания от перегрузок // Радио. — 1996.-№12
Блок питания незаменимая вещь в арсенале радиолюбителя. Обычно готовые регулируемые блоки питания стоят очень приличную сумму, поэтому очень часто блок питания для домашней радиолаборатории изготавливается самостоятельно.
Итак, в первую очередь нужно определиться с требованиями к блоку питания. Мои требования были следующие:
1) Стабилизированный регулируемый выход 3-24 В с токовой нагрузкой не менее 2 А для питания радиоаппаратуры и устанавливаемых радиосхем.
2) Нерегулируемый выход 12/24 В с сильноточной нагрузкой для электрохимических экспериментов
Для удовлетворения первой части я решил использовать готовый интегральный стабилизатор, а для второй — сделать выход после обхода диодного моста. стабилизатор.
Итак, после того как мы определились с требованиями, приступаем к поиску деталей. В своих закромах нашел мощный трансформатор ТС-150-1 (кажется из проектора), который как раз выдает 12 и 24 В, конденсатор на 10 000 мкФ 50 В. Остальное пришлось покупать. Так в раме трансформатор, конденсатор, микросхема стабилизатора и обвязка:
После долгих поисков подходящего футляра была куплена салфетница Ikea (299 рублей), которая идеально подходила по размеру и была сделана из толстого пластика (2 мм) и с крышкой из нержавеющей стали.Выключатели врезные, радиатор для стабилизатора, диодный мост (на 35А) и механический вольтметр для визуального контроля напряжения также были куплены в магазине радиодеталей, чтобы не прибегать каждый раз к услугам мультиметра. Детали на фото:
Итак, немного теории. В качестве стабилизатора было решено использовать интегральный стабилизатор, который по принципу действия является линейно-компенсационным стабилизатором. Промышленность выпускает множество микросхем стабилизаторов, как на фиксированное напряжение, так и на регулируемое.Микросхемы бывают разной мощности, как 0,1 А, так и 5 А и более. Эти микросхемы обычно содержат защиту от короткого замыкания в нагрузке. При проектировании блока питания нужно решить, какая мощность стабилизатора потребуется, и она должна быть на фиксированное напряжение или регулируемое. Вы можете выбрать соответствующую микросхему в таблицах, например здесь: http://promelec.ru/catalog_info/48/74/256/116/
Или здесь: http://promelec.ru/catalog_info/48/74 / 259/119/
Схема включения регулируемого стабилизатора:
Нерегулируемые еще проще включить, но на всякий случай посмотрите даташит.Для своего блока питания взял стабилизатор КР142ЕН22А на 7,5А. Единственная тонкость, которая мешает легко получить большие токи, — это тепловыделение. Дело в том, что мощность, равная (Uin-Uout) * I, будет рассеиваться стабилизатором в виде тепла, а возможности отвода тепла очень ограничены, поэтому для получения больших стабилизированных токов также необходимо необходимо изменить Uin, например, переключаю обмотки трансформатора. Что касается схемы. C1 выбирается из расчета 2000 мкФ для каждого потребляемого тока.Желательно размещать C2-C4 непосредственно рядом со стабилизатором. Также рекомендуется включать диод в обратном направлении параллельно стабилизатору для защиты от переполюсовки. В остальном схема БП классическая.
На первичную обмотку трансформатора подается 220 вольт, снятое напряжение со вторичной обмотки поступает на диодный мост, а выпрямленное напряжение — на сглаживающий конденсатор большой емкости. К конденсатору подключен стабилизатор, но напряжение также можно снимать непосредственно с конденсатора, когда требуются большие токи и стабилизация не важна.Конкретные инструкции, что и где паять, давать бессмысленно — все решается исходя из имеющихся деталей.
Вот как выглядит платок, припаянный к стабилизатору:
Детали расположены в корпусе, а в крышке сделаны все необходимые прорези. В процессе обработки врезные переключатели заменили на тумблеры. их установка требует меньше труда, а нержавеющая сталь, из которой сделана крышка, очень трудно обрабатывать вручную.
Все детали установлены и соединены проводами. Сечение проводов выбирается исходя из максимальных токов. Чем больше раздел, тем лучше.
Ну фото получившегося блока питания:
Переключатель в верхнем левом углу — это выключатель питания. Справа от него находится переключатель «силового» режима, который отключает стабилизатор и выдает выходной сигнал прямо с диодного моста (10А при 12 / 24В). Ниже находится переключатель 12/24 В, который переключает часть вторичной обмотки.Под вольтметром ручка переменного регулировочного резистора. Ну и выходные клеммы.
Стабилизатор напряжения
| Enerdoor | Фильтры электромагнитных помех и фильтры радиопомех
Стабилизатор напряжения — это электрическое устройство, которое подает постоянное напряжение на нагрузку на своих выходных клеммах, независимо от изменений входного или входящего напряжения питания. Он защищает оборудование или механизмы от перенапряжения, пониженного напряжения и других скачков напряжения. Они часто используются для дорогостоящего и дорогостоящего электрического оборудования, чтобы защитить его от вредных колебаний высокого / низкого напряжения и идеально подходят для промышленного и автоматизированного оборудования.
Электрооборудование рассчитано на широкий диапазон входных напряжений. В зависимости от чувствительности рабочий диапазон оборудования ограничен определенным значением, например, одно оборудование может выдерживать ± 10 процентов номинального напряжения, а другое — только ± 5 процентов или меньше.
Enerdoor специализируется на одно- и трехфазных стабилизаторах напряжения, которые регулируют напряжение через серию трансформаторов. Схема статического управления приводит в действие регулируемый автотрансформатор, который подает необходимое напряжение на последовательный трансформатор, чтобы довести напряжение сети до номинального значения.
Трехфазные стабилизаторы доступны в двух версиях: Модели FINSTT и FINSTC выполняют регулировку напряжения в среднем по трем фазам и подходят для линий со сбалансированным напряжением и для несимметрии между фазами до 50%. Эти модели оснащены одной схемой стабилизации для обеспечения общего регулирования трехфазного тока и могут быть подключены к входной сети без нейтрали.
Модели FINSTTY и FINSTCY оснащены одной схемой стабилизации для каждой фазы и подходят для несимметричной сети с максимальным дисбалансом между фазами до 100%.Для правильной работы входная линия должна быть трехфазной + нейтраль. Стабилизаторы напряжения не преобразуют напряжение и поэтому имеют то же выходное напряжение, что и входное. Если входное и выходное напряжения различаются, требуется дополнительный изолирующий трансформатор или автотрансформатор.
Преимущества стабилизаторов напряжения Enerdoor:
Защищает электрооборудование от вредных колебаний высокого / низкого напряжения
При полной нагрузке диапазон КПД составляет от 96% для небольших моделей до 98% для более крупных устройств
Усовершенствованная электронная схема управления обеспечивает быстрый отклик от 11 до 50 мс / вольт
Обеспечивает истинное среднеквадратичное значение напряжения даже при сильных гармонических искажениях.
Правильно работает при максимальной температуре окружающей среды 40 ° C
При установке в уже существующие системы не требует новых расчетов по защите
Чтобы загрузить каталог стабилизаторов напряжения, щелкните здесь.
Опорный сигнал стабилизатора напряжения. Стабилизаторы мощности микросхемы
Интегральные стабилизаторы напряжения отечественной промышленности серии КР142
позволяют простыми схемными методами получать стабилизированные напряжения в достаточно большом диапазоне — от единиц вольт до нескольких десятков вольт. Рассмотрим некоторые схемные решения, которые могут заинтересовать радиолюбителей.
Микросхема КР142ЕН5А представляет собой интегральный стабилизатор с фиксированным выходным напряжением +5 В. Типовая схема включения этой микросхемы уже была представлена в книге (см.
рис. 105). Однако, немного изменив схему переключения, можно построить на этой микросхеме стабилизатор с регулируемым выходным напряжением в диапазоне от 5,6 В до 13 В. Схема представлена на рис. 148.
Вход На интегральный стабилизатор (вывод 17 микросхемы DA1) поступает нестабилизированное напряжение +16 В, а на вывод 8 — сигнал с выхода стабилизатора, регулируемый переменным резистором R2 и усиливаемый транзистором тока VT1.Минимальное напряжение (5,6 В) — это сумма напряжения между коллектором и эмиттером полностью открытого транзистора, которое составляет около 0,6 В, и номинального выходного напряжения интегрального стабилизатора в его типичном включении (5 В). В этом двигателе переменный резистор R2 находится в верхнем положении на схеме. Конденсатор С1 сглаживает пульсации напряжения; конденсатор С2 исключает возможное высокочастотное возбуждение микросхемы. Ток нагрузки стабилизатора до 3 А (микросхему необходимо разместить на радиаторе).
Микросхемы K142EN6A (B, C, D) представляют собой встроенные биполярные стабилизаторы напряжения с фиксированным выходным напряжением 15 В. Максимальное входное напряжение каждого плеча составляет 40 В, а максимальный выходной ток составляет 200 мА. Однако на основе этого стабилизатора можно построить биполярный регулируемый источник стабилизированного напряжения. Схема представлена на рис. 149.
Изменяя напряжение на выводе 2 встроенного стабилизатора, вы можете изменить выходное напряжение каждого плеча с 5 В до 25 В. Пределы регулировки для обоих плеч устанавливаются резисторами R2 и R4.Следует помнить, что максимальное рассеивание
потребляемой мощности стабилизатора составляет 5 Вт (естественно, при наличии радиатора).
Микросхемы КР142ЕН18А и КР142ЕН18Б представляют собой регулируемые стабилизаторы напряжения с выходным напряжением 1,2 … 26,5 В и выходным током 1 А и 1,5 А соответственно. Регулирующий элемент стабилизатора включен в минусовой провод источников питания. Корпус и распиновка стабилизаторов этого типа аналогичны микросхеме КР142ЕН5А.
Микросхемы оснащены системой защиты от перегрузки по выходному току и от перегрева. Входное напряжение должно быть в пределах 5 … 30 В. Мощность, рассеиваемая микросхемой с радиатором, не должна превышать 8 Вт. Типовая схема включения микросхем КР142ЕН18А (Б) представлена на рис. 150.
При всех условиях эксплуатации емкость входного конденсатора С 1 должна быть не менее 2 мкФ. При наличии сглаживающего фильтра выходного напряжения, если длина проводов, соединяющих его со стабилизатором, не превышает 1 м, входной кон
стабилизатор может быть оснащен выходом. конденсатор фильтра.
Выходное напряжение устанавливается подбором номиналов резисторов R1 и R2. Связаны они соотношением: Uвых = Uвых мин (1 + R2 / R1),
при этом ток, протекающий через эти резисторы, должен быть не менее 5 мА. Емкость конденсатора C2 обычно выбирается больше 2 мкФ.
В случаях, когда суммарная емкость на выходе стабилизатора превышает 20 мкФ, случайное замыкание входной цепи стабилизатора может привести к выходу микросхемы из строя, так как на ее элементы будет подаваться напряжение конденсатора обратной полярности.Для защиты микросхемы от таких перегрузок необходимо включить защитный диод VD1 (рис. 151), шунтирующий ее при аварийном замыкании входной цепи. Аналогично диод VD2 защищает микросхему на выводе 17 в тех случаях, когда в рабочих условиях емкость конденсатора С2 должна быть более 10 мкФ при выходном напряжении более 25 В.
На основе встроенного стабилизатора напряжения , возможно выполнение стабилизатора тока (рис.152). Выходной ток стабилизации примерно равен 1 выход = 1,5 В / R1, где R1 выбирается в пределах 1 … 120 Ом. С помощью переменного резистора R3 можно регулировать выходной ток.
Если обратиться к эталонным характеристикам интегральных стабилизаторов напряжения КП142ЕН12А (Б), то можно заметить много общего с КП142ЕН18А (Б). Типовая схема переключения КР142ЕН12А аналогична схеме переключения
КР142ЕН18А, только регулирующий элемент включен в плюсовой вывод источника питания.На основе этих микросхем несложно собрать биполярный регулятор напряжения. Его схема представлена на рис. 153. Никаких особых комментариев здесь не требуется. Для одновременного изменения напряжения плеч стабилизатора переменные резисторы R2 и R3 можно заменить одним, сдвоенным.
В настоящее время трудно найти какое-либо электронное устройство, в котором не использовался бы стабилизированный источник питания. По сути, в качестве источника питания для подавляющего большинства различных электронных устройств, рассчитанных на работу от 5 вольт, лучшим вариантом будет использование трехконтактного интегрального 78L05 .
Описание стабилизатора 78L05
Этот стабилизатор не дорогой () и прост в использовании, что упрощает проектирование электронных схем со значительным количеством печатных плат, на которые подается нестабилизированное постоянное напряжение, и каждый стабилизатор монтируется отдельно.
Микросхема стабилизатора 78L05 (7805) имеет термозащиту, а также интегрированную систему защиты стабилизатора от перегрузки по току. Однако для более надежной работы желательно использовать диод, предохраняющий стабилизатор от короткого замыкания во входной цепи.
Технические параметры и штифт стабилизатора 78L05:
Входное напряжение: от 7 до 20 В.
Выходное напряжение: от 4,5 до 5,5 вольт.
Выходной ток (максимальный): 100 мА.
Ток потребления (стабилизатор): 5,5 мА.
Допустимая разница входного-выходного напряжения: 1,7 В.
Рабочая температура: от -40 до +125 ° C.
Аналоги стабилизатора 78L05 (7805)
Существует два типа этой микросхемы: мощный 7805 (ток нагрузки до 1А) и маломощный 78L05 (ток нагрузки до 0.1А). Зарубежный аналог 7805 — ка7805. Отечественные аналоги — для 78Л05 — КР1157ЕН5, а для 7805 — 142ЕН5
.
Схема подключения
78L05
Типовая схема переключения стабилизатора 78L05 (даташит) имеет малый вес и не требует большого количества дополнительных радиоэлементов.
Конденсатор С1 на входе необходим для устранения радиопомех при подаче входного напряжения. Конденсатор С2 на выходе стабилизатора, как и в любом другом источнике питания, обеспечивает стабильность работы блока питания при резком изменении тока нагрузки, а также снижает степень пульсаций.
При разработке блока питания необходимо учитывать, что для стабильной работы стабилизатора 78L05 входное напряжение должно быть не менее 7 и не более 20 вольт.
Ниже приведены несколько примеров использования встроенного стабилизатора 78L05.
Блок питания лабораторный на 78Л05
Данная схема отличается оригинальностью из-за нестандартного использования микросхемы, источником опорного напряжения является стабилизатор 78L05.Поскольку максимально допустимое входное напряжение для 78L05 составляет 20 вольт, в схему добавлен параметрический стабилизатор на стабилитроне VD1 и резисторе R1, чтобы предотвратить выход 78L05 из строя.
Микросхема TDA2030 подключена как неинвертирующий усилитель. При таком подключении коэффициент усиления составляет 1 + R4 / R3 (в данном случае 6). Таким образом, напряжение на выходе блока питания при изменении сопротивления резистора R2 будет изменяться от 0 до 30 вольт (5 вольт х 6). Если нужно изменить максимальное выходное напряжение, то это можно сделать, подобрав соответствующее сопротивление резистора R3 или R4.
Бестрансформаторный блок питания на 5 В
отличается повышенной стабильностью, отсутствием нагрева элементов и состоит из доступных радиодеталей.
В состав источника питания входят: индикатор включения на светодиоде HL1 вместо обычного трансформатора, цепь гашения на элементах C1 и R2, диодный выпрямительный мост VD1, конденсаторы для уменьшения пульсаций, стабилитрон VD2 на 9 вольт и встроенный регулятор напряжения 78L05 (DA1).Необходимость в стабилитроне обусловлена тем, что напряжение на выходе диодного моста составляет примерно 100 вольт и это может вывести из строя стабилизатор 78L05. Можно использовать любой стабилитрон с напряжением стабилизации 8 … 15 вольт.
Внимание! Поскольку схема не имеет гальванической развязки от источника питания, следует соблюдать осторожность при настройке и использовании источника питания.
Простой регулируемый блок питания на 78L05
Диапазон регулируемого напряжения в этой схеме от 5 до 20 вольт.Выходное напряжение изменяется с помощью переменного резистора R2. Максимальный ток нагрузки — 1,5 ампера. Стабилизатор 78L05 лучше всего заменить на 7805 или его отечественный аналог КР142ЕН5А. Транзистор VT1 можно заменить на. Мощный транзистор VT2 желательно разместить на радиаторе площадью не менее 150 квадратных метров. см.
Универсальная схема зарядного устройства
Схема зарядного устройства довольно проста и универсальна. Зарядка позволяет заряжать все виды аккумуляторных батарей: литиевые, никелевые, а также небольшие свинцовые батареи, используемые в источниках бесперебойного питания.
Известно, что при зарядке аккумуляторов важен стабильный зарядный ток, который должен составлять примерно 1/10 емкости аккумулятора. Постоянство зарядного тока обеспечивает стабилизатор 78L05 (7805). Зарядное устройство имеет 4 диапазона зарядного тока: 50, 100, 150 и 200 мА, которые определяются сопротивлениями R4 … R7 соответственно. Исходя из того, что на выходе стабилизатора 5 Вольт, то для получения 50 мА понадобится резистор 100 Ом (5В / 0.05 А = 100) и так далее для всех диапазонов.
Схема также оснащена индикатором, построенным на двух транзисторах VT1, VT2 и светодиоде HL1. Светодиод гаснет, когда зарядка завершена.
Регулируемый источник тока
Из-за отрицательной обратной связи по сопротивлению нагрузки напряжение Uin находится на входе 2 (инвертирующем) микросхемы TDA2030 (DA2). Под действием этого напряжения через нагрузку протекает ток: Ih = Uin / R2. Исходя из этой формулы, ток, протекающий через нагрузку, не зависит от сопротивления этой нагрузки.
Таким образом, изменяя напряжение, подаваемое с переменного резистора R1 на вход 1 DA2 с 0 до 5 В, при постоянном сопротивлении резистора R2 (10 Ом) можно изменять ток, протекающий через нагрузку, в диапазоне от 0 до 0,5 А.
Подобная схема может успешно применяться в качестве зарядного устройства для зарядки всех видов аккумуляторов. Зарядный ток постоянен в течение всего процесса зарядки и не зависит от уровня разряда аккумулятора или нестабильности электросети.Предельный ток заряда можно изменить, уменьшив или увеличив сопротивление резистора R2.
(161,0 Kb, скачано: 3,935)
ИС — СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ
Одним из важных компонентов любого электронного оборудования является регулятор напряжения. Совсем недавно такие узлы строили на стабилитронах и транзисторах. Общее количество элементов стабилизатора было довольно значительным, особенно если требовалось регулировать выходное напряжение, защищать от перегрузки и короткого замыкания, а также ограничивать выходной ток на заданном уровне.С появлением специализированных чипов ситуация изменилась. Современные микросхемы стабилизаторов напряжения выпускаются для широкого диапазона выходных напряжений и токов, имеют встроенную защиту от перегрузки по току и перегрева — при нагревании кристалла кристалла выше допустимой температуры он замыкается и ограничивает выходной ток. В таблице. На рис.2 приведен список наиболее распространенных схем линейного стабилизатора напряжения для фиксированного выходного напряжения на отечественном рынке и некоторые их параметры, на рис.92 — распиновка. Буквы хх в обозначении конкретной микросхемы заменяются одной или двумя цифрами, соответствующими напряжению стабилизации в вольтах, для серии микросхем КР142ЕН — буквенно-цифровым индексом, указанным в таблице. Микросхемы зарубежных производителей серий 78xx, 79xx, 78Mxx, 79Mxx, 78Lxx, 79Lxx могут иметь разные префиксы (указать производителя) и суффиксы, определяющие конструкцию (может отличаться от показанной на рис. 92) и температурный диапазон. Следует учитывать, что информация о рассеиваемой мощности при наличии радиатора в паспортных данных обычно не указывается, поэтому здесь приведены некоторые усредненные значения из графиков, приведенных в документации.Также отметим, что для микросхем одной серии, но для разных напряжений значения рассеиваемой мощности также могут отличаться друг от друга. Более подробную информацию о некоторых сериях отечественных микросхем можно найти в литературе. Исчерпывающая информация о микросхемах для линейных источников питания опубликована в.
Типовая схема переключения микросхем на фиксированное выходное напряжение показана на рис. 93. Для всех микросхем емкость конденсатора С1 должна быть не менее 2.2 мкФ для керамических или танталовых конденсаторов и не менее 10 мкФ для конденсаторов из оксида алюминия
. Емкость конденсатора С2 должна быть не менее 1 и 10 мкФ для аналогичных типов конденсаторов соответственно. У некоторых микросхем емкости могут быть меньше, но указанные значения гарантируют стабильную работу любых микросхем. В качестве
в С1 можно использовать конденсатор сглаживающего фильтра, если он расположен не дальше 70 мм от микросхемы. Можно найти множество схем переключения для различного использования микросхем — для обеспечения большего выходного тока, регулировки выходного напряжения, введения других вариантов защиты, использования микросхем в качестве генератора тока.
Если требуется нестандартное напряжение стабилизации или плавная регулировка выходного напряжения, удобно использовать трехполюсные регулируемые микросхемы, поддерживающие 1,25 В между выходом и управляющим выходом. Их параметры приведены в таблице. 3, а типичная схема переключения для стабилизаторов положительного напряжения показана на рис. 94.
Резисторы R1 и R2 образуют внешний регулируемый делитель, включенный в схему установки выходного напряжения Uout. который определяется по формуле:
где Iprot — собственный ток потребления микросхемы, равный 50… 100 мкА. Число 1,25 в этой формуле — упомянутое выше напряжение между выводом и выводом управления, которое микросхема поддерживает в режиме стабилизации.
Следует иметь в виду, что, в отличие от стабилизаторов на фиксированное выходное напряжение, регулируемые микросхемы
без нагрузки не работают. Минимальное значение выходного тока таких цепей составляет 2,5 … 5 мА для цепей малой мощности и 5 … 10 мА для цепей большой мощности. В большинстве случаев тока делителя R1R2 достаточно для обеспечения требуемой нагрузки.
Принципиально по схеме рис.94 можно включать и микросхемы с фиксированным выходом на напряжение
, но собственное потребление тока намного выше (2 … 4 мА) и оно менее стабильно при выходе изменение тока и входного напряжения.
Для уменьшения пульсаций, особенно при высоких выходных напряжениях, рекомендуется использовать сглаживающий конденсатор C2 емкостью 10 мкФ или более. Требования к конденсаторам С1 и С3 такие же, как и к соответствующим конденсаторам для микросхем с фиксированным выходным напряжением.
Диод VD1 защищает микросхему при отсутствии входного напряжения и при подключении ее выхода к источнику питания, например, при зарядке аккумуляторов или от случайного короткого замыкания входной цепи при зарядке конденсатора С3. Диод VD2 служит для разряда конденсатора C2, когда выходная или входная цепь замкнута и при отсутствии C2 не нужен.
Приведенная выше информация используется для предварительного выбора микросхем. Перед проектированием стабилизатора напряжения вы должны ознакомиться с полными справочными данными, по крайней мере, для того, чтобы точно знать максимально допустимое входное напряжение, достаточна ли стабильность выходного напряжения при изменении входного напряжения, выходного тока или температуры.Можно отметить, что все параметры микросхем находятся на уровне, достаточном для подавляющего большинства случаев использования в радиолюбительской практике.
В описываемых схемах есть два заметных недостатка — достаточно высокое минимальное минимальное напряжение между входом и выходом — 2 … 3 В и ограничения по максимальным параметрам — входному напряжению, рассеиваемой мощности и выходному току. Эти недостатки часто не играют роли и с лихвой окупаются простотой использования и дешевизной микросхем.
Несколько конструкций стабилизаторов напряжения, использующих описанные схемы, обсуждаются ниже.
В этой статье мы рассмотрим возможности и способы питания собранных своими руками цифровых устройств, в частности на. Ни для кого не секрет, что залог успеха любого устройства — его правильное питание. Конечно, источник питания должен обеспечивать мощность, необходимую для питания устройства, иметь на выходе электролитический конденсатор большой емкости, чтобы сглаживать пульсации, и желательно, чтобы он был стабилизирован.
Я особо подчеркиваю последнее, различные нестабилизированные источники питания, такие как зарядные устройства от сотовых телефонов, маршрутизаторов и подобного оборудования, не подходят для непосредственного питания микроконтроллеров и других цифровых устройств. Поскольку напряжение на выходе таких блоков питания различается в зависимости от мощности подключенной нагрузки. Исключение составляют стабилизированные зарядные устройства с выходом USB, которые выдают на выходе 5 вольт, как зарядка от смартфонов.
Многие начинающие изучать электронику и просто заинтересовались, думаю, были шокированы тем фактом: на адаптер питания, например, от приставки Dandy , и любой другой аналогичный нестабилизированный 9 вольт постоянного тока (или d.В.), А при измерениях мультиметром с подключенными к контактам штекера БП щупами на экране мультиметра все 14, а то и 16. Такой блок питания можно при желании использовать для питания цифровых устройств, но не Стабилизатор необходимо собрать на микросхеме 7805, либо КРЕН5. Ниже на фото микросхема L7805CV в корпусе ТО-220.
Такой стабилизатор имеет простую схему подключения, из обвеса микросхемы, то есть из деталей, которые необходимы для его работы, нам нужно всего 2 керамических конденсатора на 0.33 мкФ и 0,1 мкФ. Схема подключения многим известна и взята с Даташита на микросхему:
Соответственно на вход такого стабилизатора подаем напряжение, либо подключаем к плюсу блока питания. А минус соединяем с минусом микросхемы, и подаем прямо на вывод.
И получаем на выходе нужные нам стабильные 5 Вольт, к которым при желании, если сделать соответствующий разъем, можно подключить кабель USB и зарядить телефон, мп3 плеер или любое другое устройство с возможностью зарядки от порта USB.
Стабилизатор понижения с 12 до 5 вольт — схема
Автомобильная зарядка с выходом USB всем давно известна. Внутри он устроен по такому же принципу, то есть стабилизатор, 2 конденсатора и 2 разъема.
В качестве примера для желающих собрать аналогичное зарядное устройство своими руками или отремонтировать имеющееся приведу его схему, дополненную индикацией включения на светодиоде:
Распиновка микросхемы 7805 в корпусе TO-220 показана на следующих рисунках.При сборке следует помнить, что распиновка микросхем в разных корпусах разная:
При покупке микросхемы в радиомагазине следует попросить стабилизатор, как L7805CV в упаковке ТО-220. Эта микросхема может работать без радиатора при токе до 1 ампера. Если требуется работа на больших токах, микросхему нужно установить на радиатор.
Конечно, эта микросхема существует и в других корпусах, например, ТО-92, который всем знаком по маломощным транзисторам.Этот стабилизатор работает при токах до 100 мА. Минимальное входное напряжение, при котором начинает работать стабилизатор, составляет 6,7 вольт, стандартное — 7 вольт. Фотография микросхемы в корпусе ТО-92 представлена ниже:
Распиновка микросхемы в корпусе ТО-92, как уже было описано выше, отличается от распиновки микросхемы в корпусе ТО-220. На следующем рисунке видно, как из него становится ясно, что ножки зеркально отражены по отношению к TO-220:
Конечно, стабилизаторы выдают разные напряжения, например 12 вольт, 3.3 вольта и другие. Главное не забывать, что входное напряжение должно быть минимум на 1,7 — 3 вольта больше выходного.
Микросхема 7833 — схема
На следующем рисунке показана распиновка стабилизатора 7833 в корпусе ТО-92. Такие стабилизаторы используются для питания дисплеев, карт памяти и других периферийных устройств в устройствах на микроконтроллерах, которым требуется более низкое напряжение, чем 5 В, основное питание микроконтроллера.
Стабилизатор для блока питания МК
Использую для питания устройств на микроконтроллерах, собранных и отлаженных на макетной плате, стабилизатор в корпусе, как на фото выше.Питание осуществляется от нестабилизированного адаптера через гнездо на плате устройства. Его принципиальная схема представлена на рисунке ниже:
При подключении микросхемы нужно строго соблюдать распиновку. Если путаются ножки, достаточно даже одного включения, чтобы стабилизатор отключился, поэтому при включении нужно быть осторожным. Автор материала AKV.
Доброго времени суток!
Сегодня я хотел бы затронуть тему силовых электронных устройств.
Итак, прошивка готова, микроконтроллер куплен, схема собрана, осталось только подключить питание, а где взять? Допустим, микроконтроллер AVR и схема запитаны от 5 вольт.
Получить 5с нам помогут следующие схемы:
Линейный регулятор напряжения на микросхеме L 7805
Это самый простой и дешевый способ. Нам понадобится:
Микросхема L 7805 или ее аналоги.
Crona 9v или любой другой источник питания (память телефона, планшета, ноутбука).
2 конденсатора (для 7805 л это 0,1 и 0,33 мкФ).
Радиатор.
Собираем по следующей схеме:
Стабилизатор в своей работе основан на микросхеме l 7805, которая имеет следующие характеристики:
Максимальный ток: 1,5 А
Входное напряжение: 7-36 В
Выходное напряжение: 5 В
Конденсаторы используются для сглаживания пульсаций.Однако падение напряжения происходит прямо на микросхеме. То есть, если на вход подать 9 вольт, то на микросхеме l 7805 упадет 4 вольта (разница между входным напряжением и напряжением стабилизации). Это приведет к выделению тепла на микросхеме, количество которого составляет легко рассчитать по формуле:
(Входное напряжение — напряжение стабилизации) * ток через нагрузку.
То есть если на стабилизатор подать 12 вольт, которым запитаем цепь, потребляющую 0.1 ампер, (12-5) * 0,1 = 0,7 Вт тепла будет рассеиваться 7805 л. Следовательно, микросхему необходимо установить на радиатор:
Достоинств этого стабилизатора:
Дешевизна (без радиатора).
Простота.
Легко монтируется путем монтажа, т.е. нет необходимости делать печатную плату.
Минусы:
Необходимость размещения микросхемы на радиаторе.
Нет возможности регулировать стабилизированное напряжение.
Этот стабилизатор идеален в качестве источника напряжения для простых маломощных схем.
Импульсный регулятор напряжения
Для сборки нам понадобится:
Микросхема LM 2576S -5.0 (можно взять аналог, но привязка будет другая, смотрите документацию конкретно на вашу микросхему).
Диод 1N5822.
2 конденсатора (Для LM 2576S -5,0, 100 и 1000 мкФ).
Индуктор (индукторы) 100 мкГенри.
Схема подключения следующая:
Микросхема LM 2576S -5.0 имеет следующие характеристики:
Максимальный ток: 3A
Входное напряжение: 7-37 В
Выходное напряжение: 5 В
Стоит отметить, что для этого стабилизатора требуется больше комплектующих (а также наличие печатной платы, для более точной и удобной установки). Однако у этого стабилизатора есть огромное преимущество перед линейным аналогом — он не нагревается, а максимальный ток в 2 раза выше.
Достоинств этого стабилизатора:
Меньше тепла (не нужно покупать радиатор).
Максимальный ток больше.
Минусы:
Дороже линейного стабилизатора.
Сложность монтажа.
Нет возможности изменения стабилизированного напряжения (При использовании микросхемы LM 2576S -5.0).
Для питания простых любительских схем на микроконтроллерах AVR достаточно указанных стабилизаторов.Однако в следующих статьях мы постараемся собрать лабораторный блок питания, который позволяет быстро и удобно настраивать параметры питания схем.
Спасибо за внимание!
Линейные регуляторы с низким падением напряжения. Информационно-аналитический портал «Время электроники»
Стабилизатор напряжения непрерывного действия
— регулируемое малое падение напряжения
Стабилизатор серийный регулируемый
Для регулировки выходного напряжения в предыдущей схеме в качестве стабилитрона можно использовать интегральный элемент с регулируемым напряжением стабилизации (управляемый стабилитрон).Есть и другой вариант.
Вашему вниманию подборка материалов:
Стабилизатор с малым падением напряжения
Обе предыдущие схемы работают хорошо, если разница между входным и выходным напряжениями позволяет сформировать нужное смещение на основе транзистора VT1. Для этого требуется минимум несколько вольт. Иногда поддерживать такое напряжение нецелесообразно, например, потому что потери и нагрев силового транзистора пропорциональны этому напряжению.Далее применяется следующая схема.
Может работать, даже если разница между входным и выходным напряжениями составляет всего несколько десятых вольта, так как это напряжение не участвует в формировании в нем смещения. Смещение подается через транзистор VT2 от общего провода. Если напряжение на двигателе триммера меньше напряжения стабилизации стабилитрона плюс напряжение насыщения перехода база-эмиттер VT3, то транзистор VT3 закрыт, транзистор VT2 открыт, транзистор VT1 открыт.Когда напряжение на резисторе двигателя превышает сумму напряжения стабилизации стабилитрона и насыщения перехода база-эмиттер VT3, транзистор VT3 открывается и отводит ток от базы VT2. VT2 и VT3 закрыты.
[ Напряжение стабилизации стабилитрона, В ] = — [ Напряжение насыщения база-эмиттер VT3, В ]
[ Мощность транзистора VT1, Вт ] = ([ Максимально возможное входное напряжение, В ] — [ Минимальное выходное напряжение, В ]) * [ Максимально возможный выходной ток, А ]
[ Мощность транзистора VT2, Вт ] = [ Максимально возможное входное напряжение, В ] * [ Максимально возможный выходной ток, А ] / [ Минимально возможный коэффициент передачи тока транзистора VT1 ]
На транзисторе VT3 и стабилитроне мощность практически не рассеивается.
Линейные регуляторы напряжения могут быть построены на базе мощных импульсных полевых транзисторов. Подобное устройство было описано ранее в. Путем незначительного изменения схемы, как показано на рис.1, можно улучшить параметры описываемого стабилизатора, значительно (в 5 … 6 раз) снизив падение напряжения на регулирующем элементе. , который представляет собой транзистор IRL2505L. В открытом состоянии он имеет очень низкое сопротивление канала (0,008 Ом), обеспечивает ток до 74 А при температуре корпуса 100 ° C и имеет высокую крутизну характеристики (59 А / В).Для управления им требуется небольшое напряжение затвора (2,5 … 3 В). Предельное напряжение сток-исток составляет 55 В, напряжение затвор-исток — ± 16 В, мощность, рассеиваемая транзистором, может достигать 200 Вт.
Как и современные стабилизаторы микросхем, предлагаемый модуль имеет три выхода: 1 — вход, 2 — общий, 3 — выход. В качестве управляющего элемента использована микросхема DA1 — параллельный стабилизатор напряжения КР142ЕН19 (TL431). Транзистор VT1 выполняет функцию согласующего элемента, а стабилитрон VD1 обеспечивает стабильное напряжение для его базовой цепи.Значение выходного напряжения можно рассчитать по формуле Uвых = 2,5 (1 + R5 / R6). Выходное напряжение регулируется изменением сопротивления резистора R6. Конденсаторы обеспечивают стабильную работу стабилизатора. Устройство работает следующим образом. С увеличением выходного напряжения напряжение на управляющем входе микросхемы DA1 повышается, в результате чего увеличивается ток через нее. Напряжение на резисторе R2 увеличивается, а ток через транзистор VT1 уменьшается.Соответственно уменьшается напряжение затвор-исток транзистора VT2, в результате чего увеличивается сопротивление его канала. Следовательно, выходное напряжение уменьшается, возвращаясь к своему прежнему значению.
В минусовой провод включен регулирующий полевой транзистор VT2, а с плюсового провода на него подается управляющее напряжение. Благодаря такому решению стабилизатор способен обеспечить ток нагрузки 20 … 30 А, при этом входное напряжение может быть всего на 0,5 В больше выходного.Если предполагается использование модуля с входным напряжением более 16 В, то транзистор VT2 необходимо защитить от пробоя маломощным стабилитроном с напряжением стабилизации 10 … 12 В, катод которого подключен к затвору, анод к источнику.
Устройство может использовать любой n-канальный полевой транзистор (VT2), подходящий для тока и напряжения из списка, приведенного в, желательно выделенного желтым цветом. VT1 — КТ502, КТ3108, КТ361 с любыми буквенными индексами.Микросхему КР142ЕН19 (DA1) можно заменить на TL431. Конденсаторы — К10-17, резисторы — П1-4, МЛТ, С2-33. Схема подключения модуля стабилизатора приведена на рис. 2.
При большом токе нагрузки на транзисторе VT2 рассеивается большая мощность, поэтому требуется эффективный радиатор. Транзисторы этой серии с буквенными индексами L и S устанавливаются на радиатор методом пайки. В авторском варианте корпус от неисправного транзистора КТ912, КП904 используется как теплоотвод и одновременно как несущая конструкция.Этот корпус разобрали, его верхнюю часть сняли, так что осталась позолоченная керамическая шайба с кристаллом транзистора и выводами рейки. Кристалл был осторожно удален, покрытие было луженым, после чего к нему был припаян транзистор VT2. К крышке шайбы и выводам транзистора VT2 припаяна печатная плата из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита (рис. 3). Фольга на обратной стороне платы полностью сохранилась и соединена с металлизацией шайбы (сток транзистора VT2). После настройки и проверки модуля стабилизатора плата приклеивается к корпусу.Выводы 1 и 2 — это площадки на печатной плате, а вывод 3 (сток транзистора VT2) — металлический столбик на керамической шайбе.
Если использовать детали для поверхностного монтажа: микросхему TL431CD (рис. 4), транзистор VT1 КТ3129А-9, транзистор VT2 IRLR2905S, резисторы П1-12, то часть из них может быть размещена на печатной плате, а другая часть может навешиваться прямо на керамическую шайбу корпуса … Внешний вид собранного устройства показан на рис.5. Модуль регулятора напряжения не имеет гальванического соединения с основанием (винтом) корпуса, поэтому его можно разместить непосредственно на радиаторе, даже если он подключен к общему проводу питаемого устройства.
Также допустимо использование корпуса от неисправных транзисторов серии КТ825, КТ827. В таком корпусе кристаллы транзистора прикреплены не к керамике, а к металлической шайбе. Именно к нему после снятия кристалла припаивается транзистор VT2. Остальные детали устанавливаются аналогично.В этом случае сток транзистора VT2 подключается к корпусу, поэтому модуль может быть установлен непосредственно на радиаторе, подключенном к отрицательному проводу источника питания нагрузки. Настройка устройства сводится к установке необходимого выходного напряжения подстроечным резистором R6 и проверке отсутствия самовозбуждения во всем диапазоне выходного тока. Если это произошло, его необходимо устранить, увеличив емкость конденсаторов.
ЛИТЕРАТУРА 1. Мощные полевые переключающие транзисторы от International Rectifier.- Радио, 2001, № 5, с. 45. 2. Нечеев И. Стабилизатор напряжения на мощном полевом транзисторе. — Радио, 2003, № 8. с. 53, 54.
И. НЕЧАЕВ, Курск «Радио» № 2 2005
Простая схема регулирования, а также стабилизации напряжения представлена на картинке выше, собрать ее сможет даже новичок в электронике. Например, входное напряжение составляет 50 вольт, а выходное — 15,7 вольт или другое значение до 27 В.
Основным радиокомпонентом этого устройства является полевой (MOSFET) транзистор, который может использоваться как IRLZ24 / 32/44 и другие.Чаще всего они выпускаются компаниями IRF и Vishay в корпусах TO-220 и D2Pak. В рознице он стоит около 0,58 доллара, на ebay 10psc можно купить за 3 доллара (0,3 доллара за штуку). Такой мощный транзистор имеет три вывода: сток, исток и затвор, имеет следующую структуру: металл-диэлектрик (диоксид кремния SiO2) -полупроводник. Микросхема регулятора TL431 в корпусе TO-92 предоставляет возможность регулировки величины выходного напряжения. Я оставил транзистор на радиаторе и припаял его к плате с помощью проводов.
Входное напряжение для этой цепи может составлять от 6 до 50 вольт. На выходе получаем 3-27В с возможностью регулировки подстроечным резистором 33к. Выходной ток довольно большой, до 10 ампер в зависимости от радиатора.
Сглаживающие конденсаторы С1, С2 могут иметь емкость 10-22 мкФ, С3 4,7 мкФ. Без них схема все равно будет работать, но не так хорошо, как должна. Не забываем про напряжение электролитических конденсаторов на входе и выходе, я взял все рассчитанные на 50 Вольт.
Мощность, которую он может рассеять, не может превышать 50 Вт. Полевой транзистор необходимо установить на радиатор, рекомендуемая площадь поверхности которого составляет не менее 200 квадратных сантиметров (0,02 м2). Не забывайте о термопасте или резиновой подложке, чтобы тепло лучше отводилось.
Можно использовать подстроечный резистор 33к типа WH06-1, WH06-2, у них довольно точная регулировка сопротивления, так они выглядят, импортные и советские.
Для удобства лучше припаять к плате две контактные площадки, нежели провода, которые легко отключаются.
Обсудить статью СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ
Одним из важнейших свойств стабилизаторов мощности является минимально допустимое напряжение между выходом и входом стабилизатора при максимальном токе нагрузки. Он дает информацию, при какой наименьшей разнице напряжений параметры устройства в нормальном состоянии.
Одним из способов повышения эффективности линейной настройки является уменьшение падения напряжения на регуляторе до минимального значения. Это особенно важно для миниатюрных регуляторов, где каждая дополнительная 50 милливольтная капля преобразуется в несколько сотен милливатт тепла со сложным рассеиванием в небольшом корпусе устройства.
Поэтому для подключения таких схем многие фирмы предлагают конструкторам микросхемы с низким падением напряжения до 100 милливольт. Микросхема ST 1L 08 имеет хорошие параметры при токовой нагрузке до 0.8 А; наименьшее падение напряжения на транзисторе составляет около 70 милливольт.
Из заводских стабилизаторов можно отметить такие, у которых при снижении тока нагрузки до минимального значения падение уменьшается до 0,4 милливольт. Для снижения шума такие микросхемы снабжены вспомогательным буферным усилителем с выводом для подключения внешнего фильтра емкостью до 0,01 мкФ. К такому фильтру предъявляются минимальные требования: значение емкости должно быть от 2.От 2 до 22 мкФ.
Отдельного внимания заслуживает микросхема LD CL 015. Обладая хорошими характеристиками и низким падением напряжения, это один из стабилизаторов, работающих без конденсаторного фильтра. Это достигается с помощью схемы операционного усилителя с запасом по фазе. Однако, чтобы улучшить параметры и уменьшить шум на выходе, желательно установить ёмкости около 0,1 мкФ на выходе и входе устройства.
Аппарат с падением до 0,05 вольт
При подключении различного оборудования от аккумуляторов чаще всего возникает необходимость уравнять напряжение и потребляемый ток.Например, сформировать лазерный видеоплеер или светодиодный фонарик. Для решения такой проблемы в производстве уже разработано несколько микросхем в виде драйверов. Они представляют собой преобразователь низкого напряжения с внутренним регулятором. Новинка — микросхема LT 130 8A.
Не умаляя достоинств таких драйверов, следует отметить, что в крупном областном городе таких микросхем нет. Можно заказать по высокой цене, около 10 евро.Поэтому есть дешевая, простая и эффективная схема устройства из одного радиожурнала.
Коэффициент стабилизации такого устройства — 10000. Выходное напряжение регулируется сопротивлением 2,4 кОм от 2 до 8 вольт. Когда значение питания на входе ниже, чем на выходе, настраивающий транзистор открыт, и уменьшение питания равно нескольким мВ. Если входное напряжение выше выходного, то на стабилитроне 0,05 вольт.Это становится возможным для батареек АА. Даже при изменении тока нагрузки в диапазоне от 0 до 0,5 ампер выходное напряжение изменится всего на 1 мВ.
Для такого простого стабилизатора доска не нужно протравливать, но ее можно разрезать специальным ножом. Он сделан из битых листов железа, заточен на точильном круге. Затем ручка оборачивается для удобства использования.
Этим резаком можно поцарапать дорожки на медной плате.
Зачищаем плату наждачной бумагой, повозимся, припаиваем детали и готово.
На фотографиях видно, что в травлении и сверлении платы нет необходимости.
Этот метод всегда используется для создания небольших простых схем. Нет необходимости оснащать мощный транзистор радиатором охлаждения. Не нагревается из-за небольшого падения напряжения. При настройке обязательно подключите к выходу низкую нагрузку.
Эквалайзер с малым падением мощности
Важнейшим свойством обладает стабилизатор с малым падением мощности, а также на микросхемах наименьшей допустимой разностью потенциалов выхода и входа при наибольшей токовой нагрузке.Он определяет, при какой наименьшей разнице напряжений между выходом и входом все свойства устройства в норме.
Наиболее распространенные стабилизаторы, выполненные на микросхемах серии М78, имеют минимально допустимое напряжение 2 вольта при токе 1 ампер.
Устройство на микросхеме с минимальным напряжением на входе должно выдавать на выходе напряжение 7 вольт. Когда амплитуда импульсов на выходе устройства достигает 1 вольт, то значение наименьшего входного напряжения увеличивается до 8 вольт.
С учетом нестабильности сетевого напряжения в интервале 10% увеличивается до 8,8 вольт.
В результате КПД устройства не превысит 57%; при значительном токе на выходе микросхема будет сильно нагреваться.
Применение микросхемы с низким падением напряжения
Хороший выход из ситуации — использование узлов типа KR 1158 EN, или LM 10 84.
Работа устройства на микросхеме следующая:
Низкие значения напряжения могут быть достигнуты за счет использования мощного полевого контроллера для регулирования.
Транзистор работает по плюсовой линии.
По результатам испытаний предполагается использование n-канального стабилизатора: такие полупроводники не склонны к самовозбуждению.
Сопротивление холостого хода ниже по сравнению с р-каналом.
Чтобы открыть полевой транзистор, напряжение на затворе повышается на 2,5 В выше источника.
Такой вспомогательный источник необходим, если его выходное напряжение выше напряжения стока полевого транзистора на это значение.
Простая схема регулирования и стабилизации напряжения показана на рисунке. Такую схему сможет выполнить даже неопытный любитель электроники. На входе 50 вольт, на выходе 15,7 В.
Схема стабилизатора.
Основной частью этого устройства является полевой транзистор. Может использоваться как IRLZ 24/32/44 и аналогичные полупроводники. Чаще всего они изготавливаются в корпусах ТО-220 и Д2 Пак. Его стоимость меньше одного доллара. У этого мощного полевого работника 3 булавки.Он имеет внутреннюю структуру металл-диэлектрик-полупроводник.
ТЛ 431 в корпусе ТО-92 обеспечивает регулировку величины выходного напряжения. Мы оставили мощный полевой транзистор на радиаторе охлаждения и припаяли его проводами к плате.
Входное напряжение для такой схемы 6-50 В. На выходе получаем от 3 до 27 В, с возможностью регулировки переменным сопротивлением 33 кОм. Выходной ток большой, до 10 А, в зависимости от радиатора.
Уравнительные конденсаторы С1, С2 емкостью от 10 до 22 мкФ, С2 — 4,7 мкФ. Без таких деталей схема будет работать, но не с требуемым качеством. Нельзя забывать о допустимом напряжении электролитических конденсаторов, которые необходимо установить на выходе и входе. Мы взяли емкости, выдерживающие напряжение 50 В.
Такой стабилизатор способен рассеивать мощность не более 50 Вт. Полевой оператор должен быть установлен на радиаторе охлаждения.Его площадь желательно выполнить не менее 200 см 2. При установке полевого контроллера на радиатор нужно смазать место контакта термопастой для лучшего отвода тепла.
Можно использовать переменный резистор 33 кОм типа WH 06-1. Такие резисторы имеют возможность точной настройки сопротивления. Они импортного и отечественного производства.
Для удобства монтажа к плате припаяны 2 контактные площадки вместо проводов. Так как провода отрываются быстро.
Вид платы дискретных компонентов и переменного сопротивления типа СП 5-2.
В результате стабильность напряжения хорошая, а выходное напряжение колеблется на несколько долей вольта в течение длительного времени. Монтажная пластина компактна и проста в использовании. Дорожки доски окрашены зеленым лаком zapon.
Мощный стабилизатор на поле
Рассмотрим узел, рассчитанный на большую мощность. Здесь свойства устройства улучшаются с помощью мощного электронного ключа в виде полевого транзистора.
При разработке мощных стабилизаторов мощности любители чаще всего используют специальные серии микросхем 142 и т.п., усиленные несколькими параллельно включенными транзисторами. Таким образом получается стабилизатор мощности.
Схема такой модели устройства представлена на рисунке. В нем используется мощный полевой драйвер IRLR 2905. Он используется для коммутации, но в этой схеме применяется в линейном режиме. Полупроводник имеет ничтожно малое сопротивление и обеспечивает ток до 30 ампер при нагревании до 100 градусов.Требуется напряжение затвора до 3 вольт. Его мощность достигает 110 Вт.
Полевой оператор управляется микросхемой TL 431. Стабилизатор имеет следующий принцип работы. При подключении трансформатора к вторичной обмотке возникает переменное напряжение 13 вольт, которое выпрямляется выпрямительным мостом. На уравнительном конденсаторе значительной емкости появляется постоянное напряжение 16 вольт.
Это напряжение проходит на сток полевого транзистора и через сопротивление R1 идет на затвор, открывая транзистор.Часть напряжения на выходе через делитель поступает в микросхему, замыкая при этом цепь ООС. Напряжение устройства повышается до тех пор, пока входное напряжение микросхемы не достигнет границы 2,5 вольта. В это время микросхема открывается, снижая напряжение затвора полевого работника, то есть слегка закрывая его, и устройство работает в режиме стабилизации. Емкость С3 заставляет стабилизатор быстрее выходить на номинальный режим.
Значение выходного напряжения установлено на 2.5-30 вольт, выбирая переменное сопротивление R2, его величина может варьироваться в широких пределах. Емкости C1, C2, C4 обеспечивают стабильную работу стабилизатора.
Для такого устройства наименьшее падение напряжения на транзисторе составляет до 3 вольт, хотя оно способно работать при напряжении около нуля. Такой недостаток возникает при подаче напряжения на затвор. При небольшом падении напряжения полупроводник не откроется, так как на затворе должно быть положительное напряжение по отношению к истоку.
Для уменьшения падения напряжения рекомендуется подключать затворную цепь от отдельного выпрямителя на 5 вольт выше выходного напряжения устройства.
Хорошие результаты дает подключение диода VD 2 к выпрямительному мосту. В этом случае напряжение на конденсаторе C5 увеличится, поскольку падение напряжения на VD 2 будет ниже, чем на диодах выпрямителя. Для плавного регулирования выходного напряжения постоянное сопротивление R2 необходимо заменить переменным резистором.
Значение выходного напряжения определяется по формуле: U вых = 2,5 (1 + R2 / R3). Если вы используете транзистор IRF 840, то наименьшее значение управляющего напряжения затвора будет 5 вольт. Емкости выбраны малогабаритные танталовые, сопротивления — МЛТ, С2, П1. Выпрямительный диод с низким падением напряжения. Свойства трансформатора, выпрямительного моста и емкости C1 подбираются в соответствии с требуемым выходным напряжением и током.
Полевик рассчитан на значительные токи и мощность, для этого требуется хороший радиатор.Транзистор применяется для монтажа на радиатор путем пайки с промежуточной медной пластиной. К нему припаивается транзистор с остальными деталями. После монтажа пластину кладут на радиатор. Для этого не нужна пайка, так как пластина имеет значительную площадь контакта с радиатором.
Если использовать микросхему P_431 C, резисторы P1 и конденсаторы микросхемы для наружной установки, то они размещаются на печатной плате из печатной платы. Плата припаяна к транзистору.Настройка устройства сводится к установке желаемого значения напряжения. Необходимо проверить прибор и проверить, есть ли самовозбуждение во всех режимах.
