Застосування інтегральних стабілізаторів напруги КР142. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Стабілізатори напруги

 Коментарі до статті

Мікросхеми серії КР142 знайшли широке застосування у радіоаматорських конструкціях. Всі вони практично ідентичні за схемою, містять вбудований пристрій захисту від замикання ланцюга навантаження. Розрізняються вони тільки максимальним вихідним струмом і номінальною вихідною напругою, яка має одне з наступних значень: 5, 6, 9, 12, 15, 20, 24 та 27 Ст.

До вашої уваги пропонується добірка схем різноманітних стабілізаторів напруги, виконана з використанням цих мікросхем.

Стабілізатор напруги, захищений від пошкодження розрядним струмом конденсаторів

За наявності у вихідний ланцюга СН конденсатора великої ємності іноді необхідно вживати заходів захисту мікросхеми, тобто щодо запобігання розрядки конденсатора через її ланцюга. Справа в тому, що зазвичай використовуються в ланцюгах живлення пристроїв конденсатори ємністю до 10 мкФ і більше мають малий внутрішній опір, тому при аварійному замиканні того чи іншого ланцюга пристрою виникає імпульс струму, значення якого може досягати десятків ампер. І хоча цей імпульс дуже короткочасний, його енергії може виявитися достатньою для руйнування мікросхеми. Енергія імпульсу залежить від ємності конденсатора, вихідної напруги та швидкості його зменшення. Для захисту мікросхеми від пошкодження у подібних випадках використовують діоди. У пристрої, виконаному за рис. 2.10 схемою діод VD1 захищає мікросхему DA1 від розрядного струму конденсатора С2, а діод VD2 - від розрядного струму конденсатора С3 при замиканні на вході СН.

Найбільш підходять для використання в стабілізаторах танталові оксидні конденсатори, що володіють (звичайно, при необхідній ємності) малим повним опором навіть на високих частотах: тут танталовий конденсатор ємністю 1 мкФ еквівалентний алюмінієвому оксидному конденсатору ємністю приблизно 25.

СН із ступінчастим включенням

Функції "комутуючого" елемента в цьому пристрої виконує транзистор VT1 (рис. 2.11). У момент включення живлення починає заряджатися конденсатор С3 тому транзистор відкритий і шунтує нижнє плече дільника R1, R2. У міру зарядки конденсатора через резистор R3 транзистор закривається, напруга на виводі 8 DA1, а отже, і на виході пристрою зростає, і через деякий час напруга досягає заданого рівня. Тривалість встановлення вихідної напруги залежить від постійного часу кола R3, С3.

СН із вихідною напругою підвищеної стабільності

Як видно із схеми на рис 2.12, відмінність цього СН від раніше розглянутих (крім відсутності захисних діодів та конденсатора С3) полягає у заміні резистора R2 на стабілітрон VD1. Останній підтримує більш стабільну напругу на виведенні мікросхеми 8 DA1 і тим самим додатково зменшує коливання напруги на навантаженні. Недолік пристрою - неможливість плавного регулювання вихідної напруги (його можна змінювати лише підбором стабілітрона VD1).

СН з вихідною напругою, що регулюється від 0 до 10 В

На рис. 2.13 зображено схему пристрою, вихідну напругу якого можна регулювати від 0 до 10 В. Необхідне значення встановлюють змінним резистором R2 При встановленні його движка в нижнє (за схемою) положення (резистор повністю виведений з ланцюга) напруга на виводі 8 DA1 має негативну полярність, тому вихідна напруга СН дорівнює 0.

У міру переміщення движка цього резистора вгору негативна напруга на виводі 8 ІМС зменшується і при деякому його опорі стає рівним вихідної напруги мікросхеми. За подальшого збільшення опору резистора вихідна напруга СН зростає від 0 до максимального значення. Недолік схеми – необхідність зовнішнього джерела напруги -10 Ст.

СН із зовнішніми регулюючими транзисторами

Мікросхеми 142ЕН5, 142ЕН8, 142ЕН9 залежно від типу можуть віддавати в навантаження струм до 1,5...3 А. Однак експлуатація їх з граничним струмом навантаження небажана, оскільки вимагає застосування ефективних тепловідводів (допустима робоча температура кристала нижче, ніж у більшості) потужних транзисторів). Полегшити режим роботи мікросхеми у подібних випадках можна, підключивши до неї зовнішній регулюючий транзистор.

Принципова схема базового варіанта СН із зовнішнім регулюючим транзистором показана на рис. 2.14. При струмі навантаження до 180...190 мА падіння напруги на резистори R1 невелике, і пристрій працює так само, як і без транзистора. При більшому струмі це падіння напруги досягає 0,6...0,7, і транзистор VT1 починає відкриватися, обмежуючи тим самим подальше збільшення струму через мікросхему DA1. Вона підтримує вихідну напругу на заданому рівні, як і в типовому включенні: при підвищенні вхідної напруги знижується вхідний струм, а отже, і напруга сигналу керуючого на емітерному переході транзистора VT1, і навпаки.

Застосовуючи такий СН, слід мати на увазі, що мінімальна різниця вхідної і вихідної напруги повинна дорівнювати сумі мінімального падіння напруги на мікросхемі, що використовується, і напруги іеб регулюючого транзистора. Необхідно також подбати про обмеження струму через цей транзистор, так як при замиканні в навантаженні він може перевищити струм через мікросхему в число разів, що дорівнює статичному коефіцієнту передачі струму транзистора, і досягти 20 А і навіть більше. Такого струму здебільшого достатньо дня виведення з ладу як регулюючого транзистора, а й навантаження.

Схеми можливих варіантів СН з обмеженням струму через регулюючий транзистор показано на рис. 2.15, 2.16, 2.17. У першому з них це завдання вирішується включенням паралельно емітерному переходу транзистора VT1 двох з'єднаних послідовно діодів VD1, VD2, які відкриваються, якщо струм навантаження перевищує 7 А. Стабілізатор продовжує працювати і при деякому подальшому збільшенні струму, але як тільки він досягає 8 А, спрацьовує система захисту мікросхеми від навантаження. Недоліком розглянутого варіанта є сильна залежність струму спрацьовування системи захисту від параметрів транзистора та діодів (її можна значно послабити, якщо забезпечити тепловий контакт між корпусами цих елементів).

Значно менший цей недолік проявляється в іншому стабілізаторі (рис. 2.16). Якщо виходити з того, що напруга на переході емітером транзистора VT1 і пряма напруга діода VD1 приблизно однакові, то розподіл струму між мікросхемою DA1 і регулюючим транзистором залежить від відношення значень опору резисторів R2 і R1. При малому вихідному струмі падіння напруги на резистори R2 і діоді VD1 мало, тому транзистор VT1 закритий і працює тільки мікросхема.

У міру збільшення вихідного струму це падіння напруги зростає, і коли воно досягає 0,6 ... 0,7, транзистор починає відкриватися, і все більша частина струму починає текти через нього. При цьому мікросхема підтримує вихідну напругу на рівні, що визначається її типом: при збільшенні напруги її регулюючий елемент закривається, знижуючи тим самим струм, що протікає через неї, і падіння напруги на ланцюгу R2, VD1 зменшується. В результаті падіння напруги на регулюючому транзисторі VT1 зростає і вихідна напруга знижується.

(Натисніть для збільшення)

Якщо напруга на виході СН зменшується, процес регулювання протікає в протилежному напрямку. Введення в емітерний ланцюг транзистора VT1 резистора R1, що підвищує стійкість роботи СН (він запобігає його збудженню), вимагає збільшення вхідної напруги. У той самий час, що більше опір цього резистора, то менше струм спрацьовування перевантаження залежить від параметрів транзистора VT1 і діода VD1. Однак зі збільшенням опору резистора зростає потужність, що розсіюється на ньому, в результаті чого знижується ККД і погіршується тепловий режим пристрою.

Автор: Сім'ян А.П.

Дивіться інші статті розділу Стабілізатори напруги.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву 24-розрядний 256-канальний АЦП для томографів ADAS1131 07.08.2014 Компанія Analog Devices представила аналогово-цифровий перетворювач, який, за її твердженням, дозволить зменшити складність та вартість електронної частини комп'ютерних томографів. АЦП ADAS1131 - перший у галузі 24-розрядний та 256-канальний перетворювач сили струму в цифрові дані. АЦП виробляється у корпусі типу CSP-BGA, має розміри 15х15 мм з 324 кульковими висновками, розташованими з кроком 0,8 мм. На друкованій платі він займає приблизно на третину менше місця порівняно зі схожими чіпами, які при цьому мають вдвічі менше каналів. Завдяки вибору кроку висновків 0,8 мм проектувальники можуть встановлювати ADAS1131 на стандартних друкованих платах, які коштують дешевше, ніж спеціалізовані плати з високою щільністю розведення. В АЦП є не тільки 256 малопотужних, малошумливих інтеграторів, що відрізняються малим вхідним струмом, схеми одночасної вибірки і зберігання, і два високошвидкісних АЦП з частотою оцифрування, що конфігурується, але і всі внутрішні буфери, а також розв'язують і шунтуючі конденсатори. Завдяки цьому можна зменшити кількість зовнішніх компонентів, а топологію друкованої плати помітно спростити. Перетворювач споживає потужність 3 мВт у розрахунку на канал за будь-якої пропускної спроможності, що рівносильно показникам конкуруючих виробів, у яких передбачено лише 128 каналів. Зараз мікросхеми ADAS1131 можна замовити за ціною 304 дол. за штуку.

Інші цікаві новини:

▪ Комп'ютерний зір для електросамокату

▪ 3D-карта Nvidia GeForce GTX Titan X

▪ Водій не засне у дорозі

▪ Крісло з кардіографом не дасть водієві заснути за кермом

▪ Тришаровий датчик зображення з пам'яттю DRAM для смартфонів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Мобільний зв'язок. Добірка статей

▪ стаття Права – не дають, права – беруть. Крилатий вислів

▪ стаття Від чого кучеряве волосся? Детальна відповідь

▪ стаття Спориш. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Цифровий мультиметр M830B. Електрична схема, опис, характеристики. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Модернізація гучномовців 25АС-121. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024