Імпульсний стабілізатор напруги мікросхемі MC34165P. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

 Коментарі до статті

При великій різниці між вхідною та вихідною напругою постійного струму доцільно використовувати імпульсні стабілізатори напруги, які в такому випадку забезпечують вищий ККД порівняно з лінійними стабілізаторами. Застосовуючи для цього спеціалізовані мікросхеми, можна значно спростити розробку, складання і налагодження імпульсних стабілізаторів. Пропонований до уваги читачів стабілізатор на мікросхемі фірми Motorola забезпечує регульовану вихідну напругу від 1,2 до 15 В при струмі навантаження до 1 А.

Якщо є відносно високовольтне джерело постійної або змінної напруги, наприклад, блок живлення від старого принтера, сканера, настільного бухгалтерського мікрокалькулятора, імпульсний стабілізатор напруги можна виготовити на інтегральній мікросхемі MC34165P, яка допускає вхідну постійну напругу до 65 В. На цій мікросхемі можна збирати по перетворювачі постійної напруги, що підвищують та інвертують (так звані DC-DC конвертери). Вона за своїми функціями схожа на відоміші малопотужні мікросхеми серій MC34063, MC33063, але допускає більший струм навантаження і вищу вхідну напругу.

Рис. 1 (натисніть , щоб збільшити)

Схема понижуючого стабілізатора постійної напруги, зібраного на мікросхемі MC34165P, показано на рис. 1. Стабілізатор виготовлений як універсальний пристрій, він розрахований на вхідну змінну напругу 8...42 або постійну 8...60 і забезпечує вихідну напругу 1,2.15 В при струмі навантаження до 1 А. Такий інтервал вихідної напруги найчастіше використовується для живлення різних малопотужних промислових та радіоаматорських конструкцій.

Мінімальна вхідна постійна або змінна напруга повинна бути приблизно на чотири і більше вольт вище встановленого вихідного. Полімерні запобіжники FU1, FU2, що самовідновлюються, захищають джерела вхідної напруги від перевантаження при несправностях стабілізатора. Діод VD1 захищає стабілізатор від неправильної полярності вхідної напруги. Діодний міст VD2 випрямляє напругу змінного струму. Конденсатор C6 згладжує пульсацію випрямленої напруги. Світлодіод HL1 синього кольору свічення сигналізує про наявність вхідної напруги.

Мікросхема DA1 включена за схемою знижувального стабілізатора напруги, близькою до типової. Вихідна напруга стабілізатора залежить від відношення опору резисторів R5 та R3. Чим більший встановлений опір змінного резистора R5, тим вища вихідна напруга. Максимальна вихідна напруга для цього пристрою вибрана дорівнює 15 В, але можна відрегулювати стабілізатор на інше, більше або менше значення. Резистор R2 – датчик струму для роботи вузла захисту мікросхеми DA1. Частота внутрішнього генератора мікросхеми DA1 залежить від ємності конденсатора C8 при зазначеному на схемі значенні вона приблизно дорівнює 60 кГц. Резистор R4 та діод VD3 зменшують ймовірність пошкодження мікросхеми. Дросель L1 – накопичувальний.

Пульсацію вихідної напруги стабілізатора згладжує конденсатор C9. На вихід блоку живлення стабілізована напруга надходить через дволанковий LC-фільтр L2C12-C14L3C15-C17. Для підвищення надійності роботи щодо низьковольтні конденсатори C10-C13 та С15, С16 включені послідовно. Світлодіод HL2 починає світити, коли вихідна напруга стабілізатора перевищує 2 В. Резистор R7 розряджає конденсатори C9-C17 при зниженні вихідної напруги стабілізатора або вимкнення живлення. Стабілітрон VD5 на номінальну напругу стабілізації 20 В може захистити деякі підключені навантаження від пошкоджень у разі несправності стабілізатора.

При вхідній постійній напрузі 45, вихідному 15 В і відсутності навантаження власний споживаний стабілізатором струм не перевищує 21 мА. Коли вхідна напруга дорівнює 42, вихідна - 9, а струм навантаження - 1 А, споживаний стабілізатором від джерела струм - близько 0,28 А, що відповідає ККД 76%. При вхідній напрузі 42, вихідному 5 В і струмі навантаження 1 А стабілізатор споживає струм близько 0,19 А, ККД -приблизно 62%. Для порівняння, ККД звичайного лінійного стабілізатора в першому випадку приблизно дорівнює 27%, а в другому лише 13%. У цьому випадку регулюючий елемент - транзистор - потрібно встановити на значний тепловідведення з великою площею охолоджуючої поверхні. Амплітуда напруги пульсацій та шумів на виході стабілізатора менше 5 мВ при струмі навантаження 1 А.

Рис. 2

Більшість деталей стабілізатора напруги розташовано на монтажній платі розмірами 130x45 мм. Вся конструкція поміщена у металевий корпус розмірами 155x57 мм із пластмасовими вставками рис. 2. Металеві деталі корпусу обклеєні декоративною плівкою "під дерево". Корпус електрично з'єднаний із загальним дротом. Точка підключення корпусу до загального дроту - мінусовий висновок конденсатора C9, до цієї точки підключена екрануюча обплетення дроту, що йде до змінного резистори R5. Довжина цього дроту має бути мінімально можливою.

Резистори у пристрої можна використовувати будь-які загального застосування, наприклад МЛТ, С1-4, С1-14, С2-23. Змінний резистор - СП4-1, СП4-3, СП3-9, СП3-33-32, його металевий корпус-екран з'єднують із загальним дротом. Оксидні конденсатори – низькопрофільні імпортні аналоги вітчизняних К50-68, К50-35. Конденсатори C1-С5, C7 малогабаритні плівкові на номінальну напругу не менше 100 В. Конденсатор C8 плівковий або керамічний з низьким ТКЕ. Конденсатори C10-C13, C15, C16 керамічні для поверхневого монтажу. Їх припаюють під висновками відповідних оксидних конденсаторів. Підійдуть конденсатори ємністю від 2,2 мкФ, за принципом "чим більше ємність, тим краще" і чим більші розміри цих конденсаторів, тим краще. Конденсатор C18 малогабаритний танталовий для поверхневого монтажу, його встановлюють усередині вихідного роз'єму (на схемі рис. 1 роз'єм не показаний).

Діодний міст D2SB60 можна замінити на KBP02-KBP10, RS203-RS207, RC203-RC207. Замість діода 1N4003 підійде будь-хто з 1N4002-1N4007, UF4002-UF4007, КД243Б, КД247А, КД257А. Діод 1N5402 замінимо на 1N5402-1N5408 або із серій КД226, КД257, КД411, КД213. Швидкодіючий діод MR852 можна замінити на MR851-MR856, SRP300B-SRP300K, UF5402-UF5408, такими ж приладами замінні й інші діоди з цієї конструкції, в тому числі і міст VD2. Замість стабілітрона 1 N5357 підійдуть два послідовно включених потужніших 1.5KE10CA або один Д816А. Світлодіоди застосовні будь-які, бажано з підвищеною світловіддачею, наприклад, із серій КИПД21, КИПД40, КИПД66, L-1513S. Запобіжники FU1, FU2, що самовідновлюються, - будь-які на робочу напругу 60 або 250 В, наприклад LP60-110. У налагодженому пристрої замість них можна встановити звичайні плавкі вставки.

Мікросхема MC34165P замінна на MC33165P, яка допускає роботу в ширшому температурному інтервалі. До мікросхеми клеєм БФ приклеюють дюралюмінієве або мідне тепловідведення, площі охолоджуючої поверхні якого повинно бути достатньо, щоб температура корпусу мікросхеми не піднімалася вище 60 ° С у всіх режимах роботи стабілізатора напруги. Якщо обмежитися максимальною постійною напругою 40 В або змінною 28 В, можна застосувати мікросхему MC33163P або MC34163P, яка допускає струм навантаження до 3 А. За відсутності згаданих мікросхем можна застосувати LM2575HV-ADJ або LM2576. У разі використання цих мікросхем схему пристрою незначно змінюють (на рис. 3 показана відмінна частина), опір резистора R4 збільшують до 1 кОм, резистор R2 не встановлюють, а послідовно з дроселем L3 включають запобіжник, що самовідновлюється, з робочою напругою 15.60 м і то наприклад, LP900-60.

Рис. 3

Слід зазначити, що за такої заміни немає необхідності заново розраховувати чи підбирати резистори R3, R5. Для стійкої та надійної роботи мікросхеми стабілізатора виключно важлива коректне розведення сильноточних та сигнальних ланцюгів загального дроту. До мінусового виведення конденсатора C6 окремими друкарськими провідниками або проводами підключають відповідні висновки елементів С8, С9, VD4, 3-5 висновки, 12, 13 мікросхеми DA1. Для мінімізації пульсацій та перешкод на виході стабілізатора мінусові висновки конденсаторів C14, C17 з'єднують з мінусовим висновком C9 послідовно, як показано на схемі. Загальна довжина друкованих провідників або дротів до резистора R2 від відповідних висновків мікросхеми DA1 повинна бути не більше 6 см, включаючи довжину висновків цього резистора. Екранований провід від змінного резистора повинен бути віддалений від дроселя L1.

Дросель L1 застосований промислового виготовлення із вузла корекції растру кінескопного комп'ютерного монітора. Він намотаний на H-подібному феритовому магнітопроводі із зовнішнім діаметром 13 і висотою 20 мм. Бажано застосувати екранований дросель у металевому екрані. Для самостійного виготовлення дроселя L1 можна застосувати кільцевий магнітопровід Кз2х20х9 з фериту 3000НМ, намотавши на нього 180 витків саморобного літцендрату з 24 жил обмотувального дроту діаметром 0,15...0,18 мм. Перед намотуванням в кільці пропилюють немагнітний зазор 0,5.1 мм, який заповнюють епоксидним або термоклеєм, а сам магнітопровід обмотують лакотанням або лавсанової плівкою. Між шарами обмотки також прокладають шар ізоляції з тонкої лакотканини або лавсанової плівки.

Дроселі L2, L3 можуть мати довільну конструкцію, необхідно лише щоб вони були розраховані на робочий струм не менше 1 А і мали опір обмоток не більше 0,1 Ом. На їх місці також можна використовувати дроселі вузлів корекції растру чи фільтрів блоків живлення комп'ютерних моніторів, старих імпортних телевізорів та іншої радіоапаратури.

Перевіряти працездатність та налагоджувати стабілізатор бажано при зниженій до 20...25 У вхідній напрузі, підключивши пристрій до блока живлення з вузлом обмеження вихідного струму. У разі успішної перевірки в таких умовах стабілізатор послідовно випробовують при вхідних напругах близько 40 і близько 60 В. Якщо вхідна напруга перевищує 40 В, вкрай небажано відчувати стабілізатор на стійкість до перевантажень і замикань ланцюга навантаження. При бажанні виготовити повноцінний мережевий блок живлення на основі цього стабілізатора напруги його можна оснастити понижувальним трансформатором, наприклад ТП115-14, ТП115-15. У разі виготовлення стабілізатора для живлення конкретного пристрою, наприклад, МР3-плеєра, або застосування стабілізатора як зарядний пристрій мобільного телефону замість змінного резистора R5 можна встановити постійний необхідного опору (близько 1,3 кОм для вихідної напруги 5 В).

Автор: А. Бутов

Дивіться інші статті розділу Блоки живлення.

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 Вивчено будову пентакварків 16.06.2019 Екзотичні субатомні частинки, звані пентакварками, містять п'ять дрібніших частинок - кварків та антикварків. Але ці частинки – не просто скупчення п'яти складових. Пентакварки є молекулоподібними агломераціями пари більш дрібних частинок, одна з яких складається з трьох кварків, а інша - з кварка і антикварка. Вперше виявлені в 2015 році на Великому адронному колайдері в Женеві, пентакварки були несхожі на щось раніше. Усі попередні відомі частинки, що містять кварки, були або баріонами - частинками, такими як протони і нейтрони, що містять три кварки, - або мезонами, які складаються з одного кварку та одного антикварка. Але пентакварки з їхніми п'ятьма компонентними частинками не вписувалися в жодну з цих категорій. "Не було чіткої картини того, як збудовано пентакварки", - каже фізик частинок Томаш Скварницький із Сіракузького університету в Нью-Йорку, співавтор дослідження. Деякі вчені вважали, що п'ять складових можуть поєднуватись на рівних. Але докладні виміри показують, що пентакварки зроблені з двох відомих частинок: баріону та мезону, склеєних разом. Це відкриття робить частинки трохи менш екзотичними, ніж передбачалося. Проте результат розкриває нові грані фізики елементарних частинок: до цього було ясно, що баріони і мезони взагалі можуть з'єднуватися друг з одним.

Інші цікаві новини:

▪ Причини теплої зими 2011/2012

▪ Електронний видошукач для звичайної дзеркалки

▪ В Антарктиці виявлено непереможні бактерії

▪ Підводний Wi-Fi для спостереження за океанами

▪ Простий спосіб перевірити серце

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Пристрої захисного відключення. Добірка статей

▪ стаття Фонвізін Денис Іванович. Знамениті афоризми

▪ Що була Італія в ХI-ХV ст.? Детальна відповідь

▪ стаття Солерос трав'янистий. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Прилад для орієнтації сліпих Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Зображення можна зловити. Фізичний експеримент

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