Стабілізатор напруги з мінімальним мінімальним падінням напруги. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Стабілізатори напруги

 Коментарі до статті

Один з важливих параметрів послідовних стабілізаторів напруги (у тому числі мікросхемних) - мінімально допустима напруга між входом і виходом стабілізатора (ΔUмін) при максимальному струмі навантаження. Він показує, за якої мінімальної різниці вхідної (Uвх) і вихідної (Uвих) напруг усі параметри стабілізатора знаходяться в межах норми. На жаль, не всі радіоаматори звертають на нього увагу, зазвичай їх цікавлять лише вихідна напруга та максимальний вихідний струм. Тим часом цей параметр істотно впливає як на якість вихідної напруги, так і на ККД стабілізатора.

Наприклад, у широко поширених мікросхемних стабілізаторів серії 1_М78хх (хх - число, що дорівнює напрузі стабілізації у вольтах) мінімально допустима напруга дUмін = 2 В при струмі 1 А. На практиці це означає, що для стабілізатора на мікросхемі LM7805 (Uвих = 5 В) Uвхмін має бути не менше 7 В. Якщо амплітуда пульсацій на виході випрямляча досягає 1 В, то значення Uвхмін підвищується до 8 В, а з урахуванням нестабільності напруги в межах ±10 % зростає до 8,8 В. В результаті ККД стабілізатора не перевищить 57%, а при великому вихідному струмі мікросхема сильно нагріватиметься.

Можливий вихід із положення - застосування так званих Low Dropout (з низьким падінням напруги) мікросхемних стабілізаторів, наприклад, серії КР1158ЕНхх (ΔUмін = 0,6 В при струмі 0,5 А) або LM1084 (Uмін = 1,3 В при струмі 5 А ). Але ще менших значень Uмін можна досягти, якщо як регулюючий елемент використовувати потужний польовий транзистор. Саме про такий пристрій і йтиметься далі.

Рис. 1

Схема пропонованого стабілізатора показано на рис. 1. Польовий транзистор VT1 включений до плюсової лінії живлення. Застосування приладу з n-каналом обумовлено результатами проведених автором випробувань: виявилося, що такі транзистори менш схильні до самозбудження і до того ж, як правило, опір відкритого каналу у них менший, ніж у р-канальних. Керує транзистором VT1 паралельний стабілізатор напруги DA1. Для того, щоб польовий транзистор відкрився, напруга на його затворі повинна бути як мінімум на 2,5 В більше, ніж на початку. Тому необхідне додаткове джерело з вихідною напругою, яка перевищує напругу на стоку польового транзистора саме на цю величину.

Таке джерело - перетворювач напруги, що підвищує, - зібраний на мікросхемі DD1. Логічні елементи DD1.1, DD1.2 використані в генераторі імпульсів із частотою проходження близько 30 кГц, DD1.3, DD1.4 - буферні; діоди VD1, VD2 і конденсатори C3, С4 утворюють випрямляч з подвоєнням напруги, резистор R2 і конденсатор С5 - фільтр, що згладжує.

Конденсатори С6, С7 забезпечують стійку роботу пристрою. Вихідну напругу (його мінімальне значення 2,5) встановлюють підстроювальним резистором R4.

Лабораторні випробування макета пристрою показали, що при струмі навантаження 3 А і зниженні вхідної напруги з 7 до 5,05 В вихідне зменшується з 5 до 4,95 В. Іншими словами, при зазначеному струмі мінімальне падіння напруги ΔUмін не перевищує 0,1 В. Це дозволяє повніше використовувати можливості первинного джерела живлення (випрямляча) і підвищити ККД стабілізатора напруги.

Рис. 2

Деталі пристрою монтують на друкованій платі (мал. 2) з однобічно фольгованого склотекстоліту завтовшки 1,5...2 мм. Постійні резистори - Р1-4, МЛТ, підбудовний - СПЗ-19а, конденсатори С2, С6, С7 - керамічні К10-17, решта - оксидні імпортні, наприклад, серії ТК фірми Jamicon. У стабілізаторі з вихідною напругою 3...6 В слід застосовувати польовий транзистор з напругою відкривання не більше 2,5 В. У таких транзисторів фірми International Rectifier у маркуванні, як правило, є буква L (див. довідковий листок "Потужні польові перемикальні транзистори" фірми International Rectifier" в "Радіо", 2001 № 5, с. 45). При струмі навантаження більше 1,5...2 необхідно використовувати транзистор з опором відкритого каналу не більше 0,02...0,03 Ом.

Щоб уникнути перегріву польовий транзистор закріплюють на тепловідводі, до нього через ізолюючу прокладку можна приклеїти плату. Зовнішній вигляд змонтованої плати показано на рис. 3.

Рис. 3

Вихідну напругу стабілізатора можна підвищити, проте не слід забувати, що максимальна напруга живлення мікросхеми К561ЛА7-15, а граничне значення напруги затвор-витік польового транзистора в більшості випадків не перевищує 20 В.

Рис. 4

Тому в подібному випадку слід застосувати підвищує перетворювач, зібраний за іншою схемою (на елементній базі, що допускає більш високу напругу живлення), і обмежити напругу на затворі польового транзистора, підключивши паралельно конденсатору С5 стабілітрон з відповідним напругою стабілізації. Якщо стабілізатор передбачається вбудувати в джерело живлення з понижувальним трансформатором, то перетворювач напруги (мікросхему DD1, діоди VD1, VD2, резистор R1 та конденсатори С2, C3) можна виключити, а "основний" випрямляч на діодному мосту VD5 (рис. 4) доповнити подвоювачем напруги на діодах VD3, VD4 та конденсаторі С9 (нумерація елементів продовжує розпочату на рис. 1).

Автор: І. Нечаєв, м. Москва; Публікація: radioradar.net

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 Кольорові метали зробили чорними 05.07.2007 В одній з лабораторій університету Рочестера (США) знайшли спосіб за допомогою лазера чорнити поверхню металів та так, що оброблена поверхня поглинає майже 100 відсотків світла, практично перетворюючись на абсолютно чорне тіло. Серія імпульсів лазерного світла тривалістю кілька мільярдних часток секунди виплавляє у металі мікроскопічні ямки, у яких промені світла плутаються, багаторазово відбиваючись від стінок і поглинаючись ними. Так вчені змогли зробити чорною поверхню золота, міді, платини, алюмінію, цинку та вольфраму. Імовірно, метод підходить для будь-яких металів. Оскільки через безліч мікроскопічних вибоїн площа обробленої поверхні сильно збільшується, зростає і реакційний спосіб.

Інші цікаві новини:

▪ Танталові конденсатори 592D

▪ Стан надтвердості отримано в експериментальних умовах

▪ Скло очищаються самі

▪ В алергії винен пектин

▪ Мініатюрний радіомодуль 868МГц із вбудованою антеною

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Радіоуправління. Добірка статей

▪ стаття Мерилін Монро. Знамениті афоризми

▪ стаття Чиї дитинчата можуть зжерти своїх потенційних братів і сестер ще в утробі матері? Детальна відповідь

▪ стаття Кедр сибірський. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Ізоляційні трубки із полівінілхлоридного пластикату. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття 4 карти та 4 монети. Секрет фокусу

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