Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема интегрального стабилизатора с током

МИР ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ ПК

технический журнал для специалистов сервисных служб

  • Главная
  • О журнале
  • Архив
  • Контакты

Стабилизаторы напряжения с проходным транзистором

В схемотехнике блоков питания очень широкое применение находят стабилизаторы с проходным транзистором. В этой статье рассматриваются причины использования таких схемотехнических решений, их преимущества, возможные схемы реализации и принцип функционирования.

Трехвыводные интегральные стабилизаторы с фиксированным напряжением выпускаются на самые различные значения выходных токов, вплоть до 5 и более Ампер. В качестве пример, можно назвать 10-амперный стабилизатор LM396. Вместе с тем работа с такими большими токами может оказаться нежелательной, поскольку максимальная рабочая температура для кристаллов подобных стабилизаторов меньше, чем для кристаллов мощных транзисторов, что приводит к необходимости использовать громоздкие радиаторы. Кроме того, мощные интегральные стабилизаторы достаточно дороги. Альтернативное решение заключается в использовании внешних проходных транзисторов, которые можно добавить к трех- и четырехвыводным стабилизаторам, рассчитанным для работы с малыми токами (до 100 мА), например, к стабилизаторам типа 7805, 7812 и т.д. Базовая схема стабилизатора с проходным транзистором показана на рис.1.

Рис.1 Базовая схема стабилизатора с проходным транзистором

При токах менее 100 мА схема работает обычным образом, т.е. работает интегральный стабилизатор. При больших токах нагрузки, падение напряжения, возникающее на R1, приводит к открыванию транзистора Q1, и реальный ток через интегральный стабилизатор ограничивается величиной 100 мА. Интегральный стабилизатор поддерживает требуемое значение напряжения на выходе, путем регулировки входного тока. А так как база транзистора Q1 соединена с входом интегрального стабилизатора, то, изменение входного тока микросхемы приводит к изменению режима работы Q1. Если напряжение на выходе стабилизатора возрастает, то стабилизатор уменьшает свой входной ток и транзистор Q1 «призакрывается», уменьшается ток его перехода коллектор-эмиттер, что, в итоге, ведет к уменьшению выходного напряжения, т.е. осуществляется стабилизация. Если напряжение на выходе стабилизатора уменьшается, то происходит обратный процесс. Интегральный стабилизатор в этом случае даже не «знает», что нагрузка потребляет ток более 100 мА. В этой схеме входное напряжение должно превышать выходное на величину перепада стабилизатора 78хх (2В) плюс напряжение перехода база-эмиттер транзистора Q1.

На практике эту схему часто модифицируют для того, чтобы обеспечить ограничение тока транзистора Q1, который в противном случае может отдавать ток в h21Э раз превышающий максимальный внутренний ток стабилизатора, т.е. 20 А и более! Этого достаточно для разрушения транзистора Q1 и подключенной нагрузки. Наиболее часто применяются способы ограничения тока, показанные на рис.2 и рис.3.

Рис.2 Стабилизатор с проходным транзистором и ограничением тока проходного транзистора

Транзистор Q2 в обеих схемах является сильноточным проходным транзистором, а резистор между его базой и эмиттером выбран таким образом, чтобы транзистор открывался при токе нагрузке 100 мА.

На рис.2 транзистор Q1 реагирует на ток нагрузки за счет падения напряжения на R3 и ограничивает запуск транзистора Q2 в том случае, если это падение превышает падение напряжения на диоде (напряжение перехода база-эмиттер). Схема на рис.2 имеет два недостатка:

— входное напряжение должно теперь превышать стабилизированное выходное напряжение на величину падения напряжения на стабилизаторе плюс падение на двух диодах (для токов нагрузки вблизи максимального тока);

— транзистор Q1 должен выдерживать большие токи (до максимального тока стабилизатора), так как из-за малого сопротивления резистора в базе Q1 трудно реализовать ограничивающую схему с обратным наклоном характеристики.

Рис.3 Стабилизатор с проходным транзистором и ограничением тока проходного транзистора

В схеме на рис.3 эти недостатки устранены за счет некоторого усложнения. В сильноточных стабилизаторах для уменьшения рассеиваемой мощности до приемлемого уровня, важно добиться малого перепада напряжений. Чтобы получить в этой схеме характеристику с обратным наклоном, можно просто подключить базу Q1 к делителю между коллектором и «землей», а не к коллектору Q2, как это и сделано в схеме на рис.4.

Стабилизатор тока на транзисторе

В процессе работы электрических сетей постоянно возникает необходимость в стабилизации тока. Данная процедура осуществляется с помощью специальных приборов, в число которых входит стабилизатор тока на транзисторе. Они широко применяются в различных электронных устройствах, а также при зарядке аккумуляторов всех типов. Стабилизаторы используются в интегральных микросхемах в качестве генераторов тока, создавая преобразовательные и усилительные каскады.

  1. Простой стабилизатор тока на транзисторе
  2. Стабилизатор тока на полевом транзисторе схема
  3. Принцип действия полевого транзистора
  4. Сборка стабилизатора тока из двух транзисторов

Простой стабилизатор тока на транзисторе

Обычные стабилизаторы тока обладают большим выходным сопротивлением, исключая тем самым влияние факторов сопротивления нагрузки и входного напряжения на величину выходного тока. Основным недостатком этих устройств является необходимость использования источника питания с высоким напряжением. В этом случае стабильность тока достигается применением резисторов с большим сопротивлением. Поэтому мощность, выделяемая резистором (P = I2 x R) при больших значениях токов может стать неприемлемой для нормальной работы системы. Гораздо лучше зарекомендовали себя стабилизаторы тока на транзисторах, которые выполняют свои функции, независимо от величины входного напряжения.

Читайте так же:
Как стабилизатор стабилизирует ток

Наиболее простыми устройствами считаются диодные стабилизаторы. Благодаря им, электрические схемы значительно упрощаются, что приводит к снижению общей стоимости приборов. Работа схем становится более устойчивой и надежной. Эти качества сделали диодные стабилизаторы просто незаменимыми в обеспечении питания светодиодов. Диапазон напряжений, в котором они могут нормально функционировать, составляет 1,8-100 вольт. За счет этого становится возможным преодолевать импульсные и продолжительные изменения напряжения.

Поэтому свечение светодиодов может быть разной яркости и оттенков, в зависимости от тока, протекающего в цепи. Несколько таких светильников, включенных последовательно, работают в нормальном режиме при участии всего лишь одного диодного стабилизатора. Данная схема может быть легко преобразована, в зависимости от количества светодиодов и питающего напряжения. Необходимый ток задается стабилизаторами, включенными параллельно в светодиодную цепь.

Такие стабилизаторы установлены во многих конструкциях светодиодных светильников, в том числе применяется и стабилизатор тока на биполярном транзисторе. Это связано со свойствами светодиодов, обладающих нелинейной вольтамперной характеристикой. То есть, когда на светодиоде изменяется напряжение, изменение тока происходит непропорционально. При постепенном увеличении напряжения, вначале наблюдается очень медленное возрастание тока и свечение светодиода отсутствует. После достижения напряжением порогового значения свет появляется и одновременно наблюдается очень быстрый рост тока.

Если напряжение продолжает увеличиваться, наступает критическое возрастание тока, что приводит к сгоранию светодиода. Поэтому значение порогового напряжения всегда указывается в числе характеристик светодиодных источников света. Светодиоды повышенной мощности выделяют много тепла и должны подключаться к специальным теплоотводам.

В связи с широким разбросом порогового напряжения, все светодиоды должны подключаться к источнику питания через стабилизатор. Даже у однотипных светодиодов может быть разное прямое напряжение. Следовательно, при параллельном подключении двух источников света, через них будет проходить разный ток. Отличие может быть настолько велико, что один из светодиодов раньше времени выйдет из строя или сразу сгорит.

С помощью стабилизатора для светодиода устанавливается значение заданного тока, независимо от напряжения, приложенного к схеме. Когда напряжение превышает пороговый уровень, ток, достигнув нужного значения, дальше уже не изменяется. При дальнейшем росте напряжения, оно остается неизменным на светодиоде, а возрастает лишь на стабилизаторе.

Стабилизатор тока на полевом транзисторе схема

Скачки сетевого напряжения очень часто приводят к выходу из строя электроприборов, устройств и прочего оборудования. Для того чтобы предупредить возникновение подобных ситуаций применяются различные стабилизирующие устройства. Среди них широкой популярностью пользуются стабилизаторы тока на полевых транзисторах, обеспечивающие стабильную работу электрооборудования. В быту часто используется стабилизатор постоянного тока своими руками, схема которого позволяет решать основные задачи.

Основной функцией данных устройств является компенсация перепадов и скачков напряжения в сети. Стабилизаторы автоматически поддерживают точно заданные параметры тока. Помимо скачков тока, компенсируется изменение мощности нагрузки и температуры окружающей среды. Например, если мощность, потребляемая оборудованием, возрастет, то соответственно увеличится и потребляемый ток. Как правило это приводит к падению напряжения на сопротивлении проводов и источника тока.

Среди многих стабилизирующих устройств, наиболее надежной считается схема стабилизатора тока на полевике, в которой транзистор подключается последовательно с сопротивлением нагрузки. Это вызывает лишь незначительные изменения нагрузочного тока, тогда как значение входного напряжения постоянно меняется.

Для того чтобы знать, как работают такие стабилизаторы, нужно знать устройство и принцип действия полевых транзисторов. Данные элементы управляются электрическим полем, в связи с этим и возникло их название. Само электрическое поле возникает под действием приложенного напряжения, следовательно, все полевые транзисторы являются полупроводниковыми приборами, работающими под управлением напряжения, открывающего каналы этих устройств.

Принцип действия полевого транзистора

Полевой транзистор состоит из трех электродов – истока, стока и затвора. Вход заряженных частиц происходит через исток, а выход – через сток. Закрытие или открытие потока частиц осуществляется с помощью затвора, выполняющего функции крана. Заряженные частицы будут течь лишь при условии напряжения, которое должно быть приложено между стоком и истоком. Если напряжение отсутствует, то и тока в канале не будет. Следовательно, чем выше подаваемое напряжение, тем больше открывается кран. За счет этого ток в канале между стоком-истоком увеличивается, а сопротивление канала – уменьшается. Для источников питания предусмотрена работа полевых транзисторов в режиме ключа, обеспечивающая полное открытие или закрытие канала.

Читайте так же:
Модуль стабилизатор напряжения с ограничением по току

Данные свойства позволяют сделать расчет стабилизатора тока на транзисторе, обеспечивающего поддержание токовых параметров на определенном уровне. Использование полевых транзисторов определяет и принцип действия такого стабилизатора. Всем известно, что каждый идеальный источник тока обладает ЭДС, стремящейся к бесконечности и также бесконечно большим внутренним сопротивлением. Это позволяет получить ток с необходимыми параметрами, вне зависимости от сопротивления нагрузки.

В таком идеальном источнике возникает ток, который остается на одном и том же уровне, несмотря на изменения сопротивления нагрузки. Поддержание тока на неизменном уровне требует постоянного изменения величины ЭДС в диапазоне свыше нуля и до бесконечности. То есть сопротивление нагрузки и ЭДС должны изменяться таким образом, чтобы ток при этом стабильно оставался на том же уровне.

Однако на практике такая идеальная микросхема стабилизатора тока не сможет обеспечить всеми необходимыми качествами. Это связано с тем, что диапазон напряжения на нагрузке сильно ограничен и не поддерживает требуемого уровня тока. В реальных условиях источники тока и напряжения используются совместно. В качестве примера можно привести обычную сеть, напряжением 220 вольт, а также другие источники в виде аккумуляторов, генераторов, блоков питания и других устройств, вырабатывающих электроэнергию. К каждому из них могут последовательно подключаться стабилизаторы тока на полевых транзисторах. Выходы этих устройств по сути являются источниками тока с нужными параметрами.

Таким образом, зависимость нагрузки и выходных характеристик полевого транзистора оказывает влияние на значение тока при минимальном и максимальном значении входного напряжения. Однако токовые изменения незначительны и не оказывают отрицательного влияния на потребителей.

L7805 схема источника тока

L7805-CV линейный стабилизатор постоянного напряжения

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

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

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

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

Стабилизатор напряжения 5v! На микросхеме L7805CV

Одно из важных условий — высокое качество компонентов

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

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

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

Схема источника тока выполненная на микросхемах из серии L78xx

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

Величина тока на выходе источника L78хх

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

Здесь можно скачать документацию на микросхему L78xx L78_DataSheet.pdf

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

Читайте так же:
Как работает стабилизатор переменного тока

Корректность выходного тока и величина напряжения

В тоже время не постоянность тока покоя формируется как ΔId = 0.5мА. Данное значение показывает верность настройки тока в выходном тракте. Соответственно и точность установки выходного тока зависит от сопротивления нагрузки микросхемы R*. В этом случае, желательно применять прецизионные резисторы, обладающие высокой стабильностью и существенной точностью, от ±0,0005% до ±0,5%.

Оптимальное сопротивление нагрузки

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

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

Заключение

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

17 схем импульсных преобразователей напряжения DC-DC

Сегодня мы рассмотрим несколько схем несложных, даже можно сказать – простых, импульсных преобразователей напряжения DC-DC (преобразователей постоянного напряжения одной величины, в постоянное напряжение другой величины)

Чем хороши импульсные преобразователи. Во-первых, они имеют высокий КПД, и во-вторых могут работать при входном напряжении ниже выходного. Импульсные преобразователи подразделяются на группы:

  • – понижающие, повышающие, инвертирующие;
  • – стабилизированные, нестабилизированные;
  • – гальванически изолированные, неизолированные;
  • – с узким и широким диапазоном входных напряжений.

Для изготовления самодельных импульсных преобразователей лучше всего использовать специализированные интегральные микросхемы – они проще в сборке и не капризны при настройке. Итак, приводим для ознакомления 14 схем на любой вкус:

1. Нестабилизированный транзисторный преобразователь

Этот преобразователь работает на частоте 50 кГц, гальваническая изоляция обеспечивается трансформатором Т1, который наматывается на кольце К10х6х4,5 из феррита 2000НМ и содержит: первичная обмотка – 2х10 витков, вторичная обмотка – 2х70 витков провода ПЭВ-0,2. Транзисторы можно заменить на КТ501Б. Ток от батареи, при отсутствии нагрузки, практически не потребляется.

2. Стабилизированный транзисторный преобразователь напряжения

Трансформатор Т1 наматывается на ферритовом кольце диаметром 7 мм, и содержит две обмотки по 25 витков провода ПЭВ=0,3.

3. Нестабилизированный преобразователь напряжения на основе мультивибратора

Двухтактный нестабилизированный преобразователь на основе мультивибратора (VТ1 и VТ2) и усилителя мощности (VТ3 и VТ4). Выходное напряжение подбирается количеством витков вторичной обмотки импульсного трансформатора Т1.

4. Преобразователь на специализированной микросхеме MAX631

Преобразователь стабилизирующего типа на микросхеме MAX631 фирмы MAXIM. Частота генерации 40…50 кГц, накопительный элемент – дроссель L1.

5. Нестабилизированный двухступенчатый умножитель напряжения на MAX660

Можно использовать одну из двух микросхем отдельно, например вторую, для умножения напряжения от двух аккумуляторов.

6. Импульсный повышающий стабилизатор на микросхеме MAX1674

Типовая схема включения импульсного повышающего стабилизатора на микросхеме MAX1674 фирмы MAXIM. Работоспособность сохраняется при входном напряжении 1,1 вольта. КПД – 94%, ток нагрузки – до 200 мА.

7. MCP1252-33X50: Два напряжения от одного источника питания

Позволяет получать два разных стабилизированных напряжения с КПД 50…60% и током нагрузки до 150 мА в каждом канале. Конденсаторы С2 и С3 – накопители энергии.

8. Импульсный повышающий стабилизатор на микросхеме MAX1724EZK33 фирмы MAXIM

Типовая схема включения специализированной микросхемы фирмы MAXIM. Сохраняет работоспособность при входном напряжении 0,91 вольта, имеет малогабаритный SMD корпус и обеспечивает ток нагрузки до 150 мА при КПД – 90%.

9. Импульсный понижающий стабилизатор на микросхеме TL497

Типовая схема включения импульсного понижающего стабилизатора на широкодоступной микросхеме фирмы TEXAS. Резистором R3 регулируется выходное напряжение в пределах +2,8…+5 вольт. Резистором R1 задается ток короткого замыкания, который вычисляется по формуле: Iкз(А)= 0,5/R1(Ом)

10. Интегральный инвертор напряжения на микросхеме ICL7660

Интегральный инвертор напряжения, КПД – 98%.

11. Два изолированных преобразователя на микросхемах DC-102 и DC-203 фирмы YCL Elektronics

Два изолированных преобразователя напряжения DA1 и DA2, включенных по “неизолированной” схеме с общей “землей”.

Читайте так же:
Импульсный стабилизатор тока схема 10а

12. Двухполярный стабилизированный преобразователь напряжения на микросхеме LM2587-12

Индуктивность первичной обмотки трансформатора Т1 – 22 мкГн, отношение витков первичной обмотки к каждой вторичной – 1:2.5.

13. Стабилизированный повышающий преобразователь на микросхеме MAX734

Типовая схема стабилизированного повышающего преобразователя на микросхеме фирмы MAXIM.

14. Нестандартное применение микросхемы MAX232

Эта микросхема обычно служит драйвером RS-232. Умножение напряжения получается с коэффициентом 1,6…1,8.

C этой схемой также часто просматривают:

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ 12/220 В — 50 Гц
Преобразователь напряжения 12—> 220 В
Преобразователь напряжения 12—> 220 В до 200 Вт
Импульсный стабилизированный преобразователь напряжения
Регулятор сетевого напряжения
Цифровой кодовый замок с ИК ключом
Вольтметр постоянного тока с автоматическим выбором пределов измерения
Радиомикрофон повышенной мощности
Активный щуп для осциллографа

Arduino
Аудио
В Вашу мастерскую
Видео
Для автомобиля
Для дома и быта
Для начинающих
Зарядные устройства
Измерительные приборы
Источники питания
Компьютер
Медицина и здоровье
Микроконтроллеры
Музыкантам
Опасные, но интересные конструкции
Охранные устройства
Программаторы
Радио и связь
Радиоуправление моделями
Световые эффекты
Связь по проводам и не только.
Телевидение
Телефония
Узлы цифровой электроники
Фототехника
Шпионская техника
Реклама на KAZUS.RU

Последние поступления

Регулируемый блок питания с защитой

DC/DC преобразователь на интегральном таймере 555

Стабилизаторы напряжения на микросхеме ВА6220

Схема стабилизатора напряжения переменного тока

Замена микросхемы 7805 импульсным стабилизатором напряжения

Цифровой генератор опорного напряжения на ATtiny13

Повышающе-понижающий преобразователь напряжения для зарядки КПК от батареек

Повышающе-понижающий DC-DC преобразователь 7..14В / 9В 0,5А на микросхемах 34063 (с N-канальным MOSFET)

Повышающий преобразователь для питания программатора PROGOPIC от батареек

Повышающий DC-DC преобразователь 5..13В/19В 0,5А на MC34063 с внешним MOSFET

Схема интегрального стабилизатора с током

Бесплатная техническая библиотека:
▪ Все статьи А-Я
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
▪ Новости науки и техники
▪ Архив статей и поиск
▪ Ваши истории из жизни
▪ На досуге
▪ Случайные статьи
▪ Отзывы о сайте

Справочник:
▪ Большая энциклопедия для детей и взрослых
▪ Биографии великих ученых
▪ Важнейшие научные открытия
▪ Детская научная лаборатория
▪ Должностные инструкции
▪ Домашняя мастерская
▪ Жизнь замечательных физиков
▪ Заводские технологии на дому
▪ Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
▪ Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
▪ Искусство аудио
▪ Искусство видео
▪ История техники, технологии, предметов вокруг нас
▪ И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
▪ Конспекты лекций, шпаргалки
▪ Крылатые слова, фразеологизмы
▪ Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
▪ Любителям путешествовать — советы туристу
▪ Моделирование
▪ Нормативная документация по охране труда
▪ Опыты по физике
▪ Опыты по химии
▪ Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
▪ Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
▪ Охрана труда
▪ Радиоэлектроника и электротехника
▪ Строителю, домашнему мастеру
▪ Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
▪ Чудеса природы
▪ Шпионские штучки
▪ Электрик в доме
▪ Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
▪ Схемы и сервис-мануалы
▪ Книги, журналы, сборники
▪ Справочники
▪ Параметры радиодеталей
▪ Прошивки
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(500000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
▪ Ваши истории
▪ Викторина онлайн
▪ Загадки для взрослых и детей
▪ Знаете ли Вы, что.
▪ Зрительные иллюзии
▪ Веселые задачки
▪ Каталог Вивасан
▪ Палиндромы
▪ Сборка кубика Рубика
▪ Форумы
▪ Голосования
▪ Карта сайта

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua


сделано в Украине

Стабилизатор напряжения на микросхеме LX8384-00CP, 3-10/1,25-7 вольт 5 ампер

Этот низковольтный стабилизатор напряжения построен на интегральной микросхеме LX8384-00CP фирмы LinFinity Microelectronics, представляющей собой сильноточный линейный стабилизатор напряжения положительной полярности с регулируемым выходным напряжением и малым напряжением насыщения. Стабилизаторы напряжения, построенные с применением этой микросхемы, в первую очередь предназначены для питания цифровых устройств, устройств на микропроцессорах, но могут быть использованы и для других целей.

Максимальный ток нагрузки для микросхем серии LX8384 может достигать 5 А, а максимальная рассеиваемая мощность (с теплоотводом) составляет около 15 Вт.

Схема стабилизатора представлена на рис.1.


(нажмите для увеличения)

Напряжение поступает на вход интегральной микросхемы через самовосстанавливающийся предохранитель FU1. Диод VD1 защищает стабилизатор от подачи напряжения в неправильной полярности. При переполюсовке напряжения питания самовосстанавливающийся предохранитель переходит в состояние высокого сопротивления, обратное напряжение на входе DA1 ограничивается до безопасной величины, равной прямому падению напряжения на диоде VD1. Конденсаторы С1. С13 — фильтр питания DA1.

Читайте так же:
Лм317т схема включения стабилизатор тока

Большая суммарная емкость этих конденсаторов необходима для получения высоких эксплуатационных показателей, которые способны обеспечить LX8384. Если стабилизатор будет подключен к выходу мостового выпрямителя, то суммарную емкость конденсаторов желательно увеличить до 10000 мкФ.

Выходное напряжение стабилизатора регулируют с помощью переменного резистора R3. Диапазон регулировки составляет от 1,25 до 7 В. Подбором резистора R1 устанавливают верхнюю границу регулировки выходного напряжения (7 В). Конденсаторы С14. С20 — блокировочные по цепи выходного напряжения.

Светодиод НL1 сигнализирует о наличии выходного напряжения питания величиной более 2 В. Диод VD2 защищает интегральный стабилизатор от повреждения обратным напряжением, например, когда при коротком замыкании в первичной цепи напряжение на входе стабилизатора становится меньше выходного. Переменный резистор R3 — СПЗ-96-1.

Для точной подстройки выходного напряжения последовательно с этим резистором можно включить переменный резистор сопротивлением 47. 100 Ом. Провода, идущие к переменному резистору, должны быть минимальной длины. Оксидные конденсаторы в схеме применены обычные, алюминиевые. Использование нескольких конденсаторов вызвано необходимостью снижения габаритов и себестоимости конструкции.

При желании на месте С7. С12 можно установить один конденсатор емкостью 6800 мкФ, а на месте С15.С17 — конденсатор на 3300 мкФ. Все неполярные конденсаторы — керамические, для поверхностного монтажа, емкостью 0,47. 4,7 мкФ. Конденсаторы С1.С6, С18. С20 припаивают с обратной стороны платы к выводам оксидных конденсаторов. Конденсаторы С13, С14 припаивают маломощным паяльником непосредственно к выводам микросхемы вблизи корпуса. «Минусовые» выводы этих двух конденсаторов соединяют с общим проводом отдельными проводами.

Диоды КД226А можно заменить любыми из серий КД226, КД202, КД411, 1N5401, 1N5407.

Сверхъяркий светодиод L-1503SGT зеленого цвета можно заменить любым аналогичным. Самовосстанавливающийся предохранитель можно заменить на LP30-400 или аналогичный на 4 А. Этот предохранитель выбран на меньший номинальный ток, чем способен отдавать в нагрузку интегральный стабилизатор LX8383. Сделано это как для повышения надежности устройства при разных режимах эксплуатации, так и по той причине, что при токе 5 А предохранитель срабатывает не сразу, а через несколько десятков секунд, что позволяет кратковременно эксплуатировать стабилизатор с током нагрузки более 4 А.

Вид на монтаж устройства показан на рис.2.

Стабилизатор смонтирован навесным монтажом на плате размерами 95×45 мм. Сильноточные цепи выполнены проводом с сечением по меди 0,75 мм2. Микросхема стабилизатора прикреплена к дюралюминиевому теплоотводу размерами 110x100x2 мм, в качестве которого использована половина теллоотвода для тиристоров. КУ221 из старого телевизора. УПИМЦТ. С таким теплоотводом микросхема способна рассеивать мощность до 7 Вт (в просторном корпусе).

При большей рассеиваемой мощности необходим более эффективный теплоотвод или принудительный обдув.

При монтаже микросхемы следует учитывать, что ее теплоотводящий фланец электрически связан с выходом стабилизатора (выводом 2). Микросхему LX8384-00CP подключают к плате стабилизатора проводами минимально возможной длины. ВместоLX8384-00CP можно применить микросхемы LX8384A-00CP, LX8384B-00CP, LX8384-00IP. выполненные в корпусе. ТО-220, или одну из микросхем в корпусе. ТО-263, которые в обозначении вместо суффиксов СР, IP содержат суффиксы CDD, IDD. Следует заметить, что в серии LX8384 кроме стабилизаторов с регулируемым выходным напряжением есть стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением, например, LX8384-15 на выходное напряжение 1,5 В/5 А и LX8384-33 на выходное напряжение 3,3 В/5А.

Структура этих микросхем показана на рис.3.

Стабилизаторы на микросхемах серии LX8384 выгодно применять при малой разнице между входным и выходным напряжением, когда применение импульсных стабилизаторов затруднено или малоэффективно. Напряжение насыщения микросхем этих серий не более 1,3. 1,5 В при токе нагрузки 5 А.

Рекомендованное производителем максимальное входное напряжение не должно превышать 10 В, однако были успешно проведены испытания работоспособности этих микросхем при входном напряжении 12 В, выходном 7 В и токе нагрузки 3 А, а также при выходном напряжении 5 В и токе нагрузки 2 А.

При этом система охлаждения обеспечивала температуру корпуса ИМС не выше 50°С. Возможность питания этих микросхем входным напряжением 12 В при эффективном охлаждении расширяет область применения построенных на их основе стабилизаторов.

Разница между входным и выходным напряжением не должна быть более 10 В.

Стабилизаторы напряжения на микросхемах серии LX8384 могут найти применение для питания различных цифровых и аналоговых устройств, для стабилизации напряжения в мощных светодиодных светильниках с аккумуляторным питанием, для питания стабильным напряжением сверхминиатюрных электропаяльников для пайки SMD-компонентов и т.п.

Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector