Мощный линейный стабилизатор напряжения. Регулируемый линейный стабилизатор напряжения
Мощный линейный стабилизатор напряжения
Для питания различных электронных устройств и схем, сделанных своими руками нужен такой источник питания, напряжение на выходе которого можно регулировать в широких пределах. С его помощью можно наблюдать, как ведёт себя схема при том или ином напряжении питания. При этом он должен иметь возможность выдавать большой ток, чтобы питать мощную нагрузку, и минимальные пульсации на выходе. На роль такого источника питания отлично подойдёт линейный стабилизатор напряжения – микросхема LM338, она обеспечивает ток до 5 А, имеет защиту от перегрева и короткого замыкания на выходе. Схема её включения достаточно проста, она представлена ниже.Схема
Микросхема LM338 имеет три вывода – вход (in), выход (out) и регулирующий (adj). На вход подаём постоянное напряжение определённой величины, а с выхода снимаем стабилизированное напряжение, величина которого задаётся переменным резистором Р2. Напряжение на выходе регулируется от 1,25 вольт до величины входного, с вычетом 1,5 вольт. Проще говоря, если на входе, например, 24 вольта, то на выходе напряжение будет меняться в пределах от 1,25 до 22,5 вольт. Подавать на вход более 30 вольт не следует, микросхема может уйти в защиту. Чем больше ёмкость конденсаторов на входе, тем лучше, ведь они сглаживают пульсации. Ёмкость конденсаторов на выходе микросхемы должна быть небольшой, иначе они будут долго сохранять заряд и напряжение на выходе будет регулироваться неверно. При этом каждый электролитический конденсатор должен быть зашунтирован плёночным или керамическим с малой ёмкостью (на схеме это С2 и С4). При использовании схемы с большими токами микросхему обязательно нужно установить на радиатор, ведь она будет рассеивать на себе всё падение напряжения. Если токи небольшие – до 100 мА, радиатор не потребуется. 
Сборка стабилизатора
Вся схема собирается на небольшой печатной плате размерами 35 х 20 мм, изготовить которую можно методом ЛУТ. Печатная плата полностью готова к печати, отзеркаливать её не нужно. Ниже представлены несколько фотографий процесса.
Дорожки желательно залудить, это уменьшит их сопротивление и защитит от окисления. Когда печатная плата готова – начинаем запаивать детали. Микросхема запаиваться прямо на плату, спинкой в сторону края. Такое расположение позволяет закрепить на радиаторе всю плату с микросхемой. Переменный резистор выводится от платы на двух проводках. Можно использовать любой переменный резистор с линейной характеристикой. При этом средний его вывод соединяется с любым из крайних, полученные два контакта идут на плату, как видно на фото. Для подключения проводов входа и выхода удобнее всего использовать клеммник. После сборки необходимо проверить правильность монтажа.
Запуск и испытания
Когда плата собрана, можно переходить к испытаниям. Подключаем на выход маломощную нагрузку, например, светодиод с резистором и вольтметр для контроля напряжения. Подаём напряжение на вход и следим за показаниями вольтметра, напряжение должно меняться при вращении ручки от минимума до максимума. Светодиод при этом будет менять яркость. Если напряжение регулируется, значит схема собрана правильно, можно ставить микросхему на радиатор и тестировать с более мощной нагрузкой. Такой регулируемый стабилизатор идеально подойдёт для использовании в качестве лабораторного блока питания. Особое внимание стоит уделить выбору микросхемы, ведь её очень часто подделывают. Поддельные микросхемы стоят дёшево, но легко сгорают при токе уже 1 – 1,5 Ампера. Оригинальные стоят дороже, но зато честно обеспечивают заявленный ток до 5 Ампер. Удачной сборки.Смотрите видео
На видео наглядно показана работа стабилизатора. При вращении переменного резистора напряжение плавно меняется от минимума к максимуму и наоборот, светодиод при этом меняет яркость.sdelaysam-svoimirukami.ru
Линейные стабилизаторы напряжения | joyta.ru
Стабилизация напряжения в современных электронных устройствах очень важный элемент. Цифровые схемы требуют стабильного и надежного питания.
Самая простая схема стабилизации напряжения, которую мы можем встретить на практике – это система на основе стабилитрона. Базовый режим работы стабилитрона показан на следующем рисунке:
Эта система использует эффект стабилитрона, который происходит во время пробоя p-n перехода при обратном смещении. Это приводит к протеканию тока, и весь избыток напряжения гасится на балластном резисторе. Величина падения напряжения определяется силой тока, протекающего через него.
Поэтому фиксированный тока через стабилитрон фиксирует падение напряжения на резисторе и тем самым стабилизируется выходное напряжение. Стабилитроны изготавливаются на различные напряжения в диапазоне от 1,5В до 200В.
Но, часто для стабилизации напряжения на практике применяются специализированные микросхемы, которые можно разделить на две группы:
- с возможностью регулировки напряжения- положительная полярность- отрицательная полярность
- без возможности регулировки напряжения- положительная полярность- отрицательная полярность
Интегральные стабилизаторы напряжения имеют три основные характеристики:
- выходное напряжение
- максимальный ток
- минимальное входное напряжение
На вход стабилизатора напряжения, необходимо подавать большее напряжение, чем то, которые должно быть на выходе.
В самых распространенных стабилизаторах разница между входным и выходным напряжением составляет около 2В. Но также существуют стабилизаторы LDO стабилизаторы, в которых эта разница намного ниже. Это напряжение часто обозначается как VDO
Среди популярных не регулируемых стабилизаторов можно отметить:78xx – самый известный из всех стабилизаторов положительного напряжения. Выпускается в различных версиях на напряжения: 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24 вольт, VDO = 2В.79xx – самый популярный из всех стабилизаторов отрицательного напряжения. Производятся в версиях на напряжения: 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24 вольт, VDO = 2В.
LM2940x – LDO стабилизатор положительного напряжения. На напряжение: 5, 8, 9, 10, 12, 15 вольт, VDO = 0,5В.
Среди регулируемых стабилизаторов напряжения наиболее известны:LM317 – диапазон выходных напряжений от 1,25 до 37 вольт, VDO = 3В.LM337 – диапазон выходных напряжений от -1,25 – 37 вольт, VDO = 5В.
Современные стабилизаторы напряжения имеют различного рода тепловую защиту и защиту по току, что обеспечивает безопасность работы и снижает шансы на «сгорание» схем.
Кроме линейных стабилизаторов существует также группа импульсных стабилизаторов. Отличаются они, безусловно, больший КПД (меньше энергии уходит на тепловые потери). Интересной особенностью является то, что они позволяют поднимать и снижать напряжения, что очень полезно во время питания микросхем от батареи.
www.joyta.ru
Стабилизатор напряжения на ОУ | HomeElectronics
Всем доброго времени суток! В прошлой статье я рассматривал RC генераторы синусоидальных (гармонических) колебаний на ОУ. В данной статье я рассмотрю стабилизаторы напряжения, в основе которых лежат операционные усилители. Основное преимущество ОУ при использовании их в стабилизаторах напряжения является то, что ОУ обладает большим коэффициентом усиления (несколько десятков тысяч). Поэтому они позволяют получить нестабильность выходного напряжения порядка 0,001 %.
Основная схема компенсационного стабилизатора напряжения
Большинство современной силовой электроники представлено импульсными источниками питания, которые обладают высоким КПД и небольшими габаритными размерами. Однако линейные стабилизаторы напряжения также находят своё применение, прежде всего в устройствах небольшой мощности, а также в схемах, где не желательны импульсные помехи.
Как известно линейные источники питания разделяются на последовательные и параллельные в зависимости от схемы подсоединения регулирующего элемента относительно выхода. Наибольшее распространение получили последовательные стабилизаторы, так как могут обеспечить КПД и стабилизацию больше чем параллельные, из основных достоинств которых является возможность перегрузки по току и способность выдерживать короткое замыкание.
Кроме схемы подключения регулирующего элемента, стабилизаторы напряжения классифицируются по способу регулирования выходного напряжения: параметрические и компенсационные. Работа параметрических стабилизаторов основана на нелинейных свойствах регулирующих элементах, то есть при значительном изменении тока протекающего через него падение напряжения на регулирующем элементе мало изменяется. Такие стабилизаторы применяются в схемах небольшой мощности до нескольких ватт. Наибольшее распространение получили схемы последовательных стабилизаторов компенсационного типа, структурная схема, которого представлена ниже
Структурная схема компенсационного стабилизатора последовательного типа.
В одной из статей я рассказывал о компенсационных стабилизаторах напряжения, выполненных на транзисторах, поэтому напомню принцип его работы. Схема состоит из чётырёх основных частей: источник образцового напряжения И, элемента сравнения ЭС, усилительного элемента У и регулирующего элемента Р. Элемент сравнения сравнивает выходное напряжение U1 с напряжение вырабатываемым источником образцового напряжения и выдаёт ошибку сравнения на усилительный элемент, где происходит усиление ошибки сравнения и вырабатывается управляющий сигнал для регулирующего элемента.
Довольно часто в простых схемах происходит объединение элемента сравнения и усилителя (а иногда и регулирующего элемента в слаботочных схемах) в одно устройство. В современных схемах функции элемента сравнения и усилителя выполняют на ОУ.
Схема стабилизатора напряжения на ОУ
Для построения стабилизатора напряжения используется масштабирующий усилитель на ОУ в неивертирующем включении. Схема такого стабилизатора напряжения показана ниже
Схема стабилизатора напряжения на ОУ.
Схема состоит из ОУ DA1, резисторов обратной связи R1 и R2 и источника опорного напряжения UОП. Выходное напряжение будет определяться известной формулой для неинвертирующего усилителя
Таким образом, качество стабилизатора напряжения будет определяться качеством источника опорного напряжения, так как ОУ даже с очень хорошими параметрами и высоким коэффициентом усиления не может обеспечить стабильность выходного напряжения.
Существует несколько видов источников опорного напряжения: стабилитрон, источник опорного напряжения со стабилизатором тока и интегральные стабилизаторы напряжения. Рассмотрим их по отдельности.
Использование стабилитрона в качестве источника опорного напряжения
Стабилитрон широко используется практически во всех стабилизаторах напряжения, так как имеет нелинейную вольт-амперную характеристику, что позволяет при широком изменении тока нагрузки практически оставаться стабильным выходному напряжению. Схема стабилизатора напряжения с использованием стабилитрона в качестве источника опорного напряжения показана ниже
Схема, иллюстрирующая использование стабилитрона в качестве источника опорного напряжения.
На данной схеме опорное напряжение задаётся параметрическим стабилизатором напряжения R1VD1, что даёт удовлетворительные результаты в большинстве практических случаях. При этом величина опорного напряжения соответствует величине напряжения стабилизации стабилитрона VD1, а разность между входным напряжением стабилизатора и опорным рассеивается на резисторе R1. Номиналы элементов параметрического стабилизатора выбираются из следующих соотношений
где UCT – напряжение стабилизации стабилитрона,
IСТ – номинальный ток стабилизации стабилитрона.
Схема с использование стабилитрона в качестве источника опорного напряжения обеспечивает умеренный уровень стабилизации, составляющий доли процента (обычно 0,1…0,05%), значительно лучшие показатели обеспечиваются, если вместо гасящего резистора R1 применить стабилизатор тока.
Использование стабилизатора тока в источнике опорного напряжения
Достаточно часто стабилизаторы напряжения используются в схемах, где входящие нестабилизированное напряжение может изменяться в пределах нескольких вольт, а иногда и выше. Данное условие приводит к тому, что в схеме параметрического стабилизатора R1VD1, показанного на рисунке выше, приводит к изменению тока проходящего через стабилитрон, тем самым изменяя его напряжение стабилизации в пределах долей вольта. Для недопущения таких изменений в схему источника опорного напряжения вводят стабилизатор тока. Схема стабилизатора напряжения на ОУ со стабилизатором тока в цепи опорного напряжения приведена ниже
Стабилизатор напряжения на ОУ со стабилизатором тока в цепи опорного напряжения.
В данной схеме вместо гасящего резистора параметрического стабилизатора введён стабилизатор тока R1VD1VT1R2, что позволяет свести колебания тока стабилизации стабилитрона VD2 к нескольким процентам, при колебании входящего нестабилизированного напряжения в пределах десятков процентов. В итоге коэффициент стабилизации источника опорного напряжения достигнет нескольких сотен, в то время как стабилизации обычного параметрического стабилизатора напряжения едва достигает нескольких десятков.
Ещё одним применение данной схемы является регулируемый источник опорного напряжения. Для этого достаточно заменить стабилитрон VD2 переменным резистором, что позволяет при постоянном токе, задаваемым стабилизатором тока, изменяя сопротивление переменного резистора в широких пределах регулировать опорное напряжение, тем самым регулирую выходное напряжение стабилизатора тока.
Регулируемый стабилизатор напряжения на ОУ.
Однако данная схема не может обеспечить такой же стабильности, как схемы на стабилитронах описанные выше, поэтому она применяется крайне редко.
Наибольшую стабильность позволяют получить схемы, где в качестве источников опорного напряжения применяются интегральные стабилизаторы напряжения.
Использование интегральных стабилизаторов напряжения в качестве источников опорного напряжения
Интегральные стабилизаторы напряжения, выпускаемые промышленностью в настоящее время, имеет широкую номенклатуру изделий, и характеризуются высокими техническими параметрами. Так, например, широко применяемая микросхема стабилизатора напряжений серии КР142ЕН выпускаются на различные стабилизируемые напряжения от 5 до 30 В, имеют коэффициент нестабильности по напряжения не менее 0,1 %/В, а коэффициент сглаживания пульсаций не менее 30 дБ. Поэтому они наилучшим образом подходят в качестве источников опорного напряжения в мощных линейных стабилизаторах напряжения. Схема использования их в качестве опорных источников напряжения показана ниже
Использование интегральных стабилизаторов напряжения в качестве источника опорного напряжения.
Согласно технической документации микросхемы типа КР142ЕНхх на вход и выход необходимо включить конденсаторы: С1 ≥ 2,2 мкФ, С2 ≥ 1 мкФ.
При использовании интегральных стабилизаторов достаточно просто реализовать регулируемый стабилизатор напряжения, для этого достаточно поставить на выходе источника опорного напряжения переменный резистор, со среднего отвода которого снимать напряжение на операционный усилитель
Регулируемый стабилизатор напряжения с интегральным стабилизатором в качестве опорного напряжения.
Вышеописанные схемы стабилизаторов напряжения на ОУ позволяют получить очень хорошие показатели стабильности выходного напряжения. Однако ОУ не могут обеспечить достаточно большой выходной ток (обычно несколько десятков мА), поэтому выходная мощность ограничена долями ваттами, в зависимости от выходного напряжения.
Для того чтобы такие стабилизаторы отдавали больше мощности необходимо на его выходе включить каскад усилителя мощности в виде транзистора.
Увеличение выходной мощности стабилизатора напряжения
Для того чтобы такие стабилизаторы отдавали больше мощности необходимо на его выходе включить каскад усилителя мощности в виде транзистора или нескольких параллельно-последовательных транзисторов, который иногда называют бустером выходного тока. Простейшая схема стабилизатора напряжения на ОУ с бустерным каскадом показана ниже
Стабилизатор напряжения на ОУ с выходным бустерным каскадом.
В схеме стабилизатора напряжения для увеличения выходной мощности включён бустерный каскад на транзисторе VT1. Для ограничения максимального выходного тока ОУ введён резистор R2, который может быть определён по следующему выражению
где UКЭнас – напряжение насыщения коллектор-эмиттер бустерного транзистора,
IВЫХ.МАХ – предельный выходной ток ОУ.
Иногда возникает ситуация когда усиления одного транзистора не хватает для требуемой выходной мощности, поэтому применяют составные транзисторы по схеме Дарлингтона или Шиклаи для увеличения коэффициента усиления по току.
Схемы с одним бустерным транзистором или транзистором Дарлингтона обычно используют для получения выходных токов стабилизатора до нескольких ампер. При необходимости выходного тока большего значения выходной транзистор составляют из нескольких параллельных для увеличения отдаваемой мощности.
Теория это хорошо, но теория без практики - это просто сотрясание воздуха. Перейдя по ссылке всё это можно сделать своими руками
Скажи спасибо автору нажми на кнопку социальной сети
www.electronicsblog.ru
Справочник интегральных стабилизаторов напряжения. Импортные аналоги. | В справочнике представлены микросхемы серий К142ЕН, К1277ЕН, К1278ЕН и К1156ЕН.Микросхемы серии К142ЕН и КР142ЕН в настоящее время выпускаются заводом ВЗПП (Воронеж) | ||||||
Сайты отечественных производителей стабилизаторов | Главная страница | ||||||
| Оставить только серию КР142 | |||||||
| Наименование | Аналог | Imax, A | Uвых, В | Прим. | Краткое описание | ||
Параллельные стабилизаторы (регулируемый прецизионный стабилитрон): | -параметрические стабилизаторы напряжения | ||||||
| КР142ЕН19 | TL431 | 2% | 0,1 | 2,5...30 | параметрический стабилизатор напряжения TL431 и отечественный аналог К142ЕН19 | ||
| К1156ЕР5 | TL431 | 1% | 0,1 | 2,5...36 | параметрический стабилизатор напряжения TL431 pdf, характеристики | ||
Стабилизаторы с фиксированным напряжением: | |||||||
| К1278ЕН1.5 | 2% | 0,8...5 | 1,5 В | Low Drop | линейный низковольтный интегральный стабилизатор напряжения К1278ЕН | ||
| К1278ЕН1.8 | 2% | 0,8...5 | 1,8 В | Low Drop | линейный стабилизатор напряжения с малым падением напряжения между входом и выходом | ||
| К1278ЕН2.5 | 2% | 0,8...5 | 2,5В | Low Drop | микросхема стабилизатор напряжения на 2,5В | ||
| К142ЕН26 | LT1086 | 3 | 2,5 В | Low Drop | линейный интегральный стабилизатор напряжения К142ЕН26 "Low drop" на напряжение 2.5В | ||
| К142ЕН25 | LT1086 | 3 | 2,9 В | Low Drop | К142ЕН25 представляет собой линейный стабилизатор напряжения 3 вольта с малым падением напряжения между входом и выходом | ||
| К1277ЕН3 | 4% | 0,1 | 3 В | Low Drop | интегральный стабилизатор напряжения К1277ЕН3 на напряжение 3 вольта | ||
| КР1170ЕН3 | LM2931 | 5% | 0,1 | 3 В | Low Drop | интегральный стабилизатор напряжения К1170ЕН3 на напряжение 3 вольта | |
| КР1158ЕН3 (А-Г) | 2% | 0,15...1,2 | 3 В | Low Drop | микросхема стабилизатор напряжения на 3В | ||
| К1277ЕН3.3 | 4% | 0,1 | 3,3 В | Low Drop | микросхема стабилизатор напряжения 3.3В | ||
| КР1158ЕН3.3 (А-Г) | 2% | 0,15...1,2 | 3,3 В | Low Drop | микросхема стабилизатор напряжения на 3.3В | ||
| К142ЕН24 | LT1086 | 3 | 3,3 В | Low Drop | микросхема стабилизатор напряжения КР142ЕН24 на 3.3В с малым падением | ||
| К1278ЕН3.3 | 2% | 0,8...5 | 3,3 В | Low Drop | интегральный стабилизатор напряжения 3.3 вольта | ||
| КР1170ЕН4 | LM2931 | 5% | 0,1 | 4 В | Low Drop | интегральный стабилизатор напряжения 3 вольт | |
| КР142ЕН17А | 5% | 0,04 | 4,5В | Low Drop | КР142ЕН17А - интегральный стабилизатор напряжения на 4.5 вольт. В datasheet приведены характеристики, цоколевка, применение | ||
| КР142ЕН17Б | 5% | 0,04 | 5В | Low Drop | микросхема КР142ЕН17Б - стабилизатор напряжения на 5В | ||
| К1277ЕН5 | MC78L05 | 4% | 0,1 | 5В | Low Drop | маломощный стабилизатор напряжения 5 вольт | |
| КР1170ЕН5 | LM2931 | 5% | 0,1 | 5В | Low Drop | интегральный стабилизатор напряжения 5 вольт | |
| КР1157ЕН5 (А-Г) | MC78L05 | 4% | 0,25 | 5В | маломощный стабилизатор напряжения 5 вольт | ||
| КР1158ЕН5 (А-Г) | L4805 | 2% | 0,15...1,2 | 5В | Low Drop | микросхема стабилизатор напряжения на 5В | |
| К1156ЕН1 | LM2925 | 4% | 0,5 | 5В | Low Drop +RESET | интегральный стабилизатор напряжения 5 вольт с выходом сброса | |
| КР142ЕН5 (А,В) | MC7805 | 2%,4% | 3 | 5В | Интегральный стабилизатор напряжения на 5 вольт КР142ЕН5А (или иначе КРЕН5А). Подробные характеристики и цоколевка приведены в datasheet. Аналогом для КРЕН5А является MC7805. | ||
| К1278ЕН5 | 2% | 0,8...5 | 5В | Low Drop | мощный интегральный стабилизатор напряжения 5 вольт К1278ЕН5 | ||
| КР1157ЕН6 | MC78L06 | 4% | 0,1 | 6В | маломощный стабилизатор напряжения 6 вольт | ||
| КР1170ЕН6 | LM2931 | 5% | 0,1 | 6В | Low Drop | интегральный стабилизатор напряжения 6 вольт | |
| КР1158ЕН6 (А-Г) | 2% | 0,15...1,2 | 6В | Low Drop | микросхема стабилизатор напряжения на 6В, цены | ||
| КР142ЕН5 (Б,Г) | MC7806 | 2%,4% | 3 | 6В | микросхема стабилизатора напряжения на 6 вольт КР142ЕН5Б и КР142ЕН5Г. Подробные характеристики и цоколевку смотри в datasheet. Импортный аналог MC7806. | ||
| КР1157ЕН8 | MC78L08 | 4% | 0,1 | 8В | маломощный стабилизатор напряжения 8 вольт, цена | ||
| КР1170ЕН8 | LM2931 | 5% | 0,1 | 8В | Low Drop | интегральный стабилизатор напряжения 8 вольт, цены | |
| КР1157ЕН9 | MC78L09 | 2%,4% | 0,1 | 9В | маломощный стабилизатор напряжения 9 вольт | ||
| КР1170ЕН9 | LM2931 | 5% | 0,1 | 9В | Low Drop | интегральный стабилизатор напряжения 9 вольт | |
| КР1158ЕН9 (А-Г) | L4892 | 2% | 0,15...1,2 | 9В | Low Drop | микросхема стабилизатор напряжения на 9В | |
| КР142ЕН8 (А,Г) | MC7809 | 3%,4% | 1,5 | 9В | КР142ЕН8А и КР142ЕН8Г - микросхемы стабилизаторов напряжения на 9В. Краткое наименование - КРЕН8А и КРЕН8Г. Аналог - MC7809. Подробные характеристики и цоколевка приведены в datasheet. | ||
| КР1170ЕН12 | LM2931 | 5% | 0,1 | 12В | Low Drop | интегральный стабилизатор напряжения 12 вольт | |
| КР1157ЕН12 | MC78L12 | 2%,4% | 0,25 | 12В | маломощный стабилизатор напряжения 12 вольт | ||
| КР1158ЕН12 (А-Г) | L4812 | 2% | 0,15...1,2 | 12В | Low Drop | микросхема стабилизатора напряжения на 12В | |
| КР142ЕН8 (Б,Д) | MC7812 | 3%,4% | 1,5 | 12В | стабилизатор напряжения на 12В КР142ЕН8Б (краткое название - КРЕН8Б) и его аналог, импортный стабилизатор напряжения MC7812. | ||
| КР1157ЕН15 | MC78L15 | 2%,4% | 0,25 | 15В | маломощный стабилизатор напряжения 15 вольт | ||
| КР1158ЕН15 (А-Г) | 2% | 0,15...1,2 | 15В | Low Drop | микросхема стабилизатор напряжения на 15В | ||
| КР142ЕН8 (В,Е) | MC7815 | 3%,4% | 1,5 | 15В | Стабилизатор напряжения на 15В КР142ЕН8Е (кратко - КРЕН8Е). Подробные характеристики и цоколевка приведены в datasheet. Импортный аналог - MC7815. | ||
| КР142ЕН15 (А-Е) | 4% | 0,1 | +15/-15 | двуполярн | двуполярный стабилизатор напряжения КРЕН15 на +/- 15В | ||
| К142ЕН6 (А-Е) | 2%,6% | 0,2 | +15/-15 | двуполярн | микросхема двуполярного стабилизатора напряжения | ||
| КР1157ЕН18 | MC78L18 | 2%,4% | 0,25 | 18В | маломощный стабилизатор напряжения 18 вольт | ||
| КР142ЕН9 (А,Г) | MC7818 | 2%,3% | 1,5 | 20В | интегральный стабилизатор напряжения 20В | ||
| КР1157ЕН24 | MC78L24 | 2%,4% | 0,25 | 24В | маломощный стабилизатор напряжения на 24 вольта | ||
| КР142ЕН9 (Б,Д) | MC7824 | 2%,3% | 1,5 | 24В | Микросхема стабилизатора напряжения на 24В КР142ЕН9Б. Импортный аналог - MC7824. | ||
| КР1157ЕН27 | 2%,4% | 0,1 | 27В | маломощный линейный стабилизатор напряжения КР1157ЕН27 с выходным напряжением 27 вольт | |||
| КР142ЕН9 (В,Е) | 2%,3% | 1,5 | 27В | интегральный стабилизатор напряжения на 27В КР142ЕН9В и КР142ЕН9Е. Подробные характеристики приведены в datasheet. | |||
Регулируемые стабилизаторы напряжения: | |||||||
| КР142ЕН15 (А-Е) | 0,1 | +/- 8...23 | двуполярн | двуполярный регулируемый стабилизатор напряжения на +/- 15В КР142ЕН15 | |||
| К142ЕН6 (А-Е) | 0,2 | +/- 5...25 | двуполярн | микросхема двуполярного регулируемого стабилизатора напряжения К142ЕН6 | |||
| КР1157ЕН1 | 0,1 | 1,2...37 | регулируемый маломощный стабилизатор напряжения | ||||
| КР142ЕН1 (А-Г) | 0,15 | 3...12 | регулируемый стабилизатор напряжения КР142ЕН1 от 3 до 12 вольт | ||||
| КР142ЕН2 (А-Г) | 0,15 | 12...30 | регулируемый стабилизатор напряжения от 12 до 30 вольт | ||||
| КР142ЕН14 | 0,15 | 2...37 | регулируемый стабилизатор напряжения КР142ЕН14 от 2 до 37 вольт | ||||
| К1156ЕН5 (Д) | LM2931 | 0,5 | 1,25...20 | Low Drop | регулируемый линейный стабилизатор с низким падением напряжения | ||
| К142ЕН3 (А-Г) | 1 | 3...30 | регулируемый стабилизатор напряжения К142ЕН3 (от 3 до 30 вольт), pdf | ||||
| К142ЕН4 (А-Г) | 1 | 3...30 | регулируемый стабилизатор напряжения от 3 до 30 вольт | ||||
| КР142ЕН10 | LM337 | 1 | -(3...30) | отрицат | регулируемый стабилизатор отрицательного напряжения КР142ЕН10 (datasheet) | ||
| КР142ЕН12 (А,Б) | LM317T | 1,5 | 1,2...37 | LM317 - микросхема регулируемого стабилизатора напряжения от 1,2 до 37 вольт, цены LM317 datasheet | |||
| КР142ЕН18 (А,Б) | LM337 | 1,5 | -(1,2...26) | отрицат | регулируемый интегральный стабилизатор отрицательного напряжения КР142ЕН18 (datasheet) | ||
| 142ЕН11 | LM337 | 1,5 | -(1,3...30) | отрицат | микросхема стабилизатор отрицательного напряжения 142ЕН11 | ||
| К1278ЕР1 | 0,8...5 | 1,25...12 | Low Drop | datasheet на регулируемый стабилизатор напряжения К1278ЕР1 | |||
| КР142ЕН22 (А,Б) | LT1084 | 5,5 | 1,2...34 | Low Drop | datasheet на регулируемый стабилизатор напряжения К142ЕН22 и ее аналог микросхема LT1084, pdf | ||
| КР1151ЕН1 | LM196 | 10 | 1,2...17,5 | мощный регулируемый стабилизатор напряжения К1151ЕН1 до 10А | |||
Импульсные: | |||||||
| К142ЕП1 | 0,25 | ||||||
| * | |||||||
| Справочник по отечественным мощным биполярным транзисторам.Справочник диодов выпрямительных.Справочник операционных усилителей отечественных.Datasheet на КМОП-цифровые микросхемыСправочник по КРЕНкам серии 142 | |||||||
www.trzrus.ru
1. Линейные стабилизаторы напряжения. Параметрический стабилизатор.
Схема представляет делитель напряжения, состоящий из резистора R0 и стабилитрона VD. Нагрузочный резистор Rн включен параллельно стабилитрону. Поэтому в режиме стабилизации, когда напряжение стабилитрона почти постоянно, постоянным будет и напряжение на нагрузке.
Нагрузочная характеристика линейной подсхемы представляет прямую, проходящую через точки, соответствующие режимам холостого хода Uxx = βUвx и короткого замыкания Iкз = Uвх / R0 . Здесь β = Rн /( R0 + Rн ).
В параметрических стабилизаторах напряжения в качестве
регулирующих используют нелинейные элементы, имеющие участок ВАХ, на
котором напряжение остается неизменным при изменении тока. Такой участок
имеет обратная ветвь ВАХ стабилитрона.
Для поддержания режима стабилизации сопротивление R0
Коэффициент стабилизации определяется по формуле
Плюсы: простота и надежность, ток до неск. десятков миллиампер Минусы: КПД не более 50%, узкий диапазон напряжения.
2. Линейные стабилизаторы напряжения. Компенсационный стабилизатор.
Схема работает следующим образом. Предположим, что по каким-
либо причинам выходного напряжение стабилизатора U2 уменьшилось. При этом сигнал ошибки, равный разности напряжения на стабилитроне VD1 и на выходе делителя напряжения R1 – R2 увеличится. Это приведет к увеличению тока базы. Увеличится и ток эмиттера регулирующего транзистора до величины, при которой выходное напряжение примет первоначальное значение.
Расчет стабилизатора выполняется в следующем порядке. 1. Определяем минимальное входное напряжение с помощью соотношения
2. По заданным значениям Uвыхmaх , Uвыхmin , I нma выбираем тип транзистора, реализующего регулирующий элемент (РЭ).
3. Выбираем стабилитрон из условия Uст =Uвыхmin –(2 ÷3 )В.
4. Рассчитываем сопротивление резистора R0 по формуле R0 = (2 ÷3 )/Iстmin. Здесь Iстmin – минимальный ток стабилитрона, мА. 5. Рассчитываем суммарное сопротивление делителя напряжения из условия, что ток делителя должен составлять в номинальном режиме 5 – 10 мА. Сопротивления резисторов делителя определяются выражениями RΣ = R1 + R2 ;
3. Линейные стабилизаторы напряжения. Интегральные стабилизаторы.
Простые стабилизаторы выполнены в виде законченных устройств(вход-выход-земля). Они обычно бывают на 5-24В с током до 1А. А интегральные стабилизаторы имеют встроенные механизмы ограничения выходного тока и защиту от перегрева. Упрощенная схема ИС: 
VD1 – источник опорного напряжения
VT1+VT2 – усилитель ошибки (дифусилитель на транзисторах)
VT4+VT5 – регулирующий элемент
R1 и R2 образуют цепь отрицательной обратной связи VT3+R5 – ограничитель тока
Выходное напряжение стабилизатора
4. Импульсные источники напряжения. Повышающий преобразователь.
Он относится к классу так называемых обратноходовых преобразователей.
Его работу можно разделить на 2 фазы по ключу: 1.Ключ замкнут(активная): энергия источника напряжения E передается не в нагрузку, а запасается в индуктивности L.
2.Ключ разомкнут(пассивная): к нагрузке RН через диод D оказывается приложенной сумма напряжений источника E и наведенной в индуктивности ЭДС. Выходное напряжение в такой схеме всегда оказывается выше входного. Энергия, накопленная в индуктивности, полностью или частично отдается в нагрузку. Такой тип преобразователя называется обратноходовым, так как отдача энергии в нагрузку происходит в пассивной фазе, на «обратном ходу». Диод D нужен для предотвращения шунтирования выходного напряжения замкнутым ключом. Емкость C сглаживает «провалы» напряжения на нагрузке в активной фазе.
В данном случае за время пассивной фазы индуктивность не отдает всю запасенную энергию в нагрузку. Это называется режимом непрерывного тока:
studfiles.net
Линейный стабилизатор напряжения | Volt-info
Схема стабилизатора напряжения на стабилитроне показана на рисунке 1.
| Рисунок 1. Схема стабилизатора напряжения на стабилитроне |
X1 и X2 – клеммы входа, на которые может быть подано нестабилизированное напряжение. Если к выходным клеммам X3-X4 не подключена нагрузка, то при увеличении входного напряжения до значения напряжения стабилизации стабилитрона VD1, с выхода мы можем снять то же самое напряжение. После достижения напряжения стабилизации наступает обратимый пробой p-n перехода стабилитрона, при котором через стабилитрон начинает протекать ток, а часть избыточного напряжения падает на балластном сопротивлении.
У этой схемы есть несколько значительных недостатков. Необходимость наличия в схеме балластного сопротивления приводит к увеличению потерь энергии и не позволяет питать значительную нагрузку, сопротивление которой соизмеримо с балластным. При переменной нагрузке и незначительной разнице входного и стабилизированного напряжения могут быть провалы выходного напряжения в моменты увеличения нагрузки.
Для питания таким стабилизатором более мощного потребителя, необходимо уменьшать сопротивление балласта, что в свою очередь потребует увеличения допустимой рассеиваемой мощности стабилитрона, но это приведёт к ещё большим потерям энергии. Именно по этой причине данная схема не получила широкого распространения в качестве стабилизатора питания для нагрузки примерно большей 1 Вт.
Не смотря на указанные недостатки, рассмотренная схема оказалась вполне пригодна в качестве источника опорного напряжения.
Представьте, что у нас есть генератор, напряжение на клеммах которого может изменяться в значительных пределах, например, автогенератор, генератор ветряка или даже фотоэлектрическая панель (солнечная батарея). Если этот источник питания не имеет собственной схемы стабилизации выходного напряжения, то при сильном ветре, или увеличении яркости солнечного потока, мы рискуем спалить подключенную к нему нагрузку, например, радиоприёмник или лампочку. Чтобы этого не произошло, можно собрать нехитрую схему стабилизации, рисунок 2.
| Рисунок 2. Схема стабилизации напряжения на одном транзисторе. |
Здесь Г1, это применяемый нами в качестве источника питания генератор переменного тока. На диодах DV1-DV4 собрана схема двухполупериодного выпрямителя. Конденсатор C1 сглаживает пульсации, которые вызваны синусоидальной формой кривой генерируемого напряжения.
При увеличении напряжения на входных клеммах X1-X2 через балластный резистор и базу транзистора VT1 начинает протекать ток базы, через коллектор-эмиттер и сопротивление нагрузки начинает протекать ток нагрузки. Вспомнив принцип работы биполярного транзистора, увидим, что на эмиттере он всегда будет стараться поддерживать тоже напряжение, которое будет подаваться на базу. Как только напряжение на базе транзистора достигнет значения напряжения стабилизации стабилитрона, оно прекратит увеличиваться независимо от увеличения входного напряжения. Так транзистор будет автоматически изменять сопротивление коллектор-эмиттерного перехода, стабилизируя напряжение на уровне опорного базового, которое будет обеспечивать стабилитрон.
По сути, эта схема является делителем напряжения, верхнее плечо которого образовано переходом транзистора, а нижнее – нагрузкой. Этот принцип регулирования напряжения накладывает некоторые ограничения. Чем больше разница между входным и выходным напряжением, тем большую мощность должен рассеивать транзистор. Это значительно снижает КПД стабилизатора и требует использовать более мощный транзистор, устанавливая его на радиатор.
Тем не менее, такой стабилизатор оказывается весьма эффективен, когда выходное напряжение незначительно отличается от входного. Он прекрасно справляется с кратковременными перенапряжениями сети, а также с импульсными помехами, приходящими по сети во время грозовой активности, или при работе в той же сети мощных импульсных преобразовательных устройств. Для этого параллельно стабилитрону нужно добавить конденсатор небольшой ёмкости, который будет шунтировать импульс помехи, приходящий на базу.
Схема на транзисторе более эффективна по сравнению со стабилитронной, но тоже имеет ограничение по мощности подключаемой нагрузки. Наиболее эффективно с этой задачей справляются стабилизаторы на основе импульсных преобразователей, но это тема уже для другого разговора.
volt-info.ru
Стабилизатор напряжения и стабилизатор тока
В обсуждениях электрических схем часто встречаются термины «стабилизатор напряжения» и «стабилизатор тока». Но какая между ними разница? Как работают эти стабилизаторы? В какой схеме нужен дорогой стабилизатор напряжения, а где достаточно простого регулятора? Ответы на данные вопросы вы найдёте в этой статье.Рассмотрим стабилизатор напряжения на примере устройства LM7805.В его характеристиках указано: 5В 1,5А. Это значит стабилизирует он именно напряжение и именно до 5В. 1,5А — это максимальный ток, который может проводить стабилизатор. Пиковая сила тока. То есть от может отдать и 3 миллиампера, и 0,5 ампер, и 1 ампер. Столько, сколько тока требует нагрузка. Но не больше полутора. Это главное отличие стабилизатора напряжения от стабилизатора тока.
Виды стабилизаторов напряжения
Различают всего 2 основных типа стабилизаторов напряжения:
- линейные
- импульсные
Линейные стабилизаторы напряжения
Например, микросхемы КРЕН или LM7805, LM1117, LM350.
Кстати, КРЕН — это не аббревиатура, как многие думают. Это сокращение. Советская микросхема-стабилизатор, аналогичная LM7805 имела обозначение КР142ЕН5А. Ну а ещё есть КР1157ЕН12В, КР1157ЕН502, КР1157ЕН24А и куча других. Для краткости всё семейство микросхем стали называть «КРЕН». КР142ЕН5А тогда превращается в КРЕН142.
Советский стабилизатор КР142ЕН5А. Аналог LM7805.
Стабилизатор LM7805
Наиболее распространенный вид. Недостаток их в том, что они не могут работать на напряжении ниже, чем заявленное выходное напряжение. Если LM7805 стабилизирует напряжение на 5 вольтах, то на вход ему подать нужно как минимум на полтора вольта больше. Если подать меньше 6,5 В, то выходное напряжение «просядет», и мы уже не получим 5 В. Еще один минус линейных стабилизаторов — сильный нагрев при нагрузке. Собственно, в этом и заключается принцип их работы — всё, что выше стабилизируемого напряжения, просто превращается в тепло. Если мы на вход LM7805 подадим 12 В, то 7 потратятся на нагрев корпуса, а 5 пойдут потребителю. Корпус при этом нагреется настолько сильно, что без радиатора микросхема просто сгорит. Из всего этого вытекает ещё один серьёзный недостаток — линейный стабилизатор не стоит применять в устройствах с питанием от батареек. Энергия батареек будет тратиться на нагрев стабилизатора. Всех этих недостатков лишены импульсные стабилизаторы.
Импульсные стабилизаторы напряжения
Импульсные стабилизаторы — лишены недостатков линейных, но и стоят дороже. Это уже не просто микросхема с тремя выводами. Выглядят они, как плата с детальками.
Один из вариантов исполнения импульсного стабилизатора.
Импульсные стабилизаторы бывают трех видов: понижающие, повышающие и всеядные. Наиболее интересные — всеядные. Независимо от напряжения на входе, на выходе будет именно то, которое нам нужно. Всеядному импульснику все равно, что на входе напряжение ниже или выше нужного. Он сам автоматом переключается в режим повышения или понижения напряжения и держит заданное на выходе. Если в характеристиках заявлено, что стабилизатору на вход можно подать от 1 до 15 вольт и на выходе будет стабильно 5, то так оно и будет. Кроме того, нагрев импульсных стабилизаторов настолько незначителен, что в большинстве случаев им можно пренебречь. Если ваша схема будет питаться от батареек или размещаться в закрытом корпусе, где сильный нагрев линейного стабилизатора недопустим — ставьте импульсный. Я использую настраиваемые импульсные стабилизаторы напряжения за копейки, которые заказываю с Aliexpress. Купить можно здесь.
Хорошо. А что со стабилизатором тока?
Не открою Америку, если скажу, что стабилизатор тока стабилизирует ток.Токовые стабилизаторы ещё иногда называют светодиодным драйвером. Внешне они похожи на импульсные стабилизаторы напряжения. Хотя сам стабилизатор — маленькая микросхема, а всё остальное нужно для обеспечения правильного режима работы. Но обычно драйвером называют всю схему сразу.
Примерно так выглядит стабилизатор тока. Красным кружком обведена та самая схема, которая и является стабилизатором. Всё остальное на плате — обвязка.
Итак. Драйвер задаёт ток. Стабильно! Если написано, что на выходе будет ток в 350мА, то будет именно 350мА. А вот напряжение на выходе может меняется в зависимости от требуемого потребителем напряжения. Не будем пускаться в дебри теории о том. как всё это работает. Просто запомним, что вы напряжение не регулируете, драйвер сделает все за вас исходя из потребителя.
Ну так и зачем всё это нужно то?
Теперь вы знаете, чем стабилизатор напряжения отличается от стабилизатора тока и можете ориентироваться в их многообразии. Возможно, вам так и не стало понятно, зачем эти штуки нужны.
Пример: вы хотите запитать 3 светодиода от бортовой сети автомобиля. Как вы можете узнать из статьи о светодиоде, для светодиода важно контролировать именно силу тока. Используем самый распространенный вариант соединения светодиодов: последовательно соединены 3 светодиода и резистор. Напряжение питания — 12 вольт.
Резистором мы ограничиваем ток на светодиоды, чтобы они не сгорели. Падение напряжения на светодиоде пусть будет у нас 3.4 вольта.После первого светодиода остается 12-3.4= 8.6 вольт.Нам пока хватает.На втором потеряется еще 3.4 вольта, то есть останется 8.6-3.4=5.2 вольта.И для третьего светодиода тоже хватит.А после третьего останется 5.2-3.4=1.8 вольта.При желании добавить четвёртый светодиод — уже не хватит.Если напряжение питания поднять до 15В, то тогда хватит. Но тогда и резистор тоже надо будет пересчитать. Резистор — простейший стабилизатор (ограничитель) тока. Их часто ставят на те же ленты и модули. У него есть минус — чем ниже напряжение, тем меньше будет и ток на светодиоде (закон Ома, с ним не поспоришь). Значит, если входное напряжение нестабильно (в автомобилях обычно так и есть), то предварительно нужно стабилизировать напряжение, а потом можно ограничить резистором ток до необходимых значений. Если используем резистор, как токовый ограничитель там, где напряжение не стабильно, нужно стабилизировать напряжение.
Стоит помнить, что резисторы имеет смысл ставить только до определенной силы тока. После некоторого порога резисторы начинают сильно греться и приходится ставить более мощные резисторы (зачем резистору мощность рассказано в статье о этом приборе) . Тепловыделение растёт, КПД падает.
Импульсный стабилизатор тока
Импульсный стабилизатор тока тоже называют светодиодным драйвером. Часто те, кто не сильно разбирается в этом, стабилизатор напряжения называют просто драйвером светодиодов, а импульсный стабилизатор тока — хорошим светодиодным драйвером. Он выдаёт сразу стабильное напряжение и ток. И почти не нагревается. Вот так он выглядит:
Импульсный стабилизатор тока
uscr.ru
Видеоматериалы
Опыт пилотных регионов, где соцнормы на электроэнергию уже введены, показывает: граждане платить стали меньше
Подробнее...С начала года из ветхого и аварийного жилья в республике были переселены десятки семей
Подробнее...Более 10-ти миллионов рублей направлено на капитальный ремонт многоквартирных домов в Лескенском районе
Подробнее...Актуальные темы
ОТЧЕТ о деятельности министерства энергетики, ЖКХ и тарифной политики Кабардино-Балкарской Республики в сфере государственного регулирования и контроля цен и тарифов в 2012 году и об основных задачах на 2013 год
Подробнее...Предложения организаций, осуществляющих регулируемую деятельность о размере подлежащих государственному регулированию цен (тарифов) на 2013 год
Подробнее...
КОНТАКТЫ
360051, КБР, г. Нальчик
ул. Горького, 4
тел: 8 (8662) 40-93-82
факс: 8 (8662) 47-31-81
e-mail:
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
