Простейший стабилизатор постоянного тока
Полупроводниковый прибор, о котором пойдет речь, предназначен для стабилизации тока на требуемом уровне, обладает низкой стоимостью и дает возможность упростить разработку схем многих электронных приборов. Попытаюсь немного восполнить недостаток информации о простых схемотехнических решениях стабилизаторов постоянного тока.
Немного теории
Идеальный источник тока обладает бесконечно большим ЭДС и бесконечно большим внутренним сопротивлением, что позволяет получить требуемый ток в цепи независящий от сопротивления нагрузки.
Условное графическое обозначение источника тока:
Рассмотрение теоретических допущений о параметрах источника тока помогает понять определение идеального источника тока. Ток, создаваемый идеальным источником тока остается постоянным при изменении сопротивления нагрузки от короткого замыкания до бесконечности. Для поддержания величины тока неизменной значение ЭДС меняется от величины не равной нулю до бесконечности.
Свойство источника тока, позволяющее получить стабильное значение тока: при изменении сопротивления нагрузки изменяется ЭДС источника тока таким образом, что значение тока остается постоянным.
Реальные источники тока поддерживают ток на требуемом уровне в ограниченный диапазон напряжения, создаваемого на нагрузке и ограниченном сопротивление нагрузки. Идеальный источник рассматривается, а реальный источник тока может работать при нулевом сопротивлении нагрузки. Режим замыкания выхода источника тока не является исключением или трудно реализуемой функцией источника тока, это один из режимов работы, в который может безболезненно перейти прибор при случайном замыкании выхода и перейти на режим работы с сопротивлением нагрузки более нуля.
Реальный источник тока используется совместно с источником напряжения. Сеть 220 вольт 50 Гц, лабораторный блок питания, аккумулятор, бензиновый генератор, солнечная батарея – источники напряжения, поставляющие электроэнергию потребителю.
Последовательно с одним из них включается стабилизатор тока. Выход такого прибора рассматривается как источник тока.
Простейший стабилизатор тока представляет собой двухвыводной компонент, ограничивающий протекающий через него ток величиной и точностью соответствующей данным фирмы изготовителя. Такой полупроводниковый прибор в большинстве случаев имеет корпус, напоминающий диод малой мощности. Благодаря внешнему сходству и наличию всего двух выводов компоненты этого класса часто упоминаются в литературе как диодные стабилизаторы тока. Внутренняя схема не содержит диодов, такое название закрепилось только благодаря внешнему сходству.
Примеры диодных стабилизаторов тока
Диодные стабилизаторы тока выпускаются многими производителями полупроводников.
1N5296 Ток стабилизации 0,91мА ± 10% | |
E-103 Ток стабилизации 10 мА ± 10% | |
L-2227 Ток стабилизации 25 мА ± 10% |
От теории к практике
Применение диодных стабилизаторов тока упрощает электрические схемы и снижает стоимость приборов.
Использование диодных стабилизаторов тока привлекательно не только своей простотой, но и повышением устойчивости работы разрабатываемых приборов. Один полупроводник этого класса в зависимости от типа обеспечивает стабилизацию тока на уровне от 0,22 до 30 миллиампер. Наименования этих полупроводниковых приборов по ГОСТу и схемного обозначения найти не удалось. В схемах статьи пришлось применить обозначение обычного диода.
При включении в цепь питания светодиода диодный стабилизатор обеспечивает требуемый режим и надежную работу. Одна из особенностей диодного стабилизатора тока – работа в диапазоне напряжений от 1,8 до 100 вольт позволяющая защитить светодиод от выхода из строя при воздействии импульсных и длительных изменений напряжения. Яркость и оттенок свечения светодиода зависят от протекающего тока. Один диодный стабилизатор тока может обеспечить режим работы нескольких последовательно включенных светодиодов, как показано на схеме.
Эту схему легко преобразовать в зависимости от светодиодов и напряжения питания.
Один или несколько параллельно включенных диодных стабилизаторов тока в цепь светодиодов зададут ток светодиодов, а количество светодиодов зависит от диапазона изменения напряжения питания.
С помощью диодных источников тока можно построить индикаторный или осветительный прибор, предназначенный для питания от постоянного напряжения. Благодаря питанию стабильным током источник света будет иметь постоянную яркость свечения при колебаниях напряжения питания.
Использование резистора в цепи светодиода индикатора напряжения питания двигателя постоянного тока станка сверловки печатных плат приводило к быстрому выходу светодиода из строя. Применение диодного стабилизатора тока позволило получить надежную работу индикатора. Диодные стабилизаторы тока допускается включать параллельно. Требуемый режим питания нагрузок можно получить, меняя тип или включая параллельно требуемое количество этих приборов.
При питании светодиода оптопары через резистор пульсации напряжения питания схемы приводят к колебаниям яркости, накладывающимся на фронт прямоугольного импульса.
Применение диодного стабилизатора тока в цепи питания светодиода, входящего в состав оптопары, позволяет снизить искажение цифрового сигнала, передаваемого через оптопару и увеличить надежность канала информации.
Применение диодного стабилизатора тока задающего режим работы стабилитрона позволяет разработать простой источник опорного напряжения. При изменении питающего тока на 10 процентов напряжение на стабилитроне меняется на 0,2 процента, а так как ток стабилен, то величина опорного напряжения стабильна при изменении других факторов.
Влияние пульсаций питающего напряжения на выходное опорное напряжение уменьшается на 100 децибел.
Внутренняя схема
Вольтамперная характеристика помогает понять работу диодного стабилизатора тока. Режим стабилизации начинается при превышении напряжения на выводах прибора около двух вольт. При напряжениях более 100 вольт происходит пробой. Реальный ток стабилизации может отклоняться от номинального тока на величину до десяти процентов.
При изменении напряжения от 2 до 100 вольт ток стабилизации меняется на 5 процентов. Диодные стабилизаторы тока, выпускаемые некоторыми производителями, изменяют ток стабилизации при изменении напряжения до 20 процентов. Чем выше ток стабилизации, тем больше отклонение при увеличении напряжения. Параллельное включение пяти приборов, рассчитанных на ток 2 миллиампера, позволяет получить более высокие параметры, чем у одного на 10 миллиампер. Так как уменьшается минимальное напряжение стабилизации тока, то диапазон напряжения в котором работает стабилизатор увеличивается.
Основой схемы диодного стабилизатора тока является полевой транзистор с p-n переходом. Напряжение затвор-исток определяет ток стока. При напряжении затвор-исток равному нулю ток через транзистор равен начальному току стока, который течет при напряжении между стоком и истоком более напряжения насыщения. Поэтому для нормальной работы диодного стабилизатора тока напряжение, приложенное к выводам должно быть больше некоторого значения от 1 до 3 вольт.
Полевой транзистор имеет большой разброс начального тока стока, точно эту величину предсказать нельзя. Дешевые диодные стабилизаторы тока представляют собой отобранные по току полевые транзисторы, у которых затвор соединен с истоком.
При смене полярности напряжения диодный стабилизатор тока превращается в обычный диод. Это свойство обусловлено тем, что p-n переход полевого транзистора оказывается смещенным в прямом направлении и ток течет по цепи затвор-сток. Максимальный обратный ток некоторых диодных стабилизаторов тока может достигать 100 миллиампер.
Источник тока 0.5А и более
Для стабилизации токов силой 0,5-5 ампер и более применима схема, главный элемент которой мощный транзистор. Диодный стабилизатор тока стабилизирует напряжение на резисторе 180 Ом и на базе транзистора КТ818. Изменение резистора R1 от 0,2 до10 Ом изменяется ток, поступающий в нагрузку. С помощью этой схемы можно получить ток, ограниченный максимальным током транзистора или максимальным током источника питания.
Применение диодного стабилизатора тока с наиболее возможным номинальным током стабилизации улучшает стабильность выходного тока схемы, но при этом нельзя забывать о минимально возможном напряжении работы диодного стабилизатора тока. Изменение резистора R1 на 1-2 Ом значительно меняет величину выходного тока схемы. Этот резистор должен иметь большую мощность рассеяния тепла, изменение сопротивления из-за нагрева приведет к отклонению выходного тока от заданного значения. Резистор R1 лучше собрать из нескольких параллельно включенных мощных резисторов. Резисторы, применённые в схеме должны иметь минимальное отклонение сопротивления при изменении температуры. При построении регулируемого источника стабильного тока или для точной настройки выходного тока резистор 180 Ом можно заменить переменным. Для улучшения стабильности тока транзистор КТ818 усиливается вторым транзистором меньшей мощности. Транзисторы соединяются по схеме составного транзистора. При использовании составного транзистора минимальное напряжение стабилизации увеличивается.
Эту схему можно использовать для питания соленоидов, электромагнитов, обмоток шаговых двигателей, в гальванике, для зарядки аккумуляторов и других целей. Транзистор обязательно устанавливается на радиатор. Конструкция прибора должна обеспечивать хороший теплоотвод.
Если бюджет проекта позволяет увеличить затраты на 1-2 рубля и конструкция прибора допускает увеличение площади печатной платы, то использую параллельное объединение диодных стабилизаторов тока можно улучшить параметры разрабатываемого прибора. Соединенные параллельно 5 компонентов 1N5305 позволят стабилизировать ток на уровне 10 миллиампер, как и компонент СDLL257, но минимальное напряжение работы в случае пяти 1N5305 составит 1,85 вольт, что важно для схем с напряжением питания 3,3 или 5 вольт. Также к положительным свойствам 1N5305 относится его доступность, по сравнению с приборами производителя Semitec. Соединение параллельно группы стабилизаторов тока вместо одного позволяет снизить нагрев разрабатываемого прибора и отодвинуть верхнюю границу температурного диапазона.
Увеличение рабочего напряжения
Для использования диодных стабилизаторов тока при напряжениях более напряжения пробоя последовательно включается один или несколько стабилитронов, при этом область напряжений работы диодного ограничителя тока смещается на величину стабилизации напряжения стабилитроном. Схему можно использовать для грубого определения превышения порогового значения напряжения.
Найти отечественные аналоги зарубежных диодных стабилизаторов тока не удалось. Вероятно с течением времени ситуация с отечественными диодными стабилизаторами тока изменится.
Литература:
Л. А. Бессонов. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. 2000 г
http://www.centralsemi.com/PDFs/products/cclm0035-5750.pdf
http://www.centralsemi.com/PDFs/other/ec051semiconductora.pdf
http://www.centralsemi.com/PDFs/products/cld_application_notes.pdf
http://www.centralsemi.com/PDFs/products/ALL_SMD_CLD_curves.pdf
http://www.centralsemi.
com/product/smd/select/diodes/CLD.aspx
http://www.datasheetarchive.com/CA500-datasheet.html
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Схема 1. | |||||||
| Диод | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||||
| Светодиод | 5 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||||
| Блок питания | 24 В | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |||
| Схема 2. | |||||||
| 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |||||
| Диод | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||||
| Светодиод | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||||
| Электролитический конденсатор | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||||
| Трансформатор | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||||
| Выключатель | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||||
| Колекторный двигатель | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||||
Схема 3. | |||||||
| Стабилитрон | 5.6 В | 1 | В блокнот | ||||
| Диод | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||||
| Блок питания | 8-50 В | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |||
| Схема 4. Источник тока 0.5А и более. | |||||||
| Биполярный транзистор | КТ818А | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |||
| Диод | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||||
| R1 | Резистор | 1 | 2 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| Резистор | 180 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |||
| Потребитель в виде нагрузки | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||||
| Блок питания | 9-45 В | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |||
Схема 5. | |||||||
| Стабилитрон | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||||
| Диод | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||||
| R | Нагрузочное сопротивление | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |||
| Добавить все | |||||||
Скачать список элементов (PDF)
Теги:
- Стабилизатор
Стабилизатор напряжения 12 вольт 2 ампера схема
Адрес: Нижний Новгород, пр. Гагарина, Для проверки электрооборудования автомобилей и автобусов обычно используют блоки питания, позволяющие получить напряжение 12 или 24 вольта от сети переменного напряжения В. С их помощью можно проверить, например, лампы, реле, насосы, автообогреватели Вебасто, Планар, Эбершпехер и др.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Схема стабилизатора напряжения на 12 вольт 2 ампера
Простой БП своими руками - LM338 регулируемый стабилизатор напряжения и тока. Распиновка, datasheet
- Стабилизатор напряжения
- Стабилизаторы напряжения на 9 В.
Делаем своими руками
- Форум радиоконструкторов
- Стабилизатор напряжения 12 вольт
Делаем своими рукамиПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Простой мощный регулируемый стабилизатор напряжения своими руками.
Схема стабилизатора напряжения на 12 вольт 2 ампера
Стабилизатор напряжения — важнейший радиоэлемент современных радиоэлектронных устройств. Он обеспечивает постоянное напряжение на выходе цепи, которое почти не зависит от нагрузки.
Такие стабилизаторы имеют три вывода: вход, земля общий и вывод. Например, стабилизатор на выходе будет выдавать 5 Вольт, соответственно 12 Вольт, а — 15 Вольт. Все очень просто. А вот и схема подключения таких стабилизаторов.
Эта схема подходит ко всем стабилизаторам семейства 78ХХ. На схеме мы видим два конденсатора, которые запаиваются с каждой стороны. Это минимальные значения конденсаторов, можно, и даже желательно поставить большего номинала.
Кто забыл, что такое пульсации, можно заглянуть в статью как получить из переменного напряжения постоянное. Какое же напряжение подавать, чтобы стабилизатор работал как надо? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно изучаем. Нас интересуют вот эти характеристики:. Output voltage — выходное напряжение.
Ищем наш Он выдает нам выходное напряжение 5 Вольт. Желательным входным напряжением производители отметили напряжение в 10 Вольт. Но, бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда бывает или чуть занижено, или чуть завышено. Для электронных безделушек доли вольт не ощущаются, но для прецизионной точной аппаратуры лучше все таки собирать свои схемы. Здесь мы видим, что стабилизатор может нам выдать одно из напряжений диапазона 4,75 — 5,25 Вольт, но при этом должны соблюдаться условия conditions , что ток на выходе в нагрузке не будет превышать 1 Ампера.
Рассеиваемая мощность на стабилизаторе может достигать до 15 Ватт — это приличное значение для такой маленькой радиодетали. Для этого ее надо посадить через пасту КПТ на радиатор. Чем больше ток на выходе стабилизатора, тем больше по габаритам должен быть радиатор. Было бы вообще идеально, если бы радиатор еще обдувался вентилятором. Как вы уже поняли, на выходе мы должны получить 5 Вольт стабилизированного напряжения.
Соберем его по схеме. В данном случае я поставил напряжение 8,52 Вольта. И что же у нас получилось на выходе данного стабилизатора? Вот такое значение мы получим на выходе этого стабилизатора, если будем подавать напряжение в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт.
Работает великолепно! Давайте проверим еще один наш стабилизатор. Думаю, Вы уже догадались, на сколько он вольт. Собираем его по схеме выше и замеряем входное напряжение. Задаем 15 Вольт с копейками. А вот и напряжение на выходе. Блин, каких то 0,3 Вольта не хватает для 12 Вольт. Для радиоаппаратуры, работающей от 12 Вольт это не критично.
Как же сделать простой и высокостабильный источник питания на 5, на 9 или даже на 12 Вольт? Да очень просто. Для этого Вам нужно прочитать вот эту статейку и поставить на выход стабилизатор на радиаторе!
И все! Схема будет приблизительно вот такая для блока питания 5 Вольт:. Чтобы получить блок питания на большее напряжение, нам нужно также на выходе трансформатора тоже получить большее напряжение.
Для того, чтобы стабилизатор напряжения не перегревался, подавайте на вход минимальное напряжение, указанное в даташите. Это связано с тем, разницу напряжения, а следовательно и мощность, стабилизатор будет рассеивать на себе. Следовательно, чем больше входное напряжение стабилизатора, тем больше мощность, потребляемая им. А излишняя мощность — это и есть нагрев. В результате нагрева такой стабилизатор может перегреться и войти в состояние защиты, при котором дальнейшая работа стабилизатора прекращается или вовсе сгореть.
Сбой того или иного модуля электронной аппаратуры может привести к неожиданным и не очень приятным последствиям.
Купить дешево эти интегральные стабилизаторы можно сразу целым набором на Алиэкспрессе по этой ссылке. Здесь есть абсолютно любые значения даже для отрицательного напряжения. Стабилизатор напряжения. Популярные статьи Как получить нестандартное напряжение Трансформатор Никола Тесла и тайна эфира Простой блок питания Блок питания для автомагнитолы Светильник на дачу своими руками Кодовый замок на Arduino USB паяльник Лабораторный блок питания своими руками Акустический моргалик Индикатор разряда для аккумуляторной батареи Гирлянда на Arduino version 2.
Гравер, дремель или бормашинка Параллельный колебательный контур Где бесплатно достать радиодетали? Корпуса микросхем Твердотельное реле Как усилить Wi-fi прием Активное и реактивное сопротивление. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован.
Простой БП своими руками
Загрузок: Стабилизаторы напряжения 12 вольт. Схемы источников электропитания. Схемы зарядных устройств для малогабаритных аккумуляторов.
Схема стабилизатора показана на рисунке. А вот и схема подключения таких стабилизаторов.
Импульсный понижающий стабилизатор на ИМС LT · Мощный преобразователь напряжения 12 — 5 В по простой схеме · Мощный преобразователь.
LM338 регулируемый стабилизатор напряжения и тока. Распиновка, datasheet
Войти Регистрация. Логин: Пароль Забыли? Популярные ICO. Обзор ICO Agrotechfarm: цели, преимущества, токены. Обзор ICO fatcats. Универсальный коммутатор для ноутбуков от Baseus — обзор фото. Обзор быстрой зарядки для мобильных девайсов от Baseus.
Стабилизатор напряжения
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 0 гостей. Форум радиоконструкторов Поддерживается техническим комитетом Лиги радиолюбителей Украины. Предыдущее посещение: менее минуты назад Текущее время: 10 окт , Сообщение Добавлено: 05 мар , Хоть пол света обойдёшь — лучше схемы не найдёшь!
Простой и надежный блок питания своими руками при нынешнем уровне развития элементной базы радиоэлектронных компонентов можно сделать очень быстро и легко.
При этом не потребуются знания электроники и электротехники на высоком уровне.
Стабилизаторы напряжения на 9 В. Делаем своими руками
Содержание: Получаем 12 Вольт из Понижение напряжения без трансформатора Гасящий конденсатор Блок питания на сетевом трансформаторе 12 Вольт из 24 Вольт или другого повышенного постоянного напряжения 12 Вольт из 5 Вольт или другого пониженного напряжения Как получить 12В из подручных средств. Наиболее часто стоит задача получить 12 вольт из бытовой электросети В. Это можно сделать несколькими способами:. Прежде чем приступить к рассмотрению этой схемы предварительно стоит сказать об условиях, которые вы должны соблюдать:. Тем не менее, такая схема вряд ли вас убьёт, но удар электрическим током получить можно. R1 — нужен для разрядки гасящего конденсатора, C1 — основной элемент, гасящий конденсатор, R2 — ограничивает токи при включении схемы, VD1 — диодный мост, VD2 — стабилитрон на нужное напряжение, для 12 вольт подойдут: ДД, КСВ, 1NA.
Форум радиоконструкторов
Автомобильный стабилизатор напряжения 12 Вольт используется для поддержания постоянного напряжения в цепи.
В машинах их используют для подключения светодиодов, так как они чувствительны к изменения в электрической сети. Светодиоды нельзя подключать напрямую в электросеть автомобиля. Для них нужно использовать драйверы. Они предохраняют от перепадов тока в электросети, перегрева, неисправности компонентов. Для светодиодов достаточно напряжения 12 В, поэтому стабилизаторы собирают таким образом, чтобы на выходе было именно такое значение.
Стабилизатор напряжения используется в электронике для 2 Схема подключения; 3 Характеристики LM стабилизаторов; 4 Работа LM на практике на выходе будет выдавать 5 Вольт, соответственно 12 Вольт, не будет превышать 1 Ампера. Нестабилизированное постоянное напряжение.
Стабилизатор напряжения 12 вольт
Войти на сайт Логин:. Сделать стартовой Добавить в закладки. Мы рады приветствовать Вас на нашем сайте! Мы уверены, что у нас Вы найдете много полезной информации для себя, читайте, скачивайте, все абсолютно бесплатно и без паролей.
Стабилизаторы напряжения являются важнейшей частью всех электронных схем, они дают непрерывное, устойчивое питание компонентам системы, обеспечивая стабильность её параметров и защиту при неисправностях в схеме или в первичном источнике напряжения.
Большинство систем питания построено по схеме линейного стабилизатора напряжения на 12 вольт, которая может иметь несколько вариантов исполнения:. Простейшим стабилизатором напряжения является стабилитрон, также называемый диодом Зенера — это диод, работающий постоянно в режиме пробоя. Напряжение, при котором наступает пробой, — это напряжение стабилизации, основной параметр стабилитрона. При параллельном включении нагрузки получается элементарный стабилизатор напряжения, примерно равного напряжению стабилизации.
Схемы источники питания.
Регулируемый стабилизатор напряжения от 0 до 12 вольт и током нагрузки до 1-го ампера представлен на рисунке 1. Переменное напряжение 12 вольт выпрямляется диодным мостиком VD1…VD4, сглаживается фильтром С1 С2, подается на параметрический стабилизатор на стабилитроне VD1. Напряжение 12 вольт, выделенное на стабилитроне, приложено к резистору R2. С движка переменного резистора R2 напряжение подается на аналоговый ключ VT1 VT2, включенного по схеме составного транзистора.
Степень открытия ключа зависит от положения движка переменного резистора R2, то есть в нижнем по схеме положении регулятора, напряжение на базе равно нулю и транзисторы VT1 VT2 закрыты, напряжение в нагрузку не поступает. В верхнем по схеме положении регулятора R2, напряжение не базе максимально.
Схема потерялась на просторах интернета, потому ссылки на нее нет, но я думаю найти похожую не составит труда: Основу составляет микросхема lm, которая является линейным стабилизатором. Кпд такого стабилизатора не сильно высокий, лишняя энергия идёт на нагрев радиатора, потому он должен быть больше в зависимости от силы тока проходящей через стабилизатор и при увеличении входного напряжения радиатор тоже надо увеличивать. Чтобы не переворачивать весь инет и собирать сложные схемы на транзисторах, инженеры-конструктора придумали так называемые стабилизаторы напряжения.
Регулятор напряжения Windstream® 12 В или 24 В |
Описание — Регулятор напряжения 461400 Windstream® представляет собой регулятор «последовательного» типа, который вводит сопротивление между генератором и аккумулятором, как только напряжение на клеммах аккумулятора превышает заданный уровень (точка регулирования).
Это эксклюзивный продукт Windstream Power, который непрерывно производится с конца 1970-х годов. За годы работы мы продали более 10 000 таких устройств. Нажмите здесь, чтобы открыть страницу продукта для печати.
Технические характеристики :
Входное напряжение — 50 вольт. Максимум постоянного тока при менее 0,3 A
Выходное напряжение — 13,6 Вольт Номинал при NO LOAD
Выходной ток — 5A при менее чем 17 В
Int. падение напряжения – зависит от нагрузки, 0,5–3 В
Размеры : 6 дюймов в длину, 4 в ширину и 3 дюйма в высоту Вес : 1 фунт, 11,8 унций
Наш регулятор напряжения предназначен для регулирования выходного напряжения для защиты 12-вольтовых аккумуляторов. или приборы в приложениях прямого постоянного тока 12 В. Он принимает входное напряжение до 50 В постоянного тока и регулирует выходное напряжение, чтобы оно не превышало 13,6 В ( ± ,5 В постоянного тока) и не более 5 ампер.
Доступны для 12В и 24В. (Если вам требуется регулировка напряжения для более высоких токов и напряжений, мы рекомендуем этот контроллер заряда — NC25A), который обычно используется в приложениях для зарядки аккумуляторов, где избыточное напряжение перенаправляется на другую нагрузку.
Тип схемы регулирования напряжения представляет собой регулируемый стабилитроном транзистор Дарлингтона серии, в котором избыточная мощность рассеивается в виде тепла. В типичной работе, когда батарея полностью заряжена, регулятор ограничивает максимальное приложенное напряжение. В этом режиме работы даже при большом падении напряжения при малом токе выделяется очень мало тепла.
Крепление : Регулятор напряжения 461400 прикреплен к алюминиевому радиатору с ребрами, который отводит тепло от самого регулятора. Крайне важно, чтобы устройство было установлено таким образом, чтобы обеспечивался поток охлаждающего воздуха.
Регулятор не защищен от атмосферных воздействий.
Если регулятор установлен на открытом воздухе и находится в корпусе, обязательно предусмотрите достаточную вентиляцию или используйте принудительную конвекцию, например вентилятор. Ребра радиатора регулятора рекомендуется располагать вертикально.
Электрические соединения – входной и выходной провода подключаются к двум разделительным полоскам в верхней части корпуса регулятора. Подключайте в соответствии с полярностью, указанной на корпусе. Провода желательно заканчивать обжимными лепестковыми клеммами, но если такие клеммы недоступны, провода, если они многожильные, должны быть скручены и залужены припоем, чтобы жилы проводов не могли соприкасаться друг с другом.
Корпус регулятора не имеет электрического соединения и не требует заземления, но при желании его можно заземлить.
Меры предосторожности – Рассеивание тепла – Регулятор сильно нагревается, если его эксплуатация приближается к максимальным номинальным значениям, или если существует большое падение напряжения между входом и выходом.
Нагрузка- При отсутствии электрической нагрузки (разомкнутая цепь) некоторые генераторы могут выдавать более 50 вольт, что в некоторых случаях может привести к необратимому повреждению регулятора.
Регулятор нельзя подключать к розетке 120 В переменного тока.
Обратная полярность — Необходимо соблюдать правильную полярность (плюс к плюсу, минус к минусу), иначе это приведет к необратимому повреждению цепи.
Короткое замыкание – Если на выходе произойдет короткое замыкание, а выходной ток превысит максимальное значение (5 ампер) в течение более чем нескольких секунд, это приведет к необратимому повреждению цепи.
Максимальная сила тока составляет 5 ампер — гарантия на этот продукт теряет силу, если применяется чрезмерный ток или напряжение.
Более подробная информация о том, как работает этот регулятор напряжения, простыми словами.
В случае 12-вольтовой батареи остаточное напряжение составляет около 13,6 В.
Когда батарея становится полностью заряженной и больше не потребляет ток от генератора, напряжение генератора будет стремиться подняться выше напряжения батареи до любое напряжение без нагрузки соответствует оборотам, при которых генератор вращается в это время.
Основной функцией регулятора напряжения является предотвращение перезарядки аккумулятора после его полной зарядки. Он также используется в приложениях постоянного тока 12 В, чтобы предотвратить повреждение 12-вольтовых приборов избыточным напряжением.
Пример : 12-вольтовая батарея разряжена до 10 вольт. Когда генератор начнет вращаться, ничего не произойдет, пока частота вращения и соответствующее выходное напряжение не достигнут напряжения на клеммах аккумулятора 10 вольт. Ток не может протекать в батарею до тех пор, пока обороты генератора не станут достаточно высокими, чтобы создать достаточное напряжение, чтобы превысить напряжение батареи, прежде чем может произойти зарядка.
Как только напряжение генератора превышает напряжение аккумулятора, в аккумулятор начинает поступать ток.
Чем быстрее вращается генератор, тем больший ток поступает в аккумулятор, но его напряжение остается прежним, чуть более 10 вольт для начала. Затем, когда аккумулятор заряжается, напряжение на его клеммах постепенно повышается, равно как и выходное напряжение, когда регулирование напряжения становится критически важным для защиты либо аккумулятора, либо устройства.
Напряжение генератора повышается вместе с батареей, так как они напрямую связаны друг с другом, поэтому их напряжения не могут быть разными — но как только батарея становится полностью заряженной — около 13,6 клеммного напряжения для 12В батареи — она больше не может поглощать энергии , поэтому электрическая нагрузка на генератор исчезает . Когда это произойдет, если генератор продолжит вращаться, его выходное напряжение возрастет до напряжения холостого хода при любых оборотах, на которых он работает, что вполне может составлять 30-40 вольт, что может привести к повреждению, если напряжение не будет ограничено.
регулятором.
Если вы можете контролировать напряжение батареи с помощью вольтметра, то вы можете просто отключить генератор от батареи, когда она заполнится. Если у вас нет возможности следить за уровнем заряда, лучше иметь регулятор напряжения. В случае прямого применения постоянного тока регулирование необходимо для предотвращения перенапряжения и необратимого повреждения устройства 12 В постоянного тока.
Примечание : Регулятор напряжения 461400 настроен на заводе на 13,6 В (выход). Внутри регулятора напряжения есть потенциометр, который при необходимости может сбрасываться на 13,6 В или ниже. Пожалуйста, свяжитесь с Windstream по телефону 802-425-3435, если вам требуется настройка
Что такое регулятор напряжения – подробное объяснение |
Интересно обсудить, что такое регулятор напряжения. Это обычная схема, которая широко используется в электронике для обеспечения постоянного уровня напряжения. Регулятор напряжения — это электронная схема, которая может поддерживать уровень напряжения, несмотря на несколько факторов, таких как увеличение входного напряжения, допуски и колебания температуры.
Например, ожидается, что схема будет иметь выходное напряжение 12 В, поэтому установите регулятор напряжения, чтобы постоянно поддерживать этот выходной сигнал 12 В. Существуют две основные категории регуляторов напряжения. Первый линейный, а второй переключающийся. Линейные могут быть последовательными или шунтирующими. Существует несколько классов импульсных стабилизаторов, но самые простые формы — это повышающе-понижающий и повышающе-понижающий, который представляет собой комбинацию этих двух.
Регулятор напряжения требуется для любых приложений, требующих постоянного уровня напряжения. Постоянный уровень напряжения просто означает, что уровень остается неизменным в любое время. Одним словом, прямолинейный уровень напряжения. Некоторыми цепями, для которых требуется регулятор напряжения, являются источники питания, эталонные схемы и любые интегральные схемы или подсхемы, чувствительные к напряжению.
Типы регуляторов напряжения Линейный регулятор напряжения С линейным стабилизатором напряжения проще всего иметь дело.
Его очень легко создать, и не нужно много технических знаний, чтобы понять его поведение. Он имеет две разновидности: последовательную и шунтовую.
Последовательный линейный регулятор — это тип, в котором он устанавливается последовательно с выходом или цепью, в которой используется регулятор, или просто с нагрузкой. Линейный регулятор серии
поддерживает регулирование напряжения, поглощая избыточную мощность, возникающую из-за разницы уровней входного и выходного напряжения.
Предположим, что регулятор напряжения имеет фиксированное регулирование напряжения 5 В, а уровень входного напряжения составляет 8 В. Чтобы поддерживать регулирование 5 В, внутренняя схема регулятора напряжения будет управлять избыточным напряжением 3 В, то есть разницей между входным напряжением 8 В и выходным напряжением 5 В.
Ниже представлен линейный регулятор популярной серии от Texas Instrument. Изображения взяты с сайта Texas Instruments.
Нажмите на ссылку ниже, если вы хотите посетить веб-сайт Texas Instruments.
http://www.ti.com/document-viewer/LM317-N/datasheet/abstract#SNVS7742093
LM317 — линейный регулятор с положительным переменным выходом. В приведенной выше схеме вход составляет 28 В, а выход можно отрегулировать до минимального уровня 1,25 В в соответствии со спецификацией LM317.
Рассеиваемая мощность последовательного линейного регулятора напряжения При использовании регулятора напряжения необходимо учитывать не только настройку выходного напряжения. Рассеиваемая мощность — это следующая очень важная вещь, на которую стоит обратить внимание. Схему последовательного линейного стабилизатора напряжения сделать несложно. Но с рассеиваемой мощностью нужно позаботиться. Рассеиваемая мощность — это мощность, которую поглощает регулятор. Это напрямую связано с нагревом или тем, насколько горячий регулятор. Чем вызвано такое рассеивание мощности? Это результат разности напряжений между входом и выходом, умноженной на ток нагрузки.
Например, на рисунке выше, если выходное напряжение установлено на 10 В, разница в напряжении составляет 18 В (28–10 В). Предположим, что ток нагрузки равен 1 А, это означает, что рассеиваемая мощность равна
Рассеиваемая мощность = (Vin – Vout) X Ток нагрузки = (28 В – 10 В) X 1 A = 18 Вт
18 Вт – это огромное рассеивание мощности и результат. до более высокой температуры корпуса. Это нужно контролировать, например, поставить радиатор на регулятор или охлаждающий вентилятор и так далее.
(2) Шунтирующий линейный регуляторШунтирующий линейный регулятор отличается от последовательного линейного регулятора тем, что он подключается к нагрузке или цепи, требующей регулируемого напряжения.
Другим отличием шунтирующего линейного регулятора от последовательного линейного регулятора является мощность. В большинстве случаев последовательный тип лучше, чем шунтирующий. Для шунтирующего типа также потребуется последовательный резистор, чтобы рассеивать избыточную мощность.
Без этого последовательного резистора он работать не будет. Самым простым примером шунтирующего линейного регулятора является диод Зенера.
Нижняя схема использует стабилитрон для поддержания регулируемого напряжения на нагрузке. Как обсуждалось выше, добавляется последовательное сопротивление. Если стабилитрон имеет напряжение пробоя 12 В, это означает, что на нагрузку не будет подаваться напряжение выше 12 В. Если уровень Vin равен 20 В, избыточное напряжение будет поглощаться последовательным сопротивлением, что приведет к рассеиванию мощности.
Настройка серии R для шунтирующего регулятораПример: Vzener = 12 В, Vin = 20 В, ток нагрузки = 2 А, Rseries = ?
(a) Ток нагрузки + ток шунта = ток, протекающий через серию R
( Где Ток шунта — это ток, необходимый стабилитрону для поддержания регулирования напряжения. максимальный уровень, просто получите среднее значение и используйте его.)
Предположим, что шунтирующий ток равен 0,01 А.
Таким образом,
2A + 0,01A = Ток, протекающий в Rсерию = 2,01A
(b) Rseries = (Vin – Vshunt) / Ток, протекающий в Rсерию
= (20 В – 12 В) / 2,01 А = 3,98 Ом
(Где Vshunt – это регулировка напряжения стабилитрона)
Выберите значение резистора, ближайшее к расчетному значению, и повторите расчет
(c) Предположим, что выбрано сопротивление 3,9 Ом, новый ток, протекающий в серию R, будет равен
Ток, протекающий в серию R = (20 В – 12 В) / 3,9 Ом = 2,051 А
Ток нагрузки фиксирован. при 2А, поэтому новый ток Зенера составляет 0,051А. Проверьте техническое описание, если это не превышает предел.
(d) Вычисление рассеиваемой мощности серии R
Последовательный резистор поглощает огромную мощность, поэтому очень важно правильно подобрать его размер. Рассеиваемая мощность на Rseries составляет
Pdiss = (Ток, протекающий по Rseries) X (Ток, протекающий по Rseries) X Rseries = 2,051 A X 2,051 A X 3,9 Ом = 16,4 Вт
.
рассеяние мощности.
Если хотите узнать, как линейный регулятор обеспечивает стабилизацию и что внутри микросхемы, читайте мою статью How Linear Regulator Provides Output Regulator.
Импульсный регулятор напряженияКак рассмотренные выше линейные регуляторы, так и шунтирующие линейные регуляторы подходят только для маломощных приложений. Хотя последовательный линейный регулятор может предложить более высокую мощность, чем шунтирующий линейный регулятор, но все же это очень низкая мощность, если мы говорим об источнике питания. В блоке питания используется импульсный регулятор напряжения.
Импульсный регулятор напряжения использует силовой электронный переключатель, который непрерывно переключается между состояниями «включено» и «выключено», а также заряжает и разряжает цепь бака. Затем существует механизм контура управления, который отвечает за регулирование системы для достижения стабильного выхода. В отличие от линейных регуляторов напряжения, которые просты в конструкции, импульсные регуляторы напряжения более сложны.
Однако он может обеспечивать работу с высокой мощностью из-за очень малых потерь мощности по сравнению с линейными версиями.
Обычно используемые импульсные стабилизаторы напряжения на сборках печатных плат: понижающий (понижающий), повышающий, комбинация двух двух, то есть понижающий-повышающий, обратноходовой, sepic и т. д.
Если вы хотите узнать больше об импульсных источниках питания и топологиях, прочтите мои статьи «Принцип работы и конструкция импульсного источника питания» и «Объяснение импульсного источника питания с распространенными топологиями».
Если вы хотите узнать, как импульсный источник питания регулирует напряжение, прочитайте мою статью «Как импульсный источник питания регулирует выходное напряжение».
У меня также есть статья под названием «Моделирование линейного источника питания переменного тока постоянного тока в LTSpice: пошаговое руководство». Это даст вам руководство по моделированию простого линейного источника питания переменного тока в LTspice.
LTSpice — это бесплатная программа от Linear Technology. Если вы хотите узнать, как начать моделирование LTSpice, прочитайте мою статью Учебники по моделированию цепей LTSpice для начинающих.
Для получения дополнительных руководств по LTSpice выберите из списка нужную тему.
Понижающие преобразователиВ силовой электронике понижающий регулятор напряжения также называется понижающим импульсным преобразователем. Это понижающий импульсный регулятор, выходной сигнал которого ниже входного. Например, на входе 12 В, на выходе 5 В. Ниже приведена схема силовой части понижающего преобразователя.
Схема понижающего преобразователяПонижающий преобразователь представляет собой переключающий преобразователь с рабочим циклом. Полное объяснение рабочего цикла см. в статье «Вывод рабочего цикла понижающего преобразователя».
Хотите узнать подробности конструкции понижающего преобразователя? Прочтите мою статью «Учебник по проектированию конвертера Buck».
Или, может быть, вам интересно узнать, как определить размер или выбрать индуктор понижающего преобразователя, прочитайте статью «Размер индуктора понижающего преобразователя и настройка его работы».
Если вы хотите спроектировать понижающий преобразователь, но пока не имеете достаточных знаний, не беспокойтесь. У меня есть готовый шаблон, который сделает дизайн для вас. Перейдите к шаблону проектирования Buck Converter Mathcad.
Повышающие импульсные преобразователиЕсли понижающий преобразователь называется понижающим импульсным регулятором, то повышающий преобразователь, с другой стороны, называется повышающим импульсным регулятором. Его выход выше, чем его вход. Например, выход 20 В от входа 10 В. Ниже приведена общая схема повышающего преобразователя.
Повышающий преобразователь также является импульсным преобразователем с регулируемым рабочим циклом. Если вы хотите узнать больше о рабочем цикле, прочитайте статью Как рассчитать рабочий цикл повышающего преобразователя.
