Компенсационный линейный стабилизатор напряжения: Линейные стабилизаторы — radiohlam.ru — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Линейные стабилизаторы — radiohlam.ru

проекты и схемы линейных стабилизаторов

21.08.2022Линейные стабилизаторы, ПитаниеКомментарии: 0rhf-adminМетки: tl431, параметрический стабилизатор, стабилизатор напряжения, стабилитрон

Сегодня речь пойдёт о древней, но до сих пор широко используемой микросхеме TL431, которую иногда называют «интегральным» или «программируемым» стабилитроном. Собственно говоря, чаще всего она и используется как замена мощного стабилитрона для создания микромощных источников постоянного напряжения и тока. Ниже показано её обозначение и функциональная схема: Как видите, схема TL431 достаточно простая и состоит из …

14.01.2018Линейные стабилизаторы, Питание, ТехнологииКомментарии: 2rhf-adminМетки: solderless breadboard, макетная плата

В продолжении темы о макетных платах, хочу поделиться своим опытом изготовления модуля питания для беспаечных макетных плат. В буржуйских интернет-магазинах такой модуль называется Breadboard Power Supply.

Итак, как я уже сказал, в магазинах такой модуль найти можно, но все магазинные модули меня по тем или иным причинам не устроили, — то цена кусается, то разъёмы …

11.10.2012Линейные стабилизаторы, Питание, ТеорияКомментарии: 0rhf-adminМетки: компенсационный стабилизатор, стабилизатор напряжения

Итак, схема простейшего компенсационного стабилизатора напряжения изображена на рисунке справа. Обозначения: IR — ток через балластный резистор (R0) Iст — ток через стабилитрон Iн — ток нагрузки Iвх — входной ток операционного усилителя Iд — ток через резистор R2 Uвх — входное напряжение Uвых — выходное напряжение (падение напряжения на нагрузке) Uст — падение напряжения …

01.10.2012Линейные стабилизаторы, Питание, ТеорияКомментарии: 0rhf-adminМетки: параметрический стабилизатор, стабилизатор напряжения

Итак, справа изображена схема простейшего транзисторного стабилизатора напряжения. Обозначения: Iк — коллекторный ток транзистора Iн — ток нагрузки Iб — ток базы транзистора IR — ток через балластный резистор Uвх — входное напряжение Uвых — выходное напряжение (падение напряжения на нагрузке) Uст — падение напряжения на стабилитроне Uбэ — падение напряжения на p-n переходе база-эмиттер …

26.

09.2012Линейные стабилизаторы, Питание, ТеорияКомментарии: 0rhf-adminМетки: параметрический стабилизатор, стабилизатор напряжения

Параметрический стабилизатор напряжения — это устройство, в котором стабилизация выходного напряжения достигается за счет сильной нелинейности вольт-амперной характеристики электронных компонентов, использованных для построения стабилизатора (т.е. за счет внутренних свойств электронных компонентов, без построения специальной системы регулирования напряжения). Для построения параметрических стабилизаторов напряжения обычно используются стабилитроны, стабисторы и транзисторы. Из-за низкого КПД такие стабилизаторы находят применение …

20.02.2010Линейные стабилизаторы, Проекты, СветотехникаКомментарии: 0rhf-adminМетки: источник тока, операционник, операционный усилитель, светодиодный драйвер

Как известно, — для питания светодиодов требуется стабильный ток. Устройство, способное питать светодиоды стабильным током, называется драйвером светодиодов. Эта статья посвящена изготовлению такого драйвера с использованием операционного усилителя. Итак, главная идея заключается в том, чтобы стабилизировать падение напряжения на резисторе известного номинала (в нашем случае — R3), включенном в цепь последовательно с нагрузкой (светодиодом). Поскольку …

Линейные стабилизаторы напряжения | Основы электроакустики

Линейные стабилизаторы напряжения

Выходное напряжение на выходе фильтра обычно имеет значительные пульсации, так как емкости конденсаторов не могут быть выбраны бесконечно большими. Кроме того, выходное напряжение таких схем сильно зависит от колебаний напряжения сети и изменения нагрузки. Для уменьшения влияния этих факторов обычно используют стабилизаторы напряжения.

Стабилизатор напряжения (СН) – это устройство, поддерживающее с определенной точностью неизменным напряжение на нагрузке. Обычно СН представляет собой замкнутую систему автоматического регулирования напряжения, в которой выходное напряжение поддерживается равным или пропорциональным стабильному опорному напряжению, создаваемому специальным источником опорного напряжения (ИОН). Стабилизаторы такого типа, называемые компенсационными, содержат регулирующий элемент (биполярный или полевой транзистор), включаемый последовательно или параллельно нагрузке. Регулирующий элемент может работать в активном (непрерывном) режиме, в этом случае стабилизатор называется линейным или с непрерывным регулированием, а также в ключевом режиме. В этом случае стабилизатор называется ключевым или импульсным.

Линейные стабилизаторы делятся на параметрические и компенсационные. Параметрические стабилизаторы являются простейшими устройствами, в которых малые изменения выходного напряжения достигаются за счет применения электронных приборов, характеризующихся ярко выраженной нелинейностью вольт-амперной характеристики. Схема и принцип действия такого стабилизатора рассматривались в главе 4.

Параметрические стабилизаторы применяются в основном для построения источников опорного напряжения (ИОН). Так как стабильность ИОН определяет качество компенсационных стабилизаторов, то к стабилитронам применяются особые требования по стабильности характеристик. Чтобы повысить коэффициент стабилизации, применяют температурно-компенсиро-ванные двух- и трехвыводные стабилитронные интегральные микросхемы. Такие ИМС имеют в своем составе транзисторы, операционные усилители и обладают весьма стабильными характеристиками. На рис.17.2, а показана схема источника опорного напряжения TL431С (отечественный аналог – 142ЕН19). Это недорогой источник опорного напряжения на «программируемом стабилитроне», его схема включения показана на рис.17.2, б.

Рис.17.2. ИМС ИОН (а) и схема ее включения (б)

«Стабилитрон» включается, когда управляющее напряжение достигает 2,75 В («стабилитрон» собран из биполярных транзисторов). Этот прибор по управляющему входу потребляет то всего лишь в несколько микроампер и имеет малый температурный коэффициент выходного напряжения. При указанных в схеме параметрах на выходе получается стабилизированное напряжение 10 В.

Компенсационные стабилизаторы (рис.17.3) представляют собой замкнутые системы автоматического регулирования. Характерными элементами компенсационного стабилизатора является ИОН, элемент сравнения и усиления (ЭСУ) и регулирующий элемент (РЭ).

Рис.17.3. Структурная схема компенсационного стабилизатора

Напряжение на выходе стабилизатора или некоторая часть этого напряжения сравнивается с эталонным напряжением. В зависимости от их соотношения ЭСУ вырабатывает сигнал для РЭ, изменяющий режим его работы таким образом, чтобы напряжение на выходе стабилизатора оставалось практически постоянным.

Чаще всего РЭ включают последовательно с нагрузкой. В этом случае стабилизатор называют последовательным. В случае включения РЭ параллельно нагрузке стабилизатор называют параллельным.

Простейшим последовательным стабилизатором (рис.17.4) напряжения является эмиттерный повторитель, база транзистора которого подключена к источнику опорного напряжения. В схеме опорное напряжение получается с помощью параметрического стабилизатора на стабилитроне VD и резисторе R.

Рис.17.4. Простейший компенсационный стабилизатор напряжения

За чет отрицательной обратной связи по напряжению выходное напряжение стабилизатора устанавливается равным величине U_ВЫХ = U_ОПОРН – U_БЭ.

Схема работает следующим образом. Возьмем для примера, что входное напряжение увеличилось. В первый момент выходное напряжение также будет увеличиваться, управляющее напряжение транзистора U_БЭ = U_ОПОРН – U_ВЫХ уменьшается, транзистор подзапирается, сопротивление коллектор-эмиттер его увеличивается, а выходное напряжение уменьшается, компенсируя изменение входного сигнала. В данной схеме транзистор совмещает в себе функции ЭСУ и РЭ. Для улучшения параметров схемы дополнительно включают усилитель сигнала рассогласования (рис.17.5).

Рис.17.5. Стабилизатор напряжения с усилителем на ОУ

Недостатком таких схем является критичность к короткому замыканию (КЗ) на выходе. В случае короткого замыкания рассеиваемая на транзисторе мощность превысит допустимую и транзистор выйдет из строя. Для защиты схемы от КЗ используется принцип, который поясняется схемой, приведенной на рис.17.6.

Рис.17.6. Стабилизатор с защитой от короткого замыкания

Для защиты от КЗ в схему дополнительно введены резистор R₃ и транзистор VT₂. Если произойдет недопустимое увеличение тока, то падение напряжения на R₃ превысит величину, равную приблизительно 0,6 В, транзистор VТ₂ откроется и предотвратит дальнейшее увеличение базового тока транзистора VT₁.

В настоящее время стабилизаторы напряжения выпускаются в виде интегральных микросхем. Наиболее известная серия отечественных ИМС компенсационных линейных стабилизаторов – серия К142ЕН. В эту серию входят стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением, с регулируемым выходным напряжением и двухполярным и входным и выходным напряжением.

ИМС стабилизаторов имеют всего три внешних вывода (вход, выход и общий) и настраивается изготовителем на нужное фиксированное напряжение. На рис. 17.7 показано, как легко сделать стабилизатор, например на 5 В с применением одной из этих схем.

Рис.17.7. Стабилизатор на ИМС К142ЕН5

Конденсатор, поставленный параллельно выходу, улучшает переходные процессы и удерживает полное выходное сопротивление на низком уровне при высоких частотах. ИМС стабилизаторов выпускаются в пластмассовых и металлических корпусах, как и транзисторы. На рис. 17.8 приведена схема блока питания с ИМС стабилизатора напряжения.

Рис.17.8. Блок питания на ИМС стабилизатора напряжения

В тех случаях, когда через нагрузку необходимо пропускать ток, превышающий предельно допустимые значения интегральных стабилизаторов, микросхему дополняют внешними регулирующими транзисторами (рис.17.9).

ИМС стабилизаторов, как правило, снабжены внутренней защитой от повреждений в случае перегрева или чрезмерного тока нагрузки (ИМС не «сгорает», а выключается). Кроме того, предусмотрена защита прибора при выходе его из области безопасной работы за счет уменьшения предельно возможного выходного тока при увеличении разности входного и выходного напряжений.

Рис.17.9. ИМС стабилизатора с внешним транзистором

ИМС стабилизаторов дешевы, удобны в использовании, имеют широкую номенклатуру. Такое разнообразие схем дает возможность разработчикам не «изобретать» самостоятельно схемы стабилизаторов, а выбирать готовые по каталогам фирм-производителей.

Основной недостаток линейных СН – малый коэффициент полезного действия. КПД схемы зависит от соотношения входного U_ВХ и выходного U_ВЫХ . Для большинства линейных стабилизаторов значение КПД невелико и не превышает 50%, однако известны схемные решения, увеличивающие КПД до 90%. Особенно невыгодно применение линейных СН в случае большой разницы входного и выходного напряжения, отметим также, что все линейные СН являются понижающими, то есть U_ВЫХ для них всегда ниже U_ВХ.

LDO регулятор напряжения с эффективной компенсацией частоты тока (2002) | Olivier Bonto

Патент •

Olivier Bonto ¹

Texas Instruments ¹

23 May 2002-

Резюме: Внутренний линейный регулятор напряжения с низким падением напряжения преодолевает ограничение ( 20) ноль, который движется в том же направлении и имеет ту же амплитуду, что и у выходного полюса, не воспринимая часть тока нагрузки. Линейный регулятор (200) напряжения с малым падением напряжения, имеющий частотную компенсацию в соответствии с настоящим изобретением, включает в себя усилитель (202) ошибки, проходной N-МОП-транзистор (204), схему переменной компенсации (C i , 206) и схему стабилизации. (208, 210, I 3, I 4). Усилитель (202) ошибки включает в себя вход источника питания, соединенный с первым источником питания, неинвертирующий вход, соединенный с опорным напряжением, инвертирующий вход и выходную клемму. Транзистор прохода NMOS (204) включает в себя исток, соединенный с выходным зажимом регулятора напряжения, сток, соединенный со вторым источником питания, и затвор, соединенный с выходным зажимом усилителя ошибки. Сеть переменной компенсации (C i , 206) соединяется с усилителем ошибки. Более конкретно, переменная компенсационная цепь может включать в себя RC-цепь, содержащую резистивный транзистор (206) и емкость (C i ), соединенные последовательно. Схема стабилизации (208, 210, I 3 , I 4 ) связана между проходным N-МОП-транзистором (204) и резистивным транзистором (206), так что отношение импеданса N-МОП-транзистора (204) к импедансу резистивный транзистор (206) является постоянным.

…подробнееЧитать меньше

Темы: Регулятор с малым падением напряжения (64%), Общий источник (64%), Усилитель с прямой связью (63%), Буферный усилитель (63%), Общая база (63%) … Читать больше

Цитаты

PDF

Открытый доступ

Подробнее фильтры

Патент •

Semiconductor Integrated Current Devic 1 , Рё Мори ¹, Ю. Ясу ¹ •Учреждения (1)

Renesas Electronics ¹

09 ноября 2007

Резюме: Настоящее изобретение направлено на точное управление низким напряжением без значительного увеличения площади схемы в конструкции с низким энергопотреблением. . В случае перевода области в низкоскоростной режим системный контроллер выдает сигнал запроса и разрешающий сигнал на контроллер переключателя питания и маломощную схему возбуждения соответственно для выключения переключателя питания и выполнения управление таким образом, чтобы уровень напряжения виртуального опорного потенциала становился примерно от 0,2 В до примерно 0,3 В. Область работает на напряжениях между напряжением питания и виртуальным опорным потенциалом, так что она управляется в низкоскоростном режиме.

…читать дальшечитать меньше

127 ссылок

Патент•

Эффективная частотная компенсация для линейных регуляторов напряжения •Institutions (1)

Texas Instruments ¹

27 февраля 2004

Резюме: В настоящей заявке описывается схема частотной компенсации для схемы линейного регулятора напряжения или его частный случай, регулятор напряжения с малым падением напряжения (LDO). ). Согласно одному варианту осуществления схема частотной компенсации включает в себя две схемы, схему компенсации внутреннего контура (240) и схему (245) на выходе, параллельную одному из резисторов делителя выходного напряжения (235). Эти два компенсационных элемента (240, 245) не являются взаимозависимыми и могут регулироваться отдельно, чтобы обеспечить более оптимальную частотную компенсацию. Преимущества включают в себя меньшие элементы схемы компенсации, экономию площади кристалла или платы, лучший запас по фазе по сравнению с изменениями технологии процесса и условиями эксплуатации, а также простоту настройки конструкции.

…читать дальшечитать меньше

59 цитирований

Патент•

Метод компенсации, обеспечивающий стабильность в широком диапазоне номиналов выходного конденсатора 1 •Institutions (1)

Linear Technology ¹

21 января 2005

Реферат: Раскрытая схема усилителя и буфера, например, для линейного регулятора напряжения, содержит входной усилительный каскад, интегратор и единичный выходной каскад усиления. Схема компенсации выходного каскада обеспечивает стабильную работу в широком диапазоне выходной емкости. Для выходной емкости от низкой до умеренной конструкция выходного каскада эффективно подталкивает выходной полюс к высоким частотам, в то время как внутренний полюс, обеспечиваемый интегратором, является доминирующим и снижает усиление на более низких частотах. Для высокой выходной емкости входной импеданс буфера связывает внутренний полюс и выходной полюс, так что выходной полюс становится доминирующим, а внутренний полюс перемещается на более высокие частоты, поддерживая стабильность. Это соединение входного импеданса может использовать сопротивление база-эмиттер биполярного переходного транзистора, подключенного к внутреннему узлу, или соединение может использовать МОП-транзистор и отдельную RC-цепь.

…читать дальшечитать меньше

56 цитирований

Патент•

Линейный регулятор и метод для него

[…]

Stephen W. Dow, Praveen Manapragada, David F. Moeller 62 100 6 Apr

3 40 90

Резюме: В одном варианте осуществления линейный регулятор сформирован с регулируемой схемой компенсации Миллера, которая изменяет ноль линейного регулятора пропорционально току нагрузки, подаваемому регулятором.

…читать дальшечитать меньше

40 СИТАЦИИ

Патент •

LDO Линейный регулятор с улучшенным переходным откликом

[…]

Mithlesh Shrivas ¹, Mayank Jain ¹ • Институты (1)

FreeSecal SemicandOctor ¹66 (1)

11 января 2011 г.

Аннотация: Система регулятора LDO имеет первую и вторую схемы токовых зеркал, подключенные к ее выходной клемме. На нагрузку, подключенную к выходной клемме, подается постоянное напряжение. Изменения в нагрузке, которые вызывают изменения в величине выходного напряжения, приводят к тому, что одна из первых или вторых схем токового зеркала генерирует ток, который изменяет величину напряжения на затворе проходного транзистора. Изменение напряжения затвора по очереди изменяет ток стока проходного транзистора, который изменяет выходное напряжение, чтобы противодействовать изменению величины выходного напряжения. Использование первой и второй схем токового зеркала позволяет избежать необходимости в большом нагрузочном конденсаторе и очень широкой полосе пропускания обычного стабилизатора LDO.

… Прочитайте Moreread Mest

37 Цитаты

COLLAPSE

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

PDF

Открытый доступ

Подробнее Filters

Патент •

. Текущий-сэффективный. улучшенная регулировка нагрузки и частотная характеристика

[…]

Corsi Marco ¹ , Габриэль А. Ринкон-Мора ¹ •Учреждения (1)

Texas Instruments ¹

12 May 1999

Реферат: Раскрыты регулятор (10) напряжения с малым падением напряжения (LDO) и система (100), включающая их. Усилитель ошибки (38) управляет напряжением затвора транзистора истокового повторителя (24) в ответ на разницу между напряжением обратной связи (V FB ) с выхода (V OUT ) и опорным напряжением (V REF ). Исток транзистора истокового повторителя (24) подключен к затворам выходного транзистора (12), который управляет выходом (V OUT) от входного напряжения (V IN) в ответ на транзистор истокового повторителя (24). Затвор токового зеркального транзистора (14) также соединен с затвором выходного транзистора (12) и отражает выходной ток с гораздо меньшим коэффициентом. Ток зеркала проходит через сеть транзисторов (18, 22) и управляет проводимостью первого транзистора обратной связи (28) и второго транзистора обратной связи (35), каждый из которых подключен к истоку транзистора истокового повторителя (24). и параллельно со слабым источником тока (34). Отклик первого транзистора обратной связи (28) замедляется резистором (32) и конденсатором (30), в то время как второй транзистор обратной связи (35) не задерживается. Таким образом, второй транзистор (35) обратной связи способствует переходной характеристике, в частности, при разрядке емкости затвора выходного транзистора (12), в то время как первый транзистор (28) обратной связи частично компенсирует эффекты регулирования нагрузки.

… Прочитайте Moreread Mest

210 Цитаты

Патент •

PMOS Регулятор напряжения напряжения с использованием невержающего переменного усиления.シー•Учреждения (1)

Texas Instruments ¹

20 сентября 2001

Резюме: ЗАДАЧА, ПОДЛЕЖАЩАЯ РЕШЕНИЮ: Улучшить стабильность и характеристику PSRR встроенного компенсирующего стабилизатора напряжения с малым падением напряжения на основе ПМОП. РЕШЕНИЕ: Для этого регулятора напряжения 200 используется неинвертирующий каскад 202 усилителя с регулируемым коэффициентом усиления. в соответствии с уменьшением тока нагрузки, а второй полюс регулятора 200 напряжения поднимается до единичной или более частоты усиления регулятора напряжения. Коэффициент усиления неинвертирующего усилителя 202 с регулируемым коэффициентом усиления регулируется в соответствии с током нагрузки, переносимым в силовом PMOS-устройстве 206, чтобы уменьшить коэффициент усиления в соответствии с увеличением тока нагрузки, а ширина полосы единичного усиления контура, сформированного в компенсирующий конденсатор 208 по существу поддерживается постоянным.

…читать дальшечитать меньше

133 упоминания

Патент•

Дополнительная схема выходного каскада повторителя и метод для регулятора напряжения с малым падением напряжения

[…]

Дэвид А. Хейсли

6 R Larson

¹ •Учреждения (1)

Texas Instruments ¹

30 октября 2000

Резюме: Регулятор напряжения с малым падением напряжения (LDO) включает выходной каскад с проходным устройством и разрядным устройством. устройство, расположенное в комплементарных конфигурациях повторителя напряжения как для источника тока нагрузки, так и для приема тока нагрузки от проводника регулируемого выходного напряжения. Проходное устройство и разгрузочное устройство управляются через единую петлю обратной связи.