Бестрансформаторный преобразователь напряжения — Ремонт электронной техники
Преобразователь основан на ШИМ-генераторе. Генератор транзисторами подключает конденсатор то параллельно источнику питания, то последовательно. Это даёт почти удвоенное напряжение; почти- потому что на диодах существует небольшое падение напряжения. Для тех кто не хочет паять схему ШИМ-генератора, может использовать готовый. ШИМ-генераторы самые разные очень дёшево продаются на aliexpress. К ним остаётся добавить выходные транзисторы, два конденсатора, и два диода.
С выхода генератора сигналы попадают на формирующие цепи. Это необходимо чтобы получить нужную форму сигналов, исключающих одновременное открытие обоих транзисторов (в идеале- как на рисунке справа от схемы). Конденсаторы в цепях баз- форсирующие ёмкости для ускорения срабатывания транзисторов, а подключённые с ними параллельно резисторы- для ограничения постоянного тока базы. Точность номиналов резисторов и конденсаторов +/- 10%.
Выходной конденсатор как минимум на удвоенное максимальное напряжение питания (30В минимум). Я использовал микросхему К561ЛА7. Допустимое напряжение питания этой микросхемы- 3…15В. Потребление схемы в холостом режиме 12мА. Радиаторы на транзисторы не нужны. Как и в трансформаторных преобразователях, при увеличении выходного напряжения в два раза, сила тока уменьшается в два раза, соответственно суммарное потребление тока будет равно удвоенному току нагрузки плюс 12мА холостого хода.
При напряжении питания 7,5В максимальный ток нагрузки 60мА, а при 15В- 112мА. Выходное напряжение при этом снижается на 15…20% от максимального. Я сильно удивился, т.к. в первоисточниках обещали до двух ампер. Как выяснилось, даже промышленные микросхемы, работающие по такому принципу, выдают ток от 30 до 50мА, и лишь некоторые- до 200мА.
Возможные пути решения проблемы: 1)форму сигнала, подаваемого на бызы, максимально приблизить к меандру 2)свести к минимуму промежутки времени, когда оба транзистора закрыты 3)увеличить частоту генератора 4)в один из полутактов конденсатор заряжается, в другой- выдаёт ток в нагрузку.
Можно вместо одного поочерёдно переключать два конденсатора с запитки от источника питания- на нагрузку.
Стал смотреть форму сигнала. Вот сигнал на базе транзистора КТ816:
Сигнал страшный, но главное что его границы чётко сформированы. А вот сигнал с базы транзистора КТ817:
Спадающий фронт сигнала пологий. Для увеличения запирающего тока увеличена ёмкость форсирующего конденсатора в базе КТ817 до 68нФ и между базой и эмиттером поставлен резистор 470 Ом. Теперь сигнал на базе КТ817 выглядит так:
Изначально схема была собрана с симметричным мультивибратором, но он запускался один раз из пяти включений. Поэтому его пришлось заменить на релаксационный генератор. Импульс логической единицы у него немного короче паузы, но это не существенно.
Первоисточники:
http://cxem.net/pitanie/5-118.php
http://radiostorage.net/?area=news/2779
А вот ещё похожая схемка: http://malmon.ru/radioehlektronika/istochniki-pitaniya/moshhnyjj-bestransformatornyjj-preobrazovatel-napryazheniya-30v-2a.
html (Stephenson P. Cheap voltage doubler.- Wireless World. 1983, Vol. 89. N 1573, р. 59. (Радио 2-85, с.61) 15 июня 2010)
22.06.2018
Решил повторить опыт с этой платой. Перепаял диоды с неизвестных на 1N4007. Конденсаторы подобрал с наилучшим параметром ESR. Микросхему я использовал К561ЛА7; максимальное напряжение питания у неё 18В. Поэтому конденсатор что подключён к транзисторам я поставил на 25В, а конденсатор на выходе на удвоенное напряжение я поставил на 50В.
Питание подал 12,2В. На выходе 22,2В. При подключении резистора 340 Ом напряжение падает до 20,8В, а ток составляет 60мА. Резистор сильно греется. Ток небольшой, но этого достаточно чтобы запитать какуюнибудь микросхемку. И самое главное что просадка напряжения незначительная.
Tags: бестрансформаторный, емкостной преобразователь, преобразователь
Импульсный блок питания для УМЗЧ 800 Вт на микросхемах К561ЛА7, К561ЛА8, К561ТМ2 и на транзисторах КП707 | РадиоДом
Импульсный блок питания для УМЗЧ 800 Вт на микросхемах К561ЛА7, К561ЛА8, К561ТМ2 и на транзисторах КП707 | |
Предлагаемый импульсный блок питания работает как двухтактный преобразователь с трансформатором, первичная обмотка которого имеет отвод от середины. Сетевой трансформатор Т1 фабричный ТС-10-1 или любой другой сетевой от старой советской радиоаппаратуры с напряжением на вторичной обмотке 10…12,5 вольт при токе нагрузки более 150 мА. Катушку L1 сетевого фильтра наматывают на кольце из феррита марки М2000НМ1 размером К31Х18,5х7 медным проводом ПЭВ-1 1,1 мм (2х25 витков), силовой трансформатор Т2 на 3 склеенных вместе кольцах из феррита той же марки размером К45х28х12. Обмотка I содержит 2х43 витка медного провода ПЭВ-2 1,21 мм (наматывают в два провода), обмотки II и III по 7 витков (в пять проводов ПЭВ-2 0,85 мм), обмотка IV 2 витка ПЭВ-2 0,85 мм. Магнитопроводы дросселей L2, L3 ферритовые (1500НМЗ) стержни диаметром 0,6 мм и длиной 2,5 см (подстрочники от броневых сердечников Б48).
FU1 — плавкий предохранитель на 5 ампер VD1 — VD4 — Д246 VD5 — КЦ402Д VD6 — Д810 VD7 — VD12 — КД217А VD13 — VD20 — КД2997А FU1 плавкий предохранитель на 6 ампер C1 — 0,22 мкФ х 630 вольт C2 — 0,22 мкФ х 630 вольт C3 — 1500 мкФ х 350 вольт C4 — 0,47 мкФ х 400 вольт C5 — 1000 мкФ х 25 вольт C6 — 33 мкФ х 16 вольт C7 — 680 мкФ х 10 вольт C8 — 1 мкФ C9 — 240 пФ C10 — 47 пФ C11 — 47 пФ C12 — 0,01 мкФ х 750 вольт C13 — 0,01 мкФ х 750 вольт C14 — C21 — 4,7 мкФ х 63 вольт C22 — 2200 мкФ х 63 вольт C23 — 2200 мкФ х 63 вольт C24 — 4,7 мкФ х 63 вольт C25 — 4,7 мкФ х 63 вольт R2 — 1 кОм R3 — 8,2 кОм R4 — 6,8 кОм R5 — 6,8 кОм R6 — 1,6 кОм R7 — 1,6 кОм R8 — 270 Ом R9 — 270 Ом R10 — 390 Ом R11 -390 Ом R12 — 51 Ом R13 — 51 Ом R14 — 2 кОм R15 — 2 кОм R16 — 10 кОм R17 — 10 кОм VT1 — КТ817Б VT2 — КТ315Г VT3 — КТ315Г VT4 — КТ315Г VT5 — КТ361Е VT6 — КТ361Е VT7 — КТ3102Ж VT8 — КТ3102Ж VT9 — КП707Б2 VT10 — КП707Б2 | |
Можно применить для питания двухканального усиленного варианта УМЗЧ. Напряжение питания блока питания 190…230 вольт, номинальное выходное напряжение (при входном значении 230 вольт) 2 х 50 вольт, максимальная мощность нагрузки 800 Ватт, пиковая может доходить до 1000 Ватт. Рабочая частота генератора преобразования 90000 Герц.
10 микросхем К561ЛА7 Российский клон CD4011 CD4011A РЕДКИЙ СССР К561.
..Описание
|
Еще от этого поставщика
2020 Гинекологический РЕКТАЛЬНО-ВАГИНАЛЬНЫЙ ДИСТАНЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРОД+ПРОВОД ДЛЯ ДЭНАС КОСМОДИК DOVE
ПУЛЬТ ДИСТАНЦИОННЫЙ Гинекологический РЕКТАЛЬНЫЙ АНАЛЬНЫЙ ВАГИНАЛЬНЫЙ + ПРОВОД ДЛЯ ДЭНАС КОСМОДИК DOVE MiHEALTH Myoscen ENART
Их можно использовать с аппаратами ДЭНАС, КОСМОДИК ТЭНС и другими.
Продавец: магазин
$68.
00
2020 ПЕРЧАТКИ ДИСТАНЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ+ ПРОВОД ДЛЯ ДЭНАС КОСМОДИК DOVE MiHEALTH Myoscen ENAR
Перчатки + ПРОВОД ДЛЯ ДЭНАС КОСМОДИК DOVE MiHEALTH Myoscen ENART
Их можно использовать с аппаратами ДЭНАС, КОСМОДИК и другими.
Вы можете выбрать порт в меню.
Товары будут отправлены на второй-третий день после оплаты заказной приоритетной авиапочтой.
Доставка обычно занимает от 10 до 14 дней (около недели для Европы).
Если вы хотите использовать другие способы доставки, напишите мне.
ВСЕ международные покупатели Добро пожаловать! Доставка фиксированная для всего мира:
БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА ПО ВСЕМУ МИРУ
ОБЪЕДИНИМ НЕСКОЛЬКО ВЫИГРЫШЕЙ, ЧТОБЫ ЭКОНОМИТЬ НА ДОСТАВКЕ Гарантия качественной упаковки
Гарантия 30 дней:
Мы гарантируем вам полное удовлетворение всеми моими продуктами.
Если вы получили товар, который не заказывали, или если заказанный вами товар был поврежден или неисправен.
Продавец: магазин
$56.
00
Отзывы
Доставка и политика
Оплата
Я принимаю только PayPal или кредитные карты.
• Ваши товары будут изготовлены и отправлены только после оплаты.
• Если у вас нет учетной записи Paypal и вы хотите оплатить кредитной картой, ознакомьтесь с этим пошаговым руководством в PayPal:
https://www.paypal.com/webapps/mpp/pay-online.
Ваш заказ будет отправлен только после оплаты. Это означает, что если вы платите через электронные чеки Paypal, возможна задержка в 3-5 рабочих дней. Вы можете проверить статус вашего платежа в своем аккаунте Paypal или в соответствующем счете здесь, на Lavky.
Доставка
Все товары в заказе будут надежно упакованы и отправлены в течение 1-3 рабочих дней после оплаты.
Некоторые элементы могут занять больше времени. Если время обработки составляет более 7 дней, это четко указано в описании товара.
Адрес доставки:
• Пожалуйста, убедитесь, что ваш адрес доставки правильный при оформлении заказа.
Мы отправим ваш заказ на адрес, указанный при оформлении заказа Lavky.com, а не на адрес, указанный в Paypal.
Условия доставки
Мы всегда отправляем посылки с номером отслеживания. Мы сообщим вам номер для отслеживания, как только ваш заказ будет подготовлен и отправлен.
Обычно доставка занимает от полутора до четырех недель.
Обратите внимание, что сроки доставки могут меняться в зависимости от вашего местонахождения и таможенного оформления, поэтому мы не можем гарантировать точное время прибытия.
Вот примерные сроки доставки:
— США: 1,5-2,5 недели
— Канада: 2-3 недели
— Европа: 1-2 недели
— Австралия: 2-3 недели (иногда дольше, в зависимости на австралийской таможне)
— Остальной мир: 2-3 недели
Способ доставки
Все посылки из Украины (из наших логистических центров в Киеве и Черновцах) отправляем международными службами (FedEx, UPS) в два этапа.
Сначала посылка отправляется службой экспресс-доставки в Европу, а затем отправляется авиапочтой в США, Канаду или Европу.
Посмотреть движение посылки по номеру отслеживания можно только на втором этапе — через 4-6 дней после отправки заказа из нашего центра. Мы оцениваем время доставки до 12-18 дней.
Экспресс-доставка возможна только по индивидуальному запросу. Пожалуйста, свяжитесь с нами, если вам нужна экспресс-доставка, прежде чем размещать заказ, чтобы мы могли обновить варианты доставки.
Таможенные пошлины и налоги
Покупатели несут ответственность за любые сборы, налоги и пошлины, связанные с доставкой и заказом продукции в стране назначения.
Упаковка
Ваш заказ будет доставлен в надежной картонной коробке с надлежащей упаковкой и защитой от повреждений.
Возврат и обмен
Я хочу, чтобы мои клиенты были счастливы, поэтому дайте мне знать, если у вас возникнут проблемы.
Если вы не удовлетворены своими товарами / услугами по какой-либо причине, пожалуйста, свяжитесь со мной с проблемой, прежде чем оставить отзыв.
Сопутствующие товары
Простой блок питания с малым падением напряжения.
Стабилизатор низкого напряжения. Мощный стабилизатор поляЭта схема стабилизирует ток через один или несколько светодиодов, причем практически независимо от напряжения питания. Его главное преимущество — очень низкое падение напряжения, которое может быть менее 100 мВ. Конструкция может быть использована в светодиодных лентах, где напряжение может меняться по длине из-за резистивного падения, а небольшие изменения напряжения приводят к значительным изменениям тока и яркости. А также в том, где каждый вольт на счету.
Схема стабилизатора тока светодиода
Падение напряжения в цепи резистора R не превышает 40 мВ. Остальное зависит от параметров Q3.
Номинальный ток светодиода составляет 7,2 мА при 9 В. Увеличение напряжения до 20 В вызывает изменение тока всего на +15% из-за динамического сопротивления.
Номинал резистора R1 выбран для сине-белого светодиода с падением напряжения в пределах 2,9 — 3,4 вольта. Для поддержания нужного уровня при различном падении напряжения — измените номинал R1 пропорционально изменению падения напряжения.
Ток через светодиоды обратно пропорционален значению R. С помощью этого резистора ток можно грубо изменить, а точно настроить, изменив R1.
Для обеспечения хорошей термической стабильности Q1 и Q2 должны находиться в тепловом контакте. В идеале они должны быть на одном чипе, но именно так получаются приятные результаты, когда их прижимают друг к другу.
Схема хорошо работает с несколькими светодиодами. Максимальное количество светодиодов в линии зависит только от параметров элементов схемы.
Одним из важных параметров серийных стабилизаторов напряжения (в том числе и микросхемных) является минимально допустимое напряжение между входом и выходом стабилизатора (ΔUmin) при максимальном токе нагрузки. Он показывает, при какой минимальной разнице между входным (Uвх) и выходным (Uвых) напряжениями все параметры стабилизатора находятся в пределах нормы. К сожалению, не все радиолюбители обращают на это внимание, обычно их интересует только выходное напряжение и максимальный выходной ток.
Между тем этот параметр оказывает существенное влияние как на качество выходного напряжения, так и на КПД стабилизатора.
Например, для широко распространенных микросхемных стабилизаторов серии 1_М78хх (хх — число, равное напряжению стабилизации в вольтах) минимально допустимое напряжение составляет dUmin = 2 В при токе 1 А. На практике это означает, что для стабилизатор на микросхеме LM7805 (Uвых = 5 В), напряжение Uвх min должно быть не менее 7 В. Если амплитуда пульсаций на выходе выпрямителя достигает 1 В, то значение Uвх min увеличивается до 8 В, а с учетом нестабильности сетевого напряжения в пределах ±10 % увеличивается до 8,8 В. В результате КПД стабилизатора не превысит 57 %, а при большом выходном токе микросхема будет сильно нагреваться.
Возможным выходом является применение так называемых Low Dropout (с малым падением напряжения) микросхемных стабилизаторов, например, серии КР1158ЕНхх (ΔUmin = 0,6 В при токе 0,5 А) или LM1084 (Umin = 1,3 V при токе 5 А). Но еще меньших значений Umin можно добиться, если в качестве управляющего элемента использовать мощный полевой транзистор.
Именно о таком устройстве и пойдет речь дальше.
Схема предлагаемого стабилизатора представлена на рис. 1. Полевой транзистор VT1 включен в плюсовую линию питания. Использование прибора с p-каналом обусловлено результатами проведенных автором испытаний: оказалось, что такие транзисторы менее склонны к самовозбуждению и, как правило, сопротивление их открытого канала ниже, чем у p-канальных. Управляет транзистором VT1 параллельный стабилизатор напряжения DA1. Для того чтобы полевой транзистор открылся, напряжение на его затворе должно быть как минимум на 2,5 В выше, чем на истоке. Поэтому необходим дополнительный источник с выходным напряжением, превышающим напряжение на стоке полевого транзистора ровно на эту величину.
Такой источник — повышающий преобразователь напряжения — собран на микросхеме DD1. Логические элементы DD1.1, DD1.2 используются в генераторе импульсов с частотой следования около 30 кГц, DD1.3, DD1.4 — в буфере; диоды VD1, VD2 и конденсаторы С3, С4 образуют выпрямитель с удвоением напряжения, резистор R2 и конденсатор С5 — сглаживающий фильтр.
Конденсаторы С6, С7 обеспечивают стабильную работу устройства. Выходное напряжение (минимальное его значение 2,5 В) задается подстроечным резистором R4.
Лабораторные испытания схемы устройства показали, что при токе нагрузки 3 А и уменьшении входного напряжения с 7 до 5,05 В выходное снижается с 5 до 4,9 В.5 В. Другими словами, при заданном токе минимальное падение напряжения ΔUmin не превышает 0,1 В. Это позволяет более полно использовать возможности первичного источника питания (выпрямителя) и повысить КПД стабилизатора напряжения .
Детали прибора смонтированы на печатной плате (рис. 2) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5…2 мм. Постоянные резисторы — П1-4, МЛТ, подстроечные — СПЗ-19а, конденсаторы С2, С6, С7 — керамические К10-17, остальные — оксидные импортные, например, серии ТК от Jamicon. В стабилизаторе с выходным напряжением 3…6 В следует использовать полевой транзистор с напряжением открытия не более 2,5 В. Такие транзисторы фирмы International Rectifier обычно имеют в маркировке букву L (см.
справочник «Мощные полевые переключающие транзисторы фирмы International Rectifier» в «Радио», 2001 г., № 5, стр. 45). При токе нагрузки более 1,5…2 А необходимо использовать транзистор с сопротивлением открытого канала не более 0,02…0,03 Ом.
Во избежание перегрева полевой транзистор закрепляется на теплоотводе, а к нему через изолирующую прокладку можно приклеить плату. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3.
Выходное напряжение стабилизатора можно увеличить, но не следует забывать, что максимальное напряжение питания микросхемы К561ЛА7 равно 15 В, а предельное значение напряжения затвор-исток полевого транзистора в большинстве случаев не превышает 20 В.
Поэтому в таком случае необходимо использовать повышающий преобразователь, собранный по другой схеме (на элементной базе, позволяющей большее напряжение питания), и ограничивать напряжение на затворе полевого транзистора подключением стабилитрон параллельно конденсатору С5 с соответствующим напряжением стабилизации.
Если стабилизатор предполагается встроить в источник питания с понижающим трансформатором, то преобразователь напряжения (микросхема DD1, диоды VD1, VD2, резистор R1 и конденсаторы С2, С3) можно исключить, а «основной» выпрямитель на диодном мосту VD5 (рис. 4) можно дополнить удвоителем напряжения на диодах VD3, VD4 и конденсаторе С9(нумерация элементов продолжает начатую на рис. 1).
Дата публикации: 29.09.2009
Мнения читателей
- Сергей / 06.10.2011 — 08:34
Какие значения нужно изменить, чтобы Uвых стало 9в? - Николай / 30.07.2011 — 22:30
Хорошая схема, спасибо. Я использовал его для стабилизации напряжения при токах до 0,5А от источника с сильно проседающим напряжением при увеличении тока нагрузки. Возник вопрос по собственному потреблению управляющей части — жрет много :), от 18,6 мА (U в макс) до 8,7 мА. Я установил R3 = 8,2 кОм (TL431 в номинальном режиме, I > 1 мА, хотя типовой минимальный ток 450 мкА) и регулирующее R4 = 50 кОм.
потребление тока снизилось до 2,3 мА — 1,1 мА. С этой доработкой можно использовать конденсаторы С3-С5 меньшей емкости, я использовал 10мкФ.
потребление тока снизилось до 2,3 мА — 1,1 мА. С этой доработкой можно использовать конденсаторы С3-С5 меньшей емкости, я использовал 10мкФ.Одним из важнейших свойств стабилизаторов питания является наименьшее допустимое напряжение между выходом и входом стабилизатора при наибольшем токе нагрузки. Он дает информацию, при какой наименьшей разнице напряжений параметры устройства находятся в нормальном состоянии.
Одним из способов повышения эффективности линейной настройки является уменьшение падения напряжения на регулировочном элементе до наименьшего значения. Это особенно важно для миниатюрных регуляторов, где каждые вспомогательные 50 милливольт падения преобразуются в несколько сотен милливатт тепла со сложным рассеиванием в небольшом корпусе устройства.
Поэтому для подключения таких схем многие фирмы предлагают конструкторы микросхем с малыми падениями напряжения до 100 милливольт. Микросхема ST 1L 08 имеет хорошие параметры при токовой нагрузке до 0,8 А, наименьшее падение на транзисторе около 70 милливольт.
Из заводских стабилизаторов можно отметить такие, у которых при снижении тока нагрузки до наименьшего значения падение падает до 0,4 милливольта. Для снижения шума такие микросхемы снабжены вспомогательным буферным усилителем с выводом для подключения внешнего фильтра емкостью до 0,01 мкФ. К такому фильтру предъявляются наименьшие требования: значение емкости должно быть от 2,2 до 22 мкФ.
Особое внимание следует уделить микросхеме LD CL 015. Обладая хорошими свойствами и малым падением напряжения, это один из стабилизаторов, работающих без емкостного фильтра. Это достигается за счет схемы операционного усилителя с запасом по фазе. Однако для улучшения параметров и снижения шумов на выходе целесообразно на выходе и входе устройства установить емкость около 0,1 мкФ.
Прибор с падением до 0,05 вольта
При подключении различного оборудования от аккумуляторов чаще всего возникает необходимость выравнивания потребляемого напряжения и тока. Например, для формирования лазерного видеоплеера или фонарика со светодиодами.
Для решения этой проблемы в производстве уже разработано несколько микросхем в виде драйверов. Представляют собой низковольтный преобразователь напряжения с внутренним стабилизатором. Новой разработкой является микросхема LT 130 8A.
Не умаляя достоинств таких драйверов, следует отметить, что в крупном областном городе таких микросхем нет. Можно заказать по высокой цене, около 10 евро. Поэтому есть дешевая, простая и эффективная схема устройства из одного радиожурнала.
Коэффициент стабилизации такого устройства 10000. Выходное напряжение регулируется сопротивлением 2,4 кОм от 2 до 8 вольт. При подаче питания на вход ниже, чем на выходе, подстроечный транзистор открыт, и снижение мощности составляет несколько мВ. Если входное напряжение выше выходного, то на стабилитроне оно равно 0,05 вольта. Это становится возможным для батареек типа АА. Даже при изменении тока нагрузки в диапазоне от 0 до 0,5 ампер выходное напряжение изменится всего на 1 мВ.
Для такого простого стабилизатора плату не обязательно травить, а можно разрезать специальным ножом.
Изготавливается из ломаных полотен для железа, заточенных на точильном круге. Затем ручка заворачивается для удобства использования.
Такой фрезой можно процарапать дорожки на медной плате.
Зачищаем плату наждачкой, залудим, припаиваем детали и готово.
На фотографиях видно, что травление и сверление платы не требуется.
Этот метод всегда используется для изготовления небольших простых схем. Не нужно оснащать охлаждающим радиатором мощный транзистор. Не греется из-за небольшого падения напряжения. При настройке обязательно нужно подключить к выходу слабую нагрузку.
Устройство нивелирования с малым падением мощности
Важнейшим свойством обладает стабилизатор с малым падением мощности, как и на микросхемах, наименьшая допустимая разница потенциалов выхода и входа при наибольшей токовой нагрузке. Он определяет, при какой наименьшей разнице напряжений между выходом и входом все свойства устройства в норме.
- Наиболее распространенные стабилизаторы, выполненные на микросхемах серии М78, имеют минимально допустимое напряжение 2 вольта при токе 1 ампер.
- Устройство на микросхеме с минимальным входным напряжением должно выдавать на выходе напряжение 7 вольт. Когда амплитуда импульсов на выходе устройства достигает 1 вольта, то значение наименьшего входного напряжения увеличивается до 8 вольт.
- С учетом нестабильности сетевого напряжения в пределах 10% оно увеличивается до 8,8 вольт.
В результате КПД устройства не превысит 57%, при значительном токе на выходе микросхема будет сильно нагреваться.
Применение ИС с малым падением напряжения
Хорошим выходом из ситуации является использование сборок типа KR 1158 EH, или LM 10 84.
Работа устройства на микросхеме следующая:
- Небольшие значения напряжения могут быть достигнуты за счет использования мощного полевого переключателя для регулировки.
- Транзистор работает в плюсовую линию.
- Применение n-канального стабилизатора подсказано испытаниями: такие полупроводники не склонны к самовозбуждению.
- Сопротивление холостого хода ниже по сравнению с p-каналом.
- Транзистор управляется параллельным регулятором.
- Для открытия полевого транзистора напряжение затвора настраивается на 2,5 вольта выше истока.
Такой вспомогательный источник необходим, если его выходное напряжение выше на эту величину напряжения стока полевого транзистора.
Иногда в радиолюбительской практике возникает потребность в низковольтном стабилизаторе на регулирующем элементе (1,5-2В). Это может быть вызвано недостаточным напряжением на вторичной обмотке трансформатора, размерными ограничениями, когда корпус не вмещает радиатор необходимого размера, соображениями экономичности устройства и т.д.
А если выбор микросхем для построения «обычных» стабилизаторов достаточно широк (типа LM317 , 78ХХ и др.
), то микросхемы для построения стабилизаторов Low-Drop обычно доступны далеко не всем. Поэтому простая схема на имеющихся компонентах может оказаться весьма актуальной.
Представляю схему, которой сам пользуюсь много лет. За это время схема показала надежную, стабильную работу. Доступные комплектующие и простота настройки позволят без труда повторить конструкцию даже начинающим радиолюбителям.
увеличить по клику
Схема напоминает довольно стандартную параметрический стабилизатор , который дополнен ГСТ (генератором стабильного тока) для управления током базы регулирующего транзистора, благодаря чему удалось получить низкое падение напряжения .
Схема рассчитана на выходное напряжение 5В (устанавливается резистором R4) и ток нагрузки 200мА. Если вы хотите получить больший ток, то вместо Т3 следует использовать составной транзистор .
Если нужно получить большее выходное напряжение, придется пересчитывать номиналы резисторов.
При отсутствии транзисторных сборок можно использовать дискретные транзисторы. В моем варианте вместо сборки КР198НТ5 использовались два согласованных транзистора КТ361. Сборку КР159НТ1 можно заменить двумя транзисторами КТ315, подбор которых не требуется.
Так как информации в интернете по отечественным комплектующим практически нет, привожу для справки распиновку транзисторных сборок.
Существует большая потребность в 5-вольтовых стабилизаторах с выходным током в несколько ампер и с как можно меньшим падением напряжения. Падение напряжения — это просто разница между входным постоянным напряжением и выходным напряжением при условии сохранения стабилизации. Необходимость стабилизаторов с такими параметрами можно увидеть на практическом примере, в котором напряжение никель-кадмиевой батареи, равное примерно 8,2 В, стабилизируется на уровне 5 В. Если падение напряжения составляет обычные 2 или 3 В, то Понятно, что пользоваться таким аккумулятором долго нельзя.
Повышение напряжения батареи не лучшее решение, так как в этом случае мощность будет бессмысленно рассеиваться на проходном транзисторе. Если бы удалось сохранить стабилизацию при падении напряжения, например, в два раза меньше, общая ситуация была бы намного лучше.
Известно, что сделать проходной транзистор с малым напряжением насыщения в интегральных схемах стабилизаторов непросто. Хотя желательно управлять проходным транзистором с помощью ИС, сам транзистор должен быть отдельным устройством. Это, естественно, предполагает использование гибридных устройств, а не полностью интегральных схем. На самом деле, это скрытое благо, поскольку позволяет легко оптимизировать напряжение насыщения и коэффициент бета транзистора для достижения намеченной цели. Кроме того, можно даже экспериментировать с германиевыми транзисторами, которые по своей природе имеют низкие напряжения насыщения. Другим фактором, который следует учитывать, является то, что /7n/7-транзисторы имеют более низкие напряжения насыщения, чем их prn-аналоги.
Использование этих фактов естественным образом приводит к схеме регулятора с малым падением напряжения, показанной на рис. 20.2. Падение напряжения на этом стабилизаторе составляет 50 мВ при токе нагрузки 1 А и всего 450 мВ при токе 5 А. Специально для этой схемы был разработан кремниевый транзистор MJE1123 /?l/7, но существует несколько подобных транзисторов. Низкое напряжение насыщения важно при выборе транзистора, но важен и высокий коэффициент усиления. постоянный ток (бета) для надежного ограничения тока короткого замыкания. Оказалось, что германиевый транзистор 2иВ4276 допускает еще меньшие падения напряжения, но, вероятно, за счет ухудшения характеристики ограничения тока короткого замыкания. Сопротивление резистора в цепи базы проходного транзистора (на схеме 20 Ом) подобрано опытным путем. Идея состоит в том, чтобы сделать его как можно более высоким с приемлемым падением напряжения. Его значение будет зависеть от ожидаемого максимального входного напряжения. Еще одна особенность
Этот стабилизатор отличается низким значением тока холостого хода, около 600 мкА, что способствует длительному сроку службы батареи.
Рис. 20.2. Пример линейного регулятора с малым падением напряжения. Здесь используется гибридная схема, потому что трудно добиться низкого падения напряжения, используя только ИС. Линейная технология Sofoga!1op.
Аналогичный линейный стабилизатор с малым падением напряжения от другой полупроводниковой компании показан на рис. 20.3. Основные характеристики остались прежними — падение напряжения 350 мВ при токе нагрузки 3 А. Опять же, гибридная схема применения обеспечивает дополнительную гибкость конструкции. Основное отличие различных ИМС для управления такими стабилизаторами заключается в наличии вспомогательных функций. Необходимость в них можно оценить заранее в отношении конкретного приложения и сделать соответствующий выбор. Большинство этих ASIC имеют как минимум защиту от короткого замыкания и перегрева. Поскольку проходной рпршшштор является внешним по отношению к ИМС, важен хороший отвод тепла. Часто к существующим импульсным источникам питания добавляется линейный регулятор с малым падением напряжения для обеспечения дополнительной стабилизации.
