Стабилизатор на 4 вольта

Каждый раз, читая новые записи в блогах сообщества я сталкиваюсь с одной и той же ошибкой — ставят стабилизатор тока там, где нужен стабилизатор напряжения и наоборот. Постараюсь объяснить на пальцах, не углубляясь в дебри терминов и формул. Особенно будет полезно тем, кто ставит драйвер для мощных светодиодов и питает им множество маломощных. Для вас — отдельный абзац в конце статьи. Картинка для привлечения внимания. Сразу хочу извиниться перед всеми, чьи рисунки вдруг попадут в эту статью.

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:

• Стабилизатор напряжения Радио КИТ RP004 конструктор 34 Вольт в 4
• Простые стабилизаторы напряжения и их расчёт
• Стабилизаторы напряжения 5в.
• Справочная информация — Промэлектроника
• Линейный стабилизатор напряжения
• Простые стабилизаторы напряжения и их расчёт

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Стабилизатор или реле контроля напряжения

Стабилизатор напряжения Радио КИТ RP004 конструктор 34 Вольт в 4

В этой статье пойдёт речь о стабилизаторах постоянного напряжения на полупроводниковых приборах. Рассмотрены наиболее простые схемы стабилизаторов напряжения, принципы их работы и правила расчёта. Изложенный в статье материал полезен для конструирования источников вторичного стабилизированного питания. Начнём с того, что для стабилизации любого электрического параметра должна быть схема слежения за этим параметром и схема управления этим параметром.

На этом принципе работают все схемы автоматического управления всех устройств и систем, которые нас окружают, от утюга, до космического аппарата, разница лишь в способе контроля и управления параметром. Точно так же работает стабилизатор напряжения. Структурная схема такого стабилизатора изображена на рисунке. Работу стабилизатора можно сравнить с регулировкой воды, бегущей из водопроводного крана. Человек подходит к крану, открывает его, а потом, наблюдая за потоком воды, регулирует его подачу в большую, или меньшую сторону, добиваясь оптимального для себя потока.

Сам человек выполняет функцию схемы сравнения, в качестве эталона выступает представление человека о том, какой поток воды должен быть, а в качестве схемы управления выступает водопроводный кран, который управляется схемой сравнения человеком.

Если человек изменит своё представление об эталоне, решив, что поток воды, бегущий из крана недостаточный, то он откроет его больше. В стабилизаторе напряжения точно так же.

Если у нас появляется желание изменить выходное напряжение, тогда мы можем изменить эталонное опорное напряжение. Схема сравнения, заметив изменение эталонного напряжения, самостоятельно изменит и выходное напряжение. Дело в том, что источник эталонного далее по тексту — опорного напряжения — слаботочный низкоамперный , поэтому не способен питать мощную низкоомную нагрузку.

Такой источник опорного напряжения можно использовать в качестве стабилизатора для питания схем и устройств, потребляющих малый ток — КМОП-микросхем, слаботочных усилительных каскадов и др. Схема источника опорного напряжения слаботочного стабилизатора изображена ниже. По своей сути — это специальный делитель напряжения, описанный в статье Делитель напряжения , отличие его в том, что в качестве второго резистора используется специальный диод — стабилитрон.

В чём особенность стабилитрона? Простыми словами, стабилитрон, это такой диод, который в отличие от обычного выпрямительного диода, при достижении определённого значения обратно приложенного напряжения напряжения стабилизации пропускает ток в обратном направлении, а при его дальнейшем повышении, уменьшая своё внутреннее сопротивление, стремится удержать его на определённом значении.

На вольтамперной характеристике ВАХ стабилитрона режим стабилизации напряжения изображен в отрицательной области прикладываемого напряжения и тока. При определённом напряжении, ток стабилитрона начинает увеличиваться. На этом участке ВАХ происходит увеличение напряжения лишь на резисторе. Ток, проходящий через резистор и стабилитрон продолжает расти. От точки 1 , соответствующей минимальному току стабилизации, до определённой точки 2 вольтамперной характеристики, соответствующей максимальному току стабилизации стабилитрон работает в требуемом режиме стабилизации зелёный участок ВАХ.

Участок от точки 1 до точки 2 является рабочим участком стабилизации, на котором стабилитрон выступает в качестве регулятора. Зная, как рассчитывается простейший делитель напряжения на резисторах можно элементарно рассчитать цепь стабилизации источник опорного напряжения. Как и в делителе напряжения, в цепи стабилизации протекают два тока — ток делителя стабилизатора I ст и ток нагрузочной цепи I нагр. Для расчётов цепи стабилизации используются значения параметров стабилитронов, публикуемые в справочниках:.

Для расчёта стабилизатора, как правило, используются только два первых параметра — U ст , I ст , остальные применяются для расчёта схем защиты по напряжению, в которых возможно значительное изменение входного напряжения. Для повышения напряжения стабилизации можно использовать цепочку из последовательно соединённых стабилитронов, но для этого, допустимый ток стабилизации таких стабилитронов должен быть в пределах параметров I ст.

Следует добавить, что простые выпрямительные диоды также обладают свойствами стабилизации обратно приложенного напряжения, только значения напряжений стабилизации лежат на более высоких значениях обратно приложенного напряжения.

Значения максимального обратно приложенного напряжения выпрямительных диодов обычно указывается в справочниках, а напряжение при котором проявляется явление стабилизации обычно выше этого значения и для каждого выпрямительного диода, даже одного типа, различно.

Поэтому, используйте выпрямительные диоды в качестве стабилитрона высоковольтного напряжения только в самом крайнем случае, когда не сможете найти необходимый Вам стабилитрон, или сделать цепочку из стабилитронов.

В этом случае, напряжение стабилизации определяется экспериментально. Необходимо соблюдать осторожность при работе с высоким напряжением. Расчет простейшего стабилизатора напряжения мы проведём с рассмотрением конкретного примера. Входное напряжение делителя — U вх может быть стабилизированным, а может и нет.

Выходное напряжение стабилизации — U вых опорное напряжение. Исходя из необходимого напряжения стабилизации, по справочнику подбирают необходимый стабилитрон. В нашем случае это ДВ. Из таблицы находят средний ток стабилизации — I ст. По таблице он равен 5 мА. Вычисляют напряжение, падающее на резисторе — U R1 , как разность входного и выходного стабилизированного напряжения. По закону Ома делят это напряжение на ток стабилизации, протекающий через резистор, и получают значение сопротивления резистора.

Если полученного значения нет в резистивном ряде, выберите ближайший по номиналу резистор. В нашем случае это резистор номиналом 3,3 кОм.

Вычисляют минимальную мощность резистора, помножив падение напряжения на нём на протекающий ток ток стабилизации. Учитывая, что через резистор кроме тока стабилитрона протекает ещё и выходной ток, поэтому выбирают резистор, мощностью не менее, чем в два раза больше вычисленной.

В нашем случае это резистор мощностью не меньшей 0,16 Вт. По ближайшему номинальному ряду в большую сторону это соответствует мощности 0,25 Вт. Как было написано ранее, простейшую цепочку стабилизатора постоянного напряжения можно использовать для питания схем, в которых используют малые токи, а для питания более мощных схем они не годятся.

Одним из вариантов повышения нагрузочной способности стабилизатора постоянного напряжения является использование эмиттерного повторителя. На схеме изображён каскад стабилизации на биполярном транзисторе. Нагрузочная способность такого стабилизатора возрастает на порядок.

Недостатком такого стабилизатора, как и простейшей цепочки состоящей из резистора и стабилитрона, является невозможность регулировки выходного напряжения.

В статье Биполярный транзистор , я писал, что для кремниевого транзистора оно равно — 0,6 … 0,7 вольта, для германиевого транзистора — 0,2 … 0,3 вольта. Обычно грубо считают — 0,65 вольта и 0,25 вольта. Поэтому, например при использовании кремниевого транзистора, напряжении стабилизации стабилитрона равном 9 вольт, выходное напряжение будет на 0,65 вольта меньше, т. Если вместо одного транзистора использовать составную схему включения транзисторов, то нагрузочная способность стабилизатора возрастёт ещё на порядок.

В данном случае, при использовании двух кремниевых транзисторов, напряжении стабилизации стабилитрона равном 9 вольт, выходное напряжение будет уже на 1,3 вольта меньше по 0,65 вольт на каждый транзистор , т. Поэтому, при проектировании подобных схем необходимо учитывать такую особенность и подбирать стабилитрон с учётом потерь на переходах транзисторов.

Чем меньше сопротивление резистора, тем меньше паразитное влияние, но слишком малое сопротивление может привести к тому, что транзистор VT2 окажется закрытым и в качестве регулирующего элемента окажется только транзистор VT1.

Практически, на схемах стабилизаторов, значение резистора R2 рассчитывают редко. Бывает, радиолюбители даже ставят такие номиналы, которые противоречат нормальной работе схем, а сами радиолюбители даже об этом не подозревают.

Поэтому его значение подбирают исходя из максимального расчётного нагрузочного тока. Через этот резистор должен протекать ток, приблизительно в 50 раз меньше максимального нагрузочного тока стабилизатора.

Цифра 50 — это усреднённое значение коэффициента передачи силовых транзисторов, работающих в режиме больших токов. Сопротивление резистора определяется по закону Ома. Полученное значение умножается на Если Вы используете составные транзисторы, то это значение может быть больше на 1 — 2 порядка не 50, а … Рассчитанное таким образом сопротивление позволяет более эффективно гасить реактивную составляющую выходного транзистора и полноценно использовать мощностные способности обоих транзисторов.

Не забывайте производить расчёт требуемой мощности резисторов, иначе всё сгорит в неподходящий момент. Выход из строя резистора R2 может привести к выходу из строя транзисторов и того, что Вы подключите в качестве нагрузки. Расчёт мощности стандартный, описанный на страничке Резистор. Все эти параметры всегда имеются в справочниках. При выборе транзистора необходимо учитывать, что паспортный по справочнику максимальный ток коллектора должен быть не менее, чем в полтора раза больше максимального тока нагрузки, который вы хотите получить на выходе стабилизатора.

Это делается для того, чтобы обеспечить запас по току нагрузки при случайных кратковременных бросках нагрузки например короткого замыкания. При этом следует учесть, чем больше эта разница, тем менее массивный радиатор охлаждения требуется транзистору. По обоим нагрузкам течёт один и тот же ток, поскольку они подключены последовательно, а вот напряжение делится.

Мощность вычисляется как произведение напряжения на ток из учебника физики средней школы. Нам необходимо получить выходное стабилизированное напряжение 12 вольт, при токе нагрузки 4 ампера. Находим минимальное значение необходимого паспортного тока коллектора Iк max :. При выборе типа транзистора необходимо учитывать, что паспортная по справочнику максимальная мощность транзистора должна быть не менее, чем в два — три раза больше номинальной мощности падающей на транзисторе.

Это делается для того, чтобы обеспечить запас по мощности при различных бросках тока нагрузки а следовательно и изменения падающей мощности. В нашем случае необходимо выбрать транзистор с паспортной мощностью Рк не менее:. Выбираете любой транзистор, удовлетворяющий этим условиям, с учётом, что чем паспортные параметры будут намного больше расчётных, тем меньше по размерам потребуется радиатор охлаждения а может и вообще не нужен будет. Но при чрезмерном превышении этих параметров учитывайте тот факт, что чем больше выходная мощность транзистора, тем меньше его коэффициент передачи h31 , а это ухудшает коэффициент стабилизации в источнике питания.

В следующей статье мы рассмотрим компенсационный стабилизатор напряжения непрерывного действия. В нём используется принцип контроля выходного напряжения мостовой схемой. На его основе будет рассчитана простая схема стабилизированного блока питания. Тимеркаев Борис — летний доктор физико-математических наук, профессор из России.

Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Простые стабилизаторы напряжения и их расчёт Содержание 1 Порядок расчёта стабилизатора напряжения источника опорного напряжения 2 Как выбрать транзистор для стабилизатора? Автор: Тимеркаев Борис. Читайте также. Похожие записи.

Поделитесь статьей:.

Простые стабилизаторы напряжения и их расчёт

Блог new. Технические обзоры. Опубликовано: , Эту страницу нашли, когда искали : качественные стабилизаторы тока самодельные своими руками , простой лабороторник с стабилизацией по току и напряжению , импульсный стабилизатор тока для светодиодов на вольт , пусковое с стабилизацией тока схема , схемы стабилизаторов напряжения на полевых транзисторах , схема стабилизатора напряжения на 4 вольта , как стабилизировать ток для самодельных гидростанции , стабилизированный источник тока для зу , переделка стабилизатора напряжения на lm в стабилизатор напряжения и тока. Версия для печати.

Из регулируемых стабилизаторов наиболее широко известны «LM», как стабилизатор положительного и «LM», как Как правило, это 2,5 вольта, а то и больше. ADPAR-3, 0,2, 3, 1,4, 12, 0,01 мВ/В, 0, мВ/мА, 4,

Стабилизаторы напряжения 5в.

Перейти к содержимому. У вас отключен JavaScript. Некоторые возможности системы не будут работать. Пожалуйста, включите JavaScript для получения доступа ко всем функциям. Отправлено 18 Май — Если можно схему, понижение резистором не удовлетворяет так как на нагрев сопротивления уходит порядка 0,1А тока. Что это такое? Это стабилизатор напряжения на 5 вольт. Бул микросхема.

Справочная информация — Промэлектроника

В настоящее время множество домашних устройств требуют подключения напряжения стабильной величины на 3 вольта, и нагрузочный ток 0,5 ампер. К ним могут относиться:. Как создать питание от бытовой сети дома, не тратя деньги на аккумуляторы или батарейки? Для этих целей не нужно проектировать многоэлементный блок питания, так как в продаже имеются специальные микросхемы в виде стабилизаторов на низкие напряжения. Изображенная схема выполнена в виде регулируемого стабилизатора, и дает возможность создания напряжения на выходе от 1 до 30В.

Стабилизаторы напряжения подразделяются по четырем основным критериям: — Стабилизаторы положительного или отрицательного напряжения; — По выходному напряжению — фиксированное или регулируемое; — По падению напряжения на регулирующем элементе — стандартные и с малым падением напряжения Low Dropout ; — По максимальному току нагрузки — от 0,05 до 10 А.

Линейный стабилизатор напряжения

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 LM В его характеристиках указано: 5В 1,5А.

Простые стабилизаторы напряжения и их расчёт

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.

27 июл. г.- Стабилизатор напряжения 12 вольт 6 ампер своими руками. 4 простых способа доработки светодиодных ламп. Electronics.

Это сокращённая запись сопротивления резистора 2. Такие записи делают на резисторах так как они м. По аналогии могут быть и др. У вас ошибочка в калькуляторе.

Русский: English:. Бесплатный архив статей статей в Архиве. Справочник бесплатно. Параметры радиодеталей бесплатно.

Примечания: Входной трансформатор вероятнее всего будет самой дорогой частью устройства. В качестве альтернативного варианта можно использовать два автомобильных аккумулятора на 12 вольт.

Для работы электронной аппаратуры необходимо напряжение, обладающие точно заданными характеристиками. Но в промышленной сети напряжение постоянно меняется. Его уровень зависит от подключенных в систему предприятий, зданий и оборудования. Функционирование любого прибора напрямую зависит от напряжения, колебания данного параметра влияют на качество работы, например, при перепадах приемник может начать хрипеть или гудеть. Для того чтобы решить данную проблему, используют стабилизаторы на транзисторе.

Это словосочетание говорит само за себя. На выходе такого элемента мы получим напряжение, на которое спроектирован этот стабилизатор. Такие стабилизаторы имеют три вывода: вход, земля общий и вывод. Например, стабилизатор на выходе будет выдавать 5 Вольт, соответственно 12 Вольт, а — 15 Вольт.

Неисправности стабилизатора напряжения, как ремонтировать в случаи поломки

Автор:
Сергей Куртов

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 18-02-2022

Рейтинг статьи: (2660)

Содержание

Во многих крупных городах Украины стабилизаторы напряжения являются неотъемлемым элементом дома или квартиры. Это связано с тем, что стабильностью электропитания сети нашей страны похвастаться не могут. То и дело возникают колебания, представляющие опасность для оборудования.

Ситуацию запросто исправляют стабилизаторы напряжения, способные компенсировать возникающие в сети колебания и выдавать на выходе чистый сигнал. Несмотря на то, что стабилизаторы призваны защищать электрооборудования от потенциальных неисправностей, сами они не застрахованы от выхода из строя. Какой бы надежной ни была конструкция устройства, нельзя исключать выход его из строя по той или иной причине.

Если нет напряжения на выходе стабилизатора напряжения, не занимайтесь ремонтом своими руками. Единственное верное решение – это отправиться в сервис, особенно если отсутствует электротехническое образование. Несмотря на это, не будет лишним ознакомиться с тем, какими бывают неисправности стабилизатора напряжения. Осведомленность, к примеру, позволит защитить свои интересы в том случае, если Вы наткнулись на услуги недобросовестного сервис-центра. Ну и общее развитие лишним не бывает.

На рынке Украины Вы можете найти 4 основных типа стабилизаторов напряжения (релейные, электронные ступенчатые, электронные бесступенчатые и сервоприводные), для каждого из которых характерны те или иные неисправности. Чаще всего индикация стабилизатора способна показывать наличие неисправности без какой-либо конкретики. Но если уж и возникла аварийная ситуация, Вы с высокой долей вероятности будете знать ее причину.

Каждый тип стабилизатора напряжения имеет надежную схему стабилизации, однако даже ее простота не является гарантией отсутствия неисправностей. Причиной выхода прибора из строя может стать как нарушение требований по эксплуатации, так и заводской брак. Кратко рассмотрим основные неисправности стабилизаторов напряжения всех типов.

Релейные стабилизаторы напряжения

Релейные стабилизаторы без преувеличения очень хороши. Сочетание демократичной цены и неплохих характеристик видится пользователем очень привлекательным. Тем не менее, у релейной конструкции есть компромиссное решение, наиболее часто являющееся причиной возникновения неисправности. Конечно же, речь идет об электромагнитных реле, которые осуществляют коммутацию той или иной ступени стабилизации. И хотя ресурс реле достигает 100 тысяч коммутаций, неисправность может случиться значительно раньше. Распространенной причиной обращений в сервис является залипание реле. Данная неисправность лечится банальной чисткой контактов реле, однако так делать ни в коем случае не стоит. Будучи поврежденными в процессе чистки, контакты быстро придут в негодность и потребуют повторить обслуживание. Единственным верным решением является замена реле. Тем более, их стоимость очень низка и экономия в данном случае попросту неуместна.

Электронные ступенчатые стабилизаторы напряжения

Электронные ступенчатые стабилизаторы по принципу работы аналогичны релейным. Уязвимость в виде реле устранена путем их замены на современные полупроводниковые ключи – тиристоры. Тем не менее, даже качественные тиристоры могут выйти из строя. Если срабатывает защита на стабилизаторе и отбивает автомат, то проблема очевидна – пробой тиристора. Тиристоры по сроку службы никак не ограничены, но определенный процент может выйти из строя раньше, чем хотелось бы. В отличие от реле, полупроводниковые ключи не ремонтопригодны и требуют замены.

Электронные бесступенчатые стабилизаторы напряжения

Неисправности стабилизатора напряжения данного типа, в принципе, не отличаются от электронных ступенчатых аналогов. Тут тоже самым надежным и одновременно самым уязвимым элементом являются полупроводниковые ключи. Правда, тут можно говорить не о тиристорах, а о транзисторах, хотя и то и другое является разновидностью полупроводниковых ключей. Они очень надежны, но как и любой силовой компонент могут получить пробой или сгореть.

Сервоприводные стабилизаторы напряжения

Эти стабилизаторы напряжения являются менее надежными, нежели аналоги перечисленных выше типов. Это связано с наличием подвижных компонентов в конструкции. Какими бы качественными ни были комплектующие, наличие сервомотора, перемещающего токосъемную щетку по поверхности автотрансформатора, делает конструкцию менее надежной. Механика всегда изнашивается быстрее электроники. Одной из очевидных проблем, которые могут возникнуть в процессе работы сервоприводного стабилизатора, является износ токосъемной щетки. И все же эта неисправность всплывает редко из-за длительного ресурса современных щеток. Куда чаще могут возникнуть проблемы с датчиками положения, ограничивающими движение сервомотора. Если такой датчик выходит из строя, сервомотор перестает контролировать свое положение, что может привести к самым разнообразным последствиям. Ну и не стоит забывать, что любой механизм может банально заклинить.

Общие неисправности

Существует также ряд неисправностей, характерных для всех стабилизаторов напряжения независимо от их типа. К примеру, в любом трансформаторе (а сервоприводные и ступенчатые стабилизаторы работают на основе силового автотрансформатора) может случиться межвитковое короткое замыкание или обрыв обмотки. Если стабилизатор напряжения не включается, можно говорить о возникших проблемах в схеме управления. Если проблема не банальна (к стандартным неисправносятм можно отнести высохшие неисправности, которые нетрудно перепаять), очевидным решением является замена соответствующей платы.

После всего вышеперечисленного может показаться, что стабилизаторы напряжения страдают огромным количеством проблем и уязвимостей. Это, к счастью, вовсе не так. Если установить стабилизатор напряжения от надежного производителя, вероятность похода в сервисный центр приближается к нулю.

Неисправности стабилизатора напряжения 5 из 5 на основе 1 оценок.

Линейный стабилизатор напряжения LM7805. Самодельный блок питания на базе этого модуля

Рис.1

Недавно нашел в закромах интересный стабилизатор напряжения 7805UC (аналог UA7805) в корпусе TO-220 рис. 1, который когда-то использовался в игровой приставке. Нарыл в Интернете даташит на сей девайс: регулятор обеспечивает стабильное выходное напряжение в пределах 4.8 до 5.2В и ток 1.5А при входном напряжении от 7 до 25В; рабочие температуры от 0 до 125 о С; выходное сопротивление 0.017 Ом. 7805UC может обеспечить пиковые нагрузки по току 2.2А.
В регуляторе реализована возможность управления переменным напряжением (положительное импульсное напряжение) в пределах от 10Гц до 100кГц с малым коэффициентом шумов — 40 мкВ.
Стабилизатор имеет внутренний ограничитель тока при коротком замыкании, а также защиту при тепловой перегрузке. Я думаю это позволит создать хороший лабораторный блок питания (БП), либо стабилизированный блок на напряжение 5В для устройств используемые в условиях в неприемлемых для большинства БП. Особенно если напряжение в сети любит скакать от 150 до 250В. В таких условиях не все БП смогут выдавать рассчитанное напряжение, когда входное напряжение с понижающего трансформатора может плавать от 7 до 20В.

Рис.2

На рис.2 приведена внутренняя архитектура микросхемы. Богатая начинка позволяет обходится скромной обвязкой — это экономит деньги, время и размеры при сборке.

рис.3 типовая схема с фиксированным напряжением и рис.4 регулируемая схема

Типовая схема подключения отображена на рис.3. Регулируемый вариант на рис.4

Рис.5

Блок питание на основе 7805UC рис.5. Необходим понижающий трансформатор ТР1 на 7..25В с выходным током 1-1.5А. Высоковольтный выключатель (1А) и предохранитель 0.5А. Для диодного моста рекомендую использовать 4 диода КД226А, каждый рассчитан на 2А, отказоустойчивые. Конденсаторы С1 и С2 электролитные для напряжения 15В. С1 100мкФх15В первичный фильтр — компенсирует импульсные скачки напряжения от трансформатора. Стабилизатор может сильно греться и необходимо установить радиатор, который будет рассеивать лишнее тепло (чем больше, тем лучше).

Эта небольшая статья посвящена трехвыводному стабилизатору напряжения L7805 . Микросхема выпускается в двух видах, в пластмассе — ТО-220 и металле — ТО-3. Три вывода, смотреть слева на право — ввод, минус, выход.

Последних две цифры указывают на стабилизированное напряжение микросхемы — 7805-5 вольт соответственно, 7806-6в…. 7824-наверняка уже догадываемся сколько. Также вас могут заинтересовать жилетки для хора мальчиков , подробнее на сайте по ссылке.
Вот схема подключения стабилизатора , которая подходит для всех микросхем этой серии:

На конденсаторы малой емкости не смотрим, желательно поставить побольше.
Ну а это стабилизатор изнутри:

Офигеть, да? И все это помещается…. .Чудо техники.

Итак, нас интересуют вот эти характеристики. Output voltage — выходное напряжение. Input voltage — входное напряжение. Ищем наш 7805. 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 презеционной (точной) аппаратуры лучше все таки собирать свои схемы. Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 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 одного Ампера. Нестабилизированное постоянное напряжение может «колыхаться» в диапазоне от 7.5 и до 20 Вольт, при это на выходе будет всегда 5 Вольт. В этом то и есть большой плюс стабилизаторов.
При большой нагрузке, а эта микросхема способна дать мощность аж 15 Ватт, стаб лучше снабдить радиатором и по возможности или по хотению, для большего и быстрого охлаждения, прикрутить ему кулер, как в компе.
Вот и нормальная схема стабилизатора:

Технические параметры

Корпус… to-220
Максимальный ток нагрузки, А… 1.5
Диапазон допустимых входных напряжений, В… 40
Выходное напряжение, В… 5
в помощь.

Для того, чтобы стабилизатор не перегревать, нужно придерживаться нужного минимального напряжения на входе микросхемы, то есть если у нас L7805, то на вход пускаем 7-8 вольт, если 12 — 14-15 вольт.
Это связано с тем, что излишнюю мощность стабилизатор будет рассеивать на себе. Как вы помните, формула мощности P=IU, где U — напряжение, а I — сила тока. 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.

В этой статье мы рассмотрим возможности и способы питания цифровых устройств собранных своими руками, в частности на . Ни для кого не секрет, что залогом успешной работы любого устройства, является его правильное запитывание. Разумеется, блок питания должен быть способен выдавать требуемую для питания устройства мощность, иметь на выходе электролитический конденсатор большой емкости, для сглаживания пульсаций и желательно быть стабилизированным.

Последнее подчеркну особенно, разные нестабилизированные блоки питания типа зарядных устройств от сотовых телефонов, роутеров и подобной техники не подходят для питания микроконтроллеров и других цифровых устройств напрямую. Так как напряжение на выходе таких блоков питания меняется, в зависимости от мощности подключенной нагрузки. Исключение составляют стабилизированные зарядные устройства, с выходом USB, выдающие на выходе 5 вольт, вроде зарядок от смартфонов.

Многих начинающих изучать электронику, да и просто интересующихся, думаю шокировал тот факт: на адаптере питания например от приставки Денди , да и любом другом подобном нестабилизированном может быть написано 9 вольт DC (или постоянный ток), а при измерении мультиметром щупами подключенными к контактам штекера БП на экране мультиметра все 14, а то и 16. Такой блок питания может использоваться при желании для питания цифровых устройств, но должен быть собран стабилизатор на микросхеме 7805, либо КРЕН5. Ниже на фото микросхема L7805CV в корпусе ТО-220.

Такой стабилизатор имеет легкую схему подключения, из обвеса микросхемы, то есть из тех деталей которые необходимы для её работы нам требуются всего 2 керамических конденсатора на 0. 33 мкф и 0.1 мкф. Схема подключения многим известна и взята из Даташита на микросхему:

Соответственно на вход такого стабилизатора мы подаем напряжение, или соединяем его с плюсом блока питания. А минус соединяем с минусом микросхемы, и подаем напрямую на выход.

И получаем на выходе, требуемые нам стабильные 5 Вольт, к которым при желании, если сделать соответствующий разъем, можно подключать кабель USB и заряжать телефон, mp3 плейер или любое другое устройство с возможностью заряда от USB порта.

Стабилизатор снижение с 12 до 5 вольт — схема

Автомобильное зарядное устройство с выходом USB всем давно известно. Внутри оно устроено по такому же принципу, то есть стабилизатор, 2 конденсатора и 2 разъема.

Как пример для желающих собрать подобное зарядное своими руками или починить существующее приведу его схему, дополненную индикацией включения на светодиоде:

Цоколевка микросхемы 7805 в корпусе ТО-220 изображена на следующих рисунках. При сборке, следует помнить о том, что цоколевка у микросхем в разных корпусах отличается:

При покупке микросхемы в радиомагазине, следует спрашивать стабилизатор, как L7805CV в корпусе ТО-220. Эта микросхема может работать без радиатора при токе до 1 ампера. Если требуется работа при больших токах, микросхему нужно установить на радиатор.

Разумеется, эта микросхема существует и в других корпусах, например ТО-92, знакомый всем по маломощным транзисторам. Этот стабилизатор работает при токах до 100 миллиампер. Минимальное напряжение на входе, при котором стабилизатор начинает работать, составляет 6.7 вольт, стандартное от 7 вольт. Фото микросхемы в корпусе ТО-92 приведено ниже:

Цоколевка микросхемы, в корпусе ТО-92, как уже было написано выше, отличается от цоколевки микросхемы в корпусе ТО-220. Её мы можем видеть на следующем рисунке, как из него становится ясно, что ножки расположены зеркально, по отношению к ТО-220:

Разумеется, стабилизаторы выпускают на разное напряжение, например 12 вольт, 3. 3 вольта и другие. Главное не забывать, что входное напряжение, должно быть минимум на 1.7 — 3 вольта больше выходного.

Микросхема 7833 — схема

На следующем рисунке приведена цоколевка стабилизатора 7833 в корпусе ТО-92. Такие стабилизаторы применяются для запитывания в устройствах на микроконтроллерах дисплеев, карт памяти и другой периферии, требующей более низковольтного питания, чем 5 вольт, основное питание микроконтроллера.

Стабилизатор для питания МК

Я пользуюсь для запитывания собираемых и отлаживаемых на макетной плате устройств на микроконтроллерах, стабилизатором в корпусе, как на фото выше. Питание подается от нестабилизированного адаптера через гнездо на плате устройства. Его принципиальная схема приведена на рисунке далее:

При подключении микросхемы нужно строго соответствовать цоколевке. Если ножки спутать, даже одного включения достаточно, чтобы вывести стабилизатор из строя, так что при включении нужно быть внимательным. Автор материала — AKV.

Устройства, которые входят в схему блока питания, и поддерживают стабильное выходное напряжение, называются стабилизаторами напряжения. Эти устройства рассчитаны на фиксированные значения напряжения выхода: 5, 9 или 12 вольт. Но существуют устройства с наличием регулировки. В них можно установить желаемое напряжение в определенных доступных пределах.

Большинство стабилизаторов предназначены на определенный наибольший ток, который они выдерживают. Если превысить эту величину, то стабилизатор выйдет из строя. Инновационные стабилизаторы оснащены блокировкой по току, обеспечивающей выключение устройства при достижении наибольшего тока в нагрузке и защищены от перегрева. Вместе со стабилизаторами, которые поддерживают положительное значение напряжения, есть и устройства, действующие с отрицательным напряжением. Они применяются в двухполярных блоках питания.

Стабилизатор 7805 изготовлен в корпусе, подобном транзистору. На рисунке видны три вывода. Он рассчитан на напряжение 5 вольт и ток 1 ампер. В корпусе есть отверстие для фиксации стабилизатора к радиатору. Модель 7805 является устройством положительного напряжения.

Зеркальное отображение этого стабилизатора — это его аналог 7905, предназначенный для отрицательного напряжения. На корпусе будет положительное напряжение, на вход поступит отрицательное значение. С выхода снимается -5 В. Чтобы стабилизаторы работали в нормальном режиме, нужно подавать на вход 10 вольт.

Распиновка

Стабилизатор 7805 имеет распиновку, которая показана на рисунке. Общий вывод соединен с корпусом. Во время установки устройства это играет важную роль. Две последние цифры обозначают выдаваемое микросхемой напряжение.

Стабилизаторы для питания микросхем

Рассмотрим методы подключения к питанию цифровых приборов, сделанных самостоятельно, на микроконтроллерах. Любое электронное устройство требует для нормальной работы правильное подключение питания. Блок питания рассчитывается на определенную мощность. На его выходе устанавливается конденсатор значительной величины емкости для выравнивания импульсов напряжения.

Блоки питания без стабилизации, применяемые для роутеров, сотовых телефонов и другой техники, не сочетаются с питанием микроконтроллеров напрямую. Выходное напряжение этих блоков изменяется, и зависит от подключенной мощности. Исключением из этого правила являются зарядные блоки для смартфонов с USB портом, на котором выходит 5 В.

Схема работы стабилизатора, сочетающаяся со всеми микросхемами этого типа:

Если разобрать стабилизатор и посмотреть его внутренности, то схема выглядела бы следующим образом:

Для электронных устройств не чувствительных к точности напряжения, такой прибор подойдет. Но для точной аппаратуры нужна качественная схема. В нашем случае стабилизатор 7805 выдает напряжение в интервале 4,75-5,25 В, но нагрузка по току не должна быть больше 1 А. Нестабильное входное напряжение колеблется в интервале 7,5-20 В. При этом выходное значение будет постоянно равно 5 В. Это является достоинством стабилизаторов.

При возрастании нагрузки, которую может выдать микросхема (до 15 Вт), прибор лучше обеспечить охлаждением вентилятором с установленным радиатором.

Работоспособная схема стабилизатора:

Технические данные:

• Наибольший ток 1,5 А.
• Интервал входного напряжения – до 40 вольт.
• Выход – 5 В.

Во избежание перегрева стабилизатора, необходимо поддерживать наименьшее входное напряжение микросхемы. В нашем случае входное напряжение 7 вольт.

Лишнюю величину мощности микросхема рассеивает на себе. Чем выше входное напряжение на микросхеме, тем выше потребляемая мощность, которая преобразуется в нагревание корпуса. В итоге микросхема перегреется и сработает защита, устройство отключится.

Стабилизатор напряжения 5 вольт

Такое устройство имеет отличие от аналогичных приборов в своей простоте и приемлемой стабилизации. В нем использована микросхема К155J1А3. Этот стабилизатор использовался для цифровых устройств.

Устройство состоит из рабочих узлов: запуска, источника образцового напряжения, схемы сравнения, усилителя тока, ключа на транзисторах, накопителя индуктивной энергии с коммутатором на диодах, фильтров входа и выхода.

После подключения питания начинает действовать узел запуска, который выполнен в виде стабилизатора напряжения. На эмиттере транзистора возникает напряжение 4 В. Диод VD3 закрыт. В итоге включается образцовое напряжение и усилитель тока.

Ключ на транзисторах закрыт. На выходе усилителя образуется импульс напряжения, который открывает ключ, пропускающий ток на накопитель энергии. В стабилизаторе включается схема отрицательной связи, устройство переходит в режим работы.

Все применяемые детали тщательно проверяются. Перед установкой на плату резистора, его значение делают равным 3,3 кОм. Стабилизатор вначале подключают на 8 вольт с нагрузкой 10 Ом, далее, при необходимости устанавливают его на 5 вольт.

В настоящее время тяжело найти какое-либо электронное устройство не использующее стабилизированный источник питания. В основном в качестве источника питания, для подавляющего большинства различных радиоэлектронных устройств, рассчитанных на работу от 5 вольт, наилучшим вариантом будет применение трехвыводного интегрального 78L05 .

Описание стабилизатора 78L05

Данный стабилизатор не дорогой и прост в применении, что позволяет облегчить проектирование радиоэлектронных схем со значительным числом печатных плат, к которым подается нестабилизированное постоянное напряжение, и на каждой плате отдельно монтируется свой стабилизатор.

Микросхема — стабилизатор 78L05 (7805) имеет тепловую защиту, а также встроенную систему предохраняющую стабилизатор от перегрузки по току. Тем не менее, для более надежной работы желательно применять диод, позволяющий защитить стабилизатор от короткого замыкания во входной цепи.

Технические параметры и цоколевка стабилизатора 78L05:

• Входное напряжение: от 7 до 20 вольт.
• Выходное напряжение: от 4,5 до 5,5 вольт.
• Выходной ток (максимальный): 100 мА.
• Ток потребления (стабилизатором): 5,5 мА.
• Допустимая разница напряжений вход-выход: 1,7 вольт.
• Рабочая температура: от -40 до +125 °C.

Аналоги стабилизатора 78L05 (7805)

Существуют два типа данной микросхемы: мощный 7805 (ток нагрузки до 1А) и маломощный 78L05 (ток нагрузки до 0,1А). Зарубежным аналогом 7805 является ka7805. Отечественными аналогами являются для 78L05 — КР1157ЕН5, а для 7805 — 142ЕН5

Схема включения 78L05

Типовая схема включения стабилизатора 78L05 (по datasheet) легка и не требует большого количества дополнительных радиоэлементов.

С1 на входе необходим для ликвидации ВЧ помех при подаче входного напряжения. Конденсатор С2 на выходе стабилизатора, как и в любом другом источнике питания, обеспечивает стабильность блока питания при резком изменении тока нагрузки, а так же уменьшает степень пульсаций.

При разработке блока питания необходимо иметь в виду, что для устойчивой работы стабилизатора 78L05 напряжение на входе должно быть не менее 7 и не более 20 вольт.

Ниже приводятся несколько примеров использования интегрального стабилизатора 78L05.

Лабораторный блок питания на 78L05

Данная схема отличается своей оригинальностью, из-за нестандартного применения микросхемы , источником опорного напряжения которого служит стабилизатор 78L05. Поскольку максимально допустимое входное напряжение для 78L05 составляет 20 вольт, то для предотвращения выхода 78L05 из строя в схему добавлен параметрический стабилизатор на стабилитроне VD1 и резисторе R1.

Микросхема TDA2030 подключена по типу неинвертирующего усилителя. При таком подключении коэффициент усиления равен 1+R4/R3 (в данном случае 6). Таким образом, напряжение на выходе блока питания, при изменении сопротивления резистора R2, будет меняться от 0 и до 30 вольт (5 вольт х 6). Если нужно изменить максимальное выходное напряжение, то это можно сделать путем подбора подходящего сопротивления резистора R3 или R4.

Бестрансформаторный блок питания на 5 вольт

данная характеризуется повышенной стабильностью, отсутствием нагрева элементов и состоит из доступных радиодеталей.

Структура блока питания включает в себя: индикатор включения на светодиоде HL1, вместо обычного трансформатора — гасящая цепь на элементах C1 и R2, диодный выпрямительный мост VD1, конденсаторы для уменьшения пульсаций, стабилитрон VD2 на 9 вольт и интегральный стабилизатор напряжения 78L05 (DA1). Необходимость в стабилитроне вызвана тем, что напряжение с выхода диодного моста равно приблизительно 100 вольт и это может вывести стабилизатор 78L05 из строя. Можно использовать любой стабилитрон с напряжением стабилизации от 8…15 вольт.

Внимание! Так как схема не имеет гальванической развязки с электросетью, следует соблюдать осторожность при наладке и использовании блока питания.

Простой регулируемый источник питания на 78L05

Диапазон регулируемого напряжения в данной схеме составляет от 5 до 20 вольт. Изменение выходного напряжения производится при помощи переменного резистора R2. Максимальный ток нагрузки составляет 1,5 ампер. Стабилизатор 78L05 лучше всего заменить на 7805 или его отечественный аналог КР142ЕН5А. Транзистор VT1 можно заменить на . Мощный транзистор VT2 желательно разместить на радиаторе с площадью не менее 150 кв. см.

Схема универсального зарядного устройства

Эта схема зарядного устройства достаточно проста и универсальна. Зарядка позволяет заряжать всевозможные типы аккумуляторных батарей: литиевые, никелевые, а так же маленькие свинцовые аккумуляторы используемые в бесперебойниках.

Известно, что при зарядке аккумуляторов важен стабильный ток зарядки, который должен составлять примерно 1/10 часть от емкости аккумулятора. Постоянство зарядного тока обеспечивает стабилизатор 78L05 (7805). У зарядника 4-е диапазона тока зарядки: 50, 100, 150 и 200 мА, которые определяются сопротивлениями R4…R7 соответственно. Исходя из того, что на выходе стабилизатора 5 вольт, то для получения допустим 50 мА необходим резистор на 100 Ом (5В / 0,05 А = 100) и так для всех диапазонов.

Так же схема снабжена индикатором, построенном на двух транзисторах VT1, VT2 и светодиоде HL1. Светодиод гаснет при окончании зарядки аккумулятора.

Регулируемый источник тока

По причине отрицательно обратной связи, следующей через сопротивление нагрузки, на входе 2 (инвертирующий) микросхемы TDA2030 (DA2) находится напряжение Uвх. Под влиянием данного напряжения сквозь нагрузку течет ток: Ih = Uвх / R2. Исходя из данной формулы, ток, протекающий через нагрузку, не находится в зависимости от сопротивления этой нагрузки.

Таким образом, меняя напряжение поступающее с переменного резистора R1 на вход 1 DA2 от 0 и до 5 В, при постоянном значении резистора R2 (10 Ом), можно изменять ток протекающий через нагрузку в диапазоне от 0 до 0,5 А.

Подобная схема может быть с успехом применена в качестве зарядного устройства для зарядки всевозможных аккумуляторов. Зарядный ток постоянен во время всего процесса зарядки и не находится в зависимости от уровня разряженности аккумулятора или от непостоянства питающей сети. Предельный ток заряда, можно менять путем уменьшения или увеличения сопротивление резистора R2.

(161,0 Kb, скачано: 6 295)

Рассмотрены простые схемы регуляторов напряжения и тока

В этой статье мы анализируем некоторые важные схемы регуляторов напряжения с использованием дискретных компонентов, таких как транзисторы, стабилитроны, резисторы и т. д. Эти регуляторы очень гибки благодаря своим конструктивным характеристикам и могут быть настроены для создания любых уровень постоянного напряжения и постоянного тока, по желанию.

Содержание

Что такое регулятор

Основная функция схемы регулятора постоянного тока заключается в создании напряжения и тока, которые являются фиксированными и постоянными на определенных заданных уровнях. Таким образом, регулятор используется в источнике питания для поддержания выходного напряжения или тока в определенных фиксированных пределах.

---

Также рекомендуется для вас: Схемы регулятора напряжения с использованием транзистора и стабилитрона выходное напряжение или ток не зависят от нагрузки. Эти источники должны были бы быть в состоянии производить бесконечное количество энергии, и они, очевидно, просто существовали бы только в теории.

Когда требуется действительно чистый источник постоянного тока, часто становятся полезными линейные стабилизаторы, поскольку они производят меньший шум, пульсации и лучшее управление. Эти регуляторы, как правило, представляют собой устройства с тремя выводами (вход, общая земля и выход), поэтому требуется лишь несколько внешних компонентов (для популярных микросхем регуляторов серий 7800 и 7900 требуется всего пара конденсаторов емкостью от 0,01 мкФ до 1 мкФ, и только при определенных условиях.)

Эти регуляторы могут буквально демонстрировать регулирование намного ниже 1%, а также обеспечивать значительное ограничение тока и встроенную функцию предотвращения отказов. Существуют также импульсные стабилизаторы и микросхемы преобразователей напряжения, которым действительно требуется очень мало внешних конденсаторов и ничего больше. Эти недорогие регуляторы и преобразователи делают возможным и простым обеспечение дискретных цепей напряжениями, которые не могут быть поданы через основной источник питания системы. Такие конфигурации часто позволяют избежать ограничений по питанию, предоставляя большую свободу проектирования.

Простейший регулятор

В простейшем регуляторе используется устройство с двумя выводами, такое как стабилитрон, с характеристикой поддержания постоянного напряжения на нем. На рисунке 1 ниже показана базовая схема.

Зенеровские диоды могут быть соединены последовательно в любой конфигурации для получения еще более высоких напряжений. Должен быть встроен токоограничивающий (балластный) резистор, так как эти устройства будут пытаться поддерживать постоянное напряжение на клеммах, потребляя любой ток, доступный от источника питания.

Эффективность важна.

Сопротивление регулирующего устройства может быть очень низким, и оно может быстро потреблять катастрофические количества тока при отсутствии ограничительного резистора и выйти из строя.

Поэтому для стабилитрона необходим ограничительный резистор. Поскольку регулирующий компонент шунтирован поперек нагрузки, этот тип схемы стабилитрона (рис. 1) часто называют стабилизатором шунтирующего типа.

Этот метод очень хорошо работает для приложений с низким энергопотреблением, когда требуется ток всего в несколько миллиампер, а регулирования (% изменения напряжения или тока при различных нагрузках) достаточно всего на несколько процентов.

Поскольку весь ток, протекающий через ограничительный резистор, представляет собой сумму тока нагрузки и тока регулятора, необходимого для поддержания напряжения, эффективность часто бывает низкой, особенно при малых нагрузках.

Большой ток может проходить через регулятор при отключении или изменении нагрузки. Хотя это не проблема для крошечных схем, таких как схема генератора, потребляющая всего несколько миллиампер, это может быть проблемой в схеме, такой как крошечное цифровое устройство, для которого может потребоваться около 1 ампера при 5 вольтах.

В некоторых случаях (светодиодные индикаторы, выключатели) система может потреблять менее 50 миллиампер в режиме ожидания и 1 ампер в активном режиме. В таких случаях стабилизатор на стабилитроне будет крайне неэффективен, так как ему придется пропускать примерно 1 А через стабилитрон, пока система простаивает и, следовательно, не потребляет свой рабочий ток.

В таком сценарии, если входное напряжение составляло 12 вольт, эффективность стабилизатора 12 В на 5 В могла бы быть крайне низкой из-за наличия постоянной нагрузки более 1 ампера на источнике 12 вольт, даже если нагрузка на 5 сторона питания вольта была маленькой.

Это эквивалентно 12 Вт или даже больше выделению тепла, что является крайне неэффективным условием.

Простым решением является использование активного регулятора, который может не потреблять столько тока для работы.

Следует, однако, отметить, что всегда будет некоторая потеря напряжения на регуляторе. Поскольку схема регулятора представляет собой усилитель, для ее работы требуется некоторое напряжение.

Напряжение база-эмиттер проходного транзистора составляет от 0,6 до 0,7 вольт, и в резисторах смещения будут некоторые потери напряжения. Входное напряжение должно быть постоянно как минимум на 2–5 вольт выше максимального ожидаемого выходного напряжения; он никогда не должен опускаться ниже этого уровня, иначе это повлияет на управление выходом.

Это минимальное напряжение должно всегда поддерживаться при минимальном входном линейном напряжении при полной нагрузке. Ниже этого порога мгновенные изменения из-за пульсаций входного питания, переходных процессов нагрузки и т. д. приведут к потере регулирования («пропаданию»).

Регулятор с использованием транзисторного эмиттерного повторителя

На рис. 2 ниже транзистор эмиттерного повторителя используется для минимизации тока, используемого устройством регулятора. На стабилитрон поступает 10 или 20 мА. Это напряжение подается на базу транзистора, который называется «проходным» транзистором, поскольку он предназначен для прохождения тока нагрузки.

Это может быть мощный транзистор, рассчитанный на многоамперный ток.

Ток нагрузки состоит из тока коллектора, составляющего основную часть тока, и тока базы. Ток базы равен току коллектора, деленному на коэффициент усиления транзистора по постоянному току (или бета, которая обычно равна 50).

Предполагая, что транзистор имеет усиление по току β, равное 50, и ток нагрузки 1 ампер, ток коллектора можно рассчитать, как указано ниже

Ток коллектора = β/(β+1) = 1 ампер или 50/51 ампер.

Базовый ток можно рассчитать по следующей формуле:

Базовый ток = 1/(β +1) или 1/51 ампер.

Это несколько меньше 20 миллиампер. На рис. 2 выше показана базовая конструкция регулятора.

Использование транзистора Дарлингтона с проходным транзистором

На рисунке 3 ниже показано, как вспомогательный транзистор можно использовать в качестве промежуточного каскада, если проходной транзистор является устройством с очень высоким током и низким значением hFE.

Промежуточный транзистор сконфигурирован как пара Дарлингтона с проходным транзистором, что значительно увеличивает коэффициент усиления по току, а также повышает его способность передавать ток.

Следует отметить, что при отсутствии нагрузки единственным током, потребляемым схемой, является ток только стабилитрона.

Создание регулируемого регулятора

Также можно присоединить переменный резистор или потенциометр к стабилитрону, и если вы подсоедините движок потенциометра к базе транзистора, вы можете получить переменное выходное напряжение, как показано на Рис. 4 ниже.

Проблема с этой схемой в том, что она не лучше (на самом деле, несколько хуже), чем стабилитрон в качестве регулятора. Не существует системы, гарантирующей, что выходное напряжение на нагрузке остается постоянным.

Кроме того, падение напряжения между базой и эмиттером проходного транзистора приводит к небольшому снижению выходного напряжения (обычно от 0,6 до 0,7 В на транзистор). Если потенциометр используется для изменения выходного напряжения, вы можете обнаружить дополнительные потери из-за сопротивления потенциометра.

Это сопротивление приводит к снижению регулирования. Регулятор не может узнать, упало ли выходное напряжение. Что действительно необходимо, так это средство для измерения выходного напряжения, сравнения его с установленным эталоном и автоматического изменения выходного напряжения на соответствующее значение.

Это требует использования механизма обратной связи для регулирования выходного напряжения. С еще несколькими элементами мы покажем вам действительно простой способ добиться этого.

Регулятор с обратной связью для повышения точности выходного сигнала

На рис. 5 ниже показан очень простой регулятор с обратной связью, в котором выходное напряжение имеет некоторый контроль над своим точным уровнем. R1 и R2 образуют делитель напряжения, который измеряет выходное напряжение и посылает его на базу транзистора Q1.

Падение напряжения на стабилитроне D1 удерживает на эмиттере транзистора Q1 заданное и регулируемое напряжение. Ток смещения от R3 и ток эмиттера от Q1 вызывают этот провал.

Это падение создается током смещения R3 и током эмиттера Q1.

Если выходное напряжение падает, транзистор Q1 отключается, позволяя меньшему току течь через резистор смещения R4. Напряжение на коллекторе увеличится, увеличивая напряжение на базе проходного транзистора Q2 и, следовательно, на эмиттере Q2, который, как правило, является выходным выводом регулятора питания.

Это увеличение напряжения будет отправлено на базу Q1, компенсируя первоначальный провал. Общее воздействие приведет к повышению стабильности выходного напряжения.

100% Совершенство невозможно

Эта настройка, однако, не идеальна. Схема регулятора представляет собой усилитель с обратной связью с ограниченным коэффициентом усиления. Поскольку усиление по напряжению в основном обеспечивается Q1, схема может иметь чистое усиление по напряжению без обратной связи, которое может составлять около 20-100, в зависимости от усиления Q1, нагрузки источника питания, импеданса стабилитрона и других параметров. Усиление контура можно определить как произведение общего усиления на коэффициент обратной связи.

В этой ситуации коэффициентом обратной связи является отношение R2 /(R1 + R2). При прочих равных, чем больше коэффициент усиления контура, тем лучше регулирование. На самом деле эта схема будет предлагать улучшение регулирования в 10 или более раз по сравнению с более ранними схемами. Однако эта схема имеет определенные ограничения, некоторые из которых следующие:

• В Q1 выходное напряжение не может быть ниже, чем напряжение стабилитрона + потери база-эмиттер.
• Нет ограничения тока или защиты от короткого замыкания. Поскольку на резисторе R4 всегда будет потеря напряжения, максимальное регулируемое выходное напряжение ограничено.
• Поскольку коэффициент обратной связи R2 /(R1 + R2) уменьшается с увеличением выходного напряжения, регулирование постепенно ухудшается.
• Поскольку часть токов смещения (через R3 и R4) возникает с нерегулируемой стороны, на выход будут влиять колебания входного напряжения, что ухудшит регулирование.

Эти проблемы могут быть решены путем настройки схемы и установки нескольких дополнительных компонентов. Первую проблему можно решить с помощью низковольтного стабилитрона, хотя самые надежные стабилитроны рассчитаны примерно на 5–8 вольт.

Можно использовать вторичную плавающую цепь источника питания для подачи напряжения ниже (отрицательного) земли и переводить R2 на отрицательное напряжение, а не на землю.

Подключите сопротивление к входу, и падение напряжения на нем может работать как функция тока нагрузки, которая может влиять на выход регулятора. Дополнительный коэффициент усиления без обратной связи можно получить, используя дополнительные транзисторы или операционный усилитель.

Ограничение тока

На рис. 6 ниже показан один из способов включения ограничения тока. Резистор R4 соединен последовательно с PNP-транзистором Q1, который служит источником тока.

Этот резистор необходим для ограничения тока, подаваемого на D1. На базе транзистора Q1 диоды D2 и D3 генерируют очень постоянное напряжение, которое на 1,4 В ниже входного напряжения регулятора.

Q1 проводит ток до тех пор, пока падение напряжения, вызванное током коллектора проходного транзистора, составляет менее 0,7 В на выборочном резисторе R5. По мере нарастания тока нагрузки падение на резисторе R5 возрастает до такой степени, что оно начинает отключать транзистор Q1.

Резистор R4 теперь может вызывать падение базового напряжения проходного транзистора Q2, вызывая уменьшение выходного напряжения регулятора. Поскольку этот ток также смещает эталонный стабилитрон D1, опорное напряжение падает, снижая выходное напряжение. Таким образом, ток, отбираемый от регулятора, может быть ограничен таким образом.

Падение на 0,7 В на резисторе R5 инициирует ограничение тока, поэтому сопротивление резистора R5 должно быть равно 0,7/(Предел тока) или около 0,7 Ом для 1 ампера, 0,35 Ом для 2 ампер и т. д.

Использование операционного усилителя

На рис. 7 ниже показано, как можно использовать операционный усилитель для улучшения управления. Обратите внимание, что прирост теперь резко увеличится. Тем не менее, в определенных обстоятельствах почти наверняка потребуется частотная коррекция, поскольку фазовый сдвиг контура может вызывать колебания на некоторых или всех стадиях нагрузки.

Хотя смещение для операционного усилителя может подаваться непосредственно от стабилизатора, обычно желателен дополнительный вспомогательный источник малой мощности.

Для операционного усилителя может потребоваться отрицательный источник, особенно в том случае, если регулятор предназначен для регулировки или понижения выходного напряжения до нуля вольт, как в лабораторном источнике питания.

На этом мы завершаем нашу статью о простых схемах стабилизаторов напряжения. Если у вас есть какие-либо вопросы или изменения, связанные с вышеуказанными концепциями, пожалуйста, не стесняйтесь комментировать ниже для быстрого ответа.

Линейные регуляторы напряжения для автомобильной техники | OPTIREG™

• Домашний
• Продукты
• Мощность
• Линейный регулятор напряжения (LDO)
• Линейные регуляторы напряжения для автомобильной техники | ОПТИРЕГ™

Обзор

Линейные регуляторы напряжения для автомобильной техники | Подкатегории OPTIREG™

По мере того, как автомобильная промышленность продолжает расти, растет и спрос на безопасность и качество автомобильных технологий. Имея давнюю историю лидерства на рынке автомобильной электроники, Infineon постоянно разрабатывает лучшие в своем классе продукты, которые обеспечивают решения для целого ряда потребительских приложений.

Линейные стабилизаторы напряжения Infineon OPTIREG™ с малым падением напряжения (LDO) сочетают в себе качество и технологии для обеспечения простых решений в области источников питания. Они специально разработаны для автомобильных приложений с такими нагрузками, как приемопередатчики, микроконтроллеры, активные антенны и датчики. Наши линейные автомобильные регуляторы напряжения (LDO) состоят из небольших компонентов в простой компоновке и просты в использовании для простого проектирования заказчиком.

Они предлагают широкий спектр встроенных функций безопасности и защиты, таких как защита от перегрузки, защита от короткого замыкания, защита от обратной полярности и защита от перегрева. Автомобильные LDO Infineon также отличаются низким уровнем шума и низким энергопотреблением благодаря низкому току покоя.

 

Ассортимент автомобильных линейных регуляторов напряжения Infineon OPTIREG™

Линейные регуляторы напряжения с малым падением напряжения представляют собой простые ИС, которые могут преобразовывать широкий диапазон входных токов постоянного тока в стабилизированный выходной ток более низкого напряжения. Линейные регуляторы всегда должны иметь входное напряжение, превышающее выходное напряжение. Например, автомобильный линейный LDO на 5 В можно использовать для преобразования входного тока 12 В в выходной ток 5 В, но, в отличие от импульсных стабилизаторов, эти уровни напряжения нельзя изменить на противоположные. Регуляторы с малым падением напряжения могут работать с падением напряжения менее 2 В, чего не могут сделать стандартные линейные стабилизаторы.

Ассортимент Infineon OPTIREG™ включает в себя высокопроизводительные линейные автомобильные LDO с широким входным диапазоном и температурным диапазоном от –40°C до +160°C. Наши линейные регуляторы напряжения (LDO) могут использоваться для широкого спектра автомобильных источников питания, таких как EPS, трансмиссия, модули управления кузовом, HVAC, приборные панели, ADAS, телематика и CAV.

Прочная конструкция делает их особенно подходящими для использования в суровых автомобильных условиях. Портфолио OPTIREG™ реализует несколько функций продуктов, предназначенных для автомобилей, включая сторожевой таймер, раннее предупреждение и сброс, которые могут помочь найти решения проблем, стоящих перед автомобильными конструкторами.

 

Основные характеристики:

• Низкий диапазон отсева
• Прочная конструкция, подходящая для суровых автомобильных условий
• Широкий диапазон ввода
• Расширенный диапазон температур: от –40°C до +160°C
• Низкий ток покоя
• Отслеживание напряжения
• Специальные функции для автомобилей: сторожевой таймер, раннее предупреждение и отдых
• Продукция Green соответствует требованиям RoHS

 

  Типы автомобильных линейных регуляторов напряжения

В то время как все линейные автомобильные регуляторы Infineon предлагают набор встроенных базовых функций, некоторые продукты в портфолио OPTIREG™ предлагают ряд дополнительных функций для проектирования с учетом специфики приложения, а именно высокую производительность и отслеживание напряжения.

Высокопроизводительные регуляторы

Высокопроизводительные регуляторы — это мощные автомобильные регуляторы напряжения (LDO), оптимизированные для прямого подключения к аккумуляторной батарее. Они имеют более широкий диапазон входного напряжения, чем LDO общего назначения, что обеспечивает лучшие условия запуска и отличные переходные характеристики сети. Мощные автомобильные регуляторы напряжения обеспечивают сверхнизкий ток покоя в режиме ожидания. Это обеспечивает более длительную работу от батареи и меньшее потребление энергии.

Высокоточное отслеживание напряжения

Высокоточное отслеживание напряжения — это регуляторы, предназначенные для питания внешних нагрузок, таких как датчики. Они не имеют собственного внутреннего опорного напряжения, а отслеживают внешнее напряжение с очень точными результатами. Трекеры напряжения оснащены несколькими механизмами защиты от короткого замыкания на аккумулятор и обрыва кабеля.

Для получения дополнительной информации об автомобильных линейных регуляторах напряжения от Infineon и других электронных компонентах из нашего ассортимента свяжитесь с одним из членов команды сегодня или изучите наш раздел поддержки.

 

	Активация функции основного выхода Низкое потребление тока покоя в режиме ожидания		Стандартный и оконный сторожевой таймер Функция супервизора для внешнего микроконтроллера
	Функция сброса Контролирует выходное напряжение		Функция раннего предупреждения Контролирует уровень входного напряжения

 

Продукция

Особенности

Детали

Основные характеристики	Ключевые преимущества
Широкий рабочий диапазон: до 45 В Очень низкое падение напряжения Сверхнизкое потребление тока Различные функции защиты Специализированные автомобильные функции Темп. диапазон: от –40°C до +150°C	Подходит почти для всех областей применения Оптимизирован для будущих приложений Надежная автомобильная конструкция Стандартная квалификация 150°C Поддерживаются недорогие внешние компоненты Долгосрочная доступность

 

Документы

Поддержка дизайна

Видео

Партнеры

Обучение

Почему устройства Infineon OPTIREG™ являются идеальными поставщиками для TRAVEO™ T2G

• Описание основных функций и преимуществ микроконтроллеров Infineon OPTIREG™ SBC и TRAVEO™ T2G Body
• Узнайте, как устройства OPTIREG™ обеспечивают устройства TRAVEO™ T2G Body для автомобильных приложений начального и высокого уровня, и сопоставьте их с соответствующими целевыми приложениями

Как запитать автомобильные датчики

• Узнайте больше о проблемах с питанием автомобильных датчиков и о том, как несколько датчиков требуют надежного источника питания
• Понимание того, как правильно питать автомобильные датчики, а также описание основных характеристик ИС питания датчиков и умение определять решения Infineon для питания автомобильных датчиков

Электрификация силовых агрегатов и решения Infineon для инверторов

• Понимание важности электрификации трансмиссии 
• Ознакомиться с режимами работы системы электропривода

Почему семейства Infineon OPTIREG™ можно использовать практически во всех автомобильных приложениях?

• Знакомы ли вы с решениями Infineon для источников питания OPTIREG™?
• Знаете ли вы, чем продукты OPTIREG™ отличаются от других решений на рынке?

OPTIREG™: решения Infineon для автомобильных источников питания

• Определить основные движущие силы автомобильного рынка и то, как OPTIREG™ стремится решить эти проблемы, а также
• Знакомство с семействами и группами продуктов OPTIREG™, а также их основными функциями и целевыми приложениями

OPTIREG™ Linear: Автомобильные линейные регуляторы напряжения Infineon

• Ознакомьтесь с общими категориями продуктов OPTIREG™
• Познакомьтесь с группами продуктов OPTIREG™ Linear и
• Понимать соглашение об именах, применяемое к этим продуктам

OPTIREG™ Линейные высокопроизводительные ИС для автомобильных источников питания

• Узнайте о последних тенденциях автомобильных приложений с питанием от 12-вольтовых аккумуляторов и
• Новейшие линейные высокопроизводительные регуляторы напряжения OPTIREG™

Линейные стабилизаторы напряжения OPTIREG™ ИС автомобильных источников питания

• Ознакомьтесь с линейкой регуляторов линейных стоек OPTIREG™ и их преимуществами
• Понимание соглашения об именах, применяемого к этим продуктам, и будущих перспектив семейства регуляторов линейных стоек OPTIREG™

Как OPTIREG™ Linear поставляет активные антенны

• На этом тренинге вы познакомитесь с сегментами продуктов OPTIREG™ Linear и
• понять, как линейные продукты OPTIREG™ для конкретных приложений могут поставлять активные антенны и соответствовать рыночным тенденциям

Линейный трекер OPTIREG™: семейство автомобильных трекеров напряжения Infineon

• Ознакомьтесь с линейкой линейных трекеров OPTIREG™ и их преимуществами, а также
• Понимать соглашение об именах, применяемое к этим продуктам

Приложения

Система контроля давления в шинах (TPMS)

Поддержка

Контакт

ESP8266 Регулятор напряжения для LiPo и Li-ion аккумуляторов

В этом руководстве вы создадите регулятор напряжения для ESP8266, который можно использовать с LiPo и Li-ion аккумуляторами.

Посмотреть видеоверсию

Это руководство доступно в видеоформате (см. ниже) и в письменном формате (продолжить чтение на этой странице).

Энергопотребление ESP8266

Хорошо известно, что ESP8266 потребляет много энергии при выполнении задач Wi-Fi. Он может потреблять от 50 мА до 170 мА . Таким образом, для многих приложений использование батареи не идеально.

Лучше использовать адаптер питания, подключенный к сетевому напряжению, чтобы не беспокоиться об энергопотреблении или зарядке аккумуляторов.

ESP8266 с LiPo/Li-ion батареями

Однако для некоторых проектов ESP8266, которые используют Deep Sleep или не требуют постоянного подключения к Wi-Fi, использование ESP8266 с перезаряжаемыми LiPo батареями является отличным решением.

Для приложений с питанием от батареи рекомендуется версия ESP-01, так как она имеет мало компонентов на плате.

Такие платы, как ESP-12 NodeMCU, потребляют больше энергии, потому что они имеют дополнительные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы, микросхемы и т. д. с использованием этих типов батарей.

Это руководство не посвящено разным типам аккумуляторов, и я не буду объяснять, как работают аккумуляторы LiPo. Я просто дам вам соответствующую информацию, чтобы завершить представленную схему…

Li-Po/Li-ion аккумуляторы полностью заряжены

Li-Po/Li-ion аккумуляторы можно перезаряжать с помощью соответствующего зарядного устройства, и их выходное напряжение приблизительно 4,2 В, когда они полностью заряжены.

Однако по мере того, как аккумулятор продолжает разряжаться, напряжение начинает падать:

Рекомендуемое рабочее напряжение ESP составляет 3,3 В , но он может работать с напряжением от 3 В до 3,6 В. Таким образом, вы не можете подключить аккумулятор LiPo напрямую к ESP8266, вам понадобится регулятор напряжения.

Типовой линейный регулятор напряжения

Использование типичного линейного регулятора напряжения для понижения напряжения с 4,2 В до 3,3 В не является хорошей идеей.

Например: если аккумулятор разрядится до 3,7 В, ваш регулятор напряжения перестанет работать, потому что у него высокое напряжение отсечки.

Регулятор с малым падением напряжения или LDO-регулятор

Для эффективного снижения напряжения с батареями необходимо использовать регулятор с малым падением напряжения или также известный как LDO-регулятор, который может регулировать выходное напряжение.

Низкое падение напряжения означает, что даже если батарея выдает только 3,4 В, она все равно будет работать. Имейте в виду, что вы никогда не должны полностью разряжать батарею LiPo, потому что это повредит батарею или сократит срок ее службы.

Изучив LDO, я нашел пару хороших альтернатив. Одним из лучших LDO, которые я нашел, был MCP1700-3302E .

Он довольно маленький и выглядит как транзистор.

Также есть хорошая альтернатива HT7333-A .

Любые LDO, характеристики которых аналогичны характеристикам, указанным в таблице ниже, также являются хорошей альтернативой. Ваш LDO должен иметь аналогичные характеристики, когда речь идет о:

• Выходное напряжение (3,3 В)
• Ток покоя (~1,6 мкА)
• Выходной ток (~250 мА)
• Напряжение с низким падением напряжения (~178 мВ)

Распиновка MCP1700-3302E

Вот распиновка MCP1700-3302E. Имеет GND, Vin и Vout:

Другие LDO должны иметь такую ​​же распиновку, но вы всегда должны искать лист данных вашего LDO, чтобы проверить его распиновку.

ESP8266 Схема с LDO и литий-ионной батареей

Вот детали, необходимые для разработки регулятора напряжения для ESP-01:

• LiPo батарея или литий-ионная батарея + держатель батареи
• Регулятор с малым падением напряжения или LDO-регулятор (MCP1700-3302E)
• Электролитический конденсатор 1000 мкФ
• Керамический конденсатор 100 нФ
• Кнопка
• Резистор 10 кОм
• ESP-01 – читать Лучшие платы для разработки Wi-Fi ESP8266
• Макет
• Проволочные перемычки

Вы можете использовать предыдущие ссылки или перейти непосредственно на MakerAdvisor. com/tools, чтобы найти все детали для своих проектов по лучшей цене!

Взгляните на схему ниже, чтобы разработать собственную схему регулятора напряжения.

Или вы можете взглянуть на диаграмму Fritzing (керамический конденсатор и электролитический конденсатор подключены параллельно с GND и Vout LDO):

Кнопка подключена к контакту RESET ESP-01, для данного руководства это не обязательно, но будет полезно в будущем руководстве.

Вот окончательная схема:

О конденсаторах

LDO должны иметь керамический конденсатор и электролитический конденсатор, подключенные параллельно к GND и Vout для сглаживания пиков напряжения. Конденсаторы предотвращают неожиданные сбросы или нестабильное поведение вашего ESP8266.

Тестирование

Давайте запитаем схему и проверим ее. Измерив мультиметром напряжение Vin литий-полимерного аккумулятора, вы можете увидеть, что оно выдает примерно 4,2 В, потому что аккумулятор в настоящее время полностью заряжен.

Поместим щуп мультиметра на Vвых. Теперь мультиметр измеряет примерно 3,3 В, что является рекомендуемым напряжением для питания ESP8266.

Регулятор напряжения

Популярная схема стабилизатора напряжения для ESP8266 выглядит так:

Вы припаиваете конденсаторы к LDO, так что в итоге у вас есть регулятор напряжения в маленьком форм-факторе, который можно легко использовать в ваших проектах.

Надеюсь, это руководство было полезным. Эта концепция будет очень полезна для будущих проектов.

Это отрывок из моей электронной книги по домашней автоматизации с использованием ESP8266. Если вам нравится ESP8266 и вы хотите узнать о нем больше. Я рекомендую скачать мой курс: Домашняя автоматизация с использованием ESP8266.

Надеюсь, это руководство было полезным. Спасибо за чтение!

Создание проектов веб-сервера с платами ESP32 и ESP8266 для удаленного управления выходами и датчиками.