Стабилизатор напряжения на полевом транзисторе с защитой
Автор анализирует наиболее характерные особенности и недостатки стабилизаторов напряжения, знакомых радиолюбителям по публикациям в нашем журнале, дает практические советы, подчас нетрадиционные, по улучшению их основных параметров, В качестве примера он рассказывает о разработанном им стабилизаторе, предназначаемым для мощных блоков питания аппаратуры, которая работает круглосуточно. В статье описывается технология изготовления теплоотвода мощного транзистора- Редакция ждет откликов читателей на эту публикацию. Сетевые блоки питания в которых для стабилизации выпрямленного напряжения радиолюбители используют микросхемные стабилизаторы, не всегда радуют их создателей. Причина тому — характерные присущие этим конструкциям недостатки. У традиционных транзисторных стабилизаторов нередко ненадежна защита от перегрузки.
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:
- Please turn JavaScript on and reload the page.
- Каталог радиолюбительских схем
- Мощный регулируемый источник питания. Мощный регулируемый блок питания на полевом транзисторе схема
- СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ
- Стабилизатор напряжения 10 В, 1 А с полевым транзистором с защитой от перегрузок
- 11 схем питания различной сложности
- Стабилизатор напряжения 10 В, 1 А с полевым транзистором с защитой от перегрузок
- Стабилизатор напряжения на полевом транзисторе — схемотехника
- Двухканальный сетевой источник питания с низким уровнем пульсаций и токовой защитой
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Лабораторный блок питания с регулировкой тока и напряжения
Please turn JavaScript on and reload the page.
В статье описан относительно простой высоковольтный стабилизатор, обладающий малым уровнем шумов и пульсаций выходного напряжения. В стабилизатор встроены функции плавного нарастания выходного напряжения и защиты от перегрузок. Стабилизатор предназначен для питания чувствительных схем предварительных усилителей и фонокорректоров, выполненных на электронных лампах.
Основным назначением описанного ниже стабилизатора является питание высокочувствительных входных цепей ламповых усилителей.
Это определило основное требование к стабилизатору — низкий уровень шума и пульсаций на выходе [1]. Конечно, было желательно получить и малое выходное сопротивление, но этот параметр не является определяющим из-за незначительного и мало меняющегося тока, потребляемого этим блоком усилителя.
За базовый вариант была принята классическая схема компенсационного стабилизатора с однокаскадным усилителем ошибки Рис.
Для получения малых пульсаций на выходе стабилизатора необходимо иметь значительную величину петлевого усиления, которое существенно зависит от коэффициента усиления усилителя ошибки. Для получения максимального коэффициента усиления в качестве коллекторной нагрузки транзистора VT1 применен источник тока I, и регулирующий элемент VT2 выполнен на полевом транзисторе можно считать, что каскад на транзисторе VT1 в области низких частот не нагружен.
Такая схемотехника позволяет получить в области низких частот усиление каскада порядка 55 — 63db если b используемых транзисторов находится в пределах 40 — Читатель может задать закономерный вопрос: а почему не использовать стандартный операционный усилитель? Основным преимуществом такого решения является более простая схема при сравнимой величине усиления.
Так же стабилизатор получается менее склонным к паразитной генерации.
Если учесть, что ток базы транзистора на несколько порядков меньше суммы стабильных токов I и IR1, то становится ясно, что влияние динамического сопротивления стабилитрона RD Рис. Особое внимание было уделено вопросу минимизации уровня шумов на выходе стабилизатора. В схеме можно выделить два основных источника шума — это транзистор VT1 и стабилитрон VD.
Шумом источника тока и резисторов делителя R2 и R3 можно в первом приближении пренебречь. Это связано с тем, что суммарное сопротивление резисторов делителя достаточно мало сотни ом — единицы килоомм , а шум источника тока не усиливается.
Возможность минимизации уровня шумов выбором типа и режима работы транзистора VT1 весьма ограничена. Во-первых, транзистор VT1 должен быть высоковольтным, это существенно ограничивает номенклатуру пригодных типов.
Во-вторых, снижение уровня шумов путем снижением величины коллекторного тока наталкивается на два ограничения: ухудшение частотных свойств каскада и снижение величины b транзистора.
Точный расчет параметров каскада весьма громоздок, и я не буду его приводить, а ограничусь несколькими практическими рекомендациями. Нежелательно использовать в качестве VT1 более мощные транзисторы типа MJE , при малых токах коллектора они имеют очень малую величину b, для получения приемлемого усиления каскада придется значительно увеличивать ток коллектора.
Конечно, частотные свойства стабилизатора улучшатся, но ценой этого будет значительное увеличение рассеиваемой мощности на элементах схемы и увеличение уровня шума на выходе.
Следующим объектом нашей заботы является стабилитрон VD, определяющий величину опорного напряжения VR.
Как правило, выбор типа стабилитрона и его рабочих режимов производится исходя из необходимого напряжения и его стабильности. Его шумовые характеристики не учитываются и не приводятся в технических данных. Чаще всего, это и не надо, но в некоторых случаях шумовые характеристики стабилитрона важны. Например, если источник питания должен иметь низкий уровень шума на выходе, если стабилитрон используется в цепях сдвига уровня сигнала или для организации напряжения смещения во входных каскадах усилителей, и непосредственно включен в сигнальную цепь.
Если вы мысленно замените в схеме стабилизатора Рис. Фактически, стабилитрон является почти идеальным источником белого шума в широкой полосе частот, простирающейся от постоянного тока до единиц мегагерц это используется для создания генераторов шума [3]. Уровень шумового напряжения, генерируемого стабилитроном, существенно зависит от его режима. Наибольший уровень шума стабилитрон генерирует, когда он начинает входить в режим стабилизации, и его рабочая точка находится на колене вольт-амперной характеристики.
Этот режим характеризуется очень малыми токами, текущими через стабилитрон десятки — сотни микроампер. Увеличение тока стабилитрона вызывает уменьшение уровня шумового напряжения, этот факт многократно описан в различных источниках, но численных данных о величине уровня шума мне обнаружить не удалось. Поэтому я решил просто померить уровни шумов, генерируемых стабилитронами различных типов, и оценить влияние тока стабилизации. Измерения проводились по схеме, показанной на рисунке 3.
В качестве источника тока использовался довольно малошумящий полевой транзистор КПГ. Конечно, полученные результаты не соответствуют абсолютно точному значению уровня шума, генерируемого стабилитроном, так как источник тока добавляет собственные шумы, но как показали измерения, они весьма малы, и этой погрешностью можно пренебречь.
В настоящее время существуют интегральные микросхемы, применяя которые можно создавать высоковольтные стабилизаторы напряжения компенсационного типа на выходное напряжение от 70 до В.
На рисунке показан один из возможных вариантов линейного стабилизатора на выходное напряжение В постоянного тока. Источником напряжения для стабилизатора служит сеть переменного тока В. В других конструкциях источником напряжения может быть, например, вторичная обмотка силового трансформатора, выход выпрямителя преобразователя напряжения.
Стабилизатор выполнен на интегральной микросхеме SEN, представляющей собой детектор напряжения на В. Контролируемое напряжение с выхода стабилизатора поступает на вход DA1 — вывод 1. Собирая устройства на лампах, мы регулярно сталкиваемся со значительной разницей между выходным напряжением анодного блока питания и фактическими требованиями схемы.
Устранение разброса с помощью последовательно подключенного резистора имеет ряд недостатков, в том числе проседание напряжения от нагрузки. Ниже показана схема стабилизатора анодного напряжения. Диод VD1 на входе защищает схему от переполюсовки. Соответственно, подбирая эти элементы, мы устанавливаем необходимое нам выходное напряжение.
Опорное напряжение поступает на затвор транзисторов VT1 и VT2. Использование MOSFET-транзисторов вместо биполярных транзисторов продиктовано отсутствием в них явления вторичного пробоя, который ограничивает протекание тока при высоких напряжениях.
Использование двух транзисторов способствует лучшему отводу тепла от них. Резистор R2 и конденсатор C2 предотвращают возникновение паразитных колебаний. Резисторы R5 и R6 и транзистор VT3 ограничивают выходной ток до заданного значения. Если падение напряжения на R6 достаточно большое, открывается транзистор VT3, в результате чего исток транзисторов VT1 и VT2 замыкаются с их затворами. Это уменьшает выходное напряжение и сохраняет ток нагрузки.
Резистор R5 защищает базу транзистора VT3 от повреждения высоким током. Конденсаторы C1 и C3 предназначены для устранения импульсных помех, которые в ламповых схемах крайне нежелательны. Стабилизатор анодного напряжения собран на односторонней печатной плате размером мм на 40мм. Печатную плату для программы Eagle можно скачать в конце стати.
Если стабилизатор предназначен для небольшой нагрузки до 20 Вт , то можно отказаться от подключения транзистора VТ2 и резистора R4.
Перед установкой резисторов R1 и R6 следует рассчитать их сопротивление из закона Ома:. Для правильной работы стабилитронов необходим ток, по крайней мере, в 5 мА.
Возможное максимальное выходное напряжение ограничивается напряжением сток-исток транзисторов VT1 и VT2, рабочим напряжением конденсаторов C Стабилитроны следует устанавливать немного над платой из-за выделяемого тепла. Желательно подобрать стабилитроны с максимально большой мощностью, чтобы можно было избежать перегрева.
Для выходного тока, превышающего мА, резисторы R3, R4 и R6 должны быть повышенной мощности. Полученные в реальности значения выходного напряжения и максимального тока могут отличаться от расчетного из-за допусков параметров отдельных элементов. Транзисторы VT1 и VT2 должны быть одинаковые.
Их тип может быть любым, однако, они должны отвечать минимальным требованиям в отношении параметров: MOSFET-транзистор с каналом типа N и максимальное напряжение сток-исток не менее В.
Этим требованиям удовлетворяет, например, транзистор IRF Скачать рисунок печатной платы 3,6 Kb, скачано: Плавающий режим работы регулируемых трехвыводных стабилизаторов, например, семейства LM, делает их идеальными для работы на высоких напряжениях.
Стабилизатор не имеет земляного вывода; вместо этого весь потребляемый ток примерно 5 мА протекает через выходной вывод. Так как стабилизатор видит только разницу напряжений между входом и выходом, максимально допустимое напряжение 40 В для стандартной серии LM и 60 В для высоковольтной серии LMHV может не достигаться для выходных напряжений в сотни вольт.
Однако микросхема может быть повреждена при коротком замыкании выхода, если не принять специальных мер для защиты от этой ситуации. На рис. Стабилитрон D1 обеспечивает, что LMH видит разницу между входом и выходом всего 5 В в диапазоне выходных напряжений от 1. Стабилитрон имеет достаточно низкий импеданс, поэтому прямо на входе LM блокировочный конденсатор не требуется очевидно, что конденсатор не должен использоваться, если схема должна уцелеть при коротком замыкании выхода!
R3 ограничивает ток короткого замыкания на уровне 50 мА.
Так как Q2 может рассеивать до 5 Вт в нормальном режиме и 10 Вт при коротком замыкании, он должен быть установлен на радиатор. Естественно, если требуется выходной ток менее 25 мА, то R3 можно увеличить, чтобы уменьшить требуемый размер радиатора.
Усовершенствованный вариант стабилизатора показан на рис. Здесь стабилитрон LMB на 6. Эта же технология может быть использована для больших напряжений или токов при использовании лучших высоковольтных транзисторов или при каскадировании или параллельном соединении с соответствующими уравнивающими эмиттерными резисторами нескольких транзисторов.
Выходной ток короткого замыкания, определяемый R3, должен лежать в области безопасной работы Q2, чтобы исключить возможность вторичного пробоя. Всем доброго времени суток. В прошлой статье я рассматривал схемы стабилизаторов напряжения на операционных усилителях. Данные схемы обладают хорошими стабилизационными показателями и простотой исполнения, но существует небольшое ограничение их применения, которое заключается в том, что выходное напряжение таких источников питания ограничивается напряжением питания ОУ.
При использовании таких ОУ в стабилизаторах напряжения, даже с учётом однополярного питания, стабилизируемое напряжение не будет превышать 30…40 В, что в большинстве случаев вполне достаточно. Однако существуют такие устройства, где необходимо стабилизированное выходное напряжение превышающее напряжение питания ОУ. Данная схема является стандартной и описана во многих источниках и учебных пособиях. Операционный усилитель DA1 включен по схеме стабилизатора с умножением опорного напряжения. Опорное напряжение задаётся параметрическим стабилизатором VD1R1, коэффициент умножения — резисторами R4R5 включенными в цепь обратной связи ОУ.
Транзистор VT1 включенный на выходе ОУ используется в качестве проходного и служит для увеличения выходной мощности стабилизатора.
Данные элементы стандартны во всех стабилизаторах на остове ОУ.
Каталог радиолюбительских схем
В статье описан относительно простой высоковольтный стабилизатор, обладающий малым уровнем шумов и пульсаций выходного напряжения.
В стабилизатор встроены функции плавного нарастания выходного напряжения и защиты от перегрузок. Стабилизатор предназначен для питания чувствительных схем предварительных усилителей и фонокорректоров, выполненных на электронных лампах. Основным назначением описанного ниже стабилизатора является питание высокочувствительных входных цепей ламповых усилителей.
Схема стабилизатора напряжения 10 В, 1 А с полевым транзистором и защитой от перегрузок.
Мощный регулируемый источник питания. Мощный регулируемый блок питания на полевом транзисторе схема
Схема стабилизатора на выходной ток до 1А показана на рисунке. Здесь нагрузка включена в цепь коллектора регулирующего транзистора V6. Стабилизатор устойчив к повышенным температурам и хорошо защищен от перегрузок. Коэффициент стабилизации при токе нагрузки 0,5А , выходное сопротивление 0,08 Ом в интервале тока нагрузки 0, Коэффициент подавления пульсаций 60 дБ, ток короткого замыкания 60 мА. Образцовое напряжение, снимаемое со стабилитрона V5, сравнивается на транзисторе V7 с выходным напряжением.
Коллекторный ток транзистора V7, несущий информацию о результате сравнения, является управляющим током транзистора V6.
СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ
Простая схема для регулировки и стабилизации напряжения показана на рисунке. Такую схему можно выполнить даже неопытному в электронике любителю. На вход подается 50 вольт, при этом на выходе получается 15,7 В. Главной деталью этого прибора стал полевой транзистор. Чаще всего их изготавливают в корпусе ТО — и D2 Pak.
В статье описан аналоговый стабилизатор напряжения для блока питания повышенной мощности.
Стабилизатор напряжения 10 В, 1 А с полевым транзистором с защитой от перегрузок
Глава 1. Маломощные стабилизаторы напряжения. Глава 2. Стабилизаторы напряжения средней мощности Стабилизатор напряжения для УНЧ Стабилизатор напряжения с логическими элементами
11 схем питания различной сложности
Простая схема для регулировки и стабилизации напряжения показана на рисунке. Такую схему можно выполнить даже неопытному в электронике любителю.
На вход подается 50 вольт, при этом на выходе. Схема регулируемого стабилизатора. Среди множества стабилизаторов очень популярны стабилизаторы тока на полевых транзисторах. Подключение транзистора в данной схеме осуществляется последовательно сопротивлению нагрузки.
Стабилизатор напряжения на мощном полевом транзисторе- сделай сам. Характеристика- простой, мощный регулируемый.
Стабилизатор напряжения 10 В, 1 А с полевым транзистором с защитой от перегрузок
При построении сильноточных стабилизаторов напряжения радиолюбители обычно используют специализированные микросхемы серии и аналогичные, «усиленные» одним или несколькими, включенными параллельно, биполярными транзисторами. Если для этих целей применить мощный переключательный полевой транзистор, то удастся собрать более простой сильноточный стабилизатор. Схема одного из вариантов такого стабилизатора приведена на рис. В нем в качестве силового применен мощный полевой транзистор IRLR
Стабилизатор напряжения на полевом транзисторе — схемотехника
ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Стабилизатор напряжения на мощном полевом .
..
В статье описан стабилизатор напряжения с регулирующим элементом в минусовом проводе, собранный на полевом транзисторе и ОУ, и сетевой двухполярный источник питания с такими стабилизаторами. Приводятся два варианта печатной платы стабилизатора, рассчитанные на установку ОУ в разных корпусах. Снизить размах пульсаций выходного напряжения предлагаемого стабилизатора позволило применение двухзвенного пассивного RC-фильтра в цепи питания ОУ. В результате он не превышает 2 мВ при токе нагрузки Полностью исключена паразитная генерация и обеспечена плавность включения стабилизатора. Высокоскоростная токовая защита с порогом срабатывания 10 А существенно снизила риск повреждения стабилизатора в том числе при коротком замыкании выхода и питаемых от него устройств.
Книга продолжает ряд тематических изданий в серии «Радиолюбитель».
Двухканальный сетевой источник питания с низким уровнем пульсаций и токовой защитой
Схема стабилизатора на выходной ток до 1А показана на рисунке.
Здесь нагрузка включена в цепь коллектора регулирующего транзистора V6. Стабилизатор устойчив к повышенным температурам и хорошо защищен от перегрузок. Коэффициент стабилизации при токе нагрузки 0,5А , выходное сопротивление 0,08 Ом в интервале тока нагрузки 0, Коэффициент подавления пульсаций 60 дБ, ток короткого замыкания 60 мА. Образцовое напряжение, снимаемое со стабилитрона V5, сравнивается на транзисторе V7 с выходным напряжением. Коллекторный ток транзистора V7, несущий информацию о результате сравнения, является управляющим током транзистора V6.
Сохранить и прочитать потом —. В полной мере сказанное относится не только к ламповым проектам, поэтому все, что будет описано ниже, пригодится и для цифровых, и для аналоговых трактов на полупроводниках. А жизнь, между прочим, не так проста, как кажется на первый взгляд.
Компенсационные стабилизаторы напряжения последовательного типа
Компенсационный стабилизатор напряжения
Компенсационный стабилизатор напряжения — это устройства, в которых стабилизация осуществляется за счет воздействия изменения выходного напряжения на регулирующий орган через цепь обратной связи.
Наибольшее распространение получили электромеханические (сервоприводные, электродинамические) компенсационные стабилизаторы напряжения и ступенчатые корректоры напряжения (дискретные, ключевые стабилизаторы).
Компенсационные стабилизаторы напряжения обладают более высоким коэффициентом стабилизации и меньшим выходным сопротивлением по сравнению с параметрическими. Их принцип работы основан на том, что изменение напряжения на нагрузке (под действием изменения Uвх или Iн) передается на специально вводимый в схему регулирующий элемент (РЭ), препятствующий изменению напряжения Uн .
Регулирующий элемент (транзистор) может быть включен либо параллельно нагрузке, либо последовательно с ней. В зависимости
от этого различают два типа компенсационных стабилизаторов напряжения: параллельные (рис. 3.32, а) и последовательные (рис. 3.32, б).
Воздействие на регулирующий элемент в обоих типах стабилизаторов осуществляется управляющей схемой, в которую входят усилитель постоянного тока У и источник опорного напряжения ИОН.
С помощью ИОН производят сравнение напряжения на нагрузке с опорным напряжением. Функция усилителя сводится к усилению разности сравниваемых напряжений и подаче усиленного сигнала непосредственно на регулирующий элемент.
В схеме рис. 3.32, а стабилизация напряжения на нагрузке достигается, как и в параметрическом стабилизаторе, изменением напряжения на балластном резисторе Rб путем изменения тока регулирующего элемента. Если принять входное напряжение стабилизатора неизменным, то постоянству напряжения на нагрузке будет соответствовать постоянство напряжения на балластном резисторе. Изменение тока нагрузки от нуля до Iнmax будет сопровождаться соответствующим изменением тока регулирующего элемента от Iнmax до нуля.
В схеме рис. 3.32, б регулирующий элемент включен последовательно с нагрузкой. Стабилизация напряжения нагрузки осуществляется путем изменения напряжения на регулирующем элементе. Ток регулирующего элемента здесь равен току нагрузки.
Принципиальная схема компенсационного стабилизатора напряжения последовательного типа приведена на рис.
3.33, а. Транзистор T1 служит регулирующим элементом, а усилитель постоянного тока (однокаскадный) выполнен на транзисторе T2 . Источником опорного напряжения является стабилитрон Д, включенный в цепь эмиттера транзистора Т2 . Резистор R (показан пунктиром) используют для вывода стабилитрона на рабочий участок характеристики, если ток IЭ2 транзистора T2 мал. Резисторы R1,R2 являются элементами входного делителя напряжения. Напряжение между базой и эмиттером транзистора Т2 Uбэ2=((R2/(R1+R2))*(Uн-Uоп).
Силовая цепь стабилизатора, включающая источник питания, транзистор Т1, и нагрузку Rн, представляет собой усилительный каскад на транзисторе T1 с общим коллектором, в котором Uвх — напряжение питания, Uб1 — входное, а Uн — выходное напряжения (Uн=Uб1-Uбэ1). Для получения требуемого напряжения Uн необходимо, чтобы напряжение на выходе усилителя (Uк2=Uб1) было близко к напряжению Uн. Для этого питание коллекторной цепи транзистора T2 осуществляют от отдельного источника — Eк. Усилитель постоянного тока при этом обеспечивает соответствие необходимого напряжения Uк2 напряжению его входной цепи Uб2.
Указанные соображения положены в основу расчета элементов схемы по заданным параметрам Uн, Iн номинального режима.
Стабилизирующее действие схемы обусловлено наличием в ней глубокой отрицательной обратной связи по приращениям выходного напряжения Uн.
Предположим, что под действием уменьшения напряжения Uвх напряжение Uн (здесь и далее имеются в виду абсолютные значения напряжений) стало меньше номинального. Снижение напряжения Uн вызывает уменьшение напряжения на базе Uб2 и напряжения Uбэ2 транзистора Т2 , а следовательно, его токов Iб2 и Iк2. Уменьшение тока Iк2 приводит к меньшему падению напряжения на резисторе Rк и увеличению напряжений Uб1 и Uбэ1 транзистора T1. Вследствие увеличения напряжения Uбэ1 напряжение Uкэ1 транзистора Т1 уменьшается, повышая тем самым почти до прежней величины напряжение Uн. Подобно рассмотренному осуществляется компенсация изменения напряжения Uн при увеличении Uвх ,а также при изменениях тока нагрузки.
Коэффициент стабилизации стабилизатора находят из соотношения
где rbx2, rб2, rк(э)2 — соответственно входное, базовое и коллекторное сопротивления транзистора T2 ; А = 1 + rд/rвх2+(R1?R2)/rвх2?2 — поправочный коэффициент, учитывающий влияние динамического сопротивления стабилитрона rд и сопротивлений делителя в базовой цепи транзистора Т2.
Приняв Uб1=const имеем Rвых=rэ1+rб1/(1+?1), что составляет достаточно малую величину. Поскольку усилитель создает в схеме отрицательную обратную связь по напряжению, выходное сопротивление получается еще меньше. Для его расчета можно воспользоваться выражением
Компенсационный стабилизатор параллельного типа
В схеме параллельного стабилизатора при отклонении напряжения на выходе от номинального выделяется сигнал рассогласования, равный разности опорного и выходного напряжений. Далее он усиливается и воздействуя на регулирующий элемент, включённый параллельно нагрузке. Ток регулирующего элемента IP изменяется, на сопротивлении резистора R1 изменяется падение напряжения, а на напряжение на выходе U1 = U0 – IBXR1 = const остаётся стабильным.
Типовая схема компенсационного стабилизатора напряжения параллельного типа приведена ниже. В качестве гасящего устройства в этих стабилизаторах применяются резисторы (R1 на схеме) или при высоких требованиях с стабильности выходного напряжения стабилизатора применяется стабилизатор тока описанный выше, имеющий большое внутреннее сопротивление.
Схема простого компенсационного стабилизатора напряжения параллельного типа
В основном расчёт элементов компенсационного стабилизатора параллельного типа производится аналогично стабилизатору последовательного типа.
Стабилизаторы параллельного типа имеют невысокий КПД и применяются сравнительно редко, в случае стабилизации повышенных напряжений и токов, а также при переменных нагрузках в отличие от стабилизаторов последовательного типа. Их недостатком является то, что при возможном резком увеличении тока нагрузки (например, при коротком замыкании на выходе) к регулирующему элементу будет прикладываться повышенное напряжение, величина которого может превысить допустимое значение. Это обстоятельство необходимо учитывать при эксплуатации стабилизатора.
Теория это хорошо, но без практического применения это просто слова.Здесь можно всё сделать своими руками.
Параметрический стабилизатор
Его принцип работы заключается в свойствах полупроводниковых приборов.
Вольтамперная характеристика полупроводника – стабилитрона показана на графике.
Во время включения стабилитрона свойства подобны характеристике простого диода на основе кремния. Если стабилитрон включить в обратном направлении, то электрический ток сначала будет расти медленно, но при достижении некоторой величины напряжения наступает пробой. Это режим, когда малый прирост напряжения создает большой ток стабилитрона. Пробойное напряжение называют напряжением стабилизации. Во избежание выхода из строя стабилитрона, течение тока ограничивают сопротивлением. При колебании тока стабилитрона от наименьшего до наибольшего значения, напряжение не изменяется.
На схеме показан делитель напряжения, который состоит из балластного сопротивления и стабилитрона. К нему параллельно подключена нагрузка. Во время изменения величины питания меняется и ток резистора. Стабилитрон берет изменения на себя: меняется ток, а напряжение остается постоянным. При изменении резистора нагрузки ток изменится, а напряжение останется постоянным.
Компенсационный стабилизатор
Прибор, рассмотренный ранее очень простой по конструкции, но дает возможность подключать питание прибора с током, который не превышает наибольшего тока стабилитрона. Вследствие этого используют приборы, стабилизирующие напряжение, и получившие название компенсационных. Они состоят из двух видов: параллельные и последовательные.
Называется прибор по методу подключения элементу регулировки. Обычно используются компенсационные стабилизаторы, относящиеся к последовательному виду. Его схема:
Элементом регулировки выступает транзистор, соединенный последовательно с нагрузкой. Напряжение выхода равняется разности значения стабилитрона и эмиттера, которое составляет несколько долей вольта, поэтому считается, что выходное напряжение равно стабилизирующему напряжению.
Последовательный стабилизатор
Это стабилизатор, установленный последовательно по отношению к нагрузке. Последовательный стабилизатор состоит из стабилитрона (VR1), ограничивающего ток сопротивления (R1), и сопротивления нагрузки (RL).
Стабилитрон и ограничивающее ток сопротивление соединены последовательно, чтобы образовался делитель напряжения. База транзистора подсоединена к делителю напряжения. Контур транзистора «эмиттер-коллектор» соединён последовательно с сопротивлением нагрузки.
Схема последовательного стабилизатора, соединённого с мостовым выпрямителем
Поскольку транзистор в последовательном стабилизаторе напряжение, воздействующее на базу транзистора, равно падению напряжения в стабилитроне. Этот потенциал положителен относительно эмиттера транзистора. Так как стабилитрон поддерживает падение напряжения на постоянном уровне, потенциал, воздействующий на базу транзистора, будет оставаться постоянным.
Последовательный стабилизатор поддерживает постоянный уровень напряжения, подаваемого на нагрузку, изменяя величину падения напряжения в транзисторе. Возрастание тока через нагрузку может быть вызвано либо повышением напряжения источника питания, либо снижением сопротивления нагрузки.
Когда ток возрастает, возрастает также и падение напряжения на нагрузке. В результате, напряжение, приложенное к эмиттеру транзистора, возрастает, делая его более положительным. Это означает, что разность электрических потенциалов между эмиттером и базой становится меньше, поэтому возрастает внутреннее сопротивление транзистора.
Стабилизаторы на микросхемах
Такие устройства в интегральном варианте имею повышенные характеристики параметров и свойств, которые отличаются от подобных приборов на полупроводниках. Также они обладают повышенной надежностью, небольшими габаритами и весом, а также небольшой стоимостью.
Последовательный стабилизатор
- 1 – источник напряжения;
- 2 – Элемент регулировки;
- 3 – усилитель;
- 4 – источник основного напряжения;
- 5 – определитель напряжения выхода;
- 6 – сопротивление нагрузки.
Элемент регулировки выступает в качестве изменяемого сопротивления, подключенного по последовательной схеме с нагрузкой.
При колебании напряжения меняется сопротивление элемента регулировки так, что происходит компенсация таких колебаний. Воздействие на элемент регулировки производится по обратной связи, которая содержит элемент управления, источник основного напряжения и измеритель напряжения. Этот измеритель является потенциометром, с которого приходит часть напряжения выхода.
Обратная связь регулирует напряжение выхода, использующееся для нагрузки, напряжение выхода потенциометра становится равным основному напряжению. Колебания напряжения от основного создает некоторое падение напряжения на регулировке. Вследствие этого, измеряющим элементом в определенных границах можно осуществлять регулировку напряжения выхода. Если стабилизатор планируется изготовить на определенную величину напряжения, то измеряющий элемент создается внутри микросхемы с компенсацией температуры. При наличии большого интервала напряжения выхода, измеряющий элемент выполняется за микросхемой.
Параллельный стабилизатор
- 1 – источник напряжения;
- 2 –элемент регулирующий;
- 3 – усилитель;
- 4 – источник основного напряжения;
- 5 – измерительный элемент;
- 6 – сопротивление нагрузки.
Если сравнить схемы стабилизаторов, то прибор последовательного вида имеет повышенный КПД при неполной загрузке. Прибор параллельного вида расходует неизменную мощность от источника и выдает ее на элемент регулировки и нагрузку. Стабилизаторы параллельные рекомендуется использовать при неизменных нагрузках при полной загруженности. Стабилизатор параллельный не создает опасности при КЗ, последовательный вид при холостом ходе. При неизменной нагрузке оба прибора создают высокий КПД.
Параллельный стабилизатор напряжения
Стабилизатор, установленный параллельно нагрузке. Параллельный стабилизатор состоит из стабилитрона (VR1), ограничивающего ток сопротивления (R1) и сопротивления нагрузки (RL). Сопротивление нагрузки установлено параллельно стабилитрону.
Схема параллельного стабилизатора, соединённого с мостовым выпрямителем
Стабилитрон предназначен для работы с конкретным напряжением, известным как напряжение туннельного пробоя p-n-перехода. Поскольку стабилитрон — активный элемент, он может менять своё внутреннее сопротивление.
Изменения в прохождении тока через стабилитрон не изменяют падение напряжения в нём. Ограничивающее ток сопротивление, установленное в последовательности со стабилитроном, ограничивает величину тока, которое протекает через стабилитрон, и предохраняет его от повреждений. Падение напряжения в стабилитроне фиксируется посредством самой конструкции стабилитрона и остаётся относительно постоянным. Часть напряжения от источника, которая не снижается стабилитроном, снижается ограничивающим сопротивлением. Поскольку стабилитрон установлен параллельно сопротивлению нагрузки, напряжение через RL будет равно падению напряжения на стабилитроне.
Стабилизатор на микросхеме с 3-мя выводами
Инновационные варианты схем стабилизаторов последовательного вида выполнены на 3-выводной микросхеме. Вследствие того, что есть всего лишь три вывода, их проще использовать в практическом применении, так как они вытесняют остальные виды стабилизаторов в интервале 0,1-3 ампера.
- U вх – необработанное напряжение входа;
- U вых –напряжение выхода.
Можно не использовать емкости С1 и С2, однако они позволяют оптимизировать свойства стабилизатора. Емкость С1 применяется для создание стабильности системы, емкость С2 нужна по той причине, что внезапное повышение нагрузки нельзя отследить стабилизатором. В таком случае поддержка тока осуществляется емкостью С2. Практически часто применяются микросхемы серии 7900 от компании Моторола, которые стабилизируют положительную величину напряжения, а 7900 – величину со знаком минус.
Микросхема имеет вид:
Для увеличения надежности и создания охлаждения стабилизатор монтируют на радиатор.
Полевой регулятор напряжения. Стабилизатор напряжения на полевом транзисторе
Простая схема регулирования и стабилизации напряжения показана на картинке выше, ее сможет собрать даже новичок в электронике. Например, на вход подается 50 вольт, а на выходе получаем 15,7 вольт или другое значение до 27В.
Основным радиодеталем данного устройства является полевой (MOSFET) транзистор, который можно использовать как IRLZ24/32/44 и ему подобные.
Чаще всего они производятся IRF и Vishay в упаковках TO-220 и D2Pak. В рознице стоит около $0,58 грн, на ebay 10psc можно купить за $3 ($0,3 за штуку). Такой мощный транзистор имеет три вывода: сток (сток), исток (исток) и затвор (затвор), он имеет следующую структуру: металл-диэлектрик (диоксид кремния SiO2)-полупроводник. Микросхема стабилизатора TL431 в ТО-92 предусмотрена возможность регулировки значения выходного напряжения. Сам транзистор я оставил на радиаторе и припаял к плате с помощью проводов.
Входное напряжение для этой схемы может быть от 6 до 50 вольт. На выходе получаем 3-27В с возможностью регулирования подстроечным резистором 33к. Выходной ток довольно большой, до 10 Ампер, в зависимости от радиатора.
Сглаживающие конденсаторы С1, С2 могут иметь емкость 10-22 мкФ, С3 4,7 мкФ. Без них схема все равно будет работать, но не так хорошо, как должна. Не забываем про напряжение электролитических конденсаторов на входе и выходе, я взял все рассчитанное на 50 вольт.
Рассеиваемая мощность не может превышать 50 Вт. Полевой транзистор необходимо установить на радиатор, рекомендуемая площадь поверхности которого не менее 200 квадратных сантиметров (0,02 м2). Не забудьте про термопасту или резиновую подложку, чтобы тепло лучше отдавалось.
Можно использовать подстроечный резистор на 33к типа WH06-1, WH06-2 у них достаточно точная регулировка сопротивления, вот так выглядят, импортные и советские.
Для удобства лучше припаять к плате две контактные площадки, а не провода, которые можно легко оторвать.
Обсудить статью СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ
И. НЕЧАЕВ, г. Курск
Данный регулятор позволяет регулировать количество тепла, выделяемого электронагревателем. Принцип его работы основан на изменении числа периодов сетевого напряжения, подаваемого на нагреватель, а включение и выключение происходит в моменты, близкие к переходу мгновенного значения сетевого напряжения через ноль.
Поэтому контроллер практически не создает коммутационных помех. К сожалению, он не подходит для диммирования ламп накаливания, которые будут заметно мерцать.
Схема устройства представлена на рис. один.
В качестве коммутационных элементов в нем использованы полевые транзисторы IRF840 с допустимым напряжением сток-исток 500 В, током стока 8 А при температуре корпуса 25°С и 5 А при температуре 100°С, импульсный ток 32 А, сопротивление открытого канала 0,85 Ом и рассеиваемая мощность 125 Вт. Каждый транзистор содержит внутренний защитный диод, включенный параллельно каналу в обратной полярности (катод к стоку). Это позволяет, соединив два транзистора встречно-параллельно, переключать переменное напряжение.
На элементах DD1.1, DD1.2 собран генератор импульсов с регулируемой скважностью, следующих с частотой примерно 1 Гц. На DD1.3, DD1.4 — компаратор напряжения. DD2.1 — D-триггер, DD1.5, DD1.6 — буферные каскады. Гасящий резистор R2, диоды VD3 и VD4, стабилитрон VD6, конденсатор С2 образуют параметрический регулятор напряжения.
Диоды VD5, VD7 гасят выбросы напряжения на затворах транзисторов VT1, VT2.
Временные диаграммы сигналов в различных точках регулятора показаны на рис. 2.
Положительная полуволна сетевого напряжения, проходя через диоды VD3, VD4 и резистор R2, заряжает конденсатор С2 до напряжения стабилизации стабилитрона VD6. Напряжение на аноде диода VD4 представляет собой синусоиду, ограниченную снизу нулевым значением, а сверху напряжением стабилизации стабилитрона VD6 плюс прямое падение напряжения на самом диоде. Компаратор на элементах DD1.3, DD1.4 делает перепады напряжения более крутыми. Генерируемые им импульсы поступают на вход синхронизации (вывод 11) триггера DD2.1, а на его вход D (вывод 9) — импульсы частотой примерно 1 Гц с выхода генератора на элементах DD1.1, DD1.2.
Импульсы с выхода триггера подаются через включенные параллельно (для уменьшения выходного сопротивления) элементы DD1.5 и DD1.6 на затворы транзисторов VT1 и VT2. От импульсов генератора они отличаются «привязкой» временных разностей к пересечениям уровня, близкого к нулю, напряжением сети в направлении от плюса к минусу.
Поэтому открытие и закрытие транзисторов происходит только в моменты таких пересечений (что гарантирует низкий уровень помех) и всегда за целое число периодов сетевого напряжения. При изменении переменным резистором R1 скважности импульсов генератора изменяется соотношение длительности включенного и выключенного состояний нагревателя, а, следовательно, и среднее количество выделяемого им тепла.
Полевые транзисторы можно заменить другими, подходящими по допустимому напряжению и току, но обязательно с защитными диодами. Микросхемы серии К561 при необходимости заменяются функциональными аналогами серии 564 или импортными. Стабилитрон Д814Д — любой средней мощности с напряжением стабилизации 10…15 В.
Большинство деталей прибора размещено на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита, показанной на рис. 3.
При мощности нагревателя более 500 Вт транзисторы VT1 и VT2 должны быть снабжены теплоотводами.
Плата установлена в корпусе из изоляционного материала, на стенке которого смонтированы розетка XS1 и переменный резистор R1.
Рукоятку из изоляционного материала необходимо расположить на оси резистора.
При регулировке регулятора проверяется напряжение на конденсаторе С2 во всем диапазоне регулировки мощности. Если он заметно изменится, номинал резистора R2 придется уменьшить.
Радио №4 2005.
Симисторный регулятор мощности.
А. STAS
Дроссель L1 — любое шумоподавление, используемое в таких устройствах, соответствующее нагрузке. Можно в принципе и без него обойтись, особенно если нагрузка индуктивная. Конденсаторы СИ, С2 — на напряжение не ниже 250 В. Диоды VD1…VD4 — любые кремниевые на обратное напряжение не ниже 300 В.
Транзисторы VT1, VT2 — тоже, в принципе, любые кремниевые с соответствующим типом проводимости.
Эта схема работает с любыми типами симисторов на соответствующее напряжение. Самый мощный, который нам удалось протестировать, был ТС142-80-10.
Радиолюбитель 8/97
Ступенчатый регулятор мощности.
К.МОВСУМ-ЗАДЕ, г.Тюмень
Предлагаемое устройство отличается доступностью деталей при небольшом их количестве и некритическими номиналами. Ступенчатое регулирование: 2/2, 2/3, 2/4, 3/7, 3/8, 3/9 и 3/10 полной мощности нагрузки.
Схема контроллера представлена на рис. один.
Состоит из блока питания (диоды VD2, VD6, стабилитрон VD1, резистор R3, конденсатор С1), блока управления (резисторы R1, R2, R4, R5, переключатель SA1, десятичный счетчик DD1, диоды VD3-VD5 ) и блок питания на полевом транзисторе VT1 и диодном мосту VD7-VD10, в него же входит резистор R6.
Предположим, переключатель SA1 установлен в положение 2/3. В течение первого положительного полупериода сетевого напряжения диоды VD2 и VD6 открыты. Ток, протекающий через стабилитрон VD1, формирует на нем импульс амплитудой 15 В с крутым фронтом и спадом. Этот импульс через диод VD2 заряжает конденсатор С1, а через резистор R1 поступает на вход CN счетчика DD1.
По фронту этого импульса на выходе 1 счетчика установится высокий уровень, который через диод VD4 и резистор R4 пойдет на затвор полевого транзистора VT1 и откроет его. В результате через нагрузку протекает положительная полуволна тока.
В течение отрицательного полупериода диоды VD2 и VD6 закрыты, но напряжение заряженного конденсатора С1 (подзаряжаемого каждым положительным полупериодом) продолжает питать счетчик DD1, состояние которого не меняется. Транзистор VT1 остается открытым, а ток через нагрузку продолжает течь.
С началом следующего положительного полупериода уровень на выходе 1 счетчика станет низким, а на выходе 2 — высоким. Транзистор VT2, напряжение затвор-исток которого стало равным нулю, будет закрыт, а нагрузка на весь период будет отключена от сети.
В третьем положительном полупериоде высокий уровень, установленный на выходе 3, пройдет через переключатель SA1 на вход R счетчика, который немедленно вернется в исходное состояние с высоким уровнем на выходе 0 и низким на всех остальных выходах .
Напряжение, подаваемое через диод VD3 и резистор R4 на затвор транзистора VT1, откроет его. По истечении этого периода цикл повторяется. В других положениях переключателя SA1 устройство работает аналогично, меняется только количество периодов, в течение которых нагрузка подключена к сети и отключена от нее.
Регулятор почти не создает радиопомех, так как переключение счетчика, а с ним открытие и закрытие транзистора VT1 происходят в моменты, когда мгновенное значение сетевого напряжения очень близко к нулю — не превышать напряжение стабилизации стабилитрона VD1. Резистор R6 гасит броски напряжения, возникающие при переключении индуктивной нагрузки, что снижает вероятность пробоя транзистора VT1.
Регулятор собран на печатной плате из одностороннего фольгированного текстолита (рис. 2).
Предназначен для резисторов МЛТ и им подобных, указанных в схеме мощности, причем номиналы резисторов могут в несколько раз отличаться от указанных. Конденсатор С1 — К50-35 или другой оксидный.
Стабилитрон КС515Г можно заменить на КС515Ж или КС508Б, диоды КД257Б на импортные 1N5404, а транзистор КП740 на IRF740.
Переключатель SA1 — бисквитный П2Г-3 11П1Н, из одиннадцати положений которого использовались только семь. Выходы переключателя подключены гибкими проводами к немаркированным контактным площадкам, расположенным на печатной плате вокруг микросхемы DD1.
Собранное устройство целесообразно проверить, подключив его к сети через разделительный трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 20…30 В и заменив реальную нагрузку резистором 1,5…3 кОм. Только убедившись в его корректной работе, подключайте его к сети напрямую. После этого прикасаться к любым элементам устройства (кроме изолированной рукоятки выключателя) опасно — они находятся под сетевым напряжением.
Регулятор прошел испытания с нагрузкой до 600 Вт. Полевой транзистор VT1 из-за малого сопротивления открытого канала греется очень слабо, однако желательно снабдить его небольшим теплоотводом.
В данной статье описаны две принципиальные схемы контроллера постоянного тока, которые реализованы на базе операционного усилителя К140УД6.
ШИМ-регулятор напряжения 12 вольт — описание
Особенностью этих схем является возможность использования практически любых доступных операционных усилителей, с напряжением питания 12 вольт, например, или .
Изменяя напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя (вывод 3), можно изменить выходное напряжение. Таким образом, эти схемы можно использовать как регулятор тока и напряжения, в диммерах, а также как регулятор скорости двигателя постоянного тока.
Схемы достаточно простые, состоят из простых и доступных радиодеталей и при правильной установке сразу начинают работать. В качестве ключа управления используется мощный полевой n-канальный транзистор. Мощность полевого транзистора, а также площадь радиатора необходимо выбирать по току потребления нагрузки.
Для предотвращения пробоя затвора полевого транзистора, в случае применения ШИМ-регулятора с напряжением питания 24 вольта, необходимо между затвором VT2 и коллектором транзистора подключить сопротивление 1 кОм VT1, а параллельно сопротивлению R7 подключить стабилитрон на 15 вольт.
Если необходимо изменить напряжение на нагрузке, один из контактов которой соединен с «массой» (такая встречается в автомобиле), то используется схема, в которой сток n-канала полевой транзистор подключается к плюсу источника питания, а нагрузка подключается к его истоку.
Желательно создать условия, при которых открытие полевого транзистора будет происходить в полном объеме, схема управления затвором должна содержать узел с повышенным напряжением порядка 27…30 вольт. В этом случае напряжение между истоком и затвором будет более 15 В.
Если потребляемый ток нагрузки менее 10 ампер, то в ШИМ-контроллере можно использовать мощные p-канальные полевые транзисторы.
Во второй схеме ШИМ регулятор напряжения 12 вольт также меняется тип транзистора VT1, а также меняется направление вращения переменного резистора R1. Так в первом варианте схемы уменьшение управляющего напряжения (перемещение ручки к «-» источника питания) вызывает увеличение выходного напряжения.
Во втором варианте все наоборот.
Регуляторы мощности переменного тока с фазоимпульсным управлением нашли широкое применение как в устройствах промышленной автоматики, так и в радиолюбительских конструкциях. Управляющим элементом таких устройств является триодный тиристор, момент (угол) открытия которого регулируется подачей на управляющий электрод импульса или уровня напряжения,
а закрытие происходит в момент уменьшения тока, протекающего через тиристор, до нуля (при активной нагрузке — в момент перехода сетевого напряжения через ноль). Такое управление называется неполным, так как регулируется только угол открытия тиристора, а момент закрытия не регулируется. Мощные полевые транзисторы с изолированным затвором, разработанные в последние годы ( МОП-транзистор ) позволяют сконструировать простой переключатель для коммутации переменного тока с полным управлением, т.е. открытием и закрытием ключа.
Схема регулятора мощности представлена на рис.
1. Ключ питания выполнен на транзисторах VT1, VT2, включенных встречно-последовательно. Наличие в каждом транзисторе внутреннего защитного диода, включенного параллельно каналу в обратной полярности (анод к истоку, катод к стоку), позволяет обеспечить протекание тока в нагрузке при положительном и отрицательном полупроводниках. циклы сетевого напряжения.
На трех логических элементах микросхемы DD1 выполнен генератор импульсов с регулируемой скважностью. Частота импульсов около 2 кГц (значительно выше частоты сетевого напряжения). При наличии высокого уровня на выходе инвертора DD1.3 транзисторный ключ открыт, и ток протекает через нагрузку. При этом в положительный полупериод ток протекает через открытый канал транзистора VT1 и защитный диод транзистора VT2, а в отрицательный полупериод, наоборот, через защитный диод транзистора VT1 и открытый канал транзистора VT2. Если на выходе DD1.3 низкий уровень, то оба транзистора закрыты и нагрузка обесточена. Временные диаграммы работы регулятора представлены на рис.
2. Очевидно, изменение скважности импульсов позволяет изменить мощность нагрузки от нуля до максимального значения, соответствующего полному напряжению сети.
Микросхема DD1 питается от однополупериодного выпрямителя с параметрическим стабилизатором, собранным на элементах R2 VD3, VD4, C2. Следует отметить, что регулятор напряжения подключен к истокам полевых транзисторов и к общему проводу микросхемы, поэтому на затворы транзисторов подается напряжение относительно их истоков
Преимущество данного способа регулирование мощности по фазоимпульсному заключается в том, что нагрузка переключается с гораздо большей частотой, чем в тиристорных регуляторах, это позволяет регулировать мощность для малоинерционных нагрузок.
Указанные на схеме полевые транзисторы IRF840 имеют следующие параметры: ток стока — 8 А, максимальное напряжение между стоком и истоком — 500 В, сопротивление канала в открытом состоянии — 0,85 Ом, мощность рассеяния — 125 Вт. Эти транзисторы можно заменить на IRF740, IRFP450, IRFP460, IRFPC50, IRFPC60, IRFP350, IRFP360 BUZ80.
Перед установкой в прибор убедитесь, что на транзисторе есть защитный диод (это легко сделать омметром). Максимальная мощность нагрузки определяется предельным током открытого транзистора, при этом мощность, выделяемая в открытом канале, не должна превышать максимально допустимую. Частоту генератора при необходимости можно изменить подбором емкости С1.
Литература
1. Колдунов А. МОП-транзисторы. — Радиомир, 2004, N4 С 26
2 Семенов Б.Ю Силовая электроника для любителей и профессионалов — М. СОЛОН-Р 2001
А.ЕВСЕЕВ,
ФАЗОВЫЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НА КЛЮЧЕВОМ ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО РЕЗИСТОРА, который уменьшает быстродействие ключа, так как из этого сопротивления и емкости затвора образуется RC-цепь, либо выход цепи управления делают мощнее.
Обычно фазные регуляторы мощности переменного тока строят на основе тиристора или симистора. Эти схемы давно стали стандартными и неоднократно повторялись как радиолюбителями, так и в производственных масштабах.
Но у тиристорных и симисторных регуляторов, как и у ключей, всегда был один важный недостаток — ограничение минимальной мощности нагрузки. То есть типовой тиристорный регулятор на максимальную мощность нагрузки более 100Вт не может хорошо регулировать мощность маломощной нагрузки, потребляющей единицы и доли ватт. Ключевые полевые транзисторы отличаются тем, что физическая работа их канала очень похожа на работу обычного механического переключателя, в полностью открытом состоянии их сопротивление очень мало и составляет доли ома, а в закрытом состоянии ток утечки составляет микроампер. И практически не зависит от величины напряжения на канале. То есть так же, как механический переключатель. Именно поэтому ключевой каскад на ключевом полевом транзисторе может коммутировать нагрузку мощностью от единиц и долей ватт, вплоть до максимально допустимого значения тока. Например, популярный полевой транзистор IRF840 без теплоотвода, работающий в ключевом режиме, может коммутировать мощность от практически нулевой до 400Вт.
Кроме того, импульсный полевой транзистор имеет очень низкий ток затвора, поэтому для управления требуется очень низкая статическая мощность.
Правда, это затмевается относительно большой емкостью затвора, поэтому в первый момент включения ток затвора может оказаться достаточно большим (ток на один заряд емкости затвора). С этим борются последовательным включением токовых ворот. Схема регулятора мощности показана на рисунке. Нагрузка питается пульсирующим напряжением, так как подключена через диодный мост VD5-VD8. Такой подходит для питания электронагревательного прибора (паяльник, лампа накаливания). Поскольку отрицательная полуволна пульсирующего тока «повернута» вверх, получаются пульсации с частотой 100 Гц. Но они положительные, то есть график изменения от нуля до положительного амплитудного значения напряжения. Поэтому регулировка возможна от 0% до 100%. Максимальная мощность нагрузки в этой схеме ограничена не столько максимальным током открытого канала VT1 (это 30А), сколько максимальным прямым током диодов выпрямительного моста VD5-VD8.
При использовании диодов КД209 схема может работать с нагрузкой до 100Вт. При необходимости работы с более мощной нагрузкой (до 400Вт) необходимо использовать более мощные диоды, например, КД226Г, Д.
На инверторах микросхемы Д1 выполнен драйвер управляющих импульсов, который открыть транзистор VT1 в определенной фазе полуволны. Элементы D1.1 и D1.2 образуют триггер Шмитта, а остальные элементы D1.3-D1.6 образуют мощный выходной инвертор. Выход пришлось форсировать, чтобы компенсировать неприятности, вызванные броском тока для заряда емкости затвора VT1 в момент его включения.
Низковольтная система питания микросхемы посредством диода VD2 разделена на две части, собственно питающая часть,
UPC574 datasheet — Monolith Bipolar Integrated Circuit Voltage Stabilizer
Детали, даташит, цитата по артикулу : UPC574
| Часть | UPC574 |
| Категория | Дискретные => Транзисторы => Биполярные |
| Описание | Монолитный биполярный стабилизатор напряжения интегральной схемы для электронного тюнера |
| Компания | NEC Electronics Inc. |
| Техническое описание | Загрузить UPC574 Техническое описание |
| Крест. | Аналоги: 48-A91, CX098, GL574, KA33V, SN76550N, TAA550 |
| Цитата | Где купить |
| Функции, области применения |
| МОНОЛИТНЫЙ БИПОЛЯРНЫЙ ИНТЕГРАЛЬНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОГО ТЮНЕРА Это монолитный интегральный стабилизатор напряжения, специально разработанный как источник напряжения для электронных тюнеров. ХАРАКТЕРИСТИКИНизкий температурный коэффициент Низкое динамическое сопротивление Типовое опорное напряжение 33 В Информация в этом документе может быть изменена без предварительного уведомления. Документ № S13200EJ4V0DS00 (4-е издание) (предыдущий № IC-1006) Дата публикации 19 января98 N CP(K) Напечатано в Японии АБСОЛЮТНО-МАКСИМАЛЬНЫЕ НОМИНАЛЫ (TA = 25C, если не указано иное)Параметр Zener Current Power Dissipation Диапазон рабочих температур окружающей среды Диапазон температур хранения Обозначение PD TA Tstg Номинальные параметры 10 200 (TA до +125 Единица измерения мВт C Внимание! Воздействие абсолютных максимальных значений в течение длительного времени может повлиять на надежность устройства; превышение номинальных значений может привести к необратимому повреждению. Параметр Стабилизированное напряжение Стабилизированное напряжение Температурный дрейф Символ динамического сопротивления = 5 мА, до +75C Условия МИН. 1,0 0 ТИП. МАКСИМУМ. 35 +1,0 Единица В мВ/Кл Рассеиваемая мощность в зависимости от температуры окружающей среды 80 60 Динамическое сопротивление в зависимости от тока ЗенераТемпературный дрейф стабилизированного напряжения в зависимости от тока Зенера Изменение стабилизированного напряжения и колебания напряжения питания в зависимости от тока Зенера +1,0 |
Параметры применяются независимо. Устройство должно эксплуатироваться в пределах, указанных в характеристиках постоянного и переменного тока.
| Сопутствующие продукты с одинаковыми техническими данными |
| УПК574ДЖ |
| Некоторые номера деталей того же производителя NEC Electronics Inc. | стабилизатор напряжения интегральной схемы
| УПК574ДЖ монолитовый биполярный для электронного тюнера |
| Цепь селектора UPC574JHS |
| УПК574ДЖМС |
| UPC659A 8-разрядный аналого-цифровой преобразователь для обработки видео с опорным генератором и ограничительной схемой |
| UPC659AGS-E1 8-битный аналого-цифровой преобразователь для обработки видео со схемой ограничения |
| UPC659AGS-E2 |
| UPC667 10-битный цифро-аналоговый преобразователь |
| UPC7073 Upc7073 Аналоговая абонентская линия Lsi Bs-slic |
UPC7073GT Функция B. s Analog Slic |
| UPC741 Операционный усилитель общего назначения |
| Одиночный операционный усилитель UPC741A |
| UPC741C Операционный усилитель общего назначения |
| Одиночный операционный усилитель UPC741CMS |
| Операционный усилитель общего назначения UPC741G2 |
| Одиночный операционный усилитель UPC741G2-E1 |
| УПК741Г2-Е2 |
| УПК741Г2-Т1 |
| УПК741Г2-Т2 |
| uPC767 |
| UPC7800A Регуляторы положительного напряжения с тремя клеммами |
| UPC7805AHF |
EP1-B3G4S: Двойное реле для реверсивного управления двигателем и соленоидом PS2525L-2-E4 : Большой входной сигнал переменного тока, тип отклика, мультиоптопара Siries UPD178018GC-XXX-3B9: 8-битный контроллер DTS UPD17P236M3MC-5A4: 4-битный однокристальный микроконтроллер для небольшого универсального инфракрасного пульта дистанционного управления UPD30102 : CISC->uPD Vr4102(tm) 64-/32-битный микропроцессор UPD784044GC: 16-битный однокристальный микроконтроллер RD2. 2SA1744: кремниевый эпитаксиальный транзистор PNP ДЛЯ высокоскоростного переключения NP84N075KUE : МОП-транзистор с полевым эффектом, переключающий N-канальный силовой МОП-транзистор на полевых транзисторах RD15EB5 : 500 мВт DHD стабилитрон Do-35 |
7EB1 : 500 мВт DHD Стабилитрон Do-35| Та же категория |
2SC4881 : эпитаксиальный тип NPN (применения сильноточной коммутации). BTA225СерияC : Трехквадрантные симисторы с высокой коммутацией. Стеклянные пассивированные симисторы с высокой коммутацией в пластиковом корпусе, подходящие для поверхностного монтажа, предназначенные для использования в цепях, где могут возникать высокие статические и динамические dV/dt и высокие dI/dt. Эти устройства коммутируют полный номинальный среднеквадратичный ток при максимальной номинальной температуре перехода без помощи снаббера. СИМВОЛ VDRM IT(RMS) ПАРАМЕТР ITSM BTA225BПовторяется. FQP34N20 : 200 В N-канальный QFET. ИРГП450УД2 : Низкое напряжение < 600 вольт. Биполярный транзистор с изолированным затвором и сверхбыстрым мягким восстанавливающим диодом. MCC310-XXFamily : Тиристорный модуль Тиристорно-диодный модуль. Символ ITRMS, IFRMS ITAVM, IFAVM ITSM, IFSM Условия испытаний TVJ = TVJM 85C; 180 синус TVJ = 0 TVJ = TVJM мс (50 Гц), синус мс (60 Гц), синус мс (50 Гц), синус мс (60 Гц), синус мс (50 Гц), синус мс (60 Гц), синус мс (50 Гц), синусоида мс (60 Гц), синусоида TVJ = TVJM, повторяющаяся, f = 50 Гц, = 2/3 VDRM 1 A, неповторяющаяся, 320 A diG/dt = 1 A/мс, TVJ = TVJM; ВДР = 2/3 ВДРМ. NDS356AP : Логический уровень. P-канальный полевой транзистор в режиме повышения логического уровня. Q62702F1573 : Транзистор R.f Sot363. ESD: устройство, чувствительное к электростатическому разряду, соблюдайте меры предосторожности при обращении! Обозначение VCEO VCES VCBO VEBO IC IB Ptot Tj TA Tstg Значение Единица измерения Напряжение коллектор-эмиттер Напряжение коллектор-эмиттер Напряжение коллектор-база Напряжение эмиттер-база Ток коллектора Базовый ток Суммарная рассеиваемая мощность C 1) Температура перехода Температура окружающей среды Температура хранения. SDS60100 : Выпрямители Шоттки и быстрого восстановления. SR2020 : Пакет = TO-220 ;; Максимум. Обратное напряжение VRM (В) = 20 ;; Максимум. Авер. Прямо. Ток io (А)= 20 ;; Ifsm (А)= 250, ATSC-4001S : ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР. s: Категория: Сигнал ; Другие типы трансформаторов/применения: Телекоммуникации. BF257.MOD : 100 мА, 160 В, NPN, Si, МАЛЫЙ СИГНАЛЬНЫЙ ТРАНЗИСТОР, TO-205AD. s: Полярность: NPN ; Тип упаковки: ТО-3, ТО-39, ГЕРМЕТИЧЕСКИЙ, МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ, ТО-39, 3 PIN. CIT0710D-5201 : ТРАНСФОРМАТОР DATACOM ДЛЯ ПРИЛОЖЕНИЙ TOKEN RING. s: Категория: Сигнал ; Другие типы трансформаторов/применения: Импульсные трансформаторы, DATACOM TRANSFORMER; Монтаж: Чип-трансформатор; Рабочая температура: от 0 до 70 C (от 32 до 158 F). DZ2J270 : 27 В, 0,2 Вт, КРЕМНИЕВЫЙ, ОДНОНАПРАВЛЕННЫЙ ДИОД РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ. s: Тип диода: ДИОД РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ ; Соответствует RoHS: RoHS. ФК11К0Г1х204ДЖН006 : КОНДЕНСАТОР КЕРАМИЧЕСКИЙ, 50 В, C0G, 0,1 мкФ, КРЕПЛЕНИЕ СКВОЗНЫМ ОТВЕРСТИЕМ. s: конфигурация/форм-фактор: конденсатор с выводами; диэлектрик: керамический состав; Диапазон емкости: 0,1000 мкФ; Допустимое отклонение емкости: 5 (+/- %); WVDC: 50 вольт; Температурный коэффициент: 30 частей на миллион/°C; Способ крепления: сквозное отверстие; Рабочая температура: от -67 до 257 F (от 218 до 398 K). G001100R0AB1280 : РЕЗИСТОР, ПРОВОЛОЧНЫЙ, 1 Вт, 0,05 %, 20 частей на миллион, 100 Ом, КРЕПЛЕНИЕ СКВОЗНЫМ ОТВЕРСТИЕМ. s: Категория/применение: Общее использование; Технология/конструкция: Wirewound; Монтаж/упаковка: сквозное отверстие, осевые выводы, осевые выводы; Диапазон сопротивления: 100 Ом; Допуск: 0,0500 +/-%; Температурный коэффициент: 20 ± ppm/°C; Номинальная мощность: 1 Вт (0,0013 л.с.); Операционная. LQP15MN10NG00 : 1 ЭЛЕМЕНТ, 0,01 мкГн, ИНДУКТОР ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ, SMD. s: Вариант монтажа: технология поверхностного монтажа; Устройства в упаковке: 1 ; Стиль ведения: ОБЪЕМНОЕ ЗАВЕРШЕНИЕ; Применение: общего назначения, радиочастотный дроссель; Диапазон индуктивности: 0,0100 мкГн; Номинальный постоянный ток: 100 мА; Рабочая температура: от -40 до 85 C (от -40 до 185 F).  |
