Новые возможности микросхемных стабилизаторов напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Микросхемные стабилизаторы все чаще можно встретить в радиолюбительских разработках. Но возможности их значительно шире по сравнению с используемыми радиолюбителями. В одних случаях стабилизатор может стать, к примеру, основой усилителя ЗЧ, акустической сирены или модулятора, в других - основой мощного стабилизатора, встраиваемого в сетевой адаптер. Об этом рассказывается в предлагаемых статьях.

НЕОБЫЧНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОСХЕМЫ КР142ЕН12

Интегральные стабилизаторы напряжения серий КР142, КР1157, КР1168 и аналогичные, описанные в статье С. Бирюкова "Микросхемные стабилизаторы напряжения широкого применения" ("Радио", 1999. № 2, с. 69 - 71), с успехом используются в конструкциях линейных стабилизаторов напряжения и блоков питания. Учитывая особенности ряда таких ИМС. можно расширить область их применения. Это, в частности, от носится к регулируемым стабилизаторам КР142ЕН12А, КР142ЕН12Б.

Усилитель постоянного или переменного тока. Как известно, для изменения выходного напряжения микросхемы КР142ЕН12А (КР142ЕН12Б) на ее управляющий вывод надо подавать регулируемое постоянное напряжение. Поскольку ток управляющего вывода составляет 50... 100 мкА, а выходной ток достигает полугора ампер, можно говорить о том, что коэффициент усиления микросхемы по току составляет несколько десятков тысяч и она способна выполнять функции усилителя тока. Схема такого усилителя приведена на рис. 1. По своим характеристикам он аналогичен известному эмиттерному повторителю.

Если нужен усилитель постоянного тока, входное напряжение подают непосредственно на управляющий вывод микросхемы. При этом на ее выходе установится напряжение на 1.2 В больше. Максимальное входное напряжение должно быть на 3...3,5 В меньше напряжения питания.

Нагрузку R (лампа накаливания, электромагнит и т. д.) подключают непосредственно к выходу микросхемы. Максимальный ток нагрузки определяется максимальным током микросхемы. Конденсатор C3 устанавливают в случае самовозбуждения устройства.

Для реализации усилителя переменного тока придется ввести конденсаторы С2, C3. Подбором резистора R2 устанавливают на выходе постоянное напряжение, равное примерно половине напряжения питания. Номинал резистора R` выбирают таким, чтобы через него протекал ток, примерно в два раза больший максимального тока нагрузки R.

Конденсатор С4 должен быть такой емкости, чтобы он пропускал токи самой низкой частоты усиливаемого сигнала. Эксперименты показали, что усилитель обладает широкой полосой пропускания - до 200 кГц. Кроме того, микросхема устойчиво работала на активную нагрузку без конденсатора C3.

Модулятор. Ток через управляющий вывод микросхемы относительно стабилен, поэтому подключение к нему каскада на транзисторе позволит получить усилитель переменного напряжения с большим коэффициентом усиления. В итоге удастся построить сравнительно простой модулятор (рис. 2) для малогабаритной переносной AM радиостанции. Усиление его таково, что при использовании электретного микрофона ВМ1 средней чувствительности амплитуда переменного напряжения на выходе микросхемы составляет несколько вольт. А этого достаточно для модуляции выходного каскада передатчика.

Подбором резистора R3 устанавливают на выходе микросхемы постоянное напряжение, равное половине питающего. Транзистор должен быть с коэффициентом передачи тока базы не менее 200.

Усилитель 3Ч. На основе описанной выше конструкции можно собрать УЗЧ (рис. 3). Здесь динамическую головку ВА1 подключают непосредственно к выходу микросхемы, и через нее постоянно протекает ток.

Чувствительность усилителя достаточно большая - при подаче на вход сигнала напряжением 8 мВ выходное напряжение составляет 1 В. К выходу усилителя следует подключать динамическую головку со звуковой катушкой сопротивлением 10 - 16 Ом и более (или несколько низкоомных, соединенных последовательно).

Питающее напряжение может быть и больше - 9...12 В, но тогда нужно, чтобы динамическая головка была соответствующей мощности. Кроме того, допустимо подавать нестабилизированное напряжение, поскольку эффект стабилизации у микросхемы сохраняется. В случае необходимости устанавливают резистор R' и разделительный конденсатор С4, как показано на рис.1.

Мощная сирена. Ее схема показана на рис. 4. На двух транзисторах и микросхеме собран генератор прямоугольных импульсов звуковой частоты, а в качестве излучателя используется мощная динамическая головка ВА1. Ее выбирают исходя из получения максимальной мощности при имеющемся напряжении питания. При этом следует учитывать, что максимальный ток через микросхему не должен превышать 1,5 А для КР142ЕН12А и 1 А для КР142ЕН12Б.

Транзистор VT1 должен иметь коэффициент передачи тока не менее 30, а VT2 - не менее 100.

Налаживание сирены сводится к установке устойчивой генерации подстроечным резистором R4. Частоту генерации изменяют подбором конденсатора С2.

Импульсный регулятор. Благодаря способности микросхемы работать в импульсном режиме, на ней можно собрать импульсный регулятор скорости вращения двигателя постоянного тока или яркости лампы накаливания (рис. 5).

На элементах DD1.1 и DD1.2 собран задающий генератор, работающий на частоте около 1 кГц. Переменным резистором R1 изменяют скважность генерируемых импульсов (при этом генерируемая частота изменяется незначительно), которые поступают на буферные элементы DD1.3. DD1.4, а с их выходов - на управляющий вывод микросхемы DA1. В итоге на выходе микросхемы формируются мощные импульсы напряжения, длительность которых можно изменять резистором R1. Чем больше длительность импульсов, тем быстрее будет вращение оси электродвигателя М1 или больше яркость лампы накаливания EL1.

Диод VD3 защищает микросхему DA1 от возможных выбросов напряжения при работе с электродвигателем. В случае использования регулятора только с лампой накаливания диод не нужен.

Питающее напряжение в этом устройстве должно быть на 2...2,5 В больше максимального напряжения на электродвигателе или лампе накаливания.

Регулятор использовался совместно с малогабаритным электродвигателем ДПМ 30-Н1-09 и блоком питания напряжением 10... 11 В. Скорость вращения вала двигателя удавалось изменять от нескольких оборотов в секунду до максимальной.

Во всех описанных устройствах допустимо использовать полярные конденсаторы серий К50, К52. К53, а неполярные - серий КЛС, К10-17, К73. Подстроечные или переменные резисторы - СПО, СПЗ, СП4. Если на микросхеме будет рассеиваться мощность более 0,5 Вт, ее необходимо размещать на теплоотводе.

МАЛОМОЩНЫЕ МИКРОСХЕМЫ СТАБИЛИЗАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ В БЛОКАХ ПИТАНИЯ

При конструировании стабилизированных блоков питания различной аппаратуры, как правило, используют микросхемные стабилизаторы напряжения. Большая номенклатура таких микросхем [1] предоставляет конструкторам широкую возможность их выбора для создания стабилизатора с требуемыми параметрами. В некоторых случаях, однако, для построения относительно мощных стабилизаторов вполне применимы маломощные микросхемы. Примером в этом отношении может служить построение стабилизатора напряжения, встраиваемого в сетевой адаптер.

В большинстве случаев, как известно, такие адаптеры, особенно импортные, обеспечивают выходной ток до 0.5 А и не содержат стабилизатора напряжения [2]. Если для повышения "качества" выпрямленного напряжения необходим стабилизатор, можно использовать микросхемы ИМС, указанные в [1].

Сегодня наиболее доступны микросхемы серии КР142. Для получения выходного напряжения 9 В обычно выбирают КР142ЕН8А. КР142ЕН8Г. Однако они обеспечивают ток нагрузки до 1...1.5 А при еще большем токе короткого замыкания (КЗ). Из-за этого при возникновении аварийной ситуации могут выйти из строя трансформатор и выпрямительные диоды адаптера.

Чтобы избежать этого, нужен стабилизатор с током нагрузки до 0,5 А и током КЗ не более 0,6 А. Но найти микросхемы с такими параметрами и с выходным напряжением 9 В затруднительно.

Выход из положения есть. Нужно использовать маломощную микросхему и "умощнить" ее с помощью транзистора (рис. 1).

В таком устройстве при токе нагрузки более 20 мА падения напряжения на резисторе R1 окажется достаточно для открывания транзистора VT1. Ток потечет "в обход" DA1, выходное напряжение будет определяться ее параметрами, а ток нагрузки может превысить допустимый выходной ток микросхемы во много раз. Правда, ток КЗ достигнет 1... 1,5 А, что чревато вышеуказанными последствиями.

Ограничить ток КЗ нетрудно введением еще одного транзистора (VT2 на рис. 2). Тогда при токе нагрузки до 20 мА по-прежнему будет работать только DA1, а транзисторы окажутся закрытыми. Когда ток превысит указанное значение, откроется транзистор VT1 и ток потечет через него. Как только ток достигнет значения 400...500 мА либо в цепи нагрузки возникнет КЗ, на резисторе R1 появится такое напряжение, которое откроет транзистор VT2. Теперь оба транзистора начнут работать в режиме стабилизатора тока.

Резистором R1 задают ориентировочное значение тока стабилизации: lcт = 0.6/R1. При этом ток КЗ составит: lкз = lcе + lкзмс где lкзмс - ток К3 микросхемы.

В обоих устройствах транзисторы VT1 - любые из серий КТ814, КТ816. Транзистор VT2 должен быть с малым напряжением насыщения коллектор-эмиттер, поэтому желательно применить, кроме указанного на схеме, транзисторы КТ208А-КТ208М, КТ209А-КТ209М, КТ3107А-КТ3107И, КТ3108А-КТ3108В. Конденсатор С1 - конденсатор фильтра адаптера.

Литература

1. Бирюков С. Микросхемные стабилизаторы напряжения широкого применения. - Радио. 1999. № 2, с. 69-71.
2. Бирюков С. Сетевые адаптеры. - Радио. 1998. № 6. с. 66. 67.

Автор: И.Нечаев

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Преобразователи питания Analog Devices ADuM5x2x и ADuM6x2x 30.05.2021 Компания Analog Devices (ADI) выпустила обновленное поколение DC/DC с усиленной изоляцией ADuM5x2x и ADuM6x2x. Эти серии демонстрируют минимальный для компонентов данного типа уровень излучений, что позволяет системам соответствовать требованиям стандарта EN 55022/CISPR 22 (класс B) по электромагнитным помехам (EMI). Особенно интересны эти решения для разработок с двухслойными печатными платами (PCB). Прежняя серия изоляторов ADuM5x0x и ADuM6x0x позволяла избавиться от затратных методов уменьшения EMI на уровне приложений и упрощала их сертификацию, сокращая затраты на проектирование печатных плат, однако была недостаточно эффективна для двухслойной PCB. Для снижения уровня излучений разработчикам требовалось реализовать многослойную плату с перекрывающимися внутренними слоями. Новые изделия позволят достичь целевых показателей эмиссии на двухслойной PCB, что уменьшит размеры разработки в среднем на 70% и снизит ее стоимость на 30% по сравнению с четырехслойным решением. Новая серия DC/DC-преобразователей мощностью 500 мВт основана на микросхемных трансформаторах ADI iCoupler и isoPower в миниатюрном 8-выводном корпусе, способных работать при температурах до 125°C. Если кроме изолированного питания нужны изолированные каналы данных, решением станут 28-выводные ADuM642х - первые четырехканальные устройства в этой серии. Устройства ADuM6420A/ADuM6421A/ADuM6422A объединяют четыре канала цифровой развязки iCoupler on-off keying (OOK) и технологию масштабирования микросхемы iCoupler isoPower. Основные технические характеристики серии ADuM642xA: Максимальная скорость передачи данных: 100 Мбит/с; Максимальная скорость передачи данных для двухслойной PCB: 5 Мбит/с; Напряжение питания: 3,3... 5 В; Диэлектрическая прочность: 5 кВ; Температурный диапазон: -40...125°С. Доступные конфигурации питания преобразователя постоянного тока и максимальная доступная мощность при повышенных температурах окружающей среды указаны в технических данных ADuM642xA.

Другие интересные новости:

▪ Аквариумные рыбки для космонавтов

▪ Корабль для космического туризма Blue Origin

▪ Солнечные элементы для систем передачи лазерной энергии

▪ Сенсор для телефонных камер от Micron

▪ Интеллектуальная система накопления энергии EcoBlade от Schneider Electric

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Медицина. Подборка статей

▪ статья Мартин Лютер Кинг. Знаменитые афоризмы

▪ статья Кто и когда забил в одном матче сразу три мяча в свои ворота? Подробный ответ

▪ статья Земляной орех. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Радиомаячок диапазонов 1300 и 2400 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Помутнение известковой воды под действием углекислого газа. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026