Стабилизатор с малым минимальным падением напряжения, 5-10/5 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

Один из важных параметров последовательных стабилизаторов напряжения (в том числе и микросхемных) - минимально допустимое напряжение между входом и выходом стабилизатора ΔUmin при максимальном токе нагрузки. Он показывает, при какой минимальной разности входного Uвх и выходного Uвых напряжений все параметры стабилизатора находятся в пределах нормы. К сожалению, не все радиолюбители обращают на него внимание, обычно их интересуют только выходное напряжение и максимальный выходной ток. Между тем этот параметр оказывает существенное влияние как на качество выходного напряжения, так и на КПД стабилизатора.

Например, у широко распространенных микросхемных стабилизаторов серии LM78xx (xx - число, равное напряжению стабилизации в вольтах) минимально допустимое напряжение ΔUmin = 2 В при токе 1 А. На практике это означает, что для стабилизатора на микросхеме LM7805 (U, = 5 В) напряжение U должно быть не менее 7 В. Если амплитуда пульсаций на выходе выпрямителя достигает 1 В, то значение Uвх мин повышается до 8 В, а с учетом нестабильности сетевого напряжения в пределах ±10% возрастает до 8,8 В. В результате КПД стабилизатора не превысит 57%, а при большом выходном токе микросхема будет сильно нагреваться.

Возможный выход из положения - применение так называемых Low Dropout (с низким падением напряжения) микросхемных стабилизаторов, например, серии КР1158ЕНхх (ΔUмин = 0,6 В при токе 0,5 А) или LМ1084(ΔUмин = 1,3 В при токе 5 А). Но еще меньших значений U можно добиться, если в качестве регулирующего элемента использовать мощный полевой транзистор. именно о таком устройстве и пойдет речь далее.

Схема предлагаемого стабилизатора показана на рис. 1.

(нажмите для увеличения)

Полевой транзистор VT1 включен в плюсовую линию питания. Применение прибора с n-каналом обусловлено результатами проведенных автором испытаний: оказалось, что такие транзисторы менее склонны к самовозбуждению и к тому же, как правило, сопротивление открытого канала у них меньше, чем у p-канальных. Управляет транзистором VT1 параллельный стабилизатор напряжения DA1. Для того чтобы полевой транзистор открылся, напряжение на его затворе должно быть как минимум на 2,5 В больше, чем на истоке. Поэтому необходим дополнительный источник с выходным напряжением, превышающим напряжение на стоке полевого транзистора именно на эту величину.

Такой источник - повышающий преобразователь напряжения - собран на микросхеме DD1. Логические элементы DD1.1, DD1.2 использованы в генераторе импульсов с частотой следования около 30 кГц, DD1.3, DD1.4 - буферные; диоды VD1, VD2 и конденсаторы С3, С4 образуют выпрямитель с удвоением напряжения, резистор R2 и конденсатор С5 - сглаживающий фильтр.

Конденсаторы С6, С7 обеспечивают устойчивую работу устройства. Выходное напряжение (его минимальное значение 2,5 В) устанавливают подстроечным резистором R4.

Лабораторные испытания макета устройства показали, что при токе нагрузки 3 А и снижении входного напряжения с 7 до 5,05 В выходное уменьшается с 5 до 4,95 В. иными словами, при указанном токе минимальное падение напряжения не превышает 0,1 В. Это позволяет более полно использовать возможности первичного источника питания (выпрямителя) и повысить КПД стабилизатора напряжения.

Детали устройства монтируют на печатной плате (рис. 2) из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1х5х2 мм.

Постоянные резисторы - Р1-4, МЛТ, подстроечный - СПЗ-19а, конденсаторы С2, С6 С7 - керамические К10-17, остальные - оксидные импортные, например, серии ТК фирмы Jamicon. В стабилизаторе с выходным напряжением 3.6 В следует применять полевой транзистор с напряжением открывания не более 2,5 В. У таких транзисторов фирмы International Rectifier в маркировке, как правило, присутствует буква L. При токе нагрузки более 1,5...2 А необходимо использовать транзистор с сопротивлением открытого канала не более 0,02...0,03 Ом.

Во избежание перегрева полевой транзистор закрепляют на теплоотводе, к нему же через изолирующую прокладку можно приклеить плату. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3.

Выходное напряжение стабилизатора можно повысить, однако не следует забывать, что максимальное напряжение питания микросхемы К561ЛА7- 15 В, а предельное значение напряжения затвор-исток полевого транзистора в большинстве случаев не превышает 20 В. Поэтому в подобном случае следует применить повышающий преобразователь, собранный по иной схеме (на элементной базе, допускающей более высокое напряжение питания), и ограничить напряжение на затворе полевого транзистора, подключив параллельно конденсатору С5 стабилитрон с соответствующим напряжением стабилизации.

Если стабилизатор предполагается встроить в источник питания с понижающим трансформатором, то преобразователь напряжения (микросхему DD1, диоды VD1, VD2, резистор R1 и конденсаторы С2, С3) можно исключить, а  "основной" выпрямитель на диодном мосте VD5 (рис. 4) дополнить удвоителем напряжения на диодах VD3, VD4 и конденсаторе С9 (нумерация элементов продолжает начатую на рис. 1).

Автор: И.Нечаев, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кратковременное голодание и работа мозга 25.11.2025

На фоне роста популярности интервального голодания многие опасаются, что отказ от еды на несколько часов может обернуться снижением концентрации, ухудшением памяти и общим "затуманиванием" сознания. Однако современные исследования позволяют иначе взглянуть на эту тему. Научный обзор, включивший свыше семидесяти независимых экспериментов и более 3,5 тысячи участников, показал: здоровые взрослые, которые не ели от десяти до двенадцати часов, выполняли когнитивные тесты так же качественно, как и те, кто принимал пищу перед испытанием. Память, скорость реакции, логическое мышление и внимание оставались на прежнем уровне, что опровергает распространенный бытовой миф. Доктор Дэвид Моро, профессор психологии из Университета Окленда в Новой Зеландии, подчеркивает, что представления о "головной туманности" во время голода часто оказываются преувеличенными. Он отмечает, что люди склонны связывать чувство голода с низкой энергией, раздражительностью и невозможностью сосредоточиться, хотя че ...>>

Умная розетка TP-Link Tapo P410M 25.11.2025

Компания TP-Link выпустила на рынок новую уличную розетку Tapo P410M. Она получила поддержку универсального стандарта Matter и стала еще одним шагом в сторону единой экосистемы умных устройств. Особенность Tapo P410M заключается в том, что она рассчитана на работу в сложных климатических условиях. Устройство функционирует при температуре от -20 до +50 °C и защищено от дождя, влаги и пыли по стандарту IP54. Благодаря этому розетка безопасно используется на открытом воздухе, будь то внутренний двор, садовая зона или наружное освещение возле дома. Компания TP-Link также акцентировала внимание на удобстве подключения. Розетка поддерживает Wi-Fi 2,4 ГГц и Bluetooth LE, что избавляет от необходимости покупать отдельный хаб. Настройка выполняется через фирменное приложение Tapo или с использованием QR-кода на корпусе, что особенно удобно при установке в труднодоступных местах. После первичной конфигурации управление устройством доступно из приложения или с помощью голосовых помощников A ...>>

Игровой монитор Sony PlayStation Gaming Monitor 24.11.2025

На презентации State of Play компания Sony представила устройство, которое может изменить представления о фирменной экосистеме PlayStation, - свой первый игровой монитор под этим брендом. PlayStation Gaming Monitor, как официально назвали новинку, ориентирован сразу на две аудитории: владельцев консолей и пользователей ПК. Для компьютерных систем, включая macOS, поддерживается частота обновления до 240 Гц с технологией переменной частоты VRR, а для консолей PlayStation 5 и PlayStation 5 Pro частота ограничена 120 Гц, что соответствует архитектуре и возможностям самих приставок. Основу устройства составляет 27-дюймовая IPS-панель с разрешением QHD 2560?1440 пикселей, обеспечивающая высокую четкость и широкий угол обзора. Отдельное внимание продукция заслужила благодаря функции, не встречавшейся ранее в мониторах Sony. В нижней части корпуса находится встроенная выдвижная док-станция для беспроводной зарядки контроллеров DualSense. Такой подход позволяет избавиться от отдельных зар ...>>

Случайная новость из Архива Прочный и пластичный прорезиненный бетон 03.03.2024 Инженеры из Индии провели эксперимент, чтобы изучить влияние добавления резиновых гранул в состав высокопрочного бетона. Специалисты предлагают новый взгляд на решение проблемы утилизации отработанных шин, делая бетон более гибким и эффективным в поглощении вибраций. Это инновационное решение может преобразить характеристики строительного материала, сделав его более гибким и пригодным для использования в условиях высокой вибрации. Дальнейшее совершенствование смесей открывает перед нами перспективы создания более эффективных и устойчивых конструкций в будущем. Бетон, как самый популярный строительный материал, постоянно совершенствуется с использованием новых технологий. Команда инженеров из Индии предложила заменить часть песка в составе высокопрочного бетона гранулами отработанных шин. Это не только решит проблему утилизации резины, но и добавит новые свойства материалу, делая его более пластичным и способным к поглощению вибраций. Прежде чем провести эксперименты, ученые изучили прошлые исследования, которые показали, что добавление резиновых частиц в бетон может ухудшить его прочность. Однако в данном исследовании, с учетом разных размеров частиц и их пропорций, удалось добиться оптимального сочетания прочности и пластичности. Результаты показали, что замена части песка гранулами резины на уровне менее 10% сохраняет достаточную прочность бетона, в то время как улучшает его пластичность и способность гасить вибрации. После доработок состава, таких как добавление армирующих волокон, прорезиненный бетон может стать перспективным материалом для строительства сейсмостойких конструкций. В результате экспериментов выяснилось, что при замене пяти, десяти и пятнадцати процентов песка на частицы резины прочность затвердевшего бетона снизилась на 14, 28 и 51 процент соответственно. Наиболее заметные изменения наблюдались у смесей с наивысшим содержанием резины, что привело к уменьшению гибкости материала, однако коэффициент поглощения вибрации значительно возрос. Кроме того, как отмечают ученые, добавление каучуковых частиц размером 0,6 миллиметра сначала снизило прочность материала, но спустя 224 дня его крепость значительно увеличилась. При замене менее десяти процентов песка на частицы отработанных покрышек в составе бетона сохраняется достаточная прочность материала, а также повышается его способность поглощать вибрации и пластичность. После дальнейших улучшений состава, например добавления армирующих волокон, модифицированный бетон может потенциально использоваться при строительстве сейсмостойких конструкций.

Другие интересные новости:

▪ Перед взрывом сфотографировать

▪ LPC3200 - новое семейство 32-разрядных микроконтроллеров

▪ Шум портит вкус еды

▪ Телевизоры с технологией Dual-Image

▪ Siemens представил мобильный телефон ST60

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Передача данных. Подборка статей

▪ статья Пришвин Михаил Михайлович. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что такое социофобия? Подробный ответ

▪ статья Альпиния лекарственная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Люминесцентные лампы для дезинфекции, загара, установок фотобиологического действия. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Кабели коаксиальные отечественные. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025