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:

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 Изображения пищи, созданные ИИ, вызывают тревожность 27.02.2025 Современные технологии искусственного интеллекта (ИИ) достигли невероятных успехов в создании изображений, поражающих своей реалистичностью. Однако недавнее исследование выявило неожиданный побочный эффект: изображения пищи, сгенерированные ИИ, вызывают у людей чувство тревоги и дискомфорта. Особенно сильно это проявляется в тех случаях, когда картинка стремится к фотореализму, но содержит едва заметные искажения. Ученые предполагают, что такая реакция связана не с опасением съесть испорченный продукт, а с пищевой неофобией - естественным страхом перед незнакомой едой. Наш мозг эволюционно запрограммирован на то, чтобы избегать потенциально опасных продуктов, и ИИ-изображения, в которых есть что-то неестественное, могут активировать этот механизм. Для изучения этого феномена исследователи провели два эксперимента. В первом, пилотном исследовании, 12 студентам были показаны 99 изображений пищи, созданных ИИ. Участники оценивали их по таким критериям, как удовольствие, "жуткость", фотореалистичность и художественное качество. В основном исследовании приняли участие 95 человек, которым были продемонстрированы 38 изображений, варьирующихся от реалистичных до мультяшных, а также фотографии испорченной пищи. Участники оценивали изображения по уровню "жуткости", теплоты и реализма, а также прошли тест на пищевую неофобию. Результаты показали, что фотореалистичные, но искаженные изображения пищи, созданные ИИ, вызывают эффект "зловещей долины" - чувство дискомфорта и тревоги, которое возникает при виде объектов, слишком похожих на реальные, но имеющих незначительные отклонения. Мультяшные изображения, напротив, не вызывали такого эффекта. Кроме того, выяснилось, что люди с высоким уровнем пищевой неофобии испытывают большую тревогу при виде таких изображений. Также было обнаружено, что индекс массы тела (ИМТ) влияет на восприятие: люди с более высоким ИМТ проявляли меньшее беспокойство. Ученые планируют продолжить исследования, чтобы понять, как культурные особенности и привыкание к ИИ-изображениям повлияют на эту реакцию в будущем. Возможно, со временем люди привыкнут к таким изображениям и перестанут испытывать тревогу.

Другие интересные новости:

▪ Миниатюрный тепловизор

▪ 40-киловатная беспроводная зарядка электромобилей

▪ Рулонный смартфон Motorola

▪ Ультракомпактный 16-разрядный микроконтроллер MB90F455/456/457

▪ Новое семейство программируемых интеллектуальных ключей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоприем. Подборка статей

▪ статья Печально я гляжу на наше поколенье! Крылатое выражение

▪ статья Какой европейской страной успешно правил самозванец, выдававший себя за спасшегося императора Петра III? Подробный ответ

▪ статья Машинист снегоочистителя. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Стабилизатор температуры и влажности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Серебряная вода - своими руками. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026