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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Суперкомпьютер успешно имитирует общение с подростком 14.06.2014 В 1950 году английский математик и криптограф Алан Тьюринг, сделавший весомый вклад в развитие информатики, предложил тест, который впоследствии стали называть его именем. Тест позволяет определить, способен ли компьютер "мыслить". Он построен на взаимодействии ведущего с другим человеком и компьютером. При этом никто из участников теста не видит друг друга, а взаимодействие происходит в текстовой форме с выдачей сообщений через равные промежутки времени. Задача ведущего (судьи) - определить, кто из его собеседников является компьютером, а кто - человеком. Если выбор сделан неверно, то есть компьютерной программе удалось выдать себя за человека, можно заключить, что компьютер способен имитировать результаты мыслительной деятельности. Это произошло в университете Рединга в Англии на организованном Королевским научным обществом мероприятии Turing Test 2014 Prize, в котором участвовало пять суперкомпьютеров. Компьютерной программе россиянина Владимира Веселова и Евгения Демченко удалось в течение пятиминутного общения убедить 33% судей в том, что она является 13-летним мальчиком Евгением Густманом (Eugene Goostman). Отметим, что с 1990 года ежегодно проводится конкурс AI Loebner, в котором программы тоже состязаются в прохождении теста Тьюринга. Победителем считается программа, наиболее правдоподобно имитирующая человека, а ее разработчики получают денежный приз в размере нескольких тысяч долларов. За программу, которая пройдет тест Тьюринга, предусмотрено вознаграждение в размере 25 тысяч, но за все эти годы пока премия вручена не была. Следует также уточнить, что в случае конкурса Turing Test 2014 Prize отсутствовали ограничения на тематику общения и темы не были известны заранее. Конечно, не стоит ждать от программы Eugene полезного практического применения. Задача таких проектов - подтверждать возможность создания искусственного интеллекта и стимулировать интерес к разработкам.

Другие интересные новости:

▪ Google Stadia

▪ 8-Гбит DDR4-чипы и 32-Гбайт DDR4-модули Samsung

▪ Фотонный чип Cognifiber

▪ Самое глубокое погружение за всю историю морских экспедиций

▪ Смартфон HTC One max

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Строителю, домашнему мастеру. Подборка статей

▪ статья Нет ничего сказанного, что не было бы сказано раньше. Крылатое выражение

▪ статья Чем питаются черепахи? Подробный ответ

▪ статья Модернизация станка УК-4. Домашняя мастерская

▪ статья Направленные приемные антенны низкочастотных диапазонов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Цифровой автомат-регулятор угла O3. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026