Стабилизатор напряжения с защитой по току на микросхеме КР142ЕН19. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

Современные стабилизаторы напряжения защищают от перегрузки, как правило, ограничением тока. В случае замыкания выхода ток нагрузки становится намного меньше рабочего, поэтому стабилизаторы не перегреваются.

Устранение замыкания защищенные стабилизаторы "обнаруживают" по появлению напряжения на выходе. Однако если это напряжение оказывается слишком малым, стабилизатор не "распознает" устранение замыкания и, следовательно, не запускается. Такое бывает, когда нагрузка стабилизатора потребляет большой ток уже при небольшом напряжении питания, как, например, накал кинескопа или коллекторный электродвигатель.

Похожая ситуация возникает и в случае питания нагрузки двуполярным напряжением. Если одно плечо стабилизатора успело запуститься раньше, часть его напряжения может попасть через нагрузку на выход другого и воспрепятствовать его запуску.

В этих случаях приходится использовать более сложные стабилизаторы, в которых ток замыкания существенно увеличен и предусмотрена возможность его регулировки. Поскольку такие устройства в виде микросхем пока не выпускают, радиолюбителям приходится их разрабатывать на основе дискретных элементов.

В статье описан защищенный стабилизатор напряжения с увеличенным и регулируемым током перегрузки. Коэффициент стабилизации устройства, схема которого показана на рисунке, более 800, падение напряжения на стабилизаторе не более 0,5 В. Ток перегрузки можно установить в пределах от 30 мА до 1,5 А. Такой большой интервал регулирования обеспечен тем, что при перегрузке ток поступает в нагрузку не через регулирующий транзистор VT3 стабилизатора, а от пускового узла на транзисторе VT1, специально предназначенного для работы в режиме замыкания выхода.

Основной элемент стабилизатора - микросхема КР142ЕН19. В ее состав входят аналог стабилитрона с напряжением стабилизации 2,5 В и усилитель сигнала ошибки. Когда напряжение на управляющем входе 1 микросхемы превысит 2,5 В, ток анода (вывод 3) очень быстро увеличивается от 1,2 мА до уровня, ограниченного внешним резистором. Максимальный ток открытой микросхемы не должен превышать 0.1 А, а рассеиваемая мощность - 0,4 Вт. Напряжение на открытой микросхеме, определяемое ее внутренним устройством, составляет примерно 2,5 В. На закрытой же микросхеме оно не должно превышать 30 В.

Работает описываемый стабилизатор следующим образом. Когда выходное напряжение увеличивается, повышается также напряжение на движке регулятора выходного напряжения - переменного резистора R8. Если оно превысит порог 2,5 В, микросхема DA1 откроется, тем самым последовательно закрывая транзисторы VT2 и VT3.

Поскольку напряжение на аноде микросхемы не может быть меньше 2,5 В, напряжение на эмиттере транзистора VT2, чтобы он мог эффективно закрываться, должно быть несколько больше. Поэтому через диоды VD1 и VD2 на эмиттер транзистора VT2 подана часть выходного напряжения.

Резистор R5 ограничивает ток базы регулирующего транзистора VT3. Поэтому от его сопротивления зависит ток срабатывания защиты. Значение тока увеличивается с уменьшением сопротивления этого резистора.

В случае замыкания выхода транзистор пускового узла VT1 открыт и насыщен током, протекающим через резистор R2. Ток перегрузки определяется сопротивлением резистора R1 и поэтому практически не зависит от температуры. Напряжение на базе транзистора VT1 при перегрузке не превышает 0,5 В относительно минусового провода. Этого уровня не хватает, чтобы открыть транзистор VT2, а затем и транзистор VT3. Поэтому в режиме перегрузки ток через них не протекает и они не нагреваются. Транзистор VT1 пускового узла нагревается очень слабо вследствие малого падения напряжения на участке коллектор-эмиттер.

После устранения причины перегрузки появляется напряжение на выходе стабилизатора, что ведет к увеличению напряжения на базе транзистора VT1, а затем и на базе транзистора VT2. Сначала транзистор VT2, а затем и транзистор VT3 открываются, и стабилизатор запускается. Когда напряжение на выходе стабилизатора достигнет номинального уровня, микросхема DA1 откроется, частично закроет транзистор VT2 и полностью закроет транзистор VT1.

Если транзисторы VT2 и VT3 заменить значительно менее высокочастотными, нежели указанные на схеме, возможна генерация, которую можно предотвратить подключением между выводами 1 и 3 микросхемы DA1 конденсатора емкостью несколько сотен пикофарад.

На эмиттерных переходах транзисторов VT1 и VT2 возможны импульсы обратного напряжения, по амплитуде пропорциональные выходному напряжению стабилизатора. Поэтому ГТ705Д (VT1) в крайнем случае можно заменить на транзистор другой серии, эмиттерный переход которого выдерживает обратное напряжение не менее 10 В, например, у КТ859А.

Автор: С.Каныгин, г.Харьков, Украина

Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Масса протона разгадана 28.11.2018 Протоны состоят из еще меньших частиц, называемых кварками, поэтому можно ожидать, что простое сложение масс кварков должно давать массу протона. Однако их сумма слишком мала, чтобы объяснить массу протона. И новые, детальные расчеты показывают, что только 9 процентов энергии протона приходится на массу составляющих кварков. Остальная масса протона происходит из сложных процессов, происходящих внутри частицы. Кварки получают свои массы в результате процесса, связанного с бозоном Хиггса - элементарной частицей, впервые обнаруженной в 2012 году. Но "массы кварков крошечные", - говорит соавтор исследования и физик-теоретик Кех-Фей Лю из Университета Кентукки в Лексингтоне. Поэтому они имеют не слишком важное значение для объяснения массы протона. Вместо этого большая часть массы протона обусловлена ??сложностями квантовой хромодинамики (КХД), которая объясняет вспенивание частиц в протоне. Выполнение расчетов с КХД чрезвычайно сложно, поэтому чтобы теоретически изучать свойства протона, ученые полагаются на метод, называемый решетчатой КХД, в котором пространство и время разбиваются на участки, на которых находятся кварки. Используя эту технику, физики ранее рассчитали массу протона, но до сих пор не могли объяснить, почему она такова. Теоретик-физик Андре Уокер-Лоуд из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Калифорнии заявил, что исследователи попали "в новую эру", в которой решетчатая КХД может использоваться для лучшего понимания ядерной физики. Лю и его коллеги обнаружили, что в дополнение к 9 процентам массы протона, которая поступает из кварков, 32 процента исходит из энергии кварков, летающих внутри протона (если вспомнить известное уравнение Эйнштейна E = mc2, то понятно, что энергия и масса - две стороны одной и той же монеты). Другие составляющие протона - безмассовые частицы, называемые глюонами, которые помогают удерживать кварки вместе, вносят еще 36 процентов массы через свою энергию. Оставшиеся 23 процента приходят из-за квантовых эффектов, которые возникают, когда кварки и глюоны сложным образом взаимодействуют в протоне. Эти взаимодействия заставляют КХД игнорировать принцип, называемый масштабной инвариантностью. В масштабных инвариантных теориях растяжение или сжатие пространства и времени не имеет никакого отношения к результатам теории. Массивные частицы обеспечивают теорию масштабом, поэтому, когда КХД бросает вызов масштабной инвариантности, протоны также набирают массу.

Другие интересные новости:

▪ i-Disk BulletProof

▪ Суперсталь по образцу человеческой кости

▪ Нейроны оценивают выгоду от привычки

▪ Автономный боевой робот

▪ Некоторые новинки Consumer Electronics Show 2004

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Измерительная техника. Подборка статей

▪ статья Джентльмены предпочитают блондинок. Крылатое выражение

▪ статья Что такое загар? Подробный ответ

▪ статья Валериана лекарственная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Принцип действия металлоискателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Уменьшающиеся карты. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025