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:

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 Дерево как термобатарея 03.02.2026 Современные здания потребляют огромное количество электроэнергии на поддержание комфортной температуры: летом работают кондиционеры, зимой - обогреватели. Это не только увеличивает счета за электричество, но и существенно нагружает энергосистемы, особенно в жарком климате. Ученые ищут пассивные способы регулирования микроклимата, которые не требуют постоянного подключения к сети. Одно из самых перспективных направлений - материалы с фазовым переходом, способные накапливать тепло днем и отдавать его ночью. Исследователи из Университета Техаса в Далласе (University of Texas at Dallas) разработали инновационный композит на основе дерева, который делает такую технологию практичной и долговечной. Новый материал функционирует по принципу "термобатареи", как объяснила доктор Шуан (Синтия) Цуй, ассистент-профессор механической инженерии. Днем он поглощает избыточное тепло из окружающей среды, претерпевая фазовый переход - плавление специального вещества внутри структуры. Ночью, когда температура падает, материал твердеет и отдает накопленное тепло обратно в помещение. Такой естественный цикл позволяет существенно снизить нагрузку на системы кондиционирования и отопления, а в некоторых случаях даже полностью отказаться от их использования при достаточном количестве композита в конструкции. Ранее главная трудность фазовых материалов заключалась в их текучести: при переходе в жидкое состояние вещество могло вытекать, что делало применение проблематичным. Чтобы избежать утечек, разработчики обычно помещали активный компонент в герметичные капсулы или матрицы, но это снижало тепловую эффективность и усложняло производство. Команда Университета Техаса в Далласе нашла элегантное решение, используя природную пористую структуру дерева. Ученые удалили лигнин - жесткий компонент, отвечающий за прочность клеток, - оставив каркас из целлюлозы. Затем поры заполнили смесью вещества с фазовым переходом и мягкого пластика, который надежно фиксирует активный материал и одновременно усиливает механические свойства композита. Лабораторные испытания подтвердили высокую надежность нового материала. Образцы выдержали 1000 циклов нагрева и охлаждения без каких-либо утечек, потери прочности или деградации свойств. Как отметил доктор Хонгбинг Лу, один из соавторов исследования и профессор механической инженерии, в отличие от многих других энергосберегающих композитов, деревянные материалы с фазовым изменением сохраняют отличную механическую целостность даже после многократных переходов, что делает их пригодными для долгосрочного использования в строительстве. Летом материал активно поглощает тепло с улицы, предотвращая резкий нагрев помещений и снижая температуру внутри. Если в стенах, полу или потолке здания достаточно такого композита, колебания температуры становятся гораздо менее выраженными, а потребность в кондиционере может исчезнуть вовсе. Зимой же накопленное тепло помогает поддерживать уют без лишних затрат на обогрев. Таким образом, технология способствует естественному балансу энергопотребления и сокращает пиковые нагрузки на электросети. Сейчас исследователи продолжают совершенствовать состав и технологию производства, чтобы ускорить переход от лабораторных образцов к реальному строительству. Особое внимание уделяется масштабированию процесса и интеграции материала в стандартные строительные элементы - стены, перекрытия, кровлю. Цель - сделать энергоэффективные решения доступными для широкого круга застройщиков и владельцев домов. В итоге разработка Университета Техаса в Далласе открывает перспективный путь к более устойчивым и экономичным зданиям. Деревянный композит с фазовым переходом сочетает экологичность природного сырья, высокую долговечность и пассивную регуляцию температуры без электричества. Если технология получит коммерческое воплощение, она сможет заметно снизить энергозатраты на климат-контроль, уменьшить углеродный след строительства и сделать комфортное жилье дешевле в эксплуатации - важный шаг к энергоэффективному будущему городов.

Другие интересные новости:

▪ Создана сверхбыстрая и сверхэффективная память

▪ Система навигации для пожарных

▪ Хранение информации в одном атоме

▪ Электронный тренажер силы воли

▪ Полупрозрачный дисплей OLED от Everdisplay

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по физике. Подборка статей

▪ статья Эрнест Миллер Хемингуэй. Знаменитые афоризмы

▪ статья Почему в одном норвежском городе законом запрещено умирать? Подробный ответ

▪ статья Термоотделочник швейных изделий (гладильщик-утюжильщик). Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Должен ли УМЗЧ иметь малое выходное сопротивление. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Два блока питания для портативной аппаратуры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026