Низковольтные стабилизаторы напряжения на микросхеме КР142ЕН19

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

Несмотря на то что сейчас появились микросхемы низковольтных (3...5 В) стабилизаторов напряжения с малым падением (low drop), например, серии LP29xx фирмы National Semiconductor, они еще пока мало распространены, особенно среди радиолюбителей. А ведь низковольтные стабилизаторы сейчас приобретают особую актуальность. Почти все аудиоплейеры питаются от 3 В, многие современные микросхемы для радиоприемников также требуют этого напряжения, не говоря уже о микропроцессорах. Предлагаемые вниманию читателей устройства - попытка сделать подобные низковольтные стабилизаторы на доступных и недорогих элементах.

Схемотехника стабилизаторов напряжения для питания устройств с низковольтным питанием имеет особенности. Например, наиболее эффективна простейшая защита стабилизаторов ограничением максимального тока нагрузки при низком выходном напряжении. Падение напряжения на регулирующем транзисторе стабилизатора при замыкании на выходе мало отличается от рабочего, и транзистор перегревается незначительно.

Весьма актуально именно для низковольтных стабилизаторов уменьшение минимального напряжения между входом и выходом, поскольку при этом повышается не только экономичность аппаратуры, но и ее надежность. Например, если применить в трехвольтном стабилизаторе микросхему с падением напряжения на ней также три вольта, то питающий это устройство выпрямитель должен отдавать напряжение с учетом пульсаций около 9 В. Если это напряжение, вследствие пробоя микросхемы, попадет на нагрузку, весьма вероятно, что она выйдет из строя. Для стабилизатора же, падение напряжения на котором менее 0,4 В, хватит входного напряжения около 5 В. Такое напряжение трехвольтная нагрузка, скорее всего, выдержит.

До недавнего времени существовала проблема - подобрать для низковольтного стабилизатора источник образцового напряжения - стабилитрон. Обычно низковольтные стабилитроны имеют очень невысокие параметры.

Разработать сравнительно простые низковольтные стабилизаторы с учетом всего вышеизложенного позволяет микросхема КР142ЕН19 - интегральный аналог низковольтного стабилитрона (Янушенко Е. Микросхема КР142ЕН19. - Радио, 1994, № 4, с. 45,46).

Эта микросхема выпускается в пластмассовом корпусе с тремя выводами: анодом (3), катодом (2) и управляющим электродом (1). Когда напряжение на ее управляющем электроде относительно катода меньше +2,5 В, ток анода микросхемы не превышает 1,2 мА, причем он мало зависит от напряжения между анодом и катодом микросхемы. Как только напряжение на управляющем электроде превысит порог +2,5 В, ток анода микросхемы резко возрастает, пока напряжение на аноде не снизится до 2,5 В. Резистор, подключенный к аноду, должен ограничивать этот ток значением не более 100 мА.

Ток управляющего электрода весьма мал - единицы микроампер, причем этот ток также следует ограничивать, поскольку при его слишком большом увеличении напряжение на аноде микросхемы может возрасти.

Схема низковольтного стабилизатора напряжения на микросхеме КР142ЕН19 с регулирующим транзистором в плюсовом проводнике показана на рис. 1. Падение напряжения на нем не превышает 0,4 В, а коэффициент стабилизации более 600.

При повышении напряжения на движке регулятора выходного напряжения (резистор R7) до 2,5 В микросхема DA1 открывается, что вызывает открывание транзистора VT1, закрывание транзистора VT2, а затем и регулирующего транзистора VT3. Регулятором напряжения R7 можно установить выходное напряжение меньше указанных на схеме 3 В примерно до 2,6 В, однако в процессе включения стабилизатора, особенно без нагрузки, возможно кратковременное повышение выходного напряжения до 3 В. Этот стабилизатор можно отрегулировать и на напряжение больше 5 В, но тогда он будет сильно перегреваться при замыкании в нагрузке, поскольку защищен лишь ограничением выходного тока, зависящего от сопротивления резистора R2. Максимальный рабочий ток увеличивается при уменьшении его номинала.

Если требуется существенно увеличить выходной ток стабилизатора, можно попробовать уменьшить номиналы резисторов R1 и R2 в одинаковое число раз и применить более мощные транзисторы. На месте VT1 допустимо использовать транзистор серии КТ626, a VT2 - КТ630. Транзистор КТ814А (VT3) заменим любым из серий КТ816, КТ837 с максимальным коэффициентом передачи тока базы.

В стабилизаторе не следует применять эмиттерные повторители для повышения выходного тока. Это увеличивает время прохождения сигнала по цепи обратной связи и может привести к генерации. Если все же генерация возникла, ее следует попытаться устранить увеличением емкости конденсаторов С1 и С2, а также подключением конденсатора емкостью в несколько сотен пикофарад между анодом и управляющим электродом микросхемы.

Вариант стабилизатора с регулирующим транзистором в минусовом проводнике показан на рис. 2.

При повышении напряжения на управляющем электроде до +2,5 В относительно катода микросхема открывается и закрывает транзисторы VT1 и VT2. Максимальный рабочий ток устанавливают подбором резистора R2.

В описанных устройствах применены несколько необычные делители выходного напряжения в отличие от традиционного, когда переменный резистор включен в верхнее по схеме плечо. В этом случае, если нарушается контакт в цепи движка переменного резистора, напряжение на выходе стабилизаторов может только уменьшаться, тогда как при использовании традиционного делителя выходное напряжение достигает максимального уровня, что может нагрузку вывести из строя.

В обоих описанных выше стабилизаторах для уменьшения зависимости максимального рабочего тока от температуры полезно обеспечить тепловой контакт диодов VD1, VD2 с теплоотводом регулирующего транзистора.

Если такие стабилизаторы используются как регулируемые, полезно последовательно с переменными резисторами включить постоянные (к каждому крайнему выводу). Их сопротивления следует подобрать так, чтобы пределы регулировки выходного напряжения соответствовали указанным на схемах. При отсутствии таких резисторов стабилизаторы могут выходить из режима стабилизации в крайних положениях движков.

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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Умная почва сама себя поливает и подкармливает 29.07.2024 Исследователи из Техасского университета в Остине разработали "умную почву", способную самостоятельно обеспечивать растения водой и питательными веществами. Эта инновация обещает значительно повысить урожайность и сократить потребление воды, что особенно важно для засушливых регионов. Разработка умной почвы - значительный шаг вперед в области сельскохозяйственных технологий. Она предлагает решение для увеличения урожайности и снижения водопотребления, что особенно важно в условиях глобальных климатических изменений. Технология умной почвы не только поддерживает рост растений, но и способствует устойчивому использованию природных ресурсов, открывая новые возможности для развития сельского хозяйства в различных регионах мира. Основой умной почвы является специально разработанный гидрогель. Этот гидрогель способен поглощать влагу из воздуха ночью и постепенно высвобождать ее в течение дня. Таким образом, растения получают постоянное увлажнение без необходимости частого полива. Кроме того, гидрогель содержит хлорид кальция, который медленно высвобождает питательные вещества, необходимые для роста растений. В лабораторных условиях умная почва показала впечатляющие результаты. Исследователи выращивали растения в почве с добавлением гидрогеля и без него. В условиях моделированных циклов день/ночь, с температурой 25 °C и влажностью 60% или 90% ночью и 35 °C с влажностью 30% днем, растения, выращенные в почве с гидрогелем, показали увеличение длины стебля на 138% за 14 дней по сравнению с контрольной группой. При этом потребление воды снизилось на 40%. Одним из главных преимуществ умной почвы является ее способность значительно уменьшить расход воды, что особенно важно для сельского хозяйства, использующего около 70% мировых запасов пресной воды. Эта технология имеет потенциал для значительного улучшения устойчивости сельского хозяйства в условиях ограниченных водных ресурсов, что особенно актуально для засушливых регионов. Умная почва может стать революцией в сельском хозяйстве, позволяя выращивать более урожайные и устойчивые к засухе растения. Снижение потребления воды и увеличение урожайности помогут справиться с глобальными вызовами, такими как изменение климата и рост населения. Более эффективное использование водных ресурсов также может способствовать устойчивому развитию сельских районов и улучшению продовольственной безопасности.

Другие интересные новости:

▪ Польза пивоварения

▪ Создана жидкость с отрицательной массой

▪ Биосовместимая электродная ткань для одежды

▪ На астероиде Бенну обнаружена вода

▪ Холод полезен для тренировок

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана труда. Подборка статей

▪ статья Новый вид зависимости - музыкальный наркотик. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Какой писатель подстроил результаты психологического теста, чтобы затем сбежать из тюрьмы? Подробный ответ

▪ статья Работа на парафинирующих машинах. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Изготовление предохранителя из проволоки на любой ток. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электроустановки специального назначения. Электроустановки во взрывоопасных зонах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026