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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Экономичные ARM-процессоры Toshiba для Интернета вещей 16.04.2015 Новые процессоры Toshiba для "Интернета вещей" на основе ARM Cortex-A9 дополняют серию ApP Lite TZ5000 моделями с низким энергопотреблением и обеспечивают надежные функции безопасности и высокую эффективность работы памяти. Toshiba Electronics Europe дополняет ассортимент процессоров ApP Lite новыми моделями TZ5010XBG, TZ5011XBG, TZ5021XBG и TZ5023XBG. Новые процессоры на основе ARM Cortex-A9 предназначены для создания решений в сфере "Интернета вещей" (IoT) и позволяют снизить энергопотребление. Аппаратное управление питанием и технология системной интеграции, разработанные компанией Toshiba, обеспечивают, как утверждается, высокую эффективность работы памяти, малые задержки обработки и надежные функции безопасности. Вышеуказанные функции позволяют процессорам переходить в режим экономии энергии в течение микросекунд, что значительно проще и быстрее, чем обеспечивать такое переключение с помощью программных средств. Использование новых моделей позволит снизить энергопотребление и уменьшить тепловыделение в большинстве проектов. Все четыре новых устройства серии TZ5000 содержат последовательный интерфейс дисплея MIPI DSI, поддерживающий видео высокого разрешения 1080p/60, а устройства TZ5010 и TZ5011 содержат последовательный интерфейс камеры MIPI CSI2, поддерживающий видео высокого разрешения 1080p/30. Прикладные процессоры TZ5010XBG и TZ5011XBG выполнены на основе двухъядерного процессора ARM Cortex-A9 с тактовой частотой 1,0 ГГц. Они также содержат встроенный модуль высокоскоростного Wi-Fi 802.11ac и модули обработки графики и видео с цифровыми последовательными интерфейсами HDMI. Эти процессоры подходят для создания шлюзов для "Интернета вещей", которые требуют повышенной емкости для хранения мультимедийных файлов и изображений высокого разрешения. Оба процессора имеют расширенный диапазон рабочих температур и повышенную производительность процессора и памяти. Сфера их применения расширена по сравнению с прежними процессорами и включает промышленные решения, устройства отображения информации с поддержкой Miracast и технологии потоковой передачи мультимедийного содержимого. TZ5021XBG и TZ5023XBG выполнены на основе двухъядерного процессора ARM Cortex-A9 с тактовой частотой 800 МГц, поддерживают память LP-DDR2/3 и имеют специальный режим энергосбережения для использования в мобильных устройствах. Все эти функции реализованы в корпусе малого размера, что упрощает создание определенных устройств "интернета вещей", например "умных часов". TZ5023XBG также содержит процессор цифровой обработки сигналов Cadence Tensilica HiFi Mini с низким энергопотреблением, который выполняет обработку голосовых данных, аудио и сигналов датчиков. Компания Toshiba также объявила о выпуске эталонной платы общего назначения, средств разработки программного обеспечения (SDK) для Android и Yocto Linux (Yocto Project), а также рекомендаций по проектированию, позволяющих легко установить необходимую среду разработки. TZ5010XBG и TZ5011XBG имеют размеры 12 мм x 13 мм x 1,2 мм, а TZ5021XBG и TZ5023XBG - всего 12 мм x 12 мм x 0,8 мм. Все микросхемы имеют шаг выводов 0,5 мм. Ознакомительные образцы уже доступны.

Другие интересные новости:

▪ Космическая доставка грузов с помощью вакуумной трубы

▪ Набор Avnet BCM4343W IoT Starter Kit для интернета вещей

▪ Умные иглы для инъекций

▪ Клюква задерживает развитие рака

▪ Яд против яда

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Искусство видео. Подборка статей

▪ статья И веревочка в дороге пригодится. Крылатое выражение

▪ статья Почему некоторые люди - левши? Подробный ответ

▪ статья Айва продолговатая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Измеритель напряжения и тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья О ремонте УМЗЧ на ИМС. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026