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:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Солнечные батареи из пластика 08.06.2007 Ученые из США довели эффективность пластиковых солнечных батарей до 6%. Кремниевые солнечные батареи хороши тем, что они превращают в электричество 12% энергии падающего на них солнечного света. Однако их производство довольно дорого, про сырье нельзя сказать, что оно неисчерпаемо, а сами батареи получаются тяжелыми: для них надо строить сложные опоры. Иное дело полимер. Он тонкий, легкий, синтезировать его можно хоть из нефти, хоть из растительного сырья. И ток он способен проводить, и свет в электричество превращать, если, конечно, придать полимеру правильную структуру. Но вот беда - эффективность полимерных солнечных батарей не превышает 3%. Если бы дотянуть ее хотя бы до 8%, такой материал уже можно использовать не для опытных установок, а в промышленных масштабах. Очередной шаг к пластиковым солнечными батареям сделали ученые из Университета Вейк Фореста (США), сумев повысить эффективность батареи из полимера в два раза - до 6%. Секрет успеха в светопоглощающем слое: в него добавили нановолокна, и они, подобно жилкам в листе, отлично перераспределяют поглощенную энергию.

Другие интересные новости:

▪ Электромобиль Coda проезжает 150-200 км

▪ Смартфоны Samsung Galaxy Core II, Galaxy Young 2 и Galaxy Star 2

▪ Электрогенератор, использующий изменения температуры окружающей среды

▪ Научное объяснение белых носочков у кошек

▪ GPS-маячки для бутылок из-под наркотиков

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телевидение. Подборка статей

▪ статья А мне, что говорить не станут... Крылатое выражение

▪ статья Почему пятница и число 13 считаются несчастливыми? Подробный ответ

▪ статья Скользящая глухая петля. Советы туристу

▪ статья Переговорное устройство из старых телефонов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Комбинированный регулятор мощности на микросхеме К145АП2. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026