Стабилизатор напряжения на КМОП-микросхеме. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

Источники питания, в которых силовые элементы работают в ключевом режиме, сложнее источников литания с элементами, работающими в активном режиме, но КПД их вдвое, а то и втрое превышает КПД последних. КПД импульсных стабилизаторов напряжения высок, поскольку транзисторы в закрытом и насыщенном состояниях рассеивают незначительную мощность. Кроме того, на выходе не требуются фильтры с большими значениями индуктивности и емкости, так как частота пульсаций высока (25...50 кГц). Импульсный стабилизатор напряжения с постоянной частотой переключения ключевого элемента, но с переменной длительностью его открытого состояния (ШИМ), более простой, чем стабилизаторы других типов, и допускает использование низкочастотных транзисторов.

Предлагаемый импульсный стабилизатор напряжения с ШИМ (рис. 1) содержит широтно-импульсный модулятор, выполненный на КМОП-микросхеме К176ЛП1 [1]. Это - многоцелевая микросхема, содержащая набор КМОП-транзисторов (три р- и три n-канальных). Инверторы DD1.1 и DD1.2. каждый из которых образован двумя размещенными в микросхеме К176ЛП1 транзисторами, совместно с резистором R4 и конденсатором C3 образуют мультивибратор Два остальных транзистора микросхемы К176ЛП1 (n-канальный и р-канальный) подсоединены параллельно выходу инвертора DD1 1 и резистору R4.

(нажмите для увеличения)

При высоком уровне на выходе DD1.1 диод VD2 открыт, и, пренебрегая его сопротивлением, можно считать, что р-канал транзистора включен параллельно с резистором R4, причем сопротивление канала падает с уменьшением управляющего напряжения. Аналогичным образом n-канал включается параллельно резистору R4 при низком уровне на выходе инвертора DD1.1 и открытом VD3 (сопротивление этого канала уменьшается с увеличением управляющего напряжения). Поскольку при любой величине управляющего напряжения выходное сопротивление одного полевого транзистора возрастает, а другого уменьшается, среднее за период значение сопротивления, шунтирующего резистор R4, является постоянным, и частота колебаний генератора также постоянна, т.е. изменяется лишь коэффициент заполнения (от 1 до 99% периода рабочей частоты), причем он прямо пропорционален амплитуде управляющего напряжения.

Последовательность модулированных по длительности импульсов подается с выхода широтно-импульсного модулятора на базу транзистора VT2, который отпирает и запирает ключевой транзистор VT4. Диод VD4 обеспечивает замкнутую цепь для тока катушки индуктивности L2 при запирании транзистора VT4.

Стабилизатор за счет изменения коэффициента заполнения выходных импульсов допускает изменение выходного напряжения в широких пределах. Однако, поскольку выходное напряжение имеет двойной уровень шумов, на его входе и выходе включены фильтры (дроссели L1 и L3, конденсаторы С1, С4, С5).

Работает стабилизатор напряжения следующим образом. Часть выходного напряжения, снимаемого с потенциометра R8, управляет коэффициентом заполнения импульсов, вырабатываемых широтно-импульсным модулятором, т.е. соотношением между длительностями открытого и закрытого состояний ключевого транзистора VT4. При понижении напряжения на выходе стабилизатора, уменьшается управляющее напряжение, снимаемое с R8. в результате ключевой транзистор VT4 дольше открыт, а мощный диод VC4 закрыт, и наоборот, при увеличении выходного напряжения ключевой транзистор VT4 дольше закрыт, а мощный диод VD4 открыт. Как только ключевой транзистор VT4 закрывается, сразу же открывается диод VD4. и энергия, запасенная в дросселе L2, отдается в нагрузку. Выходное напряжение устанавливают потенциометром R8. Стабилизатор размещен на печатной плате размерами 52x52 мм из двустороннего стеклотекстолита. Чертеж платы изображен на рис. 2.

В стабилизаторе вместо транзистора КТ908А можно применить другие мощные высокочастотные транзисторы, например, КТ903А. или мощные низкочастотные - КТ803, КТ805, КТ808 При больших нагрузочных токах ключевой транзистор VT4 необходимо установить на радиатор для устранения его перегрева В качестве диода VD4 можно использовать диод КД212 или коллекторный переход мощного высокочастотного транзистора. Дроссели L1 и L3 намотаны на отрезках ферритового (600МН) стержня длиной 20 мм и диаметром 8 мм. Они содержат 10 витков провода ПЭВ-2 01,2 мм. Дроссель L2 выполнен на броневом ферритовом (Б26) сердечнике 2000МН с зазором между чашечками 0,2 мм. Обмотки L2 дросселя выполнены из трех скрученных с помощью дрели проводов ПЭВ-2 00,2 мм Намотка идет до заполнения броневого сердечника.

Литература

1. М.Е Anglin. C-MOS 1С forms pulsewkrth modulator. - Electronics, 1977. vol 50. №13, P126.
2. Селезнев В. Стабилизатор напряжения на компараторе. - Радио. №3. С. 46-47.

Авторы: В.Калашник, М.Еремин, Р.Панов, г.Воронеж.

Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Наноиглы ускорят доставку молекул к клеткам 06.11.2018 Наноструктуры с миниатюрными выступами в виде иголок могут проделать в стенках клеток крошечные отверстия для удобной и быстрой доставки "груза" - молекул, специально созданных для редактирования генов, лечения рака или наблюдения за развитием стволовых клеток в организме. Идея переноса химических веществ в клетку через ее мембрану не нова: на сегодняшний день существует несколько методов доставки, но у них есть свои минусы. Один из методов - электропорация. Суть его в том, что с помощью электрического тока в мембране клетки создают поры, через которые могут проникать молекулы - например, ДНК или белка, - но этот метод является неточным и может убить множество клеток, в которые "целились" исследователи. Другой способ - доставлять молекулы на стенку клетки с помощью вирусов. Этот метод тоже не вызывает полного доверия - как и сами вирусы, носители заболеваний. Кроме того, названные стратегии не подходят для работы с иммунными клетками. Новый метод, разработанный командой ученых из Стэндфордского университета, использует, как и первый, электрический ток, но работает с ним намного деликатнее. Когда включают ток, наноструктуры с тонкими "иголочками" оставляют на клеточных мембранах крохотные "дырочки", через которые может пройти молекула и которые не повлекут за собой ущерба. Ток при этом концентрируется в конкретном месте и к тому же направляет молекулу к нужному "входу", что обеспечивает точность и скорость процесса: доставка молекулы к клетке занимает всего 20 секунд. Метод протестировали на клетках мозга мышей и на трех трипах клеток человека: в обоих случаях были получены положительные результаты. Сейчас авторы разработки планируют проверить свой способ на иммунных клетках. Если они преуспеют, это на несколько шагов продвинет иммунотерапию.

Другие интересные новости:

▪ Электромобили как часть общей электросети

▪ Ртуть во льдах Гренландии

▪ Мобильники будут работать в 10 раз дольше

▪ Обнаружены близнецы нашего Солнца

▪ Горошины из стручка для квантовых компьютеров

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Культурные и дикие растения. Подборка статей

▪ статья Безопасный погреб. Советы домашнему мастеру

▪ статья Где до сих пор символом свастики на географических картах обозначают храмы? Подробный ответ

▪ статья Электромонтажник по вторичным цепям. Должностная инструкция

▪ статья Оригинальная конструкция антенны на диапазон 2 м. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электрооборудование лифтов. Защита. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026