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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Стволовые клетки вылечили мозг 23.10.2012 Ученые и нейрохирурги из Университета Калифорнии (UCSF), Сан-Франциско, провели операцию с использованием стволовых клеток, которая помогла вылечить тяжелейшее доселе неизлечимое заболевание мозга. Операции были проведены на четверых мальчиках с редким смертельным заболеванием мозга - болезнью Пелицеуса-Мерцбахера. В мозге человека находится особое вещество - миелин, которое окружает нервные волокна. Без миелина невозможна передача электрических импульсов по нервным волокнам, и сигналы в мозге становятся рассеянными и дезорганизованными. Большинство детей рождаются с очень малым количеством миелина, который развивается в течение жизни. У детей с болезнью Пелицеус-Мерцбахера генетическая мутация препятствует производству миелина, в результате чего электрические сигналы затухают до того, как доберутся до места назначения. Это приводит к серьезным последствиям для развития ребенка: он не может научиться ходить, говорить и, в конечном итоге, наступает преждевременная смерть. Американские ученые впервые попытались вылечить эту болезнь с помощью новейших технологий. Ученые благополучно пересадили человеческие нервные стволовые клетки в белое вещество глубоко в лобных долях мозга. Через двенадцать месяцев после операции у мальчиков наблюдалось увеличение количества миелина, в результате чего заметно улучшились функции мозга. У трех из четырех мальчиков стали наблюдаться сдвиги в развитии, например самый старший, 5-летний, впервые смог самостоятельно поесть и идти с минимальной помощью взрослых. При этом ни в одном случае не наблюдалось никаких серьезных побочных эффектов, таких как развитие опухолей. Пока это лишь эксперимент, который требует дальнейшего развития. Однако громкий успех по успешной пересадке нейронных стволовых клеток в головной мозг открывает путь для разработки новых сверхэффектвиных методик лечения тяжелейших врожденных заболеваний и очень распространенных недугов, таких как болезнь Паркинсона и рассеянный склероз.

Другие интересные новости:

▪ Робот-пылесос для квартиры

▪ Жесткие диски еще долго не подешевеют

▪ Какого цвета должны быть электрички

▪ Автодорога со светящейся разметкой

▪ Кино для курящих

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цветомузыкальные установки. Подборка статей

▪ статья Все равны, но некоторые равны более других. Крылатое выражение

▪ статья Какие хищные птицы перед съедением жертвы действуют как шашлычники? Подробный ответ

▪ статья Обязанности и ответственность персонала в области пожарной безопасности

▪ статья Аппарат для магнитотермии. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микроконтроллеры 8-битные с интерфейсом USB для LCD- и CRT-мониторов ST72774/ST72754/ST72734. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026