Низковольтный стабилизатор напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

При стационарной эксплуатации высококачественной аппаратуры, CD и аудиоплейеров возникают проблемы с источниками питания. Большинство блоков питания, выпускаемых серийно отечественным производителем, (если быть точным) практически все не могут удовлетворить потребителя, так как содержат упрощенные схемы. Если говорить об импортных китайских и им подобных блоках питания, то они, вообще, представляют интересный набор деталей "купи и выброси". Эти и многие другие проблемы заставляют радиолюбителей самостоятельно изготовлять блоки питания. Но и на этом этапе любители сталкиваются с проблемой выбора: схем опубликовано множество, но не все хорошо работают.

Данная схема представлена как вариант нетрадиционного включения операционного усилителя, ранее опубликованного в [1] и вскоре забытого. Она отличается от ранее опубликованных предельной простотой схемы, использованием недефицитных радиодеталей, простотой в наладке и улучшенными характеристиками. При выходном напряжении 3 В схема (рис.1) обеспечивает ток в нагрузке от 0 до 0,5 А, коэффициент стабилизации приблизительно 1500, ток короткого замыкания 0,85 А.

При работе стабилизатора суммарный ток ОУ и транзистора, протекающий через R2, вызывает на нем падение напряжения, приложенного к базе регулирующего транзистора VT1, и тем самым обеспечивает работу стабилизатора. К выходу ОУ DA1 подключен резистор, являющийся сопротивлением нагрузки, приблизительно равный Rh.mhh = 300 Ом, хотя DA1 работает и при меньших сопротивлениях. На неинвертирующий вход DA1 подано напряжение с параметрического стабилизатора, собранного на HL1 и R3, запитанного также от стабилизированного напряжения, что в общем снижает уровень пульсаций выходного напряжения, т.е. улучшает характеристики стабилизатора. Инвертирующий вход DA1 подключен к делителю выходного напряжения стабилизатора R4.

Транзистор VT1 необходимо установить на радиатор для отвода тепла, площадь которого можно рассчитать, исходя из типа транзистора и мощности рассеяния. Например, для VT1 типа КТ837 Рмакс = 1,5 В. Мощность рассеяния транзистора максимальная в данной схеме.

Из справочника находим тепловое сопротивление переход-корпус Rthjc = 3,33 °С/Вт, максимальную допустимую температуру перехода TJMaKC = 125 °С.

Принимаем максимальную температуру атмосферы (окружающей среды) Та.макс=50°С. Рассчитываем тепловое сопротивление Rtherm = "П"макс - Та.макс / Рмакс/Т1 = =125 °С - 50 °С / 1,5 Вт = 75 °С/Вт.

Определяем тепловое сопротивление охлаждающей поверхности Ratherm = Rtherm - Rthjc = 75 - 3,33 = 71,67 °С/Вт, требуемую площадь охлаждающей поверхности (радиатора) S = 1 / a Ratherm = 1/1,5 мВт/(°С см2)0,07167°С/мВт=10 см2, где а - 1,5 мВт / (°С см2) - константа теплообмена для спокойного воздуха.

Детали. В качестве ОУ можно применить любой, работающий при ипит = 2...3 В, с соответствующим изменением схемы. Я предлагаю использовать широко распространенный, недефицитный и недорогой ОУ типа К157УД2, К157УДЗ, в корпусе которого находятся два ОУ, нормально работающих при ипит = 3 В. Неиспользуемый ОУ можно отрезать для уменьшения габаритов корпуса микросхемы, как показано на рис.2,а. У микросхемы откусить 5-й - 10-й выводы, потом аккуратно зажать часть корпуса ОУ с обрезанными выводами в тиски по уровню 6-го - 9-го выводов и ножовочным полотном по металлу разрезать ровно вдоль 5-го - 10-го выводов. В результате новый ОУ будет иметь нумерацию выводов согласно рис.2,6. При этом проведение вышеуказанной операции никак не отражается на работе и параметрах ОУ. Параметрический стабилизатор HL1 и R3 не критичен к марке светодиода и резистору R3. При токе 2-10 мА напряжение стабилизации в пределах 1,5-2 В.

Транзистор VT1 можно заменить на КТ814, КТ816, КТ818. Трансформатор Т1 - любой соответствующей мощности, обеспечивающий напряжение на входе диодного моста VD1 около 5,6-6 В, при максимальном токе нагрузки 0,5 А. Диодный мост VD1 можно заменить диодами типа КД208А, КД212 или аналогичными, а также при меньших токах нагрузки КЦ407А (1макс = 300 мА), что важно для миниатюризации.

Конденсатор С1 любой с соответствующим напряжением. Следует также учитывать, что напряжение на нем в режиме холостого хода повышается. При меньших токах нагрузки его емкость можно соответственно уменьшить, как и габаритную мощность Т1.

Печатная плата стабилизатора на ОУ показана на рис.3.

Налаживание правильно собранного стабилизатора из исправных деталей заключается в регулировке R4 (11вых = 3 В) и проверке входного напряжения при подключении эквивалента нагрузки стабилизатора: двух параллельно соединенных резисторов МЛТ-2 по 12 Ом, которое должно быть в пределах 6 В. Резистор R3 подбирают под номинальный ток используемого светодиода HL1. Емкость конденсатора С2 желательно не уменьшать, так как некоторые экземпляры ОУ могут возбуждаться. Лучше, чтобы она была несколько большей. Без особых усилий стабилизатор может выдавать 6; 9 и 12 В, нужно только увеличить соответственно сопротивление резисторов R3 и R4, а также рабочее напряжение конденсатора С4.

Также можно собрать данный стабилизатор: с плавной регулировкой в диапазоне, например: 11мин = 3 В, 11макс = 12 В, используя вместо R4 переменный резистор с ручкой и простейшей j градуированной шкалой с шагом 0,5 или 1 В. R4 J марки СПЗ-16 б под него разработана плата. ; При этом последовательно с R4 включить два I резистора, подбором номиналов которых установить 0мин и 11макс в крайних положениях R4. При больших токах нагрузки вместо VT1 можно применить составной транзистор.

Литература

1. Шитяков А, Морозов М., Кузнецов Ю. Стабилизатор напряжения на ОУ // Радио.-1986.- №9.

Автор: А.Л.Данильчук, г.Новоград-Волынский, Житомирская обл.

Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Влияние ягод годжи на повышение холодостойкости организма 28.09.2024 Ягоды годжи (Lycium Barbarum), широко применяемые в традиционной китайской медицине, известны своими полезными свойствами, включая способность повышать устойчивость организма к холодовым условиям. Недавнее международное исследование подтвердило, что эти ягоды действительно могут оказывать значительное влияние на выработку тепла в организме и смягчать последствия холодового стресса. Команда ученых провела эксперимент на мышах, чтобы изучить влияние полисахаридов, содержащихся в ягодах годжи. Полисахариды - это длинные цепи сахаров, которые известны своими множественными положительными эффектами на здоровье. В ходе эксперимента мышей подвергали длительному воздействию холода, и результаты показали, что регулярное употребление полисахаридов помогало животным поддерживать стабильную температуру тела. Это открытие связано с тем, что полисахариды активировали образование бурого жира, который играет ключевую роль в процессе выработки тепла. Бурый жир - особая ткань в организме, отличающаяся способностью генерировать тепло за счет сжигания энергии. Это свойство особенно важно для поддержания температуры тела в условиях холода. Исследование показало, что полисахариды из ягод годжи способствуют увеличению бурого жира, тем самым помогая организму эффективнее справляться с холодовыми стрессами. Кроме того, исследователи отметили еще одно положительное влияние ягод годжи: у мышей, которые получали полисахариды, увеличилось разнообразие полезных бактерий в кишечнике. Это важный аспект, поскольку состояние микрофлоры кишечника связано с множеством процессов в организме, включая обмен веществ и иммунную защиту. Более того, наблюдался рост расхода энергии, что может способствовать снижению риска ожирения, особенно в условиях холодного климата, где организм требует больше энергии для поддержания тепла. Авторы исследования подчеркивают, что дальнейшие исследования полисахаридов могут открыть путь к созданию новых пищевых добавок для людей, живущих в суровых климатических условиях. Такие добавки могли бы помочь им легче адаптироваться к низким температурам, стимулируя естественные процессы термогенеза и поддерживая здоровье микрофлоры. Ягоды годжи не только традиционный элемент китайской медицины, но и перспективное средство для улучшения холодостойкости и метаболизма. Это открытие может привести к созданию новых подходов в питании и укреплении здоровья людей, проживающих в регионах с холодным климатом.

Другие интересные новости:

▪ Долгоиграющий смартфон TCL-P618L

▪ Беспилотный дроид S1000

▪ Растительный бекон

▪ Часы, растворяющиеся в воде

▪ Отказ от овощей опасен для физического и психического здоровья

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электроснабжение. Подборка статей

▪ статья Солнечная сушилка фруктов. Советы домашнему мастеру

▪ статья Каков возраст Земли? Подробный ответ

▪ статья Правовые основы охраны труда женщин

▪ статья Конструкции громкоговорителей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Волшебная лента. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026