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:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Случайная новость из Архива Грибы смогут спасти человечество 17.09.2019 Если на Землю упадет убийственный астероид, произойдет вулканический апокалипсис или ядерный холокост, грибы способны спасти человечество от полного вымирания. Саентолог Брайан Уолш (Bryan Walsh) предложил стратегии, которые могут поддержать людей после глобальной катастрофы. Уолш предполагает, что, поскольку грибы, крысы и некоторые насекомые могут жить без солнечного света, люди могут начать разводить колонии съедобных грибов на останках мертвых деревьев - и так прокормить себя. Около 66 миллионов лет назад астероид упал на Землю и врезался в морское дно, создав взрыв, который в 6500 раз мощнее ядерной бомбы, сброшенной США на Хиросиму. В результате удара облака атмосферы и мусора попали в атмосфер, блокируя солнечный свет и тепло примерно на два года. Фотосинтез у растений остановился, выжившие динозавры умерли от голода. Но записи окаменелостей показывают, что грибы все эти годы процветали.

Другие интересные новости:

▪ Ирландия планирует достичь нулевых выбросов вредных веществ

▪ Саморазлагающийся пластик из промышленных отходов

▪ Корпус Gigabyte Aorus C500 Glass

▪ Превращение песка в плодородную почву

▪ Закодированная информация на экране телефона

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радио - начинающим. Подборка статей

▪ статья Знойная женщина - мечта поэта. Крылатое выражение

▪ статья Что такое асбест? Подробный ответ

▪ статья Эвкалипт клейкий. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Эмалирование железной посуды и листового железа. Простые рецепты и советы

▪ статья Резисторы. Кодовая маркировка фирмы BOURNS. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025