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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Марсианские колонии из аэрогеля 25.07.2019 Ученые изучают, как аэрогель - полупрозрачный материал, подобный пенопласту, - может быть использован в качестве строительного материала на Марсе. Аэрогель сохраняет тепло; сооружения, построенные с его помощью, могут повышать температуру, достаточную для таяния водяного льда на поверхности Марса. Специалисты просчитывают, как материал, называемый аэрогелем, может однажды помочь людям построить теплицы и другие места обитания в средних широтах Марса, где был обнаружен водяной лед под поверхностью. Исследование финансировалось факультетом искусств и наук Гарвардского университета. Аэрогель - это твердое вещество, на 99% состоящее из воздуха, что делает его чрезвычайно легким. Этот материал лучше других удерживает тепло, что делает его лучшим вариантом для обогрева как теплиц, так и домов. При этом аэрогель пропускает видимы свет и блокирует вредное излучение ультрафиолета. Большая часть аэрогеля изготовлена из кремнезема - основы стекла.

Другие интересные новости:

▪ Биоэлектронные пластыри для лечения кожи

▪ Стресс меняет мозг

▪ Пять корпораций виновны в четверти мировых отходов пластика

▪ Индустриализация изменила климат планеты

▪ Наушники-алкотестер

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Конспекты лекций, шпаргалки. Подборка статей

▪ статья Вернемся к нашим баранам. Крылатое выражение

▪ статья Что измеряют по шкале Рихтера? Подробный ответ

▪ статья Персонал паталогоанатомических отделений и моргов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Телевизионная антенна для сотового телефона. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Два блока питания для портативной аппаратуры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025