Импульсный стабилизатор напряжения на микросхеме MC34165P. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

При большой разности между входным и выходным напряжением постоянного тока целесообразно использовать импульсные стабилизаторы напряжения, которые в таком случае обеспечивают более высокий КПД по сравнению с линейными стабилизаторами. Применяя для этих целей специализированные микросхемы, можно значительно упростить разработку, сборку и налаживание импульсных стабилизаторов. Предлагаемый вниманию читателей стабилизатор на микросхеме фирмы Motorola обеспечивает регулируемое выходное напряжение от 1,2 до 15 В при токе нагрузки до 1 А.

Если имеется относительно высоковольтный источник постоянного или переменного напряжения, например, блок питания от старого принтера, сканера, настольного бухгалтерского микрокалькулятора, импульсный стабилизатор напряжения можно изготовить на интегральной микросхеме MC34165P, которая допускает входное постоянное напряжение до 65 В. На этой микросхеме можно собирать понижающие, повышающие и инвертирующие преобразователи постоянного напряжения (так называемые DC-DC конвертеры). Она по своим функциям похожа на более известные маломощные микросхемы серий MC34063, MC33063, но допускает больший ток нагрузки и более высокое входное напряжение.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Схема понижающего стабилизатора постоянного напряжения, собранного на микросхеме MC34165P, показана на рис. 1. Стабилизатор изготовлен как универсальное устройство, он рассчитан на входное переменное напряжение 8...42 В или постоянное 8...60 В и обеспечивает выходное напряжение 1,2.15 В при токе нагрузки до 1 А. Такой интервал выходного напряжения чаще всего используется для питания различных маломощных промышленных и радиолюбительских конструкций.

Минимальное входное постоянное или переменное напряжение должно быть приблизительно на четыре и более вольт выше установленного выходного. Полимерные самовосстанавливающиеся предохранители FU1, FU2 защищают источники входного напряжения от перегрузки при неисправностях стабилизатора. Диод VD1 защищает стабилизатор от неправильной полярности входного напряжения. Диодный мост VD2 выпрямляет напряжение переменного тока. Конденсатор C6 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Светодиод HL1 синего цвета свечения сигнализирует о наличии входного напряжения.

Микросхема DA1 включена по схеме понижающего стабилизатора напряжения, близкой к типовой. Выходное напряжение стабилизатора зависит от отношения сопротивления резисторов R5 и R3. Чем больше установленное сопротивление переменного резистора R5, тем выше выходное напряжение. Максимальное выходное напряжение для этого устройства выбрано равным 15 В, но можно отрегулировать стабилизатор на другое, большее или меньшее значение. Резистор R2 - датчик тока для работы узла защиты микросхемы DA1. Частота внутреннего генератора микросхемы DA1 зависит от емкости конденсатора C8, при указанном на схеме значении она примерно равна 60 кГц. Резистор R4 и диод VD3 уменьшают вероятность повреждения микросхемы. Дроссель L1 - накопительный.

Пульсации выходного напряжения стабилизатора сглаживает конденсатор C9. На выход блока питания стабилизированное напряжение поступает через двухзвенный LC-фильтр L2C12- C14L3C15-C17. Для повышения надежности работы относительно низковольтные конденсаторы C10-C13 и С15, С16 включены последовательно. Светодиод HL2 начинает светить, когда выходное напряжение стабилизатора превышает 2 В. Резистор R7 разряжает конденсаторы C9-C17 при понижении выходного напряжения стабилизатора или выключении его питания. Стабилитрон VD5 на номинальное напряжение стабилизации 20 В может защитить некоторые подключенные нагрузки от повреждений в случае неисправности стабилизатора.

При входном постоянном напряжении 45 В, выходном 15 В и отсутствии нагрузки собственный потребляемый стабилизатором ток не превышает 21 мА. Когда входное напряжение равно 42 В, выходное - 9 В, а ток нагрузки - 1 А, потребляемый стабилизатором от источника ток - около 0,28 А, что соответствует КПД 76 %. При входном напряжении 42 В, выходном 5 В и токе нагрузки 1 А стабилизатор потребляет ток около 0,19 А, КПД -примерно 62 %. Для сравнения, КПД обычного линейного стабилизатора в первом случае приблизительно равно 27 %, а во втором только 13 %. В этом случае регулирующий элемент - транзистор - потребовалось бы установить на внушительный теплоотвод с большой площадью охлаждающей поверхности. Амплитуда напряжения пульсаций и шумов на выходе стабилизатора менее 5 мВ при токе нагрузки 1 А.

Рис. 2

Большинство деталей стабилизатора напряжения расположены на монтажной плате размерами 130x45 мм. Вся конструкция помещена в металлический корпус размерами 155x57 мм с пластмассовыми вставками рис. 2. Металлические детали корпуса оклеены декоративной самоклеящейся пленкой "под дерево". Корпус электрически соединен с общим проводом. Точка подключения корпуса к общему проводу - минусовый вывод конденсатора C9, к этой же точке подключена экранирующая оплетка провода, идущего к переменному резистору R5. Длина этого провода должна быть минимально возможной.

Резисторы в устройстве можно использовать любые общего применения, например, МЛТ, С1-4, С1-14, С2-23. Переменный резистор - СП4-1, СП4-3, СП3-9, СП3-33-32, его металлический корпус-экран соединяют с общим проводом. Оксидные конденсаторы - низкопрофильные импортные аналоги отечественных К50-68, К50-35. Конденсаторы C1-С5, C7 малогабаритные пленочные на номинальное напряжение не менее 100 В. Конденсатор C8 пленочный или керамический с низким ТКЕ. Конденсаторы C10-C13, C15, C16 керамические для поверхностного монтажа. Их припаивают под выводами соответствующих оксидных конденсаторов. Подойдут конденсаторы емкостью от 2,2 мкФ, по принципу "чем больше емкость, тем лучше" и чем больше размеры этих конденсаторов, тем лучше. Конденсатор C18 малогабаритный танталовый для поверхностного монтажа, его устанавливают внутри выходного разъема (на схеме рис. 1 разъем не показан).

Диодный мост D2SB60 можно заменить на KBP02-KBP10, RS203-RS207, RC203-RC207. Вместо диода 1N4003 подойдет любой из 1N4002-1N4007, UF4002-UF4007, КД243Б, КД247А, КД257А. Диод 1N5402 заменим на 1N5402-1N5408 или из серий КД226, КД257, КД411, КД213. Быстродействующий диод MR852 допустимо заменить на MR851-MR856, SRP300B-SRP300K, UF5402-UF5408, такими же приборами заменимы и другие диоды из этой конструкции, в том числе и мост VD2. Вместо стабилитрона 1 N5357 подойдут два последовательно включенных более мощных 1.5KE10CA или один Д816А. Светодиоды применимы любые, желательно с повышенной светоотдачей, например, из серий КИПД21, КИПД40, КИПД66, L-1513S. Самовосстанавливающиеся предохранители FU1, FU2 - любые на рабочее напряжение 60 или 250 В, например LP60-110. В отлаженном устройстве вместо них можно установить обычные плавкие вставки.

Микросхема MC34165P заменима на MC33165P, которая допускает работу в более широком температурном интервале. К микросхеме клеем БФ приклеивают дюралюминиевый или медный теплоотвод, площади охлаждающей поверхности которого должно быть достаточно, чтобы температура корпуса микросхемы не поднималась выше 60 °С во всех режимах работы стабилизатора напряжения. Если ограничиться максимальным входным постоянным напряжением 40 В или переменным 28 В, можно применить микросхему MC33163P или MC34163P, которая допускает ток нагрузки до 3 А. При отсутствии упомянутых микросхем можно применить LM2575HV-ADJ или LM2576HV-ADJ. В случае использования этих микросхем схему устройства незначительно изменяют (на рис. 3 показана отличающаяся часть), сопротивление резистора R4 увеличивают до 1 кОм, резистор R2 не устанавливают, а последовательно с дросселем L3 включают самовосстанавливающийся предохранитель с рабочим напряжением 15.60 В и током 900 мА, например LP60-090.

Рис. 3

Следует отметить, что при такой замене нет необходимости заново рассчитывать или подбирать резисторы R3, R5. Для устойчивой и надежной работы микросхемы стабилизатора исключительно важна корректная разводка сильноточных и сигнальных цепей общего провода. К минусовому выводу конденсатора C6 отдельными печатными проводниками или проводами подключают соответствующие выводы элементов С8, С9, VD4, выводы 3-5, 12, 13 микросхемы DA1. Для минимизации пульсаций и помех на выходе стабилизатора минусовые выводы конденсаторов C14, C17 соединяют с минусовым выводом C9 последовательно, как показано на схеме. Общая длина печатных проводников или проводов до резистора R2 от соответствующих выводов микросхемы DA1 должна быть не более 6 см, включая длину выводов этого резистора. Экранированный провод от переменного резистора должен быть отдален от дросселя L1.

Дроссель L1 применен промышленного изготовления из узла коррекции растра кинескопного компьютерного монитора. Он намотан на H-образном ферритовом магнитопроводе с внешним диаметром 13 и высотой 20 мм. Желательно применить экранированный дроссель в металлическом экране. Для самостоятельного изготовления дросселя L1 можно применить кольцевой магнитопровод Кз2х20х9 из феррита 3000НМ, намотав на него 180 витков самодельного литцендрата из 24 жил обмоточного провода диаметром 0,15...0,18 мм. Перед намоткой в кольце пропиливают немагнитный зазор 0,5.1 мм, который заполняют эпоксидным или термоклеем, а сам магнитопровод обматывают лакотканью или лавсановой пленкой. Между слоями обмотки также прокладывают слой изоляции из тонкой лакоткани или лавсановой пленки.

Дроссели L2, L3 могут иметь произвольную конструкцию, необходимо лишь, чтобы они были рассчитаны на рабочий ток не менее 1 А и имели сопротивление обмоток не более 0,1 Ом. На их месте также можно использовать дроссели узлов коррекции растра или фильтров блоков питания компьютерных мониторов, старых импортных телевизоров и другой радиоаппаратуры.

Проверять работоспособность и налаживать стабилизатор желательно при пониженном до 20...25 В входном напряжении, подключив устройство к блоку питания с узлом ограничения выходного тока. В случае успешной проверки в таких условиях стабилизатор последовательно испытывают при входных напряжениях около 40 и около 60 В. Если входное напряжение превышает 40 В, крайне нежелательно испытывать стабилизатор на стойкость к перегрузкам и замыканиям в цепи нагрузки. При желании изготовить полноценный сетевой блок питания на основе этого стабилизатора напряжения его можно оснастить понижающим трансформатором, например, ТП115-14, ТП115-15. В случае изготовления стабилизатора для питания конкретного устройства, например, МР3-плейера, или применения стабилизатора в качестве зарядного устройства мобильного телефонного аппарата вместо переменного резистора R5 можно установить постоянный необходимого сопротивления (около 1,3 кОм для выходного напряжения 5 В).

Автор: А. Бутов

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

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 AR-очки TCL RayNeo Air 3s 09.06.2025 Компания TCL представила усовершенствованные AR-очки RayNeo Air 3s и Air 3s Pro, объединяющие в себе высокотехнологичные дисплеи, продуманный дизайн и широкую совместимость. Эти устройства становятся не просто носимыми дисплеями, а полноценной платформой для взаимодействия с цифровым миром в любом месте и в любое время. RayNeo Air 3s выполнены с акцентом на комфорт, позволяющим длительное использование без усталости. Их корпус отличается сбалансированной конструкцией, снижая давление на переносицу, а девятиступенчатая регулировка скоб и мягкие носоупоры позволяют точно подогнать очки под анатомию пользователя. Несмотря на кажущуюся миниатюрность, внутри скрываются мощные компоненты. Каждая линза содержит Micro-OLED дисплей пятого поколения диагональю 0,6 дюйма с разрешением 1920 х 1080 пикселей при 2D-режиме и удвоенным горизонтальным разрешением в 3D-режиме. В основе дисплеев - двухслойная OLED-архитектура, подобная той, что используется в iPad Pro. По части визуальных характеристик устройства тоже могут похвастаться: яркость достигает впечатляющих 1200 нит с возможностью регулировки по 20 градациям. Цветовой охват охватывает 145% sRGB и 98% DCI-P3, а контрастность достигает 200 000:1. Цветопередача при этом предельно точная - отклонение не превышает двух единиц. Частота обновления экрана по умолчанию составляет 60 Гц, но при необходимости может быть повышена до 120 Гц для более плавного отображения контента. Чтобы снизить нагрузку на глаза, внедрено ШИМ-управление на частоте 3840 Гц, а также реализованы технологии фильтрации синего света, подтвержденные сертификацией TUV Rheinland. Что касается звука, в RayNeo Air 3s встроены четыре динамика, настройкой которых занимались специалисты по акустике из TCL. Звук можно точно отрегулировать с помощью 11 уровней громкости, а для конфиденциального прослушивания предусмотрен режим Whisper Mode. Инженеры также внедрили 0,7-миллиметровый динамический ход с фазовой компенсацией, который усиливает низкие частоты и делает передачу речи более четкой. Одной из технологических особенностей устройства стала оптическая система второго поколения RayNeo Peacock Engine, обеспечивающая повышенную яркость изображения и снижение рассеивания света на 15% по сравнению с предыдущей версией. Пользователю предлагается выбрать один из пяти режимов отображения, включая кино, игры и защиту зрения. RayNeo Air 3s подключаются напрямую через USB Type-C и могут работать более чем с тысячей различных устройств - от игровых приставок вроде Nintendo Switch до ноутбуков и смартфонов. Через адаптеры поддерживаются HDMI и подача питания по PD, что значительно расширяет спектр применения, включая работу с домашними медиацентрами. Очки также оборудованы стандартным набором датчиков - акселерометром, гироскопом, магнитометром и сенсором приближения, что позволяет точно отслеживать положение головы и адаптировать изображение под поведение пользователя. Для пользователей с нарушением зрения доступна функция заказа индивидуальных линз с учетом диоптрий. Система поддерживает коррекцию близорукости до -10 (1000 градусов) и дальнозоркости до +8 (800 градусов), что делает AR-дисплей универсальным даже для тех, кто обычно нуждается в очках. Профессиональная модель RayNeo Air 3s Pro унаследовала все характеристики базовой версии, но была дополнена рядом функций. В нее встроен затемняющий передний щиток, реализована поддержка пространственного 3D-звука, а также применяется система Eyebox, обеспечивающая стабильную четкость изображения при изменении положения зрачков. В комплекте с этой моделью также поставляется зарядный адаптер. Стоимость RayNeo Air 3s составляет около 205 долларов США, а Pro-версия обойдется покупателю примерно в 220 долларов.

Другие интересные новости:

▪ Роль нейтрино в образованию тяжелых элементов

▪ В мозге новорожденных нейроны путешествуют с места на место

▪ Природа улучшает сердечный ритм

▪ Автобусы на топливных элементах от Toyota

▪ Решение от TI для построения простой беспроводной сети до 100 узлов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по химии. Подборка статей

▪ статья Пошла писать губерния! Крылатое выражение

▪ статья Какого цвета морковь? Подробный ответ

▪ статья Электротехнические работы на уроке трудового обучения в школе. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Адаптер S/PDIF. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Свинцовая шуба. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026