Микросхемные стабилизаторы напряжения широкого применения. Справочные данные

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Справочные материалы

 Комментарии к статье

Один из важных узлов радиоэлектронной аппаратуры - стабилизатор напряжения в блоке питания. Еще совсем недавно такие узлы строили на стабилитронах и транзисторах. Общее число элементов стабилизатора было довольно значительным, особенно если от него требовались функции регулирования выходного напряжения, защиты от перегрузки и замыкания выхода, ограничения выходного тока на заданном уровне.

С появлением специализированных микросхем ситуация изменилась. Выпускаемые микросхемные стабилизаторы напряжения способны работать в широких пределах выходных напряжения и тока, часто имеют встроенную систему защиты от перегрузки по току и от перегревания - как только температура кристалла микросхемы превысит допустимое значение, происходит ограничение выходного тока.

В настоящее время ассортимент отечественных и зарубежных микросхем-стабилизаторов напряжения настолько широк, что ориентироваться в нем стало уже довольно трудно. Помещенные ниже таблицы призваны облегчить предварительный выбор микросхемного стабилизатора для того или иного электронного устройства.

В табл. 1 представлен перечень наиболее распространенных на отечественном рынке трехвыводных микросхем линейных стабилизаторов напряжения на фиксированное выходное напряжение и их основные параметры; на рис. 1 упрощенно показан внешний вид приборов, а также указана их цоколевка. В таблицу включены лишь стабилизаторы с выходным напряжением в пределах 5...27 В - в этот интервал укладывается подавляющее большинство случаев радиолюбительской практики. Конструктивное оформление зарубежных приборов может отличаться от показанного на рис. 1.

Следует иметь в виду, что сведения о рассеиваемой мощности при работе микросхемы с теплоотводом в паспортах приборов обычно не указывают, поэтому в табл. 1 и 2 даны некоторые усредненные ее значения, полученные из графиков, имеющихся в документации. Отметим также, что микросхемы одной серии, но на разные значения напряжения, по рассеиваемой мощности могут различаться.

Ряд микросхем, изготовляемых в дальнем и ближнем зарубежье, имеют маркировку, не соответствующую российской стандартизированной системе. Так, перед обозначением стабилизаторов групп 78, 79, 78L, 79L, 78M, 79M, перечисленных в таблице, в действительности могут присутствовать одна или две буквы, кодирующие, как правило, фирму-изготовитель. Позади указанных в таблице обозначений также могут быть буквы и цифры, указывающие на те или иные конструктивные или эксплуатационные особенности микросхемы.

Более подробная информация о некоторых сериях отечественных микросхемных стабилизаторах помещена в [1-5], а по зарубежным - в [6,7].

Некоторые типы отечественных стабилизаторов имеют оригинальную устоявшуюся цифровую нумерацию выводов (она показана на рис. 1 в скобках). Это произошло оттого, что первоначально микросхемы этих серий выпускали в "микросхемных" корпусах со стандартизированной нумерацией выводов. После того, как было налажено производство в "транзисторных" корпусах, нумерация выводов сохранилась.

прим.1: Была выпущена опытная партия с цоколевкой, соответствующей рис. 1,а.
прим.2: Выпускают также разновидности на ток нагрузки до 1 А.

Типовая схема включения микросхемных стабилизаторов на фиксированное выходное напряжение показана на рис. 2,а и б. Для всех микросхем емкость входного конденсатора С1 должна быть не менее 2,2 мкФ для керамических или оксидных танталовых и не менее 10 мкФ - для алюминиевых оксидных конденсаторов, а выходного конденсатора С2 - не менее 1 и 10 мкФ соответственно. Некоторые микросхемы допускают и меньшую емкость, но указанные значения гарантируют устойчивую работу любых стабилизаторов. Роль входного может исполнять конденсатор сглаживающего фильтра, если он расположен не далее 70 мм от корпуса микросхемы. В [6] опубликовано множество схем различных вариантов включения микросхемных стабилизаторов для обеспечения большего выходного тока, изменения выходного напряжения, реализации других вариантов защиты, использования стабилизатора напряжения в качестве генератора тока.

Если требуется нестандартное значение стабилизированного выходного напряжения или плавное его регулирование, удобно использовать специализированные регулируемые микросхемные стабилизаторы, поддерживающие напряжение 1,25 В между выходом и управляющим выводом. Их перечень представлен в табл. 2, а типовая схема включения для стабилизаторов с регулирующим элементом в плюсовом проводе - на рис. 3. Резисторы R1 и R2 образуют внешний регулируемый делитель напряжения, который входит в цепь установки уровня выходного напряжения Uвых, равного Uвых=1,25(1+R2/R1)+Iпот.R2, где Iпот=50...100 мкА - собственный потребляемый ток микросхемы. Число 1,25 в этой формуле - это упомянутое выше напряжение между выходом и управляющим выводом, которое поддерживает стабилизатор в рабочем режиме.

Обратим внимание на то, что, в отличие от стабилизаторов на фиксированное выходное напряжение, регулируемые без нагрузки не работают. Минимальное значение выходного тока маломощных регулируемых стабилизаторов равно 2,5...5 мА и 5...10 мА - мощных. В большинстве случаев применения нагрузкой служит резистивный делитель напряжения R1R2 на рис. 3.

По этой схеме можно включать и стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением. Однако, во-первых, потребляемый ими ток значительно больше (2...4 мА) и, во-вторых, он менее стабилен при изменении выходного тока и входного напряжения. По этим причинам максимально возможного коэффициента стабилизации устройства достичь не удастся.

Для снижения уровня пульсаций на выходе, особенно при большем выходном напряжении, рекомендуется включать сглаживающий конденсатор C3 емкостью 10 мкФ и более. К конденсаторам С1 и С2 требования такие же, как и к соответствующим конденсаторам фиксированных стабилизаторов.

Если стабилизатор работает при максимальном выходном напряжении, то при случайном замыкании входной цепи или отключении источника питания микросхема оказывается под большим обратным напряжением со стороны нагрузки и может быть выведена из строя. Для защиты микросхемы по выходу в таких ситуациях параллельно ей включают защитный диод VD1.

Другой защитный диод - VD2 - защищает микросхему со стороны заряженного конденсатора C3. Диод быстро разряжает этот конденсатор при аварийном замыкании выходной или входной цепи стабилизатора.

Все сказанное служит только для предварительного выбора стабилизатора, перед проектированием блока питания следует ознакомиться с полными справочными характеристиками, хотя бы для того, чтобы точно знать, каково максимально допустимое входное напряжение, достаточна ли стабильность выходного напряжения при изменении входного напряжения, тока нагрузки или температуры. Можно выразить уверенность, что перечисленные в статье микросхемы находятся на техническом уровне, достаточном для решения подавляющего числа задач радиолюбительской практики.

Заметный недостаток у описанных стабилизаторов один - довольно большое минимально необходимое напряжение между входом и выходом - 2...3 В, однако он с лихвой окупается простотой применения и низкой ценой микросхем.

Литература

1. Щербина А., Благий С. Микросхемные стабилизаторы серий 142, К142, КР142. - Радио, 1990, № 8, с. 89, 90; № 9, с. 73,74.
2. Нефедов А., Головина В. Микросхемы КР142ЕН12. - Радио, 1993, № 8, с. 41,42.
3. Нефедов А., Головина В. Микросхемы КР142ЕН18А, КР142ЕН18Б. - Радио, 1994, № 3, с. 41, 42.
4. Нефедов А. Микросхемные стабилизаторы серии КР1157. - Радио, 1995, № 3, с. 59, 60.
5. Нефедов А., Валявский А. Микросхемные стабилизаторы серии КР1162. - Радио, 1995, № 4, с. 59, 60.
6. Интегральные микросхемы. Микросхемы для линейных источников питания и их применение. - ДОДЭКА (изд. первое), 1996, 288 с.; 1998 (изд. второе), 1998, 400 с.
7. Нефедов А. В., Савченко А. М., Феоктистов Ю. Ф. Зарубежные интегральные микросхемы для промышленной электронной аппаратуры. Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1989.

Автор: С.Бирюков г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Справочные материалы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Маргарин повышает риск старческого слабоумия 13.06.2025

Деменция, или старческое слабоумие, остается одной из самых серьезных и необратимых проблем современного здравоохранения. Несмотря на прогресс в медицине, эффективных методов лечения пока нет, поэтому особое внимание уделяется выявлению факторов риска и мерам профилактики. Среди них важную роль играют привычки питания, которые могут как снизить, так и повысить вероятность развития нейродегенеративных заболеваний. Одним из спорных продуктов, вызывающих все больше опасений, является маргарин - популярная замена сливочному маслу. Несмотря на свою распространенность, маргарин подвергается интенсивной химической обработке. По мнению Дэвида Винера, специалиста по фитнесу и здоровому образу жизни, работающего с приложением Freeletics на базе искусственного интеллекта, именно содержащийся в маргарине диацетил способен вызывать слипание белка бета-амилоида, который играет ключевую роль в патогенезе деменции и болезни Альцгеймера. Винер утверждает, что этот компонент не только способствует аг ...>>

Контактные линзы с инфракрасным зрением 13.06.2025

Инфракрасный свет представляет собой часть электромагнитного спектра с длиной волны более 700 нанометров - это волны, которые находятся за пределами видимого человеческому глазу диапазона. Благодаря своим свойствам инфракрасный свет широко используется в различных технологиях, от ночного видения до тепловизоров. Однако человеческий глаз не имеет способности воспринимать эти длинноволновые излучения, поэтому для наблюдения инфракрасного света до сих пор требовались громоздкие приборы, такие как ночные очки или камеры с инфракрасными детекторами. Это ограничивало их применение в повседневной жизни и профессиональной деятельности. Недавно команда ученых из Университета науки и технологий Китая под руководством нейроученого Тяня Сюэ разработала инновационные контактные линзы с наночастицами, способными преобразовывать инфракрасный свет в видимый. Этот процесс называется "восходящим преобразованием" (upconversion) - наноматериалы внутри линз меняют длинные инфракрасные волны на короткие ...>>

Ультратонкие водородные мембраны 12.06.2025

Водородные технологии приобретают все большее значение в глобальном переходе к экологически чистой энергетике. Одним из ключевых элементов таких систем являются мембраны, через которые происходит транспорт ионов в топливных элементах. Недавние разработки норвежской исследовательской лаборатории SINTEF открывают новые горизонты в этой области, предлагая ультратонкие мембраны, которые не только повышают эффективность, но и уменьшают затраты и вредное воздействие на окружающую среду. Новая мембрана, представленная специалистами SINTEF, имеет толщину всего 10 микрометров, что составляет примерно две трети от стандартной толщины в 15 микрометров. В пресс-релизе лаборатории описывается, что такой тонкий материал кажется сопоставимым с легчайшим листом бумаги формата А4, который при этом прочнее и тоньше многих аналогов. Этот значительный шаг вперед позволит существенно сократить себестоимость производства топливных элементов - примерно на 20%. При этом снижение толщины мембраны никак н ...>>

Случайная новость из Архива Геотермальная энергия вулканов для майнинга 21.08.2024 Использование возобновляемых источников энергии в криптовалютной индустрии становится все более актуальным, и Сальвадор, первая страна, принявшая биткоин в качестве официальной валюты, не остался в стороне. С сентября 2021 года Сальвадор активно использует геотермальную энергию вулканов для майнинга биткоинов, что позволило стране добыть 474 BTC. По оценке соучредителя Bitgrow Lab Вивека Сена, стоимость этих биткоинов составляет около 27,7 миллиона долларов. На сегодняшний день общий запас биткоинов на балансе Сальвадора оценивается в 333,3 миллиона долларов. Страна накопила 5846 BTC и продолжает увеличивать свои резервы, ежедневно покупая по одному биткоину. Эти данные подтверждаются сайтом Nayibtracker, который отслеживает активы государства в криптовалюте. Основным источником энергии для майнинга в Сальвадоре служит вулкан Текапа. Геотермальная электростанция, расположенная рядом с вулканом, производит 102 мегаватта электроэнергии, из которых около 1,5 мегаватта используется для добычи биткоинов. Это позволяет стране эффективно использовать природные ресурсы для получения криптовалюты, что привлекает внимание мирового сообщества. Проект майнинга с использованием геотермальной энергии стал возможен благодаря сотрудничеству правительства Сальвадора с рядом крупных компаний, занимающихся криптовалютами, включая Foundry USA, Antpool, ViaBTC, F2Pool и Binance Pool. Эти компании играют важную роль в развитии инфраструктуры и обеспечении эффективной работы системы майнинга. Однако не все разделяют энтузиазм по поводу использования геотермальной энергии для майнинга криптовалюты. Некоторые экологи высказывают опасения по поводу того, что такой способ добычи требует значительных запасов воды, которых в Сальвадоре может не хватать. Они предупреждают, что использование воды в таких масштабах может усугубить существующие проблемы с водоснабжением в стране. Тем не менее, проект по использованию геотермальной энергии для майнинга биткоинов показывает, что Сальвадор стремится к инновациям и использованию альтернативных источников энергии. Это не только укрепляет позиции страны на мировом криптовалютном рынке, но и демонстрирует пример того, как можно использовать возобновляемую энергию в высокотехнологичных отраслях. В заключение можно отметить, что несмотря на экологические опасения, проект Сальвадора по добыче биткоинов с использованием энергии вулканов представляет собой уникальный пример того, как можно эффективно использовать природные ресурсы для решения современных задач. Этот опыт может стать важным шагом в развитии устойчивой и экологически безопасной криптовалютной индустрии.

Другие интересные новости:

▪ Зарядка гаджетов горячей водой

▪ Запах человека: от младенцев до подростков

▪ Музыкальные аудио системы Beta от Infinity

▪ Лазерная метла чисто метет

▪ Технология идентификации по ЭКГ

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Абсолютное оружие. Крылатое выражение

▪ статья Почему шведский химик Шееле должен был стать графом, но не стал? Подробный ответ

▪ статья Девясил высокий. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Индикатор влажности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Защита аппаратуры от повышенного сетевого напряжения при помощи интегрального таймера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025