Jedan od važnih parametara serijski stabilizatori napon (uključujući napon mikrokola) - minimalni dozvoljeni napon između ulaza i izlaza stabilizatora (ΔUmin) pri maksimalnoj struji opterećenja. Pokazuje pri kojoj su minimalnoj razlici između ulaznog (Uin) i izlaznog (Uout) napona svi parametri stabilizatora u granicama normale. Nažalost, ne obraćaju pažnju svi radio-amateri na to; izlazni napon i maksimalne izlazne struje. U međuvremenu, ovaj parametar ima značajan uticaj i na kvalitet izlaznog napona i na efikasnost stabilizatora.
Na primjer, za široko rasprostranjene stabilizatore mikro krugova serije 1_M78xx (xx je broj jednak naponu stabilizacije u voltima), minimalni dozvoljeni napon dUmin = 2 V pri struji od 1 A. U praksi to znači da za stabilizator na na čipu LM7805 (Uout = 5 V) napon Uinmin mora biti najmanje 7 V. Ako amplituda mreškanja na izlazu ispravljača dostigne 1 V, tada se vrijednost Uinmin povećava na 8 V, a uzimajući u obzir nestabilnost mreže napon unutar ±10%, povećava se na 8,8 V. Kao rezultat toga, efikasnost stabilizatora neće prelaziti 57%, a s visokom izlaznom strujom mikrokolo će postati vrlo vruće.
Mogući izlaz sa pozicije - upotreba takozvanih stabilizatora mikro kruga Low Dropout (niskog pada napona), na primjer, serije KR1158ENxx (ΔUmin = 0,6 V pri struji od 0,5 A) ili LM1084 (Umin = 1,3 V pri struji od 5 A). Ali još niže vrijednosti Umin mogu se postići ako se kao regulacijski element koristi snažan tranzistor s efektom polja. O ovom uređaju će se dalje razgovarati.

Dijagram predloženog stabilizatora prikazan je na Sl. 1. Tranzistor sa efektom polja VT1 spojen je na pozitivni vod. Upotreba uređaja s p-kanalom posljedica je rezultata testova koje je proveo autor: pokazalo se da su takvi tranzistori manje skloni samopobuđivanju i, štoviše, u pravilu otpornosti otvori kanal imaju manje od p-kanalnih. Tranzistor VT1 upravlja paralelnim regulatorom napona DA1. Da bi se tranzistor sa efektom polja otvorio, napon na njegovoj kapiji mora biti najmanje 2,5 V veći nego na izvoru. Zbog toga je potreban dodatni izvor sa izlaznim naponom koji premašuje napon na odvodu tranzistora sa efektom polja za tačno ovaj iznos.
Takav izvor - pojačivač napona - sastavljen je na DD1 čipu. Logički elementi DD1.1, DD1.2 se koriste u generatoru impulsa sa stopom ponavljanja od oko 30 kHz, DD1.3, DD1.4 su baferski; diode VD1, VD2 i kondenzatori SZ, C4 formiraju ispravljač sa udvostručavanjem napona, otpornik R2 i kondenzator C5 čine filter za izravnavanje.

Kondenzatori C6, C7 osiguravaju stabilan rad uređaja. Izlazni napon (njegova minimalna vrijednost je 2,5 V) se postavlja pomoću trim otpornika R4.
Laboratorijski testovi prototipa uređaja pokazali su da sa strujom opterećenja od 3 A i smanjenjem ulaznog napona sa 7 na 5,05 V, izlaz opada sa 5 na 4,95 V. Drugim riječima, pri navedenoj struji minimalni pad napona ΔUmin ne prelazi 0,1 V. To vam omogućava da potpunije iskoristite mogućnosti primarnog izvora napajanja (ispravljača) i povećate efikasnost stabilizatora napona.

Dijelovi uređaja su montirani štampana ploča(Sl. 2) izrađen od jednostranog folijskog fiberglas laminata debljine 1,5...2 mm. Fiksni otpornici - R1-4, MLT, trimer - SPZ-19a, kondenzatori C2, C6, C7 - keramika K10-17, ostalo su uvezeni oksidi, na primjer, TK serije iz Jamicona. U stabilizatoru s izlaznim naponom od 3...6 V treba koristiti tranzistor s efektom polja s naponom otvaranja ne većim od 2,5 V Međunarodni ispravljač oznaka, po pravilu, sadrži slovo L (videti informativni list „Sklopni tranzistori sa efektom polja snage od International Rectifier” u Radio, 2001, br. 5, str. 45). Kada je struja opterećenja veća od 1,5...2 A, potrebno je koristiti tranzistor sa otporom otvorenog kanala ne većim od 0,02...0,03 Ohma.
Da bi se izbjeglo pregrijavanje, tranzistor s efektom polja je fiksiran na hladnjak, a ploča se može zalijepiti na njega kroz izolacijsku brtvu. Izgled montirana ploča je prikazana na sl. 3.

Izlazni napon stabilizatora se može povećati, ali to ne treba zaboraviti maksimalni napon napajanje mikrokola K561LA7 je 15 V, a granična vrijednost napona gejt-izvor tranzistora s efektom polja u većini slučajeva ne prelazi 20 V.

Stoga bi u takvom slučaju trebali koristiti pojačani pretvarač sastavljen prema drugom krugu (na bazi elemenata koja omogućava veći napon napajanja) i ograničiti napon na kapiji tranzistora s efektom polja povezivanjem zener diode sa odgovarajućim stabilizacijskim naponom paralelno sa kondenzatorom C5. Ako se stabilizator treba ugraditi u izvor napajanja s transformatorom za smanjenje napona, tada se pretvarač napona (mikrokrug DD1, diode VD1, VD2, otpornik R1 i kondenzatori C2, SZ) može isključiti, a "glavni" ispravljač na diodnom mostu VD5 (slika 4) može se dopuniti udvostručavajućim naponom na diodama VD3, VD4 i kondenzatoru C9 (numeracija elemenata nastavlja ono što je započeto na slici 1).

Datum objave: 29.09.2009

Mišljenja čitalaca

• Seregy / 10/06/2011 - 08:34
  Koje vrijednosti treba promijeniti da Uout postane 9V?
• Nikolaj / 30.07.2011 - 22:30
  Dobra šema, hvala. Koristio sam ga za stabilizaciju napona na strujama do 0,5A iz izvora sa jakim padom napona kada se struja opterećenja povećava. Postavilo se pitanje o vlastitoj potrošnji kontrolnog dijela - puno jede :), od 18,6 mA (U ulaz max) do 8,7 mA. Postavio sam R3 = 8,2 kOhm (TL431 u nominalnom režimu, I > 1mA, iako je tipična minimalna struja 450 μA) i regulacioni R4 = 50 kOhm. potrošnja struje smanjena na 2,3 mA - 1,1 mA. Uz ovu modifikaciju, možete koristiti kondenzatore C3-C5 manjeg kapaciteta, ja sam koristio 10 μF.

Ovaj krug stabilizira struju kroz jednu ili više LED dioda, gotovo nezavisno od napona napajanja. Njegova glavna prednost je vrlo nizak pad napona, koji može biti manji od 100 mV. Dizajn može naći primjenu u LED trake, gdje napon može varirati po dužini zbog otpornog pada, a male promjene napona dovode do značajnih promjena struje i svjetline. I takođe u, gde je svaki volt bitan.

LED strujni krug stabilizatora

Pad napona u krugu otpornika R ne prelazi 40 mV. Ostalo zavisi od parametara Q3.

Nominalna LED struja ovdje je 7,2 mA na 9 V. Povećanje napona na 20 V uzrokuje promjenu struje od samo +15%, zbog dinamičkog otpora.

Vrijednost otpornika R1 odabrana je za plavo/bijelu LED sa padom napona u rasponu od 2,9 - 3,4 volta. Da biste održali željeni nivo na drugačijem padu napona, promijenite vrijednost R1 proporcionalno promjeni pada napona.

Struja kroz LED diode je obrnuto proporcionalna vrijednosti R. Struja se može grubo promijeniti korištenjem ovog otpornika, a fino podesiti promjenom R1.

Da bi se postigla dobra termička stabilnost, Q1 i Q2 moraju biti u termičkom kontaktu. U idealnom slučaju, trebali bi biti na istom čipu, ali dobri rezultati se postižu kada su pritisnuti jedan na drugi.

Kolo radi dobro ne samo s jednom LED diodom. Maksimalan broj LED dioda u liniji ovisi samo o parametrima komponenti kola.

Jednostavan sklop za regulaciju i stabilizaciju napona prikazan je na gornjoj slici, čak i početnik u elektronici može ga sastaviti. Na primjer, na ulaz se dovodi 50 volti, a na izlazu dobivamo 15,7 volti ili drugu vrijednost do 27V.

Glavna radio komponenta ovog uređaja je tranzistor sa efektom polja (MOSFET), koji se može koristiti kao IRLZ24/32/44 i slično. Najčešće ih proizvode IRF i Vishay u paketima TO-220 i D2Pak. U maloprodaji košta oko 0,58 UAH. 10 komada se može kupiti za 3 USD (0,3 USD po komadu). Takve moćan tranzistor ima tri terminala: drain, source i gate, ima sledeću strukturu: metal-dielektrik (silicijum dioksid SiO2)-poluprovodnik. TL431 stabilizatorski čip u TO-92 paketu pruža mogućnost podešavanja vrijednosti izlaznog električnog napona. Sam tranzistor sam ostavio na radijatoru i zalemio ga na ploču pomoću žica.

Ulazni napon za ovaj krug može biti od 6 do 50 volti. Na izlazu dobijamo 3-27V sa mogućnošću regulacije sa 33k podstring otpornikom. Izlazna struja je dosta velika, do 10 A, ovisno o radijatoru.

Kondenzatori za izglađivanje C1, C2 mogu imati kapacitet od 10-22 μF, C3 4,7 μF. Bez njih, krug će i dalje raditi, ali ne onako kako bi trebao. Ne zaboravite na napon elektrolitičkih kondenzatora na ulazu i izlazu, uzeo sam ih sve dizajnirane za 50 volti.

Snaga koja se ovim može raspršiti ne može biti veća od 50 vati. Tranzistor sa efektom polja mora biti instaliran na radijator, čija je preporučena površina najmanje 200 kvadratnih centimetara (0,02 m2). Ne zaboravite na termo pastu ili gumenu podlogu kako bi se toplina bolje prenosila.

Moguće je koristiti otpornik od 33k kao što je WH06-1, WH06-2, oni imaju prilično precizno podešavanje otpora, ovako izgledaju, uvezeni i sovjetski;

Radi praktičnosti, bolje je zalemiti dva jastučića na ploču, a ne žice koje se lako otkinu.

Razgovarajte o članku STABILIZATOR NAPONA NA TRANZISTORU POLJE

SA PADOM NAPONA 0,05 V

Prilikom napajanja različite opreme iz baterija, često postoji potreba za stabilizacijom napona i potrošnje struje. Na primjer, kada kreirate DVD laser (pogledajte članak na web stranici) ili LED svjetiljku. U ove svrhe, industrija je već razvila nekoliko takozvanih upravljačkih mikro krugova, koji su niskonaponski pretvarač napona sa ugrađenim stabilizatorom. Najnoviji razvoj je LT1308A čip.

Ne umanjujući ni na koji način zasluge ovih drajvera, želio bih napomenuti da čak ni u našem velikom regionalnom centru ne možete dobiti takva mikro kola. Samo po narudžbini i po cijeni od 10 cu. Stoga predlažem jednostavan, jeftin, ali efikasan stabilizatorski krug, od radioamatora 4 2007.

Faktor stabilizacije je oko 10.000, izlazni napon je postavljen otpornikom od 2,4 k* u rasponu od 2 - 8 V. Kada je ulazni napon manji od izlaznog, upravljački tranzistor je potpuno otvoren, a pad napona je nekoliko milivolti. Kada ulazni napon pređe izlazni, pad na stabilizatoru je samo 0,05 V! Ovo omogućava napajanje svjetlosnih i laserskih dioda s dvije do tri AA baterije. Štaviše, promjenom struje opterećenja unutar 0 - 0,5 A, Uout se mijenja za samo 1 milivolt. Ploča za tako jednostavan uređaj ne može se urezati, već izrezati rezačem. Za one koji ne znaju, objasnit ću: uzimamo slomljenu oštricu od metalne pile i oštrimo je brusnim papirom. Zatim, radi lakšeg držanja u ruci, omotamo ga debelom žicom.

Sada sa ovim alatom jednostavno grebemo bakar silom, poput staza.

Očistimo ga brusnim papirom, kalajišemo, zalemimo delove i gotovi ste.

Kontinuirani serijski regulator napona - podesiv, mali pad

Podesivi serijski regulator

Za podešavanje izlaznog napona u prethodnom kolu, integralni element sa podesivim stabilizacionim naponom (kontrolisana zener dioda) može se koristiti kao zener dioda. Postoji još jedna opcija.

Evo izbora materijala za vašu pažnju: Stabilizator niskog napona Oba prethodna kruga dobro rade ako razlika između ulaznog i izlaznog napona dozvoljava da se željena pristranost generira na bazi tranzistora VT1. Za to je potrebno najmanje nekoliko volti. Ponekad nije praktično održavati takav napon, na primjer, jer su gubici i zagrijavanje tranzistora snage proporcionalni ovom naponu. Tada se primjenjuje sljedeća shema. Može raditi čak i ako je razlika između ulaznog i izlaznog napona samo nekoliko desetina volta, jer ovaj napon ne sudjeluje u formiranju prednapona. Bias se napaja preko tranzistora VT2 sa zajednička žica. Ako je napon na motoru otpornika trimera manji od napona stabilizacije zener diode plus napona zasićenja spoja baza-emiter VT3, tada je tranzistor VT3 zatvoren, tranzistor VT2 je otvoren, tranzistor VT1 je otvoren. Kada napon na motoru otpornika pređe zbir stabilizacijskog napona zener diode i zasićenja spoja baza-emiter VT3, tranzistor VT3 se otvara i uklanja struju iz baze VT2. VT2 i VT3 su zatvoreni. [Napon stabilizacije Zener diode, V] = - [Napon zasićenja baza-emiter VT3, V] = ([Minimalni mogući ulazni napon, V] - [Napon zasićenja baza-emiter VT2, V]) * * [Minimalni mogući koeficijent prijenosa struje tranzistora VT2] / [Otpor otpornika R2, Ohm] = [Minimalni izlazni napon, V] * [Otpor otpornika R1, Ohm] * [Minimalni mogući koeficijent prijenosa struje tranzistora VT3] / / 3 [Snaga tranzistora VT1, W] = ([Maksimalni mogući ulazni napon, V] - [Minimalni izlazni napon, V]) * [Maksimalna moguća izlazna struja, A] [Snaga tranzistora VT2, W] = [Maksimalni mogući ulazni napon, V] * [Maksimalna moguća izlazna struja, A] / [Minimalni mogući koeficijent prijenosa struje tranzistora VT1] Praktično nema disipacije snage na VT3 tranzistoru i zener diodi.