Um dos parâmetros importantes estabilizadores de série tensão (incluindo tensão do microcircuito) - a tensão mínima permitida entre a entrada e a saída do estabilizador (ΔUmin) na corrente de carga máxima. Mostra qual diferença mínima entre as tensões de entrada (Uin) e saída (Uout) todos os parâmetros do estabilizador estão dentro dos limites normais. Infelizmente, nem todos os rádios amadores prestam atenção nisso; geralmente, eles só estão interessados; tensão de saída e corrente máxima de saída. Entretanto, este parâmetro tem um impacto significativo tanto na qualidade da tensão de saída como na eficiência do estabilizador.
Por exemplo, para estabilizadores de microcircuitos difundidos da série 1_M78xx (xx é um número igual à tensão de estabilização em volts), a tensão mínima permitida dUmin = 2 V a uma corrente de 1 A. Na prática, isso significa que para um estabilizador ligado no chip LM7805 (Uout = 5 V) a tensão Uinmin deve ser de pelo menos 7 V. Se a amplitude de ondulação na saída do retificador atingir 1 V, então o valor de Uinmin aumenta para 8 V, e levando em consideração a instabilidade da rede tensão dentro de ±10%, aumenta para 8,8 V. Como resultado, a eficiência do estabilizador não excederá 57% e, com uma corrente de saída alta, o microcircuito ficará muito quente.
Possível saída da posição - o uso dos chamados estabilizadores de microcircuitos Low Dropout (baixa queda de tensão), por exemplo, a série KR1158ENxx (ΔUmin = 0,6 V a uma corrente de 0,5 A) ou LM1084 (Umin = 1,3 V a uma corrente de 5 UM). Mas valores ainda mais baixos de Umin podem ser alcançados se um poderoso transistor de efeito de campo for usado como elemento regulador. É este dispositivo que será discutido mais adiante.

O diagrama do estabilizador proposto é mostrado na Fig. 1. O transistor de efeito de campo VT1 está conectado à linha de alimentação positiva. A utilização de um dispositivo com canal p se deve aos resultados de testes realizados pelo autor: constatou-se que tais transistores são menos propensos à autoexcitação e, além disso, via de regra, à resistência canal aberto eles têm menos do que os do canal p. O transistor VT1 é controlado pelo regulador de tensão paralelo DA1. Para que um transistor de efeito de campo abra, a tensão em sua porta deve ser pelo menos 2,5 V maior que na fonte. Portanto, é necessária uma fonte adicional com uma tensão de saída que exceda exatamente esse valor a tensão no dreno do transistor de efeito de campo.
Essa fonte - um conversor elevador de tensão - é montada no chip DD1. Os elementos lógicos DD1.1, DD1.2 são usados ​​​​em um gerador de pulsos com taxa de repetição de cerca de 30 kHz, DD1.3, DD1.4 são buffers; os diodos VD1, VD2 e os capacitores SZ, C4 formam um retificador com duplicação de tensão, o resistor R2 e o capacitor C5 formam um filtro de suavização.

Os capacitores C6, C7 garantem uma operação estável do dispositivo. A tensão de saída (seu valor mínimo é 2,5 V) é ajustada com o resistor de corte R4.
Testes de laboratório do protótipo do dispositivo mostraram que com corrente de carga de 3 A e diminuição da tensão de entrada de 7 para 5,05 V, a saída diminui de 5 para 4,95 V. Ou seja, na corrente especificada, a queda mínima de tensão ΔUmin não excede 0,1 V. Isso permite usar mais plenamente os recursos da fonte de alimentação primária (retificador) ​​e aumentar a eficiência do estabilizador de tensão.

As peças do dispositivo são montadas em placa de circuito impresso(Fig. 2) feito de laminado de fibra de vidro unilateral com espessura de 1,5...2 mm. Resistores fixos - R1-4, MLT, trimmer - SPZ-19a, capacitores C2, C6, C7 - cerâmica K10-17, o restante é óxido importado, por exemplo, série TK da Jamicon. Em um estabilizador com tensão de saída de 3...6 V, deve ser utilizado um transistor de efeito de campo com tensão de abertura não superior a 2,5 V. Tais transistores da empresa. Retificador Internacional a marcação, via de regra, contém a letra L (ver ficha informativa “Transistores de comutação de efeito de campo de potência da International Rectifier” em Radio, 2001, nº 5, p. 45). Quando a corrente de carga é superior a 1,5...2 A, é necessário usar um transistor com resistência de canal aberto não superior a 0,02...0,03 Ohm.
Para evitar superaquecimento, o transistor de efeito de campo é fixado em um dissipador de calor e uma placa pode ser colada nele através de uma junta isolante. Aparência a placa montada é mostrada na Fig. 3.

A tensão de saída do estabilizador pode ser aumentada, mas não devemos esquecer que tensão máxima a fonte de alimentação do microcircuito K561LA7 é de 15 V, e o valor limite da tensão porta-fonte do transistor de efeito de campo na maioria dos casos não excede 20 V.

Portanto, neste caso, você deve usar um conversor boost montado de acordo com um circuito diferente (em uma base de elemento que permita uma tensão de alimentação mais alta) e limitar a tensão na porta do transistor de efeito de campo conectando um diodo zener com a tensão de estabilização correspondente em paralelo com o capacitor C5. Se o estabilizador for incorporado a uma fonte de alimentação com um transformador abaixador, então o conversor de tensão (microcircuito DD1, diodos VD1, VD2, resistor R1 e capacitores C2, SZ) pode ser excluído e o retificador “principal” na ponte de diodos VD5 (Fig. 4) pode ser complementado com um duplicador de tensão nos diodos VD3, VD4 e no capacitor C9 (a numeração dos elementos continua o que foi iniciado na Fig. 1).

Data de publicação: 29.09.2009

Opiniões dos leitores

• Seregy / 06/10/2011 - 08h34
  Quais valores precisam ser alterados para que Uout passe a ser 9V?
• Nikolai / 30/07/2011 - 22h30
  Bom esquema, obrigado. Usei-o para estabilizar a tensão em correntes de até 0,5A de uma fonte com forte queda de tensão quando a corrente de carga aumenta. Surgiu a dúvida sobre o consumo próprio da parte de controle - ela consome muito :), de 18,6 mA (entrada U máx.) a 8,7 mA. Defino R3 = 8,2 kOhm (TL431 em modo nominal, I > 1mA, embora a corrente mínima típica seja 450 μA) e o regulador R4 = 50 kOhm. o consumo de corrente diminuiu para 2,3 mA - 1,1 mA. Com esta modificação, você pode usar capacitores C3-C5 de menor capacidade, usei 10 μF.

Este circuito estabiliza a corrente através de um ou mais LEDs, quase independentemente da tensão de alimentação. Sua principal vantagem é a baixíssima queda de tensão, que pode ser inferior a 100 mV. O design pode encontrar aplicação em Tiras de LED, onde a tensão pode variar ao longo do comprimento devido à queda resistiva, e pequenas mudanças na tensão levam a mudanças significativas na corrente e no brilho. E também em, onde cada volt conta.

Circuito estabilizador de corrente LED

A queda de tensão no circuito do resistor R não excede 40 mV. O resto depende dos parâmetros do Q3.

A corrente nominal do LED aqui é de 7,2 mA a 9 V. Aumentar a tensão para 20 V causa uma alteração de corrente de apenas +15%, devido à resistência dinâmica.

O valor do resistor R1 é selecionado para um LED azul/branco com uma queda de tensão na faixa de 2,9 a 3,4 volts. Para manter o nível desejado com uma queda de tensão diferente, altere o valor de R1 proporcionalmente à mudança na queda de tensão.

A corrente através dos LEDs é inversamente proporcional ao valor de R. A corrente pode ser alterada aproximadamente usando este resistor e ajustada alterando R1.

Para obter boa estabilidade térmica, Q1 e Q2 devem estar em contato térmico. Idealmente, eles deveriam estar no mesmo chip, mas bons resultados são obtidos quando pressionados um contra o outro.

O circuito funciona bem não apenas com um LED. O número máximo de LEDs em uma linha depende apenas dos parâmetros dos componentes do circuito.

Um circuito simples para regular e estabilizar tensão é mostrado na imagem acima; até mesmo um novato em eletrônica pode montá-lo. Por exemplo, 50 volts são fornecidos à entrada e na saída obtemos 15,7 volts ou outro valor até 27V.

Componente principal de rádio deste dispositivoé um transistor de efeito de campo (MOSFET), que pode ser usado como IRLZ24/32/44 e outros semelhantes. Eles são mais comumente produzidos pela IRF e Vishay em embalagens TO-220 e D2Pak. Custa cerca de US$ 0,58 UAH no varejo; no ebay 10psc pode ser comprado por US$ 3 (US$ 0,3 por peça). Tal transistor poderoso possui três terminais: dreno, fonte e comporta, possui a seguinte estrutura: metal-dielétrico (dióxido de silício SiO2)-semicondutor. O chip estabilizador TL431 no pacote TO-92 oferece a capacidade de ajustar o valor da tensão elétrica de saída. Deixei o próprio transistor no radiador e soldei-o na placa com fios.

A tensão de entrada para este circuito pode ser de 6 a 50 volts. Na saída obtemos 3-27V com capacidade de regulação com um resistor de substring de 33k. A corrente de saída é bastante grande, até 10 Amps, dependendo do radiador.

Os capacitores de suavização C1, C2 podem ter uma capacidade de 10-22 μF, C3 4,7 μF. Sem eles, o circuito ainda funcionará, mas não tão bem quanto deveria. Não se esqueça da tensão dos capacitores eletrolíticos de entrada e saída, peguei todos projetados para 50 Volts;

A potência que pode ser dissipada por isso não pode ser superior a 50 watts. O transistor de efeito de campo deve ser instalado em um radiador cuja área de superfície recomendada seja de pelo menos 200 centímetros quadrados (0,02 m2). Não se esqueça da pasta térmica ou do forro de borracha para que o calor seja melhor transferido.

É possível usar um resistor de substring de 33k como WH06-1, WH06-2, eles têm ajuste de resistência bastante preciso, é assim que se parecem, importados e soviéticos;

Por conveniência, é melhor soldar duas almofadas na placa, em vez de fios, que são facilmente arrancados.

Discuta o artigo ESTABILIZADOR DE TENSÃO EM UM TRANSISTOR DE CAMPO

COM QUEDA DE TENSÃO 0,05 V

Ao alimentar vários equipamentos com baterias, muitas vezes é necessário estabilizar a tensão e o consumo de corrente. Por exemplo, ao criar um DVD laser (ver artigo no site) ou uma lanterna LED. Para isso, a indústria já desenvolveu diversos chamados microcircuitos drivers, que são um conversor de tensão de baixa tensão com estabilizador embutido. O desenvolvimento mais recente é o chip LT1308A.

Sem de forma alguma diminuir os méritos desses drivers, gostaria de ressaltar que mesmo em nosso grande centro regional não é possível obter tais microcircuitos. Somente sob encomenda e ao preço de 10 cu. Portanto, proponho um circuito estabilizador simples, barato, mas eficaz, do radioamator 4 2007.

O fator de estabilização é de cerca de 10.000, a tensão de saída é definida com um resistor de 2,4 k* na faixa de 2 a 8 V. Quando a tensão de entrada é menor que a de saída, o transistor de controle está totalmente aberto e a queda de tensão é de vários milivolts. Quando a tensão de entrada excede a tensão de saída, a queda no estabilizador é de apenas 0,05 V! Isso torna possível alimentar diodos de luz e laser com duas a três baterias AA. Além disso, ao alterar a corrente de carga entre 0 - 0,5 A, Uout muda apenas 1 milivolt. A placa para um dispositivo tão simples não pode ser gravada, mas cortada com um cortador. Para quem não sabe, vou explicar: pegamos uma lâmina quebrada de uma serra de metal e afiamos com uma lixa. A seguir, para facilitar o segurar na mão, enrolamos com um arame grosso.

Agora com esta ferramenta simplesmente arranhamos o cobre com força, como se fossem trilhos.

Limpamos com lixa, estanhamos, soldamos as peças e pronto.

Regulador de tensão em série contínua - ajustável, baixa queda

Regulador de série ajustável

Para ajustar a tensão de saída no circuito anterior, um elemento integral com tensão de estabilização ajustável (diodo zener controlado) pode ser usado como diodo zener. Existe outra opção.

Aqui está uma seleção de materiais para sua atenção: Estabilizador de baixa tensão de queda Ambos os circuitos anteriores funcionam bem se a diferença entre a tensão de entrada e de saída permitir que a polarização desejada seja gerada na base do transistor VT1. Isso requer pelo menos alguns volts. Às vezes não é prático manter tal tensão, por exemplo, porque as perdas e o aquecimento do transistor de potência são proporcionais a esta tensão. Então o seguinte esquema se aplica. Pode funcionar mesmo que a diferença entre as tensões de entrada e saída seja de apenas alguns décimos de volt, uma vez que esta tensão não participa da formação da polarização. A polarização é fornecida através do transistor VT2 com fio comum. Se a tensão no motor do resistor trimmer for menor que a tensão de estabilização do diodo zener mais a tensão de saturação da junção base-emissor VT3, então o transistor VT3 está fechado, o transistor VT2 está aberto, o transistor VT1 está aberto. Quando a tensão no motor do resistor excede a soma da tensão de estabilização do diodo zener e a saturação da junção base-emissor VT3, o transistor VT3 abre e remove a corrente da base VT2. VT2 e VT3 estão fechados. [Tensão de estabilização do diodo Zener, V] = - [Tensão de saturação base-emissor VT3, V] = ([Tensão de entrada mínima possível, V] - [Tensão de saturação base-emissor VT2, V]) * * [Coeficiente de transferência de corrente mínimo possível do transistor VT2] / [Resistência do resistor R2, Ohm] = [Tensão mínima de saída, V] * [Resistência do resistor R1, Ohm] * [Coeficiente de transferência de corrente mínimo possível do transistor VT3] / / 3 [Potência do transistor VT1, W] = ([Tensão de entrada máxima possível, V] - [Tensão mínima de saída, V]) * [Corrente de saída máxima possível, A] [Potência do transistor VT2, W] = [Tensão de entrada máxima possível, V] * [Corrente de saída máxima possível, A] / [Coeficiente de transferência de corrente mínimo possível do transistor VT1] Praticamente não há dissipação de energia no transistor VT3 e no diodo zener.