+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Справочник интегральных стабилизаторов напряжения. Импортные аналоги. Datasheets

Содержание

Справочник интегральных стабилизаторов напряжения. Импортные аналоги.

В справочнике представлены микросхемы серий К142ЕН, К1277ЕН, К1278ЕН и К1156ЕН.
Микросхемы серии К142ЕН и КР142ЕН в настоящее время выпускаются заводом ВЗПП (Воронеж)
Сайты отечественных производителей стабилизаторов
Главная страница
Оставить только серию КР142






 
НаименованиеАналогPDF Imax, AUвых, ВПрим.Краткое описание

Параллельные стабилизаторы (регулируемый прецизионный стабилитрон):

-параметрические стабилизаторы напряжения

КР142ЕН19TL4312%0,12,5…30 параметрический стабилизатор напряжения TL431 и отечественный аналог К142ЕН19
К1156ЕР5TL431 1%0,12,5…36 параметрический стабилизатор напряжения TL431 pdf, характеристики

Стабилизаторы с фиксированным напряжением:

К1278ЕН1.52%0,8…51,5 ВLow Dropлинейный низковольтный интегральный стабилизатор напряжения К1278ЕН
К1278ЕН1.82%0,8…51,8 ВLow Drop линейный стабилизатор напряжения с малым падением напряжения между входом и выходом
  
К1278ЕН2.52%0,8…52,5ВLow Drop микросхема стабилизатор напряжения на 2,5В
К142ЕН26LT1086  32,5 ВLow Drop линейный интегральный стабилизатор напряжения К142ЕН26 «Low drop» на напряжение 2.5В
К142ЕН25LT1086  32,9 ВLow DropК142ЕН25 представляет собой линейный стабилизатор напряжения 3 вольта с малым падением напряжения между входом и выходом
  
К1277ЕН34%0,13 ВLow Drop интегральный стабилизатор напряжения К1277ЕН3 на напряжение 3 вольта
КР1170ЕН3LM2931 5%0,13 ВLow Dropинтегральный стабилизатор напряжения К1170ЕН3 на напряжение 3 вольта
КР1158ЕН3 (А-Г)2%0,15…1,23 ВLow Drop микросхема стабилизатор напряжения на 3В
К1277ЕН3.34%0,13,3 ВLow Drop микросхема стабилизатор напряжения 3.3В
КР1158ЕН3.3 (А-Г)2%0,15…1,23,3 ВLow Dropмикросхема стабилизатор напряжения на 3.3В
К142ЕН24LT1086  33,3 ВLow Drop микросхема стабилизатор напряжения КР142ЕН24 на 3.3В с малым падением
К1278ЕН3.32%0,8…53,3 ВLow Dropинтегральный стабилизатор напряжения 3.3 вольта
  
КР1170ЕН4LM2931 5%0,14 ВLow Dropинтегральный стабилизатор напряжения 3 вольт
КР142ЕН17А5%0,044,5ВLow DropКР142ЕН17А — интегральный стабилизатор напряжения на 4.5 вольт. В datasheet приведены характеристики, цоколевка, применение
  
КР142ЕН17Б5%0,04Low Dropмикросхема КР142ЕН17Б — стабилизатор напряжения на 5В
К1277ЕН5MC78L054%0,1Low Dropмаломощный стабилизатор напряжения 5 вольт
КР1170ЕН5LM2931 5%0,1Low Dropинтегральный стабилизатор напряжения 5 вольт
КР1157ЕН5 (А-Г)MC78L05 4%0,25 маломощный стабилизатор напряжения 5 вольт
КР1158ЕН5 (А-Г)L4805
2%
0,15…1,2Low Dropмикросхема стабилизатор напряжения на 5В
К1156ЕН1LM2925 4%0,5Low Drop
+RESET
интегральный стабилизатор напряжения 5 вольт с выходом сброса
КР142ЕН5 (А,В)MC7805
2%,4%3 Интегральный стабилизатор напряжения на 5 вольт КР142ЕН5А (или иначе КРЕН5А). Подробные характеристики и цоколевка приведены в datasheet. Аналогом для КРЕН5А является MC7805.
К1278ЕН52%0,8…5Low Dropмощный интегральный стабилизатор напряжения 5 вольт К1278ЕН5
  
КР1157ЕН6MC78L06 4%0,1 маломощный стабилизатор напряжения 6 вольт
КР1170ЕН6LM2931 5%0,1Low Dropинтегральный стабилизатор напряжения 6 вольт
КР1158ЕН6 (А-Г)2%0,15…1,2Low Dropмикросхема стабилизатор напряжения на 6В, цены
КР142ЕН5 (Б,Г)MC78062%,4%3 микросхема стабилизатора напряжения на 6 вольт КР142ЕН5Б и КР142ЕН5Г. Подробные характеристики и цоколевку смотри в datasheet. Импортный аналог MC7806.
  
КР1157ЕН8MC78L08 4%0,1 маломощный стабилизатор напряжения 8 вольт, цена
КР1170ЕН8LM2931 5%0,1Low Dropинтегральный стабилизатор напряжения 8 вольт, цены
  
КР1157ЕН9MC78L09 2%,4%0,1 маломощный стабилизатор напряжения 9 вольт
КР1170ЕН9LM2931 5%0,1Low Dropинтегральный стабилизатор напряжения 9 вольт
КР1158ЕН9 (А-Г)L4892 2%0,15…1,2Low Drop микросхема стабилизатор напряжения на 9В
КР142ЕН8 (А,Г)MC7809
3%,4%1,5 КР142ЕН8А и КР142ЕН8Г — микросхемы стабилизаторов напряжения на 9В. Краткое наименование — КРЕН8А и КРЕН8Г. Аналог — MC7809. Подробные характеристики и цоколевка приведены в datasheet.
  
КР1170ЕН12LM2931 5%0,112ВLow Dropинтегральный стабилизатор напряжения 12 вольт
КР1157ЕН12MC78L12 2%,4%0,2512В маломощный стабилизатор напряжения 12 вольт
КР1158ЕН12 (А-Г)L4812 2%0,15…1,212ВLow Dropмикросхема стабилизатора напряжения на 12В
КР142ЕН8 (Б,Д)MC7812
3%,4%1,512В стабилизатор напряжения на 12В КР142ЕН8Б (краткое название — КРЕН8Б) и его аналог, импортный стабилизатор напряжения MC7812.
  
КР1157ЕН15MC78L15 2%,4%0,2515В маломощный стабилизатор напряжения 15 вольт
КР1158ЕН15 (А-Г)2%0,15…1,215ВLow Drop микросхема стабилизатор напряжения на 15В
КР142ЕН8 (В,Е)MC7815
3%,4%1,515В Стабилизатор напряжения на 15В КР142ЕН8Е (кратко — КРЕН8Е). Подробные характеристики и цоколевка приведены в datasheet. Импортный аналог — MC7815.
КР142ЕН15 (А-Е)4%0,1+15/-15
двуполярн
двуполярный стабилизатор напряжения КРЕН15 на +/- 15В
К142ЕН6 (А-Е)2%,6%0,2+15/-15
двуполярн
микросхема двуполярного стабилизатора напряжения
  
КР1157ЕН18MC78L18 2%,4%0,2518В маломощный стабилизатор напряжения 18 вольт
КР142ЕН9 (А,Г)MC7818
2%,3%1,520В интегральный стабилизатор напряжения 20В
КР1157ЕН24MC78L24 2%,4%0,2524В маломощный стабилизатор напряжения на 24 вольта
КР142ЕН9 (Б,Д)MC7824
2%,3%1,524В Микросхема стабилизатора напряжения на 24В КР142ЕН9Б. Импортный аналог — MC7824.
КР1157ЕН27 2%,4%0,127В маломощный линейный стабилизатор напряжения КР1157ЕН27 с выходным напряжением 27 вольт
КР142ЕН9 (В,Е) 2%,3%1,527В интегральный стабилизатор напряжения на 27В КР142ЕН9В и КР142ЕН9Е. Подробные характеристики приведены в datasheet.

Регулируемые стабилизаторы напряжения:

КР142ЕН15 (А-Е) 0,1+/- 8…23двуполярн
двуполярный регулируемый стабилизатор напряжения на +/- 15В КР142ЕН15
К142ЕН6 (А-Е) 0,2+/- 5…25двуполярнмикросхема двуполярного регулируемого стабилизатора напряжения К142ЕН6
КР1157ЕН1  0,11,2…37 регулируемый маломощный стабилизатор напряжения
КР142ЕН1 (А-Г)  0,153…12 регулируемый стабилизатор напряжения КР142ЕН1 от 3 до 12 вольт
КР142ЕН2 (А-Г) 0,1512…30 регулируемый стабилизатор напряжения
от 12 до 30 вольт
КР142ЕН14 0,152…37 регулируемый стабилизатор напряжения КР142ЕН14 от 2 до 37 вольт
К1156ЕН5 (Д)LM2931  0,51,25…20Low Dropрегулируемый линейный стабилизатор с низким падением напряжения
К142ЕН3 (А-Г)  13…30 регулируемый стабилизатор напряжения К142ЕН3 (от 3 до 30 вольт), pdf
К142ЕН4 (А-Г) 13…30 регулируемый стабилизатор напряжения от 3 до 30 вольт
КР142ЕН10LM337    1-(3…30)отрицатрегулируемый стабилизатор отрицательного напряжения КР142ЕН10 (datasheet)
КР142ЕН12 (А,Б)LM317T
 1,51,2…37 LM317 — микросхема регулируемого стабилизатора напряжения от 1,2 до 37 вольт, цены LM317 datasheet
КР142ЕН18 (А,Б)LM337
 1,5-(1,2…26)отрицатрегулируемый интегральный стабилизатор отрицательного напряжения КР142ЕН18 (datasheet)
142ЕН11LM337  1,5-(1,3…30)отрицатмикросхема стабилизатор отрицательного напряжения 142ЕН11
К1278ЕР1 0,8…51,25…12Low Drop datasheet на регулируемый стабилизатор напряжения К1278ЕР1
КР142ЕН22 (А,Б)LT1084  5,51,2…34Low Drop  datasheet на регулируемый стабилизатор напряжения К142ЕН22 и ее аналог микросхема LT1084, pdf
КР1151ЕН1LM196  101,2…17,5 мощный регулируемый стабилизатор напряжения К1151ЕН1 до 10А

Импульсные:

К142ЕП1 0,25   
*
 
Справочник по отечественным мощным биполярным транзисторам.
Справочник диодов выпрямительных.
Справочник операционных усилителей отечественных.
Datasheet на КМОП-цифровые микросхемы
Справочник по КРЕНкам серии 142
Интегральные стабилизаторы для микроконтроллеров

Компенсационные стабилизаторы положительного напряжения популярной серии «78хх» были разработаны в 1976 г. на фирме Texas Instruments. В дальнейшем появились их модификации (Табл. 6.3) и аналогичные разработки других фирм. Выходные напряжения стандартизованы согласно ряду: 1.5; 1.8; 2.5; 2.7; 2.8; 3.0; 3.3; 4; 5; 6; 8; 9; 12; 15; 18; 24 В. Изготовители различаются по первым буквам в названии, например, L7812 (STMicroelectronics), КА7805 (Samsung), NJM78L03 (NJRCorporation), LM7805 (Fairchild), UTC7805 (UnisonicTechnologies). Встранах СНГ эти стабилизаторы известны по микросхемам серии КР142ЕНхх.

Важный нюанс. Допустимое падение напряжения между входом и выходом стабилизатора (£/Вх-вых) зависит от тока нагрузки. Так, например, для микросхем серии «7805» оно составляет 1 В при токе 20 мА и 2 В при токе 1 А. В кратких справочных данных обычно указывают только последний параметр (2 В/1 А), а полные нагрузочные характеристики приводятся только в графиках даташитов. Следовательно, внимательно их изучая, можно избежать ненужной перестраховки.

Интегральные стабилизаторы положительного напряжения

Все современные интегральные стабилизаторы имеют защиту от короткого замыкания в нагрузке, от температурного перегрева кристалла и от выхода рабочей точки из зоны безопасной работы [6-17].

Кроме стабилизаторов фиксированного напряжения существуют интегральные регулируемые стабилизаторы. Первые их образцы разработал Роберт Добкин (Robert Dobkin) в 1977 г. на фирме National Semiconductor. Типичными представителями этого направления являются микросхемы серии «317», выходное напряжение которых определяется делителем на двух резисторах.

На Рис. 6.6, а…р показаны схемы регулируемых и нерегулируемых интегральных стабилизаторов положительного напряжения.

Интегральные стабилизаторы положительного напряжения

Рис. 6.6. Схемы компенсационных интегральных стабилизаторов положительного напряжения (начало):

а) типовая схема включения интегрального стабилизатора DAL Серия микросхем «78Lxx» идеально подходит для несложных любительских конструкций, содержащих МК и имеющих ток потребления до 100 мА. Встроенная в DA1 защита от короткого замыкания ограничивает выходной ток на уровне 0.1…0.2 А, что во многих случаях спасает МК при аварии. Входное напряжение фильтруют элементы L1, C1, С2, причём катушка индуктивности может отсутствовать. Конденсаторы C1, С4 устанавливают вблизи (0…70 мм) от выводов стабилизатора DA1, чтобы предотвратить самовозбуждение последнего. Ёмкость конденсатора С2 должна быть в несколько раз больше, чем ёмкость конденсатора СЗ, иначе надо ставить защитный диод VD1 (показан пунктиром). Главное, чтобы при выключении питания выходное напряжение +5 В снижалось по времени быстрее, чем входное +6.5…+15 В (для этого и увеличивают ёмкость конденсатора С2), иначе может выйти из строя микросхема DA1. Если нет уверенности, то подобный диод рекомендуется ставить и в других аналогичных схемах;

б) стабилизатор DA1 (фирма Maxim/Dallas) не относится к серии «78хх». Он отличается названием и функциональностью. В частности, в микросхеме DA1 имеется вход для выключения стабилизатора (вывод 4) и вход для плавного регулирования напряжения (вывод 5). Микросхемы МАХ603 и МАХ604 взаимозаменяемые и обеспечивают соответственно +5 и +3.3 В на выходе;

в) LDO-стабилизатор на микросхеме DA1 с максимальным током нагрузки 1 А (аналог К1184ЕН1). В семействе LM2940 существуют микросхемы с выходным напряжением 5; 8; 9; 10; 12; 15 В, а в семействе LP2950 — с напряжением 3.0; 3.3; 5 В;

г) UltraLDO-стабилизатор на микросхеме DA1 в SMD-корпусе. Напряжение UВХ-вых не более 0.12 В при токе нагрузки 50 мА и не более 7 мВ при токе нагрузки 1 мА. Существуют модификации данного стабилизатора с выходным напряжением согласно ряду: 1.5; 1.8; 2.5; 2.85; 3.0; 3.2; 3.3; 3.6; 3.8; 4.0; 4.7; 4.85; 5.0 В;

Интегральные стабилизаторы положительного напряжения

Интегральные стабилизаторы положительного напряжения

Рис. 6.6. Схемы компенсационных интегральных стабилизаторов положительного напряжения (продолжение):

д) регулируемый стабилизатор напряжения на микросхеме DAI серии «317». 

е) напряжение +13 В получается сложением двух напряжений стабилизаторов DAI и DA2

ж) индикатор HL1 светится зелёным цветом при нормальном напряжении батареи/аккумулятора GB1 в пределах 6.8…9 В. Ниже 6.8 В его свечение прекращается, что является сигналом к замене батареи или подзарядке аккумулятора;

з) стандартный приём увеличения выходного напряжения стабилизатора DA1 на 0.1…0.3 В. Это может потребоваться при некондиционных параметрах микросхемы DA I или для тестирования работы МК при повышенном питании. Резистором R1 в небольших пределах регулируется выходное напряжение на линейном участке ВАХ диода VD1 (ток 5… 10 мА). Резистор RI не обязателен, если микросхему DAI серии «78LC05», «78-L05» заменить аналогичной из серии «7805», имеющей потребление тока через вывод GND в пределах 3…8 мА;

и) стабилизатор напряжения DAI дополнен усилителем тока на звуковой микросхеме DA2, которая используется как повторитель напряжения с нагрузкой до 3 А. Питание микросхемы DA2должно быть повышенным +9…+12 В, хотя и не обязательно стабилизированным;

Интегральные стабилизаторы положительного напряжения

Рис. 6.6. Схемы компенсационных интегральных стабилизаторов положительного напряжения (продолжение):

к) высокое входное напряжение 60 В сначала понижается до 23 В (DA1), а затем до 5 В (DA2). Разность напряжений между входом и выходом микросхемы DAI не должна превышать 40 В. При большом токе нагрузки может потребоваться установка микросхем DAI, DA2 на радиаторы;

л) резистором RI плавно подстраивается напряжение в верхнем, более мощном канале. Если средний вывод резистора RI в результате вращения его движка электрически соединится с общим проводом, то в двух каналах будут идентичные напряжения +5 В. Стабилизаторы DAI, DA2 могут иметь как одинаковые, так и разные выходные напряжения;

м) блок питания с условным названием «Ступенька» состоит из последовательно включённых стабилизаторов напряжения DA1…DA3. Ток нагрузки, просуммированный по трём цепям + 12, +9 и +5 В, не должен превышать максимально допустимого тока для микросхемы DA1

н) получение двух одинаковых напряжений от одного общего источника +7…+15 В. Это полезно, например, для развязки аналоговых и цифровых цепей МК или для отдельного питания высокочувствительного входного усилителя;

Интегральные стабилизаторы положительного напряжения

Рис. 6.6. Схемы компенсационных интегральных стабилизаторов положительного напряжения (окончание):

о) получение трёх разных стабилизированных напряжений для питания процессорного ядра, а также внутренней и внешней периферии у новых современных МК. Помехозащитный фильтр FBI (фирма Murata Manufacturing) имеет малые габариты. Он может быть заменён однозвенным LC-фильтром на дискретных элементах;

п) получение хорошо стабилизированного напряжения +5 В и «квазистабилизированного» напряжения +2.8…+3.2 В. Диоды VD1…VD3 снижают выходное напряжение, но оно будет зависеть от протекающего через них тока и температуры окружающей среды. Диодов может быть не три, а два, причем как обычных, так и диодов Шоттки. Резистор R1 служит для начальной нагрузки потоку, чтобы зафиксировать рабочую точку диодов на крутой вертикальной ветви ВАХ, начиная с 10 мА;

р) двухканальный стабилизатор напряжения DA1 (фирма STMicroelectronics) обеспечивает питанием сразу два выходных тракта +5.1 и +12 В. Ток нагрузки в каждом канале может составлять 0.75… 1 А.

Источник: Рюмик С.М. 1000 и одна микроконтроллерная схема.

Микросхемы стабилизаторы напряжения — параметрические

Сегодня для подключения аппаратуры к питанию редко применяют транзисторные стабилизаторы напряжения. Это обуславливается широкой популярностью использования интегральных приборов стабилизации.

Использование микросхем

Рассмотрим свойства импортных и отечественных микросхем, которые выступают вместо стабилизаторов напряжения. Они имеют параметры по таблице.

Зарубежные стабилизаторы серии 78… служат для выравнивания положительного, а серии 79… — отрицательного потенциала напряжения. Типовые микросхемы с обозначением L – маломощные приборы. Они сделаны в небольших пластиковых корпусах ТО 26. Стабилизаторы мощнее изготавливают в корпусе типа ТОТ, по подобию транзисторов КТ 805, и монтируются на теплоотводящие радиаторы.

Схема соединений микросхемы КР 142 ЕН5

Такая микросхема служит для создания стабильного напряжения 5-6 В, при силе тока 2-3 А. Электрод 2 микросхемы подключен к металлической основе кристалла. Микросхему фиксируют сразу на корпусе без изоляционных прокладок. Величина емкости зависит от наибольшего тока, протекающего через стабилизатор и при наименьших токах нагрузки – величину емкости нужно увеличить – конденсатор на входе должен быть не меньше 1000 мкФ, а на выходе не менее 200 мкФ. Рабочее значение напряжения емкостей должно подходить выпрямителю с резервом в 20%.

Если в схему электрода микросхемы (2) подключить стабилитрон, то напряжение выхода повысится до величины напряжения микросхемы, и к этому значению прибавляется напряжение стабилитрона.

Сопротивление на 200 Ом предназначено для повышения тока, протекающего через стабилитрон. Это оптимизирует стабильность напряжения. В нашем случае напряжение будет 5 + 4,7 = 9,7 В. Слабые стабилитроны подключаются подобным образом. Для повышения силы тока выхода стабилизатора можно применить транзисторы.

Микросхемы 79 типа служат для выравнивания отрицательного значения и в цепь подключаются подобным образом.

В серии микросхем КР 142 есть прибор с изменяемым напряжением выхода – КР 142ЕН12 А:

Нужно учесть, что цоколевка ножек 79 типа микросхем и КР 142 ЕН 12 имеют отличия от типовой. Эта схема при напряжении входа 40 В может выдать напряжение 1,2-37 В при силе тока до 1,5 А.

Замена стабилитронам

Одними из основных компонентов электронной аппаратуры стали стабилизаторы напряжения. До недавнего времени такие компоненты включали в себя:

  • Транзисторы различных серий.
  • Стабилитроны.
  • Трансформаторы.

Суммарное количество деталей стабилизатора было немалое, особенно регулируемого прибора. При возникновении специальных микросхем все изменилось. Новые микросхемы для стабилизаторов изготавливаются для большого интервала напряжений, со встроенными опциями защиты.

В таблице указан список популярных микросхем стабилизаторов с обозначениями.

Если нужно нестандартное напряжение с регулировкой, то применяют 3-выводные микросхемы с напряжением 1,25 вольт выхода и вывода управления.

Типовая схема работы микросхем на определенное напряжение показана на рисунке. Емкость С1 не ниже 2,2 микрофарад.

Регулируемые микросхемы в отличие от фиксированных приборов, без нагрузки работать  не могут.

Наименьший ток регулируемых микросхем 2,5-5 миллиампер для слабых моделей, и до 10 миллиампер для мощных. Для уменьшения пульсаций напряжения при повышенных напряжениях целесообразно подключать выравнивающий конденсатор величиной 10 мкФ. Диод VD 1 служит защитой микросхемы, если нет входного напряжения и подачи ее выхода к питанию. Диод VD 2 предназначен для разряжания емкости С2 при замыкании цепи входа или выхода.

Недостатки микросхем

Свойства микросхем остаются на уровне большинства использования в практике радиолюбителей. Из недостатков микросхем можно отметить:

  1. Повышенное наименьшее напряжение между выходом и входом, составляющее 2-3 вольта.
  2. Ограничения на наибольшие параметры: напряжение входа, рассеиваемая мощность, ток выхода.

Указанные недостатки не слишком заметны и быстро окупаются простым использованием и малой стоимостью.

Применение стабилизаторов напряжения в интегральном исполнении

Два основных элемента схемы стабилизатора, а именно, источник эталонного напряжения и усилитель напряжения можно легко объединить в одной интегральной схеме (ИС), получая в результате чрезвычайно хорошую стабилизацию, малые габариты и простоту использования. Создано много таких стабилизаторов для ряда фиксированных выходных напряжений; например, стабилизаторы с напряжением 5 В для логических схем или 15 В для операционных усилителей.

На рис. 1 приведена схема, в которой применена ИС 7805 (отечественный аналог К142ЕН5А), обеспечивающая стабильное 5-вольтовое питание, необходимое для логических ИС. В зависимости от производителя в наименовании интегральных микросхем стабилизаторов напряжения могут встречаться разные литеры, самые распространенные — AN, MC и LM.

Ознакомиться с основными характеристиками и цоколевкой интегральных микросхем стабилизаторов напряжения можно на страницах нашего сайта:

Справочная информация по интегральным стабилизаторам напряжения AN серии
Справочная информация по интегральным стабилизаторам напряжения MC серии
Справочная информация по интегральным стабилизаторам напряжения LM серии

Стабилизатор напряжения 7805 следует использовать с теплоотводом, когда необходим полный предельно допустимый ток 1 А. В схеме применено ограничение тока «со свертыванием», так что ток короткого замыкания оказывается меньше 750 мА. Если ток нагрузки не превышает 100 мА, то в схеме возможна некоторая экономия: емкость конденсатора С, можно уменьшить до 1000 мкФ, трансформатор может быть стандартным накальным трансформатором на 6,3 В и нет необходимости устанавливать стабилизатор на теплоотвод.

Если требуется выходное напряжение 12 В, то может подойти ИС 7812 (отечественный аналог К142ЕН8Б). В этом случае необходимо, чтобы нерегулируемый источник давал напряжение не менее 14,5 В. Аналогично ИС 7815 (отечественный аналог К142ЕН8В) дает выходное напряжение 15 В при входном напряжении не менее 17,5 В. Максимально допустимое входное напряжение для ИС 7812 и 7815 равно 30 В, а для ИС 7805 — 25 В. В 78-й серии имеются ИС и на другие выходные напряжения, а микросхемы 79-й серии позволяют получать соответствующие отрицательные напряжения.

В сложных электронных установках, таких как телефонные коммутаторы, содержащих десятки или даже сотни печатных плат, при размещении источников питания возникают две проблемы, вызванные длинными подводящими проводами: как сохранить низкое сопротивление источников и как избежать взаимного влияния между схемами. Обычный способом решения этой проблемы состоит в том, что на каждой плате размещается интегральный стабилизатор на фиксированное напряжение, а нестабилизированные или грубо стабилизированные источники распределяются так, чтобы каждый участок схемы имел индивидуально стабилизированный источник питания. Это оказывается экономически возможным, поскольку стоимость микросхемы интегрального стабилизатора сопоставима со стоимостью большого электролитического конденсатора. Все стабилизаторы требуют, чтобы рекомендации производителей в отношении развязки и заземления тщательно выполнялись. При компоновке схемы выводы развязывающих конденсаторов желательно сделать короткими, иначе в схеме возможна нестабильность (возникновение высокочастотных колебаний).

 

Стабилизаторы напряжения: классификация, схемы, параметры, достоинства

рис. 2.82 вПараметры стабилизаторов напряжения

Важнейшими параметрами стабилизатора напряжения являются коэффициент стабилизации Kст, выходное сопротивление Rвых и коэффициент полезного действия η.

Коэффициент стабилизации определяют из выражения Kст= [ ∆uвх/ uвх] / [ ∆uвых/ uвых]

где uвх, uвых — постоянные напряжения соответственно на входе и выходе стабилизатора; ∆uвх — изменение напряжения uвх; ∆uвых — изменение напряжения uвых, соответствующее изменению напряжения ∆uвх.

Таким образом, коэффициент стабилизации — это отношение относительного изменения напряжения на входе к соответствующему относительному изменению напряжения на выходе стабилизатора.

Чем больше коэффициент стабилизации, тем меньше изменяется выходное напряжение при изменении входного. У простейших стабилизаторов величина Kст составляет единицы, а у более сложных — сотни и тысячи.

Выходное сопротивление стабилизатора определяется выражением Rвых= | ∆uвых/ ∆iвых|

где ∆uвых— изменение постоянного напряжения на выходе стабилизатора; ∆iвых— изменение постоянного выходного тока стабилизатора, которое вызвало изменение выходного напряжения.

Выходное сопротивление стабилизатора является величиной, аналогичной выходному сопротивлению выпрямителя с фильтром. Чем меньше выходное сопротивление, тем меньше изменяется выходное напряжение при изменении тока нагрузки. У простейших стабилизаторов величина Rвых составляет единицы Ом, а у более совершенных — сотые и тысячные доли Ома. Необходимо отметить, что стабилизатор напряжения обычно резко уменьшает пульсации напряжения.

Коэффициент полезного действия стабилизатора ηст — это отношение мощности, отдаваемой в нагрузку Рн, к мощности, потребляемой от входного источника напряжения Рвх: ηст = Рн / Рвх

Традиционно стабилизаторы разделяют на параметрические и компенсационные.

Интересное видео о стабилизаторах напряжения:

Параметрические стабилизаторы

Являются простейшими устройствами, в которых малые изменения выходного напряжения достигаются за счет применения электронных приборов с двумя выводами, характеризующихся ярко выраженной нелинейностью вольт-амперной характеристики. Рассмотрим схему параметрического стабилизатора на основе стабилитрона (рис. 2.82). рис. 2.82 а и б
Проанализируем данную схему (рис. 2.82, а), для чего вначале ее преобразуем, используя теорему об эквивалентном генераторе (рис. 2.82, б). Проанализируем графически работу схемы, построив на вольт-амперной характеристике стабилитрона линии нагрузки для различных значений эквивалентного напряжения, соответствующих различным значениям входного напряжения (рис. 2.82, в). рис. 2.82 в
Из графических построений очевидно, что при значительном изменении эквивалентного напряжения uэ (на ∆uэ), а значит, и входного напряжения uвх, выходное напряжение изменяется на незначительную величину ∆uвых.

Причем, чем меньше дифференциальное сопротивление стабилитрона (т. е. чем более горизонтально идет характеристика стабилитрона), тем меньше ∆uвых.

 Определим основные параметры такого стабилизатора, для чего в исходной схеме стабилитрон заменим его эквивалентной схемой и введем во входную цепь (рис. 2.82, г) источник напряжения, соответствующий изменению входного напряжения ∆uвх (на схеме пунктир): Rвых= rд|| R0≈ rд, т.к. R0>> rд ηст = ( uвых· Iн) / ( uвх· Iвх) = ( uвых· Iн) / [ uвх( Iн + Iвх) ].

Kст= ( ∆uвх/ uвх) : ( ∆uвых/ uвых) Так как обычно Rн>> rд Следовательно, Kст≈ uвых / uвх· [ ( rд+ R0) / rд]

Обычно параметрические стабилизаторы используют для нагрузок от нескольких единиц до десятков миллиампер. Наиболее часто они используются как источники опорного напряжения в компенсационных стабилизаторах напряжения. рис. 2.82 г

Компенсационные стабилизаторы

Представляют собой замкнутые системы автоматического регулирования. Характерными элементами компенсационного стабилизатора являются источник опорного (эталонного) напряжения (ИОН), сравнивающий и усиливающий элемент (СУЭ) и регулирующий элемент (РЭ).

Напряжение на выходе стабилизатора или некоторая часть этого напряжения постоянно сравнивается с эталонным напряжением.

 В зависимости от их соотношения сравнивающим и усиливающим элементом вырабатывается управляющий сигнал для регулирующего элемента, изменяющий его режим работы таким образом, чтобы напряжение на выходе стабилизатора оставалось практически постоянным.

В качестве ИОН обычно используют ту или иную электронную цепь на основе стабилитрона, в качестве СУЭ часто используют операционный усилитель, а в качестве РЭ — биполярный или полевой транзистор.

Чаще всего регулирующий элемент включают последовательно с нагрузкой. В этом случае стабилизатор называют последовательным (рис. 2.83, а).

рис. 2.83
Иногда регулирующий элемент включают параллельно нагрузке, и тогда стабилизатор называют параллельным (рис. 2.83, б. Здесь СУЭ и ИОН с целью упрощения не показаны). В параллельном стабилизаторе используется балластное сопротивление Rб, включаемое последовательно с нагрузкой.

В зависимости от режима работы регулирующего элемента стабилизаторы разделяют на непрерывные и импульсные (ключевые, релейные).

В непрерывных стабилизаторах регулирующий элемент (транзистор) работает в активном режиме, а в импульсных — в импульсном.

Рассмотрим типичную принципиальную схему непрерывного стабилизатора (рис. 2.84, а). рис. 2.84 а
Эта схема соответствует приведенной выше структурной схеме последовательного стабилизатора. Для того чтобы выполнить наиболее просто анализ этой схемы на основе тех допущений, которые были рассмотрены при изучении операционного усилителя,изобразим эту схему по-другому. При этом цепи питания операционного усилителя для упрощения рисунка изображать не будем. рис. 2.84 б
Из схемы (рис. 2.84, б) очевидно, что на элементах R2, R3, DA и VT построен неинвертирующий усилитель на основе ОУ с выходным каскадом в виде эмиттерного повторителя на транзисторе VT, а входным напряжением для него является выходное напряжение параметрического стабилизатора напряжения на элементах R1 и VD. В соответствии с указанными выше допущениями получаем:

uR3= uст, т.е. iR3· R3= uст

uR2 = uR3 – uвых

iR2 = − iR3 = − uст/ R3

Подставляя выражение для iR2 в предыдущее уравнение, получим − uст/ R3· R2= uст – uвых. Следовательно, uвых = uст· ( 1 + R2/ R3)

Последнее выражение в точности повторяет соответствующие выражения для неинвертирующего усилителя (входным напряжением является напряжение uст).

Полезно отметить, что ООС охватывает два каскада — на операционном усилителе и на транзисторе. Рассматриваемая схема является убедительным примером, демонстрирующим преимущество общей отрицательной обратной связи по сравнению с местной.

Основным недостатком стабилизаторов с непрерывным регулированием является невысокий КПД, поскольку значительный расход мощности имеет место в регулирующем элементе, так как через него проходит весь ток нагрузки, а падение напряжения на нем равно разности между входным и выходным напряжениями стабилизатора.

В конце 60-х годов стали выпускать интегральные микросхемы компенсационных стабилизаторов напряжения с непрерывным регулированием (серия К142ЕН). В эту серию входят стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением, с регулируемым выходным напряжением и двухполярным и входным и выходным напряжениями. В тех случаях, когда через нагрузку необходимо пропускать ток, превышающий предельно допустимые значения интегральных стабилизаторов, микросхему дополняют внешними регулирующими транзисторами.

Некоторые параметры интегральных стабилизаторов приведены в табл. 2.1, а вариант подключения к стабилизатору К142ЕН1 внешних элементов — на рис. 2.85. рис. 2.85 Таблица 2.1
Резистор R предназначен для срабатывания защиты по току, а R1 — для регулирования выходного напряжения. Микросхемы К142УН5, ЕН6, ЕН8 являются функционально законченными стабилизаторами с фиксированным выходным напряжением, но не требуют подключения внешних элементов.

Импульсные стабилизаторы напряжения в настоящее время получили распространение не меньшее, чем непрерывные стабилизаторы.

Благодаря применению ключевого режима работы силовых элементов таких стабилизаторов, даже при значительной разнице в уровнях входных и выходных напряжений можно получить КПД, равный 70 − 80 %, в то время как у непрерывных стабилизаторов он составляет 30 − 50%.

В силовом элементе, работающем в ключевом режиме, средняя за период коммутации мощность, рассеиваемая в нем, значительно меньше, чем в непрерывном стабилизаторе, так как хотя в замкнутом состоянии ток, протекающий через силовой элемент, максимален, однако падение напряжения на нем близко к нулю, а в разомкнутом состоянии ток, протекающий через него, равен нулю, хотя напряжение максимально. Таким образом, в обоих случаях рассеиваемая мощность незначительна и близка к нулю.

Малые потери в силовых элементах приводят к уменьшению или даже исключению охлаждающих радиаторов, что значительно уменьшает массогабаритные показатели. Кроме того, использование импульсного стабилизатора позволяет в ряде случаев исключить из схемы силовой трансформатор, работающий на частоте 50 Гц, что также улучшает показатели стабилизаторов.

К недостаткам импульсных источников питания относят наличие пульсаций выходного напряжения.

Рассмотрим импульсный последовательный стабилизатор напряжения (рис. 2.86). рис. 2.86
Ключ S периодически включается и выключается схемой управления (СУ) в зависимости от значения напряжения на нагрузке. Напряжение на выходе регулируют, изменяя отношение tвкл / tвыкл, где tвкл, tвыкл — длительности отрезков времени, на которых ключ находится соответственно во включенном и выключенном состояниях. Чем больше это отношение, тем больше напряжение на выходе.

В качестве ключа S часто используют биполярный или полевой транзистор.

Диод обеспечивает протекание тока катушки индуктивности тогда, когда ключ выключен и, следовательно, исключает появление опасных выбросов напряжения на ключе в момент коммутации. LC-фильтр снижает пульсации напряжения на выходе.

Ещё одно интересное видео о стабилизаторах:

2.5.1. Интегральные стабилизаторы напряжения непрерывного действия

Стабилизаторы напряжения (СН) наиболее многочисленны в классе интегральных схем для ВИП. Они, как правило, объединяют несколько функций: основную — стабилизации напряжения и вспо­могательные — фильтрации помех и защиты от различных видов пе­регрузок. Почти все существующие за рубежом интегральные СН — последовательные компенсационные стабилизаторы напряжения непрерывного действия. Схемы стабилизаторов напряжения в инте­гральном исполнении включают три основных функциональных эле­мента: источник опорного напряжения (ИОН), последовательный регулирующий элемент (РЭ) и схему сравнения и усиления посто­янного тока (УПТ). Кроме того, в состав интегральных микросхем обычно вводятся узлы защиты от тепловых и электрических пере­грузок.

Выходное напряжение СН (или часть выходного напряжения) сравнивается с опорным. Разность напряжений усиливается УПТ и подается на регулирующий элемент (мощный проходной транзис­тор), сопротивление которого меняется так, чтобы напряжение на выходе СН поддерживалось неизменным. К наиболее важным экс­плуатационным параметрам стабилизаторов относятся:

Uвых.ном — номинальное выходное напряжение;Iнmаx— максимально допустимый ток нагрузки;

Uвх.лгая — максимально допустимое входное напряжение;

Ррас.тал: — максимально допустимая мощность рассеивания.

Стабилизаторы напряжения с фиксированным значением выход­ного напряжения предназначены для поддержания одной определен­ной величины £Лшх.ном на постоянном уровне при воздействии раз­личных дестабилизирующих факторов. Они отличаются схемотехни­ческой и функциональной сложностью, не требуют использования внешних компонентов и имеют корпуса с небольшим числом выво­дов (3 — 4). Появление таких СН коренным образом изменило кон­струкцию источников питания во многих областях применения и дало возможность располагать их непосредственно на схемных платах.

В табл. 2.7 представлены основные типы монолитных СН с фик­сированным значением ивых,мм. Большинство ИМС этой группы является стандартными приборами и изготовляется многими фирмами. Как правило, каждый тип представляет собой целую серию приборов с различными значениями выходных напря­жений и максимальных токов нагрузки. Последние две цифры в ти­пе приборов, включенных в таблицу, обозначенные <ОО> и <XX>, соответствуют значениям UВЫх.ном. Одними из первых 3-выводн.ых интегральных СН на фиксированное значение UВых.ном = 5 В были приборы типаLM309 фирмыNationalSemiconductor. В составе схемыLM109 содержатся устройства защиты от перегрузки.

Впоследствии фирма Fairchildразработала серию приборов цА7800 и цА78НУОО, которые при той же нагрузочной способности обеспечивают несколько значений выходных напряжений.

До последнего времени максимальный ток нагрузки для ИМС СН с фиксированным UВЫх.ном в монолитном исполнении составлял 3 А (типLM123). В 1978, 1979 гг. появились сообщения о создании фирмойLambdaElectronicsряда более мощных ИМС, способных рассеивать мощность до 50 Вт приIПmах= 5 А с рядом выходных напряжений 5; 6; 8; 10; 15 В.

Таблица 2,7. Стабилизаторы напряжения с фиксированным выходным напряжением

Тип прибора

UВЫХ. НОМ, В

Uвх.так,В

Iнтах> мА

Тип корпуса

}lA78LOO

2,5; 6; 12; 15

30; 35

100

ТО-39

цС781 — 00

2,5; 6; 12; 15

30; 35

100

ТО-39, ТО-92

[AA79LOO

— 2 5; — 6; — 12;

— 30;

100

ТО-39, ТО-92

-15

— 35

ТВА 625А

5

20

100

ТО-39

ТВА435

8,5

20

100

ТО-39

ТВА625В

12

27

100

ТО-39

ТВА625С

15

27

100

ТО-39

LM78LXX

5; 8; 12; 15; 18;

30

100

ТО-5

24

LM340LXX

5; 6; 8; 10; 12;

35

100

ТО-92, ТО-39,

15; 18; 24

CN40

LM342

5; 6; 8; 10; 12;

35

250

ТО-202, МР-577

15; 19; 24

LH0075

5; 6; 8; 10; 12;

32

200

ТО-8

15; 18

LH0076

— 3; — 5; — 6; — 8;

— 30

200

ТО-8

— 9} — 12; — 15;

— 18

SL7800

5; 6; 8; 12; 15;

30; 45

250

ТО-39

18; 20; 24; 30

ESM700

10

16,5

250

ТО- 126

L192

5; 12; 15; 24

40

250, 500

ТО-202

ESM1410

10

27

450

ТО- 126

TDA1415

15

27

450

F-078

TDA1412

12

27

500

ТО- 126

L131

15

27

500

ТО- 126

LM341

5; 6; 8; 12; 15;

35

500

ТО-220

18; 24

М-А78МОО }

5; 6; 8; 12

35; 40

500

ТО-220, ТО-39

SL78MOO}

15; 18; 20; 24

МС78МОО j

ЦА78СОО

8; 10; 12; 15; 17;

500

ТО-3

18; 20; 22; 24

цА79МОО )

— 5; -6; -8;

— 35

500

ТО-220

МС79МОО [

-12; -15; -18;

— 40

ТО-39

]

— 20; — 24

ESM1406

6

20

550

ТО- 126

IDA1405

5

20

600

ТО- 126

МС7700

5; 6; 8; 12; 15;

35;

750

ТО-5

18; 20; 24

40

SFC2800L

5;6;8;12;15; 20;24

35; 40

750

ТО-220

L130

12

27

1000

ТО- 126

Продолжение табл. 2.7

Тип прибора

UВЫХ. НОМ,

a

<

a S

и

Ш 2)

< s

H

a

S

к

Тип корпуса

М А 7800 л МС7800 |

5; 6; 8; 12; 15;

35; 40

1000

ТО-220, ТО-3

SL7800 |

18; 24; 30

TDB7800J

МА7900 ] МС7900 1

— 5; — 6; — 8; — 12; — 15; — 18; — 24; — 30

— 35; — 40

1000

ТО-220 ТО-3

LM340

5; 6; 8; 12; 15;

35;

1000

ТО-220

18; 24

40

ТО-3

SFC2109}

SFC2209

5

35

1000

ТО-3

SFC2309j

LM109

LM209

LM309 мА109 мА209

5

35

1000

ТО-3, ТО-5

мА309MLM109

MLM209

5

35

1000

ТО-3

MLM309

TDB1200

— 5; — 12; — 15

— 25

1000

L129

5

20

1200

LM120

— 5; — 5,2; — 12;

— 25;

1500

LM220

— 15

-35;

ТО-3, ТО-5

LM320

— 40

ТО-220

LAS1500

5; 8; 10; 12; 15;

35;

1500

ТО-3

LAS 1800 j

18; 20; 24 ;28

40;

ТО-220

LAS 1600

5; 6; 8; 10; 12;

30; 35

2000

ТО-3

14; 15

TDB0123 1

TDC0123 1 Т DEO! 23 j

5

30

3000

ТО-3

LM123j

LM223 ч

LM323 j

SG123 1

5

20

3000

ТО-3

SG223J

LM145}

LMLH5

— 5; — 5,2

— 20

3000

ТО-3

LM315 J

LAS 1403

5; 6; 8; 10; 12; 15

35; 40

3000

ТО-3

LAS1900

5; 6; 8; 10; 12; 15

30

5000

ТО-3

LAS3905

5

30

8000

ТО-3

Некоторые интегральные СН специально предназначены для получения напряжения отрицательной полярности, например серии мA7900.

Наряду со СН на фиксированное Uвых.номширокое распростра­нение получили монолитные стабилизаторы с регулируемым выход­ным напряжением. ЗначенияUвых.номустанавливаются внешним ре­гулировочным резистором.

В табл. 2.8 представлены основные типы монолитных стабилиза­торов напряжения с регулируемым Uвых.ном.

В 1975 г. был начат промышленный выпуск интегральных схем серии LM117/217/317, которые могут работать при <плавающем по­тенциале> и стабилизировать напряжение до нескольких сот вольт при условии, что разность напряжений между входом и выходом не превышает 40 В. Эти микросхемы рассчитаны наIНmax=1,5 А и имеют схему защиты от короткого замыкания.

Для большинства аналоговых схем требуется источник питания с напряжениями обеих полярностей.

Интегральные стабилизаторы с двухполярным выходом пред­ставлены в табл. 2.9. Стабилизаторы напряжения серий LM125,LM126 иLM127 имеют внутреннюю схему защиты от тепловой пе­регрузки, а регулировка уровня ограничения тока может осуществ­ляться извне. Нестабильность выходного напряжения(Ки) и не­стабильность по току(Ki) составляют в среднем 0,06 %.

В ИМС типа МС1468 фиксированные значения выходных на­пряжений ±15 В при разбалансе менее 1 % задаются внутренней схемой, но их можно регулировать с помощью внешних элементов в интервале от ±8 до ±20 В.

Возможность внешней регулировки в интервале от ±8 до ±23 В предусмотрена и в ИМС типа SG1501. В регулируемом стабилизатореSG1502 с двумя выходными напряжениями обеспе­чена возможность независимой регулировки положительного и от­рицательного выходных напряжений в пределах от ±10 до ±28 В. ЗначенияКи иKi стабилизатораSG1502 в среднем не превышают ОД %.

7805 стабилизатор — трехвыводные стабилизаторы напряжения

Устройства, которые входят в схему блока питания, и поддерживают стабильное выходное напряжение, называются стабилизаторами напряжения. Эти устройства рассчитаны на фиксированные значения напряжения выхода: 5, 9 или 12 вольт. Но существуют устройства с наличием регулировки. В них можно установить желаемое напряжение в определенных доступных пределах.

Большинство стабилизаторов предназначены на определенный наибольший ток, который они выдерживают. Если превысить эту величину, то стабилизатор выйдет из строя. Инновационные стабилизаторы оснащены блокировкой по току, обеспечивающей выключение устройства при достижении наибольшего тока в нагрузке и защищены от перегрева. Вместе со стабилизаторами, которые поддерживают положительное значение напряжения, есть и устройства, действующие с отрицательным напряжением. Они применяются в двухполярных блоках питания.

Стабилизатор 7805 изготовлен в корпусе, подобном транзистору. На рисунке видны три вывода. Он рассчитан на напряжение 5 вольт и ток 1 ампер. В корпусе есть отверстие для фиксации стабилизатора к радиатору. Модель 7805 является устройством положительного напряжения.

Зеркальное отображение этого стабилизатора — это его аналог 7905, предназначенный для отрицательного напряжения. На корпусе будет положительное напряжение, на вход поступит отрицательное значение. С выхода снимается -5 В. Чтобы стабилизаторы работали в нормальном режиме, нужно подавать на вход 10 вольт.

Распиновка

Стабилизатор 7805 имеет распиновку, которая показана на рисунке. Общий вывод соединен с корпусом. Во время установки устройства это играет важную роль. Две последние цифры обозначают выдаваемое микросхемой напряжение.

Стабилизаторы для питания микросхем

Рассмотрим методы подключения к питанию цифровых приборов, сделанных самостоятельно, на микроконтроллерах. Любое электронное устройство требует для нормальной работы правильное подключение питания. Блок питания рассчитывается на определенную мощность. На его выходе устанавливается конденсатор значительной величины емкости для выравнивания импульсов напряжения.

Блоки питания без стабилизации, применяемые для роутеров, сотовых телефонов и другой техники, не сочетаются с питанием микроконтроллеров напрямую. Выходное напряжение этих блоков изменяется, и зависит от подключенной мощности. Исключением из этого правила являются зарядные блоки для смартфонов с USB портом, на котором выходит 5 В.

Схема работы стабилизатора, сочетающаяся со всеми микросхемами этого типа:

Если разобрать стабилизатор и посмотреть его внутренности, то схема выглядела бы следующим образом:

Для электронных устройств не чувствительных к точности напряжения, такой прибор подойдет. Но для точной аппаратуры нужна качественная схема. В нашем случае стабилизатор 7805 выдает напряжение в интервале 4,75-5,25 В, но нагрузка по току не должна быть больше 1 А. Нестабильное входное напряжение колеблется в интервале 7,5-20 В. При этом выходное значение будет постоянно равно 5 В. Это является достоинством стабилизаторов.

При возрастании нагрузки, которую может выдать микросхема (до 15 Вт), прибор лучше обеспечить охлаждением вентилятором с установленным радиатором.

Работоспособная схема стабилизатора:

Технические данные:

  • Наибольший ток 1,5 А.
  • Интервал входного напряжения – до 40 вольт.
  • Выход – 5 В.

Во избежание перегрева стабилизатора, необходимо поддерживать наименьшее входное напряжение микросхемы. В нашем случае входное напряжение 7 вольт.

Лишнюю величину мощности микросхема рассеивает на себе. Чем выше входное напряжение на микросхеме, тем выше потребляемая мощность, которая преобразуется в нагревание корпуса. В итоге микросхема перегреется и сработает защита, устройство отключится.

Стабилизатор напряжения 5 вольт

Такое устройство имеет отличие от аналогичных приборов в своей простоте и приемлемой стабилизации. В нем использована микросхема К155J1А3. Этот стабилизатор использовался для цифровых устройств.

Устройство состоит из рабочих узлов: запуска, источника образцового напряжения, схемы сравнения, усилителя тока, ключа на транзисторах, накопителя индуктивной энергии с коммутатором на диодах, фильтров входа и выхода.

После подключения питания начинает действовать узел запуска, который выполнен в виде стабилизатора напряжения. На эмиттере транзистора возникает напряжение 4 В. Диод VD3 закрыт. В итоге включается образцовое напряжение и усилитель тока.

Ключ на транзисторах закрыт. На выходе усилителя образуется импульс напряжения, который открывает ключ, пропускающий ток на накопитель энергии. В стабилизаторе включается схема отрицательной связи, устройство переходит в режим работы.

Все применяемые детали тщательно проверяются. Перед установкой на плату резистора, его значение делают равным 3,3 кОм. Стабилизатор вначале подключают на 8 вольт с нагрузкой 10 Ом, далее, при необходимости устанавливают его на 5 вольт.

Введение в полностью интегрированные регуляторы напряжения (FIVR) On Maximus VI | ROG

Полностью интегрирован?

В процессоре LGA1150 Core этого поколения Intel перенесла регулировку напряжения на CPU. Ранее это означало, что на материнской плате было пять отдельных входных напряжений: Vcore, Vgpu, VCCSA, VCCIO и PLL; но теперь они являются частью самого пакета ЦП. Интегрируя их, Intel может применить еще более точный контроль к состояниям питания, поскольку реактивная задержка на кристалле уменьшается.FIVR

Но я все еще вижу VRM на ваших материнских платах!

Это правда, потому что входное напряжение все еще требуется. Блок питания обеспечивает 12 В, который должен быть понижен и «очищен», прежде чем он может быть использован процессором. Требуется одиночное очень низкое пульсационное входное напряжение . В то время как материнские платы без разгона, такие как серии H87 и H81, требуют не более стандартного количества VRM, поскольку требования к максимальной мощности точно известны, на разгонных материнских платах Z87 энергопотребление все еще экспоненциально больше, чем обычно.Это означает, что первоклассное качество и жестко регулируемые VRM остаются неотъемлемой частью уравнения разгона. Качественное входное напряжение = успешный разгон. Что касается памяти, ее DDR3 остается такой же, как и раньше (хотя с новой опцией использовать DDR3L при напряжении 1,35 В), поэтому она контролируется извне существующей системой DIGI + VRM. Хорошая новость заключается в том, что разгон памяти на Haswell лучше, чем когда-либо, с частотой 2400 МГц, которая считается «обычной» для процессоров серии K.

Extreme Engine DIGI + III

Чтобы обеспечить качественное входное напряжение, неизбежно требуется качественная система VRM.В серии Maximus VI новый Extreme Engine DIGI + III справляется с этим, покрывая как процессор, так и память новым набором инструментов, который включает в себя полевые МОП-транзисторы NexFET, дроссели BlackWing и конденсаторы 10k Black Metal.

NexFET, BlackWing и 10k черные металлические колпачки

В то время как черные металлические колпачки 10 тыс. Шт. — это опрокидывание серий Maximus V и Rampage IV, NexFET представляют собой сверхвысокоэффективный, полностью интегрированный пакет MOSFET, а дроссели BlackWing на 60 А разработаны специально для ROG (у них мало ASUS логотипы на них!), Где внешняя рябь дизайн увеличивает площадь поверхности для охлаждения.M6E-Extreme-Engine-III

Активный частотный режим

Другим новым дополнением является активный частотный режим. Ранее вы могли установить частоту DIGI + VRM от 200 до 800 Гц, на которой будут работать VRM, с более высокими частотами, дающими более реактивную, но более энергоемкую систему. Теперь ROG вводит активный частотный режим, который устанавливает диапазон частот VRM, в зависимости от тока в системе. В режимах с низким энергопотреблением частота уменьшается, чтобы уменьшить общую мощность, но при высоких значениях тока увеличивается частота, чтобы удовлетворить потребности в разгоне.Мы расскажем подробнее о низкоуровневой работе ROG BIOS в следующих статьях.

Ключевой урок: VCCIN = +0,4 VCore

Intel определяет спецификацию VCCIN (называемую «Возможное входное напряжение ЦП» в BIOS ROG) в отношении ЦП Vcore следующим образом:

  • Менее 0,4 В — не рекомендуется. Нестабильность почти гарантирована
  • 0,4 В — идеальное значение
  • 0,4-0,6 В — общий диапазон «ОК»
  • свыше 0,6 В — не рекомендуется, так как может произойти долговременное повреждение
  • Вообще говоря, более высокий VCCIN может вызвать более высокую температуру процессора

Поскольку все 5 внутренних силовых шин подключены к одному VCCIN, ниже 0.Разница в 4 В не рекомендуется, поскольку высокая нагрузка на входное напряжение приведет к падению напряжения, которое может привести к тому, что оно будет ниже внутренних напряжений. Это приведет к блокировке системы. Выше безопасного диапазона может привести к долгосрочному повреждению из-за большей, чем необходимо, разности потенциалов. Это та же самая причина, почему напряжение DDR3 не должно превышать 1,5 В, так как CPU Uncore может быть поврежден. Из-за небольшой разности напряжений Maximus VI Extreme теперь имеет 8 ступеней калибровки линии нагрузки VCCIN по сравнению с 5 в предыдущем поколении, чтобы более точно модерировать его VCCIN в соответствии с обнаруженной нагрузкой.Почему важна информация об этом фонде? Узнайте в части 2 в ближайшее время.

,

Модуль регулятора напряжения (VRM) — WikiChip

Модуль регулятора напряжения ( VRM ) — это электронная схема, которая регулирует и понижает ступенчатое напряжение от своего входа (например, шины питания системы) до его выхода (например, интегральных схем). В контексте типичного компьютера VRM преобразует шину питания 12/5/3,3 В постоянного тока, которая поступает от блока питания, в значительно более низкое рабочее напряжение интегральной схемы (например, 0,8 В, 1 В, 1,2 В). VRM, как правило, реализованы в виде переключающего регулятора, такого как понижающий преобразователь, из-за их эффективности.

Обзор [редактировать]

однофазный [править]

Обычно схема VRM обычно реализуется как понижающий преобразователь, но это не единственный способ ее разработки. Показана базовая схема схемы VRM. На левой стороне находится типичное 12 В, которое поступает от блока питания. Перед точкой A есть два полевых МОП-транзистора, нижняя и верхняя стороны, которые служат фактическими переключателями. Слева от точки B находится дроссель (или фильтрующий индуктор).

Цель схемы состоит в том, чтобы взять напряжение источника питания, которое составляет 12 В перед точкой A , и преобразовать его в гораздо более низкое рабочее напряжение CPU или GPU в точке B , которое приблизительно равно 1,2 В.

Операция [править]

Когда переключатель на стороне высокого уровня замкнут, напряжение в точке A становится равным 12 В, но напряжение на другой стороне индуктора не изменяется мгновенно, вместо этого индуктор продолжает сопротивляться изменению тока.Когда 12 В подается на индуктор, индуктор создает магнитное поле, которое создает падение напряжения на выходной клемме. Когда индуктор создает большее магнитное поле (т.е. заряжается), падение напряжения становится все меньше и меньше, пока он не зарядится полностью и не достигнет напряжения

.
Стабилизат

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *