Analog Devices: новые стабилизаторы и микросхемы управления питанием — Компоненты и технологии

На современном рынке электронных компонентов в последнее время все больше и больше становятся востребованными стабилизаторы и микросхемы управления питанием компании Analog Devices.

В статье дан краткий обзор новых и наиболее интересных микросхем этой фирмы, появившихся за последний год.

Линейные стабилизаторы

Маломощный импульсный стабилизатор ADP120 был анонсирован в конце 2008 г. и вышел в серию в начале 2009 г. Данная микросхема представляет новое поколение линейных стабилизаторов с малым падением напряжения. В основу ее работы положена классическая схема с усилителем тока на полевом транзисторе с малым сопротивлением сток/исток. Упрощенная функциональная схема стабилизатора показана на рис. 1. Микросхема имеет следующий функционал: защиту от короткого замыкания на выходе, перегрева, схему переключения стабилизатора в дежурный режим и его отключения при переходе границы входного напряжения ниже определенного заданного порога, например для предотвращения глубокого разряда аккумуляторов.

Рис. 1. Функциональная схема ADP120

Основные параметры стабилизатора ADP120:

• Диапазон входных напряжений — 2,3-5,5 В.
• Диапазон выходных напряжений — 1,2-3,3 В.
• Максимальный ток нагрузки — 100 мА.
• Точность поддержания выходного напряжения — 2% (во всем диапазоне тока и температуры).
• Максимальный ток потребления — 22 мкА.
• Подавление помех по питанию — 70 дБ (на частоте 10 кГц).
• Уровень шума — 40 мкВ эфф. (при выходном напряжении 1,2 В).
• Падение напряжения вход/выход — 60 мВ.
• Диапазон рабочих температур -40.. . + 125 °С.
• Тип корпуса — 5-TSOT, 4-WLCSP.

Пример схемы включения показан на рис. 2. Стабилизатор специально спроектирован для работы с конденсаторами с малыми значениями емкости. Это позволяет применить керамические конденсаторы малых габаритов и сэкономить место на печатной плате. Но для надежной и стабильной работы стабилизатора рекомендуются к применению конденсаторы с характеристиками ТКЕ типов X5R, X7R с рабочими напряжениями от 6,3 В и выше и, напротив, не рекомендуются с ТКЕ типов Y5V и Z5U. При применении микросхемы ADP120 в корпусе WLCSP и двух конденсаторов размера 0603 можно построить стабилизатор, чьи размеры будут всего лишь 3,5х 1,6 мм.

Рис. 2. Схема включения ADP120

В микросхеме реализована функция отключения выхода при переходе границы входного напряжения ниже определенного порога. В данном случае он равен 2,2 В. Также, при желании, микросхему можно отключать принудительно, подав на вывод EN уровень логического нуля. В корпусах таких же типов и с очень похожими параметрами, но с максимальным током нагрузки 150 мА, доступны стабилизаторы серии ADP121.

Микросхемы ADP220 и ADP221 являются сдвоенным вариантом микросхем ADP120 и ADP121 и выпускаются только в корпусе WLCSP. Стабилизаторы обеспечивают максимальный ток в нагрузке до 200 мА на один канал, обладают низким уровнем шума и высоким значением подавления помех (до 76 дБ) и доступны с разными значениями выходных напряжений в каналах. Пример схемы включения ADP220 и ADP221 показан на рис.

3.

Рис. 3. Схема включения микросхем ADP220/221

Важно отметить, что микросхемы стабилизаторов Analog Devices в корпусе 5-TSOT являются полностью функциональными аналогами подобных микросхем других компаний и могут не только с успехом их заменять, обеспечивая заявленные производителем характеристики, но и предлагают лучшие параметры, например, по точности поддержания выходного напряжения, и расширенный диапазон рабочих температур.

Основное назначение таких микросхем — это работа в портативной аппаратуре, с питанием от батарей и аккумуляторов. Но благодаря их универсальности, отличным параметрам и высокой рабочей температуре стабилизаторы можно применять в цепях, критичных к качеству питания. Это могут быть высокочастотные узлы и блоки (синтезаторы частот с ФАПЧ, РЧ-усилители, смесители и т. п.), прецизионные операционные усилители, АЦП и ЦАП высокой точности.

В номенклатуре продукции Analog Devices также есть мощные линейные стабилизаторы с максимальным током нагрузки до 2 А, например ADP1740 и ADP1741.

Микросхемы имеют традиционную структуру с дополнительной защитой от протекания обратного тока (рис. 4).

Рис. 4. Структурная схема ADP1740

Из дополнительных функций стоит отметить режим «мягкого старта» для исключения бросков тока при включении. Режим и принцип его работы показаны на рис. 5. Имеется выход индикации аварии — PG. Пример схемы включения ADP1740 представлен на рис. 6, а его регулируемая версия ADP1741 — на рис. 7. Микросхемы выпускаются в миниатюрном корпусе 16-LFCSP с металлизированной подложкой для отвода тепла, а входы и выходы объединены — для обеспечения максимального тока в нагрузке и снижения падения напряжения.

Рис. 5. Работа в режиме «мягкого старта»

Рис. 6. Схема включения ADP1740

Рис. 7. Схема включения ADP1741

Стабилизаторы доступны с семью фиксированными выходными напряжениями (ADP1740) и обладают следующими основными характеристиками:

• Диапазон входных напряжений — 1,6-3,6 В.
• Диапазон выходных напряжений — 0,75-3,0 В.
• Максимальный ток нагрузки — 2 А.
• Точность поддержания выходного напряжения — 2% (во всем диапазоне температуры и тока).
• Максимальный ток потребления — 22 мкА.
• Максимальное падение напряжения — 160 мВ (при максимальном выходном токе).
• Подавление помех по питанию — 65 дБ (на частоте 10 кГц).
• Уровень шума — 23 мкВ эфф. (при выходном напряжении 0,75 В).
• Диапазон рабочих температур — 40.. .+125 °С.
• Тип корпуса — 16-LFCSP.

У читателя может возникнуть вопрос, а для чего выпускать мощные стабилизаторы с такими низкими входными напряжениями? Но в этом и заключается главная особенность данных компонентов, разработанных инженерами фирмы Analog Devices. Преследуемая ими цель — получение более высокого значения КПД стабилизатора. На рис. 6 видно, что при входном напряжении 1,8 В можно получить на выходе 1,5 В. Разработчик микросхем рекомендует использовать именно такие стабилизаторы, если необходимо получить низкие напряжения питания при больших токах.

Сравним КПД стабилизаторов. Если есть необходимость в нескольких напряжениях питания для ядра и периферии, например, 1,8 и 1,5 В из входного 3,3 В, то стандартное решение: поставить два стабилизатора и запитать их от 3,3 В. Но, применив стабилизатор с низким падением напряжения и получив 1,5 из 1,8 В, получаем выигрыш в КПД на 30-40% по сравнению со стандартным решением, что позволяет отказаться от элементов дополнительного отвода тепла или принудительного охлаждения.

Основное назначение микросхем ADP1740 и ADP1741 — совместная работа с ПЛИС, процессорами, памятью, синтезаторами частот прямого цифрового синтеза, их применяют в телекоммуникационном и промышленном оборудовании. Требования, предъявляемые к качеству конденсаторов, такие же, как и в предыдущем случае. Более подробную информацию можно найти в описании на микросхему.

Отдельного внимания заслуживает линейный стабилизатор ADP1720. Его уникальность заключается в большом входном напряжении — до 28 В, но максимальный ток, который он может отдать в нагрузку, равен 50 мА. Схема включения показана на рис. 8. Стабилизатор предназначен для работы, прежде всего, в промышленной электронике с питанием от 12-24 В, в устройствах с нестабильными питанием и схемах дежурного режима. Существует два варианта исполнения данной микросхемы: с фиксированными выходными напряжениями (3,3 и 5 В) и в регулируемой версии (1,225-5,0 В). В микросхему встроена защита от короткого замыкания и перегрева. Из функциональных особенностей стоит отметить возможность перевода микросхемы в спящий режим.

Рис. 8. Схема включения ADP1720

Основные параметры ADP1720:

• Диапазон входных напряжений — 4-28 В.
• Диапазон выходных напряжений — 1,225-5,0 В.
• Максимальный ток нагрузки — 50 мА.
• Точность поддержания выходного напряжения — 2% (во всем диапазоне температуры и тока).
• Максимальный ток потребления — 2,1 мА.
• Максимальное падение напряжения — 480 мВ (при максимальном выходном токе).
• Подавление помех по питанию — 50 дБ (на частоте 10 кГц).
• Уровень шума — 124 мкВ эфф. (при выходном напряжении 1,6 В).
• Диапазон рабочих температур -40.. . + 125 °С.
• Тип корпуса — 8-MSOP.

Описанные в статье линейные стабилизаторы представлены как новинки для минимального и максимального значения выходных токов (табл. 1). Существует множество подобных микросхем на различные токи и выходные напряжения.

Таблица 1. Линейные стабилизаторы напряжения

 

Импульсные стабилизаторы со встроенными силовыми транзисторами

Теперь рассмотрим новые импульсные стабилизаторы со встроенными силовыми ключами и начнем с ADP2105, ADP2106 и ADP2107.

Эти микросхемы представляют собой синхронные, понижающие DC/DC-стабилизаторы в компактном корпусе LFCSP размером 4х4 мм, их рабочая частота — 1,2 МГц. При средних и больших токах нагрузки микросхемы используют режим ШИМ с постоянной частотой. Для обеспечения продолжительного срока службы батарей и аккумуляторов в портативной аппаратуре такая микросхема сама включает частотную модуляцию при небольших нагрузках. ADP2105, ADP2106 и ADP2107 предназначены для работы совместно с процессорами, ПЛИС, БМК, микроконтроллерами в промышленной, портативной и стационарной аппаратуре различного назначения.

На рис. 9 показан пример включения микросхемы ADP2107-ADJ, то есть регулируемой версии с внешним резистивным делителем в цепи обратной связи. А на рис. 10 показан график зависимости КПД от тока нагрузки. Видно, что на средних токах КПД достигает уровня «97 %.

Рис. 9. Схема включения ADP2107

Рис. 10. Зависимость КПД от тока нагрузки

Микросхемы работают при входных напряжениях от 2,7 до 5,5 В и доступны со следующим диапазоном выходных напряжений: 3,3; 1,8; 1,5 и 1,2 В, а также в регулируемой версии с максимальным током нагрузки 1 А (ADP2105), 1,5 A (ADP2106) и 2 A (ADP2107). При переводе в спящий режим микросхема отключается и потребляет ток менее 0,1 мкА от входного источника питания. К другим особенностям относится автоматическое отключение для предотвращения глубокого разряда аккумуляторов и «мягкий старт» при включении. Микросхемы доступны в корпусе 16-LFCSP и предназначены для работы в расширенном температурном диапазоне от -40 до +125 °С.

Что касается более высокочастотных стабилизаторов напряжения, то из новинок можно назвать ADP2108 и ADP2109. Они предназначены для работы в цепях с динамической нагрузкой (контроллеры, процессоры, преобразователи, передатчики и т. п.) с токами нагрузки до 600мА.

Высокая частота преобразования 3 МГц и наличие встроенного ключа требует всего три внешних миниатюрных пассивных элемента. В основу работы положена ШИМ с контролем частоты, что позволяет получить КПД до 95%. Для обеспечения продолжительной работы батарей или аккумуляторов микросхема сама изменяет частоту при малой нагрузке.

Стабилизаторы работают в диапазоне входных напряжений 2,3-5,5 В, что позволяет использовать один литиевый, литиево-полимерный или другие аккумуляторы, либо, например, питать устройство от шины USB или иных источников. Максимальный ток нагрузки до 600 мА гарантируется в полном диапазоне входных напряжений, а выходные напряжения находятся в диапазоне 1,0-3,3 В. Также имеется уже ставшее обычным автоматическое отключение для предотвращения глубокого разряда батарей и «мягкий старт» при включении. В микросхему ADP2109 дополнительно встроен ключ для разряда выходного конденсатора.

Микросхемы производятся в корпусах 5-TSOT и 5-WLCSP (для ADP2109 — только 5-WLCSP) и предназначены для работы в диапазоне температур от -40… + 85 °С. Пример схемы включения ADP2108 показан на рис. 11.

Рис. 11. Схема включения ADP2108/09

В качестве примера еще более высокочастотных стабилизаторов в линейке продукции Analog Devices можно привести микросхему ADP2121. Частота работы преобразователя равна 6 МГц, что позволяет снизить размер и номинал индуктивности еще в несколько раз: до 0,47 мкГн. Схема включения ее не отличается от описанных микросхем ADP2108/9, а вариант топологии печатной платы и габариты стабилизатора с обвязкой показаны на рис. 12.

Рис. 12. Пример печатной платы стабилизатора на микросхеме ADP2121

Основные параметры ADP2121:

• Входное напряжение — 2,3-5,5 В.
• Выходное напряжение — 1,8, 1,82, 1,85, 1,875 В (фиксированное).
• Максимальный выходной ток — 500 мА.
• Частота преобразователя — 6 МГц.
• Ток потребления — 38 мкА (экономичный режим).
• КПД — 92%.
• Рабочий диапазон температур -40.. .+85 °С.
• Тип корпуса — 6-WLCSP.

Особого внимания заслуживает анонсированный на момент написания статьи (август 2009 года) сдвоенный импульсный стабилизатор ADP2114. Микросхема представляет собой универсальный синхронный понижающий стабилизатор для работы в широком диапазоне токов нагрузки. Два независимых канала могут быть сконфигурированы как два канала с выходными токами 2 и 2 А (3 и 1 А) или как один канал с током до 4 А.

ШИМ-каналы работают со сдвигом фазы в 180° для уменьшения скачков входного тока и снижения емкости входных конденсаторов. Стабилизатор ADP2114 предназначен для работы совместно с процессорами, ПЛИС, БМК, в телекоммуникационной аппаратуре, промышленных компьютерах, медицинской технике и, несомненно, завоюет популярность во всем мире, что подтверждает большой интерес к этой микросхеме среди отечественных производителей еще до момента ее официального анонсирования на сайте Analog Devices.

Схема включения ADP2114 показана на рис. 13, а график зависимости КПД от тока в нагрузке представлен на рис. 14.

Рис. 13. Схема включения ADP2114

Рис. 14. Зависимость КПД от тока нагрузки

К особенностям данного стабилизатора следует отнести работу на частоте до 2 МГц. При низких токах нагрузки микросхема сама переключает частоту для получения более высокого КПД и снижения излучений. У этой микросхемы есть два вывода индикации нормальной работы, отключения, а также входы для установления режима «мягкого старта», встроенная защита от перегрева и короткого замыкания, отключения при понижении входного напряжения ниже определенного порога (2,65 В).

Краткие технические характеристики ADP2114:

• Диапазон входных напряжений — 2,75-5,5 В.
• Выходной ток нагрузки — 2 и 2 А, 3 и 1 А или до 4 А в режиме объединения каналов.
• Выходное напряжение — 0,8; 1,2; 1,5; 1,8; 2,5; 3,3 В или регулируемое от 0,6 В.
• Точность поддержания выходного напряжения — ±1,5 <%.
• Частота работы — 300, 600, 1200 кГц или внешняя синхронизация от 200 до 2000 кГц.
• Диапазон рабочих температур -40.. .+125 °С.
• Тип корпуса — 32-LFCSP.

На сайте компании Analog Devices доступно не только подробное описание на данный стабилизатор, но и пример печатной платы с топологией проводников и схема включения. При желании можно приобрести отладочную плату, фотография которой приведена на рис. 15.

Рис. 15. Внешний вид отладочной платы для микросхемы ADP2114

Новый интегральный стабилизатор ADP2118 является одноканальным вариантом микросхемы ADP2114 и обеспечивает максимальный ток в нагрузке 3 А (максимальный пиковый ток может достигать 6 А) и требует минимум внешних компонентов. Внутрь микросхемы интегрированы силовые FET-транзисторы с сопротивлением 40 и 75 мОм. Благодаря этому удалось добиться КПД 95%.

На рис. 16 показан пример включения ADP2118 для выходного напряжения 3,3 В.

Рис. 16. Пример включения ADP2118 для выходного напряжения 3,3 В

Основное назначение микросхемы ADP2118 — работа совместно с процессорами, ПЛИС, БМК в качестве источника стабильного напряжения для питания ядра, а также с микросхемами памяти.

Краткие технические характеристики ADP2118:

• Диапазон входных напряжений — 2,3-5,5 В.
• Выходной ток нагрузки — 3 А.
• Выходное напряжение — 1,0; 1,2; 1,5; 1,8; 2,5; 3,3 В или регулируемое от 0,6 В.
• Точность поддержания выходного напряжения — ±1,5%.
• Частота работы — 600, 1200 кГц или внешняя синхронизация от 600 до 1400 кГц.
• Диапазон рабочих температур -40.. . + 125 °С.
• Тип корпуса — 16-LFCSP. Остальные функциональные особенности такие же, как и у стабилизатора ADP2114. Более подробную информацию (все технические характеристики, графики и другие параметры микросхем ADP2114 и ADP2118) можно найти на сайте производителя.

В таблице 2 приведены краткие характеристики импульсных стабилизаторов напряжения со встроенными силовыми транзисторами.

Таблица 2. Импульсные стабилизаторы

Наименование	входное напряжение, в	Фиксированное выходное напряжение, в	Регулируемое выходное напряжение, в	Максимальный ток нагрузки, A	Пиковый ток, a	Ток потребления, мкА	Частота работы	Режим понижения напряжения	Режим повышения напряжения	Тип корпуса
АDP2121	2,3-5,5	4 предустановленное/1,8-1,875	—	0,5	1	36	6 МГц	Да	Нет	WLCSP-6
АDP3051	2,7-5,5	—	0,8-5,5	0,5	1	300	550 кГц	Да	Нет	MSOP-8
АDP2109	2,3-5,5	4 предустановленное/1,0-1,8	—	0,6	1,3	18	3 МГц	Да	Нет	WLCSP-5
АDP2108	2,3-5,5	11 предустановленное/1-3,3	—	0,6	1,3	19	3 МГц	Да	Да	WLCSP-5
АDP2102	2,7-5,5	8 предустановленное/0,8-1,875	0,8-3,3	0,6	1	99	3 МГц	Да	Нет	LFCSP-8
АDP2503	2,3-5,5	6 предустановленное/2,8-5	—	0,6	1	38	2,5 МГц	Да	Да	LFCSP-10
АDP2504	2,3-5,5	6 предустановленное/2,8-5	—	1	1,3	38	2,5 МГц	Да	Да	LFCSP-10
АDP2105	2,7-5,5	4 предустановленное/1,2-3,3	0,8-ивх	1	1,5	30	1,2 МГц	Да	Нет	LFCSP-16
АDP3050	3,6-30	2 предустановленное/3,3 и 5	1,25-12	1	1,5	1,5 мА	200 кГц	Да	Нет	SOIC-8
АDP1611	2,5-5,5	—	U„-20	1,2	1,2	600	1,2 МГц	—	Да	MSOP-8
АDP1610	2,5-5,5	—	U„-12	1,2	1,2	600	700 кГц или 1,2 МГц	Нет	Да	MSOP-8
АDP1612	1,8-5,5	—	U„-20	1,4	1,4	900	650 кГц, 1,3 МГц	Нет	Да	MSOP-8
АDP1111	2-30	3 предустановленное/3,3-12	1,2-U„	1,5	1,5	110	70 кГц	Да	Да	DIP-8, SOIC-8
АDP2106	2,7-5,5	4 предустановленное/1,2-3,3	0,8-U„	1,5	2,25	30	1,2 МГц	Да	Нет	LFCSP-16
АDP1613	2,5-5,5	—	U„-20	2	2	900	650 кГц, 1,3 МГц	Нет	Да	MSOP-8
АDP2107	2,7-5,5	4 предустановленное/1,2-3,3	0,8-U„	2	2,9	30	1,2 МГц	Да	Нет	LFCSP-16

Надежная работа прибора или устройства зависит не только от того, насколько точно стабилизатор может выдавать в нагрузку необходимое напряжение, но и от надежности самого стабилизатора. Существует много причин, по которым напряжение на выходе стабилизатора может отличаться от заданного. Это зависит от нагрузки и ее характера, температуры и влажности окружающей среды, режимов работы устройства и других факторов.

Для контроля правильной работы источника питания и устройства в целом среди номенклатуры производимых компанией Analog Devices микросхем существует множество мониторов напряжений (супервизоров) и секвенсоров (управление очередностью включения/отключения источников питания) с различной функциональностью и точностью. 

Окончание следует

Стабилизаторы тока » PRO-диод

Стабилизаторы тока

25.10.2013 | Рубрика: Электроника

Бывают случаи, когда необходимо пропускать стабильный ток через светодиоды, ограничить ток зарядки аккумуляторов или испытать источник питания, а реостата под рукой нет. В этом, и не только, случае помогут специальные схемотехнические решения ограничивающие, регулирующие и стабилизирующие ток. Далее подробно рассмотрены схемы стабилизаторов и регуляторов тока

Источники тока, в отличие от источников напряжения, стабилизируют выходной ток, изменяя выходное напряжение так, чтобы ток через нагрузку всегда оставался одинаковым.
Таким образом, источник тока отличается от источника напряжения, как вода отличается от суши. Типичное применение источников тока – питание светодиодов, зарядка аккумуляторов и т.п.
Внимание! Не путайте стабилизатор тока со стабилизатором напряжения! Это может плохо кончиться =)

Простой стабилизатор тока на КРЕНке

Для этого стабилизатора тока достаточно применить КР142ЕН12 или LM317. Это регулируемые стабилизаторы напряжения способные работать с токами до 1,5А, входными напряжениями до 40В и рассеивают мощность до 10Вт (при соблюдении теплового режима).
Схема и применение показаны на рисунках ниже

Стабилизатор тока на КР142ЕН12 (LM317)

Стабилизатор тока на КРЕН в качестве зярядного устройства

Собственное потребление данных микросхем относительно невелико – около 8мА и это потребление практически не меняется при изменении тока протекающего через крен или изменения входного напряжения. Как видим, в вышеприведенных схемах, стабилизатор LM317 работает как стабилизатор напряжения, удерживая на резисторе R3 постоянное напряжение, которое можно регулировать в некоторых пределах построечным резистором R2. В данном случае R3 называется токозадающим резистором. Поскольку сопротивление R3 неизменно, то ток через него будет стабильным. Ток на входе крен будет примерно на 8мА больше.

Таким образом, мы получили простой как веник стабилизатор тока, который может применяться как электронная нагрузка, источник тока для заряда аккумуляторов и т.п.

Интегральные стабилизаторы достаточно шустро реагируют на изменение входного напряжения. Недостаток же такого регулятора тока – весьма большое сопротивление токозадающего резистора R3 и как следствие необходимость применять более мощные и более дорогие резисторы.

Простой стабилизатор тока на двух транзисторах

Достаточно широкое распространение получили простенькие стабилизаторы тока на двух транзисторах. Основной минус данной схемы – не очень хорошая стабильность тока в нагрузке при изменении питающего напряжения. Впрочем, для многих применений сгодятся и такие характеристики.

Далее показана схема стабилизатора тока на транзисторе. В данной схеме токозадающим резистором является R2. При увеличении тока через VT2, увеличится напряжение на токозадающем резисторе R2, которое при величине примерно 0,5…0,6В начинает открывать транзистор VT1. Транзистор VT1 открываясь начинает закрывать транзистор VT2 и ток через VT2 уменьшается.

Стабилизатор тока на транзисторах

Зарядка аккумуляторов

Вместо биполярного транзистора VT2, можно применить MOSFET – полевой транзистор.

Стабилитрон VD1 выбирается на напряжение 8…15В и необходим в случаях, когда напряжение источника питания достаточно велико и может пробить затвор полевого транзистора. Для мощных MOSFET это напряжение составляет порядка 20В. Далее показана схема стабилизатора тока с использованием MOSFET.

Стабилизатор тока на полевом транзисторе

Нужно учитывать, что MOSFET открываются при напряжении на затворе не менее 2В, соответственно увеличивается и напряжение, необходимое для нормальной работы схемы стабилизатора тока. При зарядке аккумуляторов и некоторых других задачах вполне достаточно будет включить транзистор VT1 с резистором R1 непосредственно к источнику питания так, как это показано на рисунке:

Стабилизатор тока на полевом транзисторе

В схемах стабилизатора тока на транзисторах необходимое значение токозадающего резистора для заданного значения тока примерно в два раза меньше, чем в схемах со стабилизатором на КР142ЕН12 или LM317. Это позволяет применить токозадающий резистор меньшей мощности.

Стабилизатор тока на операционном усилителе (на ОУ)

Если необходимо собрать регулируемый в широких пределах стабилизатор тока или стабилизатор тока с токозадающим резистором на порядок или даже два ниже, чем на схемах, показанных ранее, можно применить схему с усилителем ошибки на ОУ (операционном усилителе). Схема такого стабилизатора тока показана на рис:

Стабилизатор тока на операционном усилителе

В данной схеме токозадающим является резистор R7. ОУ DA2.2 усиливает напряжение токозадающего резистора R7 – это усиленное напряжение ошибки. ОУ DA2.1 сравнивает опорное напряжение и напряжение ошибки и регулирует состояние полевого транзистора VT1.

Обратите внимание, что схема требует отдельного питания, подаваемого на разъем XP2. Напряжение питания должно быть достаточным для работы компонентов схемы и не превышать значения напряжения пробоя затвора MOSFET VT1.

В качестве генератора опорного напряжения в схеме на рис. 7 применена микросхема DA1 REF198 с выходным напряжением 4,096В. Это достаточно дорогая микросхема, поэтому ее можно заменить обычной кренкой, а если напряжение питания схемы (+U) является стабильным, то и вовсе обойтись без стабилизатора напряжения в данной схеме. В этом случае переменный резистор R подсоединяется не к REF, а к +U. В случае электронного управления схемой вывод 3 DA2.1 можно подключить непосредственно к выходу ЦАП.

Для настройки схемы необходимо выставить ползунок переменного резистора R1 в верхнее по схеме положение, подстроечным резистором R3 установить необходимое значение тока – это значение будет максимальным. Теперь резистором R1 можно регулировать ток через VT1 от 0 до установленного при настройке максимального тока. Элементы R2, C2, R4 необходимы для предотвращения возбуждения схемы. Из-за этих элементов временные характеристики не являются идеальными, что видно по осциллограмме

Осциллограмма стабилизатора тока на ОУ

На осциллограмме луч 1 (желтый) показывает напряжение нагружаемого ИП (источника питания), луч 2 (голубой) показывает напряжение на токозадающем резисторе R7. Как видно, в течение 80 мкс через схему протекает ток в несколько раз больше установленного.

Стабилизатор тока на микросхеме импульсного стабилизатора напряжения

Иногда от стабилизатора тока требуется не только работать в широком диапазоне питающих напряжений и нагрузок, но и иметь высокий КПД. В этих случаях компенсационные стабилизаторы не годятся и на смену им приходят стабилизаторы импульсные (ключевые). Кроме того, импульсные стабилизаторы могут при небольшом входном напряжении получать высокое напряжение на нагрузке.

Далее предлагается к рассмотрению широко распространенная микросхема MAX771. Основные характеристики MAX771:

• Напряжение питяния 2…16,5В
• Собственное потребление 110uA
• Выходная мощность до 15W
• КПД при токе нагрузки 10mA…1A достигает 90%
• Опорное напряжение 1,5V

На рисунке показан один из вариантов включения микросхемы, именно его мы и возьмем за основу нашей схемы.

MAX771 включен как повышающий стабилизатор напряжения

Упрощенно процесс стабилизации выглядит следующим образом. Резисторы R1 и R2 являются делителями выходного напряжения микросхемы, как только делимое напряжение, поступающее на вывод FB микросхемы MAX771, больше опорного напряжения (1,5V) микросхема уменьшает выходное напряжение и наоборот — если напряжение на выводе FB меньше 1,5V, микросхема увеличивает входное напряжение.

Очевидно, что если контрольные цепи изменить так, чтобы MAX771 реагировала (и соответственно регулировала) выходной ток, то мы полчим стабилизированный источник тока.
Ниже показаны модифицированная схема с ограничением выходного напряжения и вариант нагрузки.

Схема стабилизатора тока на MAX771

Нагрузка для стабилизатора тока

При небольшой нагрузке, пока падение напряжения на токоизмерительном резисторе R3 меньше 1,5V, схема на Рис.10a работает как стабилизатор напряжения, стабилизируя напряжение на уровне стабилитрона VD2 + 1,5V. Как только ток нагрузки становится достаточно большим, на R3 падение напряжения увеличивается и схема переходит в режим стабилизации тока.

Резистор R8 устанавливается в том случае, если напряжение стабилизации может быть большим — больше 16,5V. Резистор R3 является токозадающим и рассчитывается по формуле: R3 = 1,5/Iст.
Недостатком схемы является достаточно большое падение напряжения на токоизмерительном резисторе R3. Данный недостаток устраняется применением операционного усилителя (ОУ) для усиления сигнала с резистора R3. Например, если резистор требуется уменьшить в 10 раз при заданном токе, то усилитель на ОУ должен усилить напряжение падающее на R3 тоже в 10 раз.

Заключение

Итак, было рассмотрено несколько схем выполняющих функцию стабилизации тока. Конечно же, эти схемы можно улучшать, увеличивая быстродействие, точность и т.д. Можно применять в качестве датчика тока специализированные микросхемы и делать сверхмощные регулирующие элементы, но эти схемы идеально подходят в тех случаях, когда требуется быстро создать инструмент для облегчения своей работы или решения определенного круга задач.

Метки:: Стабилизатор тока

Стабилизаторы тока. Виды и устройство. Работа и применение

Стабилизаторы тока предназначены для стабилизации тока на нагрузке. Напряжение на нагрузке зависит от его сопротивления. Стабилизаторы необходимы для функционирования различных электронных приборов, например газоразрядные лампы.

Для качественного заряда аккумуляторов также необходимы стабилизаторы тока. Они используются в микросхемах для настройки тока каскадов преобразования и усиления. В микросхемах они играют роль генератора тока. В электрических цепях всегда есть разного рода помехи. Они отрицательно влияют на действие приборов и электрических устройств. С такой проблемой легко справляются стабилизаторы тока.

Отличительной чертой стабилизаторов тока является их значительное выходное сопротивление. Это дает возможность исключить влияние напряжения на входе, и сопротивления нагрузки, на значение тока на выходе устройства. Стабилизаторы тока поддерживают выходной ток в определенных пределах, меняя при этом напряжение таким образом, что ток, протекающий по нагрузке, остается постоянным.

Устройство и принцип действия

На нестабильность нагрузочного тока влияет значение сопротивления и напряжения на входе. Пример: в котором сопротивление нагрузки постоянно, а напряжение на входе повышается. Ток нагрузки при этом также возрастает.

В результате этого повысится ток и напряжение на сопротивлениях R1 и R2. Напряжение стабилитрона станет равным сумме напряжений сопротивлений R1, R2 и на переходе VT1 база-эмиттер: Uvd1=UR1+UR2+UVT1(б/э)

Напряжение на VD1 не меняется при меняющемся входном напряжении. Вследствие этого ток на переходе база-эмиттер снизится, и повысится сопротивление между клеммами эмиттер-коллектор. Сила тока на переходе коллектор-эмиттере и нагрузочное сопротивление станет снижаться, то есть переходить к первоначальной величине. Так выполняется выравнивание тока и поддержание его на одном уровне.

Виды стабилизаторов тока

Существует множество разных видов стабилизаторов в зависимости от их назначения и принципа работы. Рассмотрим подробнее основные из таких устройств.

Стабилизаторы на резисторе

В элементарном случае генератором тока может быть схема, состоящая из блока питания и сопротивления. Подобная схема часто используется для подключения светодиода, выполняющего функцию индикатора.

Из недостатков такой схемы можно отметить необходимость использования высоковольтного источника. Только при таком условии можно использовать резистор, имеющий высокое сопротивление, и получить хорошую стабильность тока. На сопротивлении рассеивается мощность P = I ² х R.

Стабилизаторы на транзисторах

Значительно лучше функционируют стабилизаторы тока, собранные на транзисторах.

Можно выполнить настройку падения напряжения таким образом, что оно будет очень маленьким. Это дает возможность снижения потерь при хорошей стабильности тока на выходе. На выходе транзистора сопротивление очень большое. Такая схема применяется для подключения светодиодов или зарядки аккумуляторных батарей малой мощности.

Напряжение на транзисторе определяется стабилитроном VD1. R2 играет роль датчика тока и обуславливает ток на выходе стабилизатора. При увеличении тока падение напряжения на этом резисторе становится больше. Напряжение поступает на эмиттер транзистора. В итоге напряжение на переходе база-эмиттер, которое равно разности напряжения базы и эмиттерного напряжения, снижается, и ток возвращается к заданной величине.

Схема токового зеркала

Аналогично функционируют генераторы тока. Популярной схемой таких генераторов является «токовое зеркало», в которой вместо стабилитрона применяется биполярный транзистор, а точнее, эмиттерный переход. Вместо сопротивления R2 применяется сопротивление эмиттера.

Стабилизаторы тока на полевике

Схема с применением полевых транзисторов более простая.

Нагрузочный ток проходит через R1. Ток в цепи: «+» источника напряжения, сток-затвор VТ1, нагрузочное сопротивление, отрицательный полюс источника – очень незначительный, так как сток-затвор имеет смещение в обратную сторону.

Напряжение на R1 положительное: слева «-», справа напряжение равно напряжению правого плеча сопротивления. Поэтому напряжение затвора относительно истока минусовое. При снижении нагрузочного сопротивления, ток повышается. Поэтому напряжение затвора по сравнению с истоком имеет еще большую разницу. Вследствие этого транзистор закрывается сильнее.

При большем закрытии транзистора нагрузочный ток снизится, и возвратится к начальной величине.

Устройства на микросхеме

В прошлых схемах имеются элементы сравнения и регулировки. Аналогичная структура схемы применяется при проектировании устройств, выравнивающих напряжение. Отличие устройств, стабилизирующих ток и напряжение, заключается в том, что в цепь обратной связи сигнал приходит от датчика тока, который подключен к цепи нагрузочного тока. Поэтому для создания стабилизаторов тока используют популярные микросхемы 142 ЕН 5 или LМ 317.

Здесь роль датчика тока играет сопротивление R1, на котором стабилизатор поддерживает постоянное напряжение и нагрузочный ток. Величина сопротивления датчика значительно ниже, чем нагрузочное сопротивление. Снижение напряжения на датчике влияет на напряжение выхода стабилизатора. Подобная схема хорошо сочетается с зарядными устройствами, светодиодами.

Импульсный стабилизатор

Высокий КПД имеют импульсные стабилизаторы, выполненные на основе ключей. Они способны при незначительном напряжении входа создавать высокое напряжение на потребителе. Такая схема собрана на микросхеме МАХ 771.

Сопротивления R1 и R2 играют роль делителей напряжения на выходе микросхемы. Если напряжение на выходе микросхемы становится выше опорного значения, то микросхема снижает выходное напряжение, и наоборот.

Если схему изменить таким образом, чтобы микросхема реагировала и регулировала ток на выходе, то получится стабилизированный источник тока.

При падении напряжения на R3 ниже 1,5 В, схема работает в качестве стабилизатора напряжения. Как только нагрузочный ток повышается до определенного уровня, то на резисторе R3 падение напряжения становится больше, и схема действует как стабилизатор тока.

Сопротивление R8 подключается по схеме тогда, когда напряжение становится выше 16,5 В. Сопротивление R3 задает ток. Отрицательным моментом этой схемы можно отметить значительное падение напряжения на токоизмерительном сопротивлении R3. Эту проблему можно решить путем подключения операционного усилителя для усиления сигнала с сопротивления R3.

Стабилизаторы тока для светодиодов

Изготовить такое устройство самостоятельно можно с применением микросхемы LМ 317. Для этого останется только подобрать резистор. Питание для стабилизатора целесообразно применять следующее:

• Блок от принтера на 32 В.
• Блок от ноутбука на 19 В.
• Любой блок питания на 12 В.

Достоинством такого устройства является низкая стоимость, простота конструкции, повышенная надежность. Сложную схему нет смысла собирать самостоятельно, проще ее приобрести.

Похожие темы:

Как из простого преобразователя сделать стабилизатор тока. Как сделать стабилизатор тока своими руками. Описание и схема

Я уже как-то рассказывал про схему, позволяющую сделать индикацию тока нагрузки выше определенного порога. Сегодня расскажу про то, как при помощи этой схемы доработать простой преобразователь напряжения и получить в итоге стабилизатор тока.

Наверняка в хозяйстве многих радиолюбителей валяются подобные мелкие платки преобразователей напряжения. Стоят они копейки и часто их продают на вес десятками.

Платка мелкая, но очень полезная, но она позволяет работать только в режиме стабилизации напряжения, которое выставляется подстроечным резистором.

Также иногда бывают ситуации, когда надо сделать стабилизатор тока буквально «из палок и веревок», например для питания светодиодов, заряда аккумуляторов и прочего.
В этом может помочь простой индикатор тока потребления, о котором я подробно рассказывал в отдельном видео.

Собран он по простейшей схеме.
При прохождении тока через данную схему на резисторе R1 падает некоторое напряжение, которое зависит от силы тока.
Напряжение которое падает на резисторе R1 открывает транзистор когда для этого будет достаточно тока. Обычно транзистор открывается когда на резисторе R1 падает около 0.6-0.7 Вольта.
Открывшись, транзистор подает ток в цепь светодиода, засвечивая его. Изменяя номинал резистора R1 можно менять ток, при котором будет светиться светодиод. Например при номинале в 1 Ом этот ток составляет около 0.6-0.7 Ампера. Если поставить резистор в два раза меньше сопротивлением, то соответственно ток будет уже 1.2-1.4 Ампера, т.е. изменение пропорционально изменению сопротивления.
Транзистор, используемый в данной схеме — BC557B, хотя на самом деле выбор очень большой, например банальный КТ361, а если сделать схему «наизнанку», то и КТ315.

В качестве примера я попробую сделать стабилизатор тока для питания вот такой светодиодной сборки. На ней светодиоды включены параллельно-последовательно, т.е. общее падение около 7 Вольт при токе в 700мА.

Можно конечно было сделать стабилизатор тока на привычной LM317, но это линейный стабилизатор, потому греться он будет ощутимо.
Но мы пойдет другим путем.

Слева синим цветом выделена упрощенная схема понижающего стабилизатора напряжения, который я показал в самом начале. Микросхема контролирует выходное напряжение через вывод FB (FeedBack)
Красным цветом выделена показанная выше платка.

Чтобы правильно все подключить, надо найти где у микросхемы вход обратной связи, на схемах он также обозначается как FB либо Feedback.
На мой плате установлена LM2596, находим описание и выясняем что это вывод номер 4.

Припаиваем проводок прямо к выводу микросхемы, обычно выводы луженые и паяются очень легко.

Подключаем этот провод к коллектору транзистора платы контроля тока, попутно соединяем выход платы преобразователя со входом платы контроля.
На вход преобразователя подаем наше входное напряжение, в моем случае я подал около 17 Вольт. На выходе выставляем напряжение выше, чем надо диодной сборке, например 10-12 Вольт и подключаем сборку к выходу платы контроля тока.

Отлично, ток в цепи получился 650 мА, все работает отлично.

В некоторых ситуациях может потребоваться установка диода между выходом нашей платы и преобразователем, это необходимо чтобы наша схема не оказывала влияния на установку выходного напряжения преобразователя (зависит от примененного ШИМ контроллера).
А если мы хотим чтобы еще и светодиод светился в режиме ограничения тока, то желательно установить еще и резистор, как показано на схеме (R6), номиналом около 56-470 Ом.

Выше я писал насчет аккумуляторов.
Если верхний резистор делителя переключить с выхода преобразователя на выход платы контроля тока, как это показано на схеме, то плата вполне будет способна заряжать и аккумуляторы. Без этого резистора также можно заряжать, но падение напряжения на резисторе R1 будет оказывать некоторое влияние на напряжение окончания заряда.

В качестве дополнения я снял видео, возможно будет полезно.

На этом у меня все, как всегда буду рад вопросам. Кстати, есть вариант такой же доработки, но уже не преобразователя, а блока питания.

Эту страницу нашли, когда искали:
стабилизатор тока на полевых транзисторах, китайский регулятор тока и напряжения схема, ограничитель тока своими руками, регулируемый понижающий стабилизатор как собрать своими руками для новичков, регулятор тока на 60а своими руками, регулируемый стабилизатор напряжения своими руками 3 вольта постоянного тока и напряжения схема, реле времени на транзисторах 1815, интегральный стабилизатор на 1,8в, ток 1а.,схема, источник тока с мощным транзистором, как из 5 вольт сделать 3 вольта постоянного тока, регулируемый стабилизатор переменного напряжения схема, датчик тока на транзисторе схема, синхронный понижающий преобразователь s10bak можно заменить на стабилизатор, электронный прерыватель цепи схема, схема помехоустойчивого транзисторного ключа, схема шим стабилизатора тока на df6113., 2596 схема доработки увеличения мощности, стабилизатор тока 60 в 10а, мощный стабилизатор тока для светодиодов, стабилизатор 6 вольт схема, интегральные стабилизаторы напряжения и тока своими руками, стабилизатор тока для блока питания 10а схема, стабилизатор тока на п417, электронная нагрузка схема, стабилизатор тока на 10 а, стабилизатор тока своими руками, стабилизатор тока схема, для начинающих радиолюбителей, простой стабилизатор

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

О стабилизаторах напряжения и стабилизаторах тока «Крен» привет

В обсуждениях электрических схем часто встречаются термины «стабилизатор напряжения» и «стабилизатор тока». Но какая между ними разница? Как работают эти стабилизаторы? В какой схеме нужен дорогой стабилизатор напряжения, а где достаточно простого регулятора? Ответы на данные вопросы вы найдёте в этой статье.

Рассмотрим стабилизатор напряжения на примере устройства LM7805.В его характеристиках указано: 5В 1,5А.  Это значит стабилизирует он именно напряжение и именно до 5В. 1,5А — это максимальный ток, который может проводить стабилизатор. Пиковая сила тока. То есть от может отдать и 3 миллиампера, и 0,5 ампер, и 1 ампер. Столько, сколько тока требует нагрузка. Но не больше полутора. Это главное отличие стабилизатора напряжения от стабилизатора тока.

Виды стабилизаторов напряжения

Различают всего 2 основных типа стабилизаторов напряжения:

• линейные
• импульсные

Линейные стабилизаторы напряжения

Например, микросхемы КРЕН или LM7805, LM1117, LM350.

Кстати, КРЕН — это не аббревиатура, как многие думают. Это сокращение. Советская микросхема-стабилизатор, аналогичная LM7805 имела обозначение КР142ЕН5А. Ну а ещё есть КР1157ЕН12В, КР1157ЕН502, КР1157ЕН24А и куча других. Для краткости всё семейство микросхем стали называть «КРЕН». КР142ЕН5А тогда превращается в КРЕН142.

Советский стабилизатор КР142ЕН5А. Аналог LM7805.

Стабилизатор LM7805

Наиболее распространенный вид. Недостаток их в том, что они не могут работать на напряжении ниже, чем заявленное выходное напряжение. Если LM7805 стабилизирует напряжение на 5 вольтах, то на вход ему подать нужно как минимум на полтора вольта больше. Если подать меньше 6,5 В, то выходное напряжение «просядет», и мы уже не получим 5 В. Еще один минус линейных стабилизаторов — сильный нагрев при нагрузке. Собственно, в этом и заключается принцип их работы — всё, что выше стабилизируемого напряжения, просто превращается в тепло. Если мы на вход LM7805 подадим 12 В, то 7 потратятся на нагрев корпуса, а 5 пойдут потребителю. Корпус при этом нагреется настолько сильно, что без радиатора микросхема просто сгорит. Из всего этого вытекает ещё один серьёзный недостаток — линейный стабилизатор не стоит применять в устройствах с питанием от батареек. Энергия батареек будет тратиться на нагрев стабилизатора. Всех этих недостатков лишены импульсные стабилизаторы.

Импульсные стабилизаторы напряжения

Импульсные стабилизаторы — лишены недостатков линейных, но и стоят дороже. Это уже не просто микросхема с тремя выводами. Выглядят они, как плата с детальками.

Один из вариантов исполнения импульсного стабилизатора.

Импульсные стабилизаторы бывают трех видов: понижающие, повышающие и всеядные. Наиболее интересные — всеядные. Независимо от напряжения на входе, на выходе будет именно то, которое нам нужно. Всеядному импульснику все равно, что на входе напряжение ниже или выше нужного. Он сам автоматом переключается в режим повышения или понижения напряжения и держит заданное на выходе. Если в характеристиках заявлено, что стабилизатору на вход можно подать от 1 до 15 вольт и на выходе будет стабильно 5, то так оно и будет. Кроме того, нагрев импульсных стабилизаторов настолько незначителен, что в большинстве случаев им можно пренебречь. Если ваша схема будет питаться от батареек или размещаться в закрытом корпусе, где сильный нагрев линейного стабилизатора недопустим — ставьте импульсный.

Купить  —  LM7805 10 штук на Алиєкспресс

Импульсный стабилизатор (повышайка) MT3608 2A на Алиєкспресс

Импульсный стабилизатор 5А (понижайка) XL4015на Алиэкспресс

Хорошо. А что со стабилизатором тока?

Не открою Америку, если скажу, что стабилизатор тока стабилизирует ток.
Токовые стабилизаторы ещё иногда называют светодиодным драйвером. Внешне они похожи на импульсные стабилизаторы напряжения. Хотя сам стабилизатор — маленькая микросхема, а всё остальное нужно для обеспечения правильного режима работы. Но обычно драйвером называют всю схему сразу.

Примерно так выглядит стабилизатор тока. Красным кружком обведена та самая схема, которая и является стабилизатором. Всё остальное на плате — обвязка.

Итак. Драйвер задаёт ток. Стабильно! Если написано, что на выходе будет ток в 350мА, то будет именно 350мА. А вот напряжение на выходе может меняется в зависимости от требуемого потребителем напряжения. Не будем пускаться в дебри теории о том. как всё это работает. Просто запомним, что вы напряжение не регулируете, драйвер сделает все за вас исходя из потребителя.

Ну так и зачем всё это нужно то?

Теперь вы знаете, чем стабилизатор напряжения отличается от стабилизатора тока и можете ориентироваться в их многообразии. Возможно, вам так и не стало понятно, зачем эти штуки нужны.

Пример: вы хотите запитать 3 светодиода от бортовой сети автомобиля. Главное  для светодиода важно контролировать именно силу тока. Используем самый распространенный вариант соединения светодиодов: последовательно соединены 3 светодиода и резистор. Напряжение питания — 12 вольт.

Резистором мы ограничиваем ток на светодиоды, чтобы они не сгорели. Падение напряжения на светодиоде пусть будет у нас 3.4 вольта.
После первого светодиода остается 12-3.4= 8.6 вольт.
Нам пока хватает.
На втором потеряется еще 3.4 вольта, то есть останется 8.6-3.4=5.2 вольта.
И для третьего светодиода тоже хватит.
А после третьего останется 5.2-3.4=1.8 вольта.
При желании добавить четвёртый светодиод — уже не хватит.
Если напряжение питания поднять до 15В, то тогда хватит. Но тогда и резистор тоже надо будет пересчитать. Резистор — простейший стабилизатор (ограничитель) тока. Их часто ставят на те же ленты и модули. У него есть минус — чем ниже напряжение, тем меньше будет и ток на светодиоде (закон Ома, с ним не поспоришь). Значит, если входное напряжение нестабильно (в автомобилях обычно так и есть), то предварительно нужно стабилизировать напряжение, а потом можно ограничить резистором ток до необходимых значений. Если используем резистор, как токовый ограничитель там, где напряжение не стабильно, нужно стабилизировать напряжение.

Стоит помнить, что резисторы имеет смысл ставить только до определенной силы тока. После некоторого порога резисторы начинают сильно греться и приходится ставить более мощные резисторы . Тепловыделение растёт, КПД падает.

Импульсный стабилизатор тока

Импульсный стабилизатор тока тоже называют светодиодным драйвером. Часто те, кто не сильно разбирается в этом, стабилизатор напряжения называют просто драйвером светодиодов, а импульсный стабилизатор тока — хорошим светодиодным драйвером. Он выдаёт сразу стабильное напряжение и ток. И почти не нагревается. Вот так он выглядит:

Применение микросхемных стабилизаторов серий 142, К142 и КР142

Применение микросхемных стабилизаторов серий 142, К142 и КР142

142ЕН5, 142ЕН8, 142ЕН9

Как известно [Л], эти стабилизаторы идентичны по схеме, каждый из них содержит устройство защиты от замыкания цепи нагрузки. Различаются они только максимальным выходным током и номинальным выходным напряжением, которое имеет одно из следующих значений: 5, 6, 9, 12, 15, 20, 24 и 27 В.

Стабилизатор напряжения (СН), защищенный от повреждения разрядным током конденсаторов. При наличии в выходной цепи СН конденсатора большой емкости иногда необходимо принимать меры по защите микросхемы, то есть по предотвращению разрядки конденсатора через ее цепи. Дело в том, что обычно используемые в цепях питания устройств конденсаторы емкостью до 10 мкФ и более обладают малым внутренним (емкостным) сопротивлением, поэтому при аварийном замыкании той или иной цепи устройства возникает импульс тока, значение которого может достигать десятков ампер. И хотя этот импульс очень кратковременен, его энергии может оказаться достаточно для разрушения микросхемы. Энергия импульса зависит от емкости конденсатора, выходного напряжения и скорости его уменьшения.

Для защиты микросхемы от повреждения в подобных случаях используют диоды. В устройстве, выполненном по схеме на рис. 1, диод VD1 защищает микросхему DA1 от разрядного тока конденсатора С2, а диод VD2 — от разрядного тока конденсатора C3 при замыкании на входе СН.

Выходное напряжение устройства Uвых. = Uвыx.cт. + Ir2R2, где Uвых.ст. — выходное напряжение микросхемы, Ir2 — ток через резистор R2.

Сопротивление резисторов R1 и R2 рассчитывают по формулам: R1 = Uвых.ст./Ir2 + Iп; R2 = Uвых — Uвых.ст./Ir2 ,где Iп — ток потерь в микросхеме, равный 5…10 мА. Для нормальной работы устройства ток Ir2 должен быть, как минимум, вдвое больше тока Iп.

Приняв Ir2=20 мА, в рассматриваемом случае (Uвых=10В Uвых.ст.=5 В) получаем Rl=5/(0,02+0,01)=333 Ом, R2=(10—5)/0,02=250 Ом.

Поскольку выбор сопротивлений этих резисторов из стандартного ряда номиналов приводит к отклонению выходного напряжения от расчетного значения, резистор R2 рекомендуется выбирать подстроечным. Это позволит в определенных пределах регулировать выходное напряжение.

Мощность Ррас., рассеиваемую микросхемой при максимальной нагрузке, определяют по формуле: Pрас. = Iвых.(Uвх — Uвых.) + IпUвх.

Конденсатор С1 необходим только в том случае, если длина проводов, соединяющих СН с конденсатором фильтра выпрямителя, больше 100 мм;

С2 сглаживает переходные процессы, и его рекомендуется устанавливать при наличии длинных соединительных проводов (печатных проводников) и в тех случаях, когда недопустимы броски напряжения и тока в Цепи питания нагрузки. Что касается конденсатора С3, то он служит для дополнительного уменьшения пульсаций напряжения на выводе 8 микросхемы DA1.

Наиболее подходят для использования в стабилизаторах танталовые оксидные конденсаторы, обладающие (конечно, при необходимой емкости) малым полным сопротивлением даже на высоких частотах: здесь танталовый конденсатор емкостью 1 мкФ эквивалентен алюминиевому оксидному конденсатору емкостью примерно 25 мкФ.

При соответствующем выборе микросхемы и сопротивления резисторов R1, R2 выходное напряжение может быть более 25 В (в любом случае оно не должно превышать разности Uвых.max. — Uпд ,где Uпд — минимально допустимое падение напряжения на микросхеме). Емкость конденсаторов С2, С3 — не Менее 25 мкФ.

СН со ступенчатым включением (рис.2)

Функции «коммутирующего» элемента в этом устройстве выполняет транзистор VT1. В момент включения питания начинает заряжаться конденсатор СЗ, поэтому транзистор открыт и шунтирует нижнее плечо делителя R1R2.

При этом напряжение на выводе 8 микросхемы DA1 близко к 0 (оно равно напряжению насыщения Uкэ.нас. транзистора VTl), и выходное напряжение СН лишь ненамного превышает напряжение Uвых.ст. По мере зарядки конденсатора через резистор R3 транзистор закрывается, напряжение на выводе 8 DA1, а следовательно, и на выходе устройства возрастает, и спустя некоторое время выходное напряжение достигает заданного уровня. Длительность установления выходного напряжения зависит от постоянной времени цепи R3C3.

Назначение конденсаторов С1 и С2 — то же, что и в СН по схеме на рис.1.

СН с выходным напряжением повышенной стабильности (рис.3)

Как видно из схемы, отличие этого СН от устройства по схеме на рис. 1 (кроме отсутствия защитных диодов и конденсатора С3) заключается в замене резистора R2 стабилитроном VD1. Последний поддерживает более стабильное напряжение на выводе 8 микросхемы DA1 и тем самым дополнительно уменьшает колебания напряжения на нагрузке.

Недостаток устройства — невозможность плавной регулировки выходного напряжения (его можно изменять только подбором стабилитрона VD1).

СН с выходным напряжением, регулируемым от 0 В

На рис.4 изображена схема устройства, выходное напряжение которого можно регулировать от 0 до 10 В. Требуемое значение устанавливают переменным резистором R2. При установке его движка в нижнее (по схеме) положение (резистор полностью выведен из цепи) напряжение на выводе 8 DA1 имеет отрицательную полярность и равно разности Uvd1 — Uвых.ст. (Uvd1 — напряжение стабилизации стабилитрона VD1), поэтому выходное напряжение СН равно 0. По мере перемещения движка этого резистора вверх отрицательное напряжение на выводе 8 уменьшается и при некотором его сопротивлении становится равным напряжению Uвых.ст. При дальнейшем увеличении сопротивления резистора выходное напряжение СН возрастает от 0 до максимального значения.

СН с внешними регулирующими транзисторами

Микросхемы 142ЕН5, 142ЕН8, 142ЕН9 в зависимости от типа могут отдавать в нагрузку ток до 1,5…3 А. Однако эксплуатация их с предельным током нагрузки нежелательна, так как требует применения эффективных теплоотводов (допустимая рабочая температура кристалла ниже, чем у большинства мощных транзисторов).

Облегчить режим работы микросхемы в подобных случаях можно, подключив к ней внешний регулирующий транзистор.

Принципиальная схема базового варианта СН с внешним регулирующим транзистором показана на рис.5. При токе нагрузки до 180…190 мА падение напряжения на резисторе R1 невелико, и устройство работает так же, как и без транзистора. При большем токе это падение напряжения достигает 0,6…0,7 В, и транзистор VT1 начинает открываться, ограничивая тем самым дальнейшее увеличение тока через микросхему DA1. Она поддерживает выходное напряжение на заданном уровне, как и в типовом включении: при повышении входного напряжения снижается входной ток, а следовательно, и напряжение управляющего сигнала на эмиттерном переходе транзистора VT1, и наоборот.

Применяя такой СН, следует иметь в виду, что минимальная разность напряжений Uвх. и Uвых. должна быть равна сумме минимального падения напряжения на используемой микросхеме и напряжения Uэб регулирующего транзистора.

Необходимо также позаботиться об ограничении тока через этот транзистор, так как при замыкании в нагрузке он может превысить ток через микросхему в число раз, равное статическому коэффициенту передачи тока h31э, и достичь 20А и даже более. Такого тока в большинстве случаев достаточно для вывода из строя не только регулирующего транзистора, но и нагрузки.

Схемы возможных вариантов СН с ограничением тока через регулирующий транзистор показаны на рис.6-8. В первом из них (рис.6) эта задача решается включением параллельно эмиттерному переходу транзистора VT1 двух соединенных последовательно диодов VD1, VD2, которые открываются, если ток нагрузки превышает 7 А. СН продолжает работать и при некото ом дальнейшем увеличении тока, но как только он достигает 8 А, срабатывает система защиты микросхемы от перегрузки.

Недостаток рассмотренного варианта — сильная зависимость тока срабатывания системы защиты от параметров транзистора и диодов, (ее можно значительно ослабить, если обеспечить тепловой контакт между корпусами этих элементов).

Значительно меньше этот недостаток проявляется в СН по схеме на рис.7.

Если исходить из того, что напряжение на эмиттерном переходе транзистора VT1 и пр мое напряжение диода VD1 примерно одинаковы, то распределение тока ме ду микросхемой DA1 и регулирующим транзистором зависит от отношения значений сопротивления резисторов R2 и R1. При малом выходном токе падение напряжения на резисторе R2 и диоде VD1 мало, поэтому транзистор VT1 закрыт и работает только микросхема. По мере увеличения выходного тока это падение напряжения возрастает, и когда оно достигает 0,6…0,7 В, транзистор начинает открываться, и все большая часть тока начинает течь через него. При этом микросхема поддерживает выходное напряжение на уровне, определяемом ее типом: при увеличении напряжения ее регулирующий элемент закрывается, снижая тем самым протекающий через нее ток, и падение напряжения на цепи R2VD2 уменьшается. В результате падение напряжения на регулирующем транзисторе VT1 возрастает и выходное напряжение понижается. Если же напряжение на выходе СН увеличивается, процесс регулирования протекает в противоположном направлении.

Введение в эмиттерную цепь транзистора VT1 резистора R1, Повышающего устойчивость работы СН (он предотвращает его самовозбуждение) требует увеличения входного напряжения.

В то же время, чем больше сопротивление этого резистора, тем меньше ток срабатывания по перегрузке зависит от параметров транзистора VT1 и диода VD1. Однако с увеличением сопротивления резистора возрастает рассеиваемая на нем мощность, в результате чего снижается КПД и ухудшается тепловой режим устройства.

В СН по схеме на рис.8 транзистор VT1 также выполняет функции регулирующего элемента.

Сопротивление резистора R1 выбирают таким образом, чтобы он открывался при токе нагрузки около 100 мА.

Транзистор VT2 реагирует на изменение (под действием тока нагрузки) падения напряжения на резисторе R2 и открывается, когда оно достигает 0,6…0,7 В, защищая тем самым регулирующий транзистор VT1.

Элементы этого СН рассчитывают и выбирают следующим образом. Предположим, необходим СН с выходным напряжением Uвых. = 5В при токе нагрузки Iвыx. = 5А Входное напряжение Uвх. = 15В. Микросхема 142ЕН5В (Iвых.max. = 2А).

Сначала выбирают транзистор VT1, способный при замыкании выходной цепи рассеять мощность Ррас = Uвх.Iвых.max. = 15*5 = 75Вт. С учетом некоторого запаса для повышения надежности желательно выбрать транзистор с Ррас. = 90…100 Вт. Его статический коэффициент передачи тока h31э при токе коллектора Iк = 5А должен быть не менее 10. Этим требованиям в полной мере отвечает транзистор КТ818АМ — его Pрас.= 100 Вт, h31э = 15 при токе Iк = 5А, Iк.max. = 15А, ток базы Iб = Iк/h31э = 0.33А. Uбэ = 0.9В при токе Iк=5А.

Ток Iвых. микросхемы 142ЕН5В выбирают с таким избытком, чтобы он перекрывал возможные отклонения параметров элементов и напряжения Uбэ.vt1 если этот запас взять равным 20%, то ток Iвых. будет равен 1,2*Iб.vt1 а ток через резистор R1 Ir1 = 0.2*Iб.vt1.

Поэтому сопротивление резистора R1 =Uбэ.vt1/0.2*Iб.vt1 = 13.4 Ом.

Сопротивление резистора R2 рассчитывают по формуле:

R2 = Uбэ.vt2.откр./Iвых. = 0.14 Ом,

где напряжение открывания транзистора Uбэ.vt2.откр. = 0.7В

Транзистор VT2 выбирают из условий Iк.vt2 > Iб.vt1 и Pрас. = Uвх.*Iб.vt1 = 15*0.33 = 5Вт

Этим требованиям отвечает транзистор КТ814А.

У рассматриваемого устройства два недостатка:

Во-первых, довольно большая рассеиваемая мощность (при максимальном токе входное напряжение должно превосходить выходное на величину, равную сумме минимального падения напряжения на микросхеме и значений напряжения на эмиттерном переходе транзисторов VT1 и VT2).

Во-вторых, очень жесткие требования к регулирующему транзистору, который должен выдерживать максимальный ток стабилизатора при большом напряжении Uкэ.

Мощный СН

Его можно выполнить по схеме на рис.9. Представленный вариант обеспечивает выходное напряжение в пределах 5…30В при токе нагрузки до 5А. Кроме микросхемы DA1 и регулирующего транзистора VT1, он содержит измерительный мост, образованный резисторами R2 — R5, R7, и компаратор на ОУ DA2. Особенность моста в том, что через входящий в него резистор R7 протекает большая часть тока нагрузки. Требуемое выходное напряжение устанавливают подстроечным резистором R6, значение тока (в данном случае 5А), при превышении которого СН становится стабилизатором тока, — резистором R2

При токе нагрузки, меньшем 5А, падение напряжения на резисторе R7 таково, что входное напряжение ОУ DA2 больше 0, поэтому его выходное напряжение положительно, диод VD1 закрыт и компаратор не оказывает на работу СН никакого влияния. Увеличение тока нагрузки до 5А и соответствующее повышение падения напряжения на резисторе R7 приводят к тому, что входное напряжение ОУ DA2 вначале уменьшается до 0, а затем меняет знак.

В результате его выходное напряжение также становится отрицательным, диод VD1 и светодиод HL1 открываются и напряжение на выводе 8 микросхемы DA1 устанавливается на уровне, соответствующем току нагрузки 5А. Свечение светодиода HL1 сигнализирует о том, что устройство перешло в режим стабилизации тока. Колебания сопротивления нагрузки теперь вызывают только изменение выходного напряжения, ток же нагрузки остается неизменным — 5А.

При восстановлении номинальной нагрузки выходное напряжение возрастает до заданного значения. Дальнейшее уменьшение выходного тока приводит к тому, что входное, а за ним и выходное напряжения ОУ DA2 вновь становятся положительными, диод VD1 закрывается и устройство возвращается в режим стабилизации напряжения.

Вместо К140УД7 в описанном СН (как, впрочем, и во всех последующих), можно использовать ОУ К140УД6, К153УД6, К157УД2 и т.п.

СН с высоким коэффициентом стабилизации

Устройство, выполненное по схеме на рис.10, обеспечивает коэффициент нестабильности напряжения менее 0,001% в широком интервале температуры и тока наг узки.

Повышение точности поддержания выходного напряжения достигнуто введением цепи отрицательной обратной связи, состоящей из измерительного моста R1—R3 VD1, ОУ DA2 и полевого транзистора VT1. Таким образом, напряжение на выводе 8 микросхемы DA1 здесь определяется напряжением стабилизации Uvd1 стабилитрона VD1 и напряжением рассогласования моста, усиленным ОУ DA2. Выходное напряжение Uвых.= Uвых.ст. + Uvd1-

Ток через стабилитрон VD1 устанавливают подбором резистора R3. Его сопротивление должно быть таким, чтобы обеспечивался минимальный температурный дрейф напряжения стабилизации.

СН с параллельно включенными микросхемами

Увеличения выходного тока можно добиться не только введением внешнего регулирующего транзистора, но и параллельным соединением микросхем. Например, включив две 142ЕН5А, как показано на рис.11, можно получить выходной ток до 6А. Здесь ОУ DA1 сравнивает падения напряжения на резисторах R1 и R2. Его выходное напряжение так воздействует на микросхему DA2, что текущий через нее ток оказывается в точности равным току через DA3. Для предотвращения нежелательного повышения выходного напряжения в отсутствие нагрузки выход устройства нагружен резистором R6.

Следует отметить, что при максимальном токе нагрузки на резисторах R1 и R2 рассеивается мощность более 2 Вт, поэтому использовать такой СН целесообразно лишь в тех случаях, если нагрузку нельзя разделить на две части (например, на две группы микросхем) с потребляемым током до 3А и питать каждую из них от отдельного СН.

Двуполярный СН на основе однополярной микросхемы

Можно выполнить его по схеме, изображенной на рис.12. Как видно, микросхема DA1 включена по типовой схеме в плюсовое плечо СН. Минусовое плечо содержит делитель напряжения из резисторов одинакового сопротивления R1, R2, инвертирующий усилитель на ОУ DA2 и регулирующий транзистор VT1.

ОУ сравнивает выходное напряжение плеч по абсолютной величине, усиливает сигнал ошибки и подает его в цепь базы транзистора VT1. Если напряжение минусового плеча по какой-либо причине становится меньше, чем плюсового (по абсолютной величине), напряжение на инвертирующем входе ОУ DA1 становится больше 0, и его выходное напряжение понижается, открывая регулирующий транзистор VT1 в большей мере и, тем самым, компенсируя снижение напряжения минусового плеча. Если же это напряжение, наоборот, возрастает, процесс протекает в противоположном направлении и равенство выходных напряжений также восстанавливается.

СН с регулируемым выходным напряжением

Можно собрать его по схеме на рис.13. Здесь ОУ DA2 выполняет функции повторителя напряжения, снимаемого с движка переменного резистора R2. ОУ питается нестабилизированным напряжением, но на его выходной сигнал это практически не влияет, так как напряжение смещения нуля не превышает нескольких милливольт. Благодаря большому входному сопротивлению ОУ становится возможным увеличить сопротивление делителя R1R2 в десятки раз (по сравнению с СН с типовым включением микросхемы DA1) и, тем самым, значительно уменьшить потребляемый им ток.

Введение в цепь обратной связи СН усилителя на ОУ DA2 (рис.14) позволяет снизить коэффициенты нестабильности Кu и Кi. Коэффициент усиления усилителя определяется сопротивлением резисторов делителя R3R4 и при указанных на схеме номиналах равен 10. Требуемое выходное напряжение устанавливают переменным резистором R2.

Литература

Щербина А., Благий С. Микросхемные стабилизаторы серий 142, К142, КР142. — Радио. 1990, №8. с.89\90; №9. c. 73,74.

А. Щербина, С. Благий, В. Иванов г. Москва (РАДИО № 3, 1991 г.)

Нужен стабилизатор тока? Используйте стабилизатор напряжения!

Добавлено 9 ноября 2020 в 03:11

Сохранить или поделиться

В данной статье показано, как линейные стабилизаторы напряжения могут быть полезны и в приложениях стабилизации тока.

Линейные стабилизаторы напряжения, также (несколько неточно) называемые LDO, являются одними из наиболее распространенных электронных компонентов. Например, LM7805 приобрел почти легендарный статус и непременно был бы включен в зал славы интегральных микросхем, если бы такой зал существовал. В примечании к применению от Texas Instruments хорошо сказано: микросхемы линейных стабилизаторов «настолько просты в использовании», что они настолько «надежны» и «недороги», что обычно являются одними из самых дешевых компонентов в проекте.

Действительно, линейные стабилизаторы удобны, эффективны и универсальны. И на самом деле они могут быть даже более универсальными, чем вы думаете. Схемы линейных стабилизаторов построены на использовании отрицательной обратной связи, как показано на следующей диаграмме, взятой из того же примечания к применению:

Рисунок 1 – Схема линейного стабилизатора напряжения

Отрицательная обратная связь – очень полезная вещь, особенно в сочетании с источником фиксированного тока, как в случае со стабилизатором напряжения LT3085 от Linear Tech. На следующей диаграмме показана внутренняя структура этого устройства.

Рисунок 2 – Схема взята из технического описания LT3085

В предыдущей статье (исследование преобразователя напряжения в ток) мы исследовали использование отрицательной обратной связи в преобразователях напряжения в ток, которые могут точно контролировать яркость светодиода. Если вы знакомы с этими методами, для вас не будет сюрпризом, что для получения стабилизированного тока мы можем использовать стабилизатор напряжения, такой как LT3085.

В данной статье мы рассмотрим простой светодиодный драйвер на базе LT3085.

Линейный стабилизатор против операционного усилителя

Прежде чем мы проанализируем саму схему, мы должны обсудить преимущества подхода с линейным стабилизатором для получения стабилизированного тока. Методы с операционным усилителем, представленные в предыдущих статьях, несомненно, эффективны, так зачем возиться с новым методом?

Вот некоторые моменты, которые следует учитывать:

• Большинство операционных усилителей не рассчитано на высокий выходной ток, поэтому схема на основе линейного стабилизатора позволяет избежать ограничений по выходному току типовых операционных усилителей.
• Микросхема стабилизатора имеют защиту от перегрева.
• Линейные стабилизаторы обеспечивают бо́льшую устойчивость к большим входным напряжениям и высокой рассеиваемой мощности.
• Возможно, вы сможете найти один компонент, который подойдет практически для всех ваших требований по стабилизации напряжения и получения тока. Моим наименее любимым аспектом проектирования схем/печатных плат является создание запасов новых компонентов, поэтому я стараюсь использовать детали, которые могут пригодиться для будущих проектов.

LT3085 как стабилизатор напряжения

Давайте вкратце рассмотрим работу стабилизации напряжения LT3085. Эта информация поможет нам понять реализацию источника тока.

Ниже типовая конфигурация стабилизатора напряжения:

Рисунок 3 – Схема взята из технического описания LT3085

Источник тока (10 мкА) создает напряжение на R_настр. Это напряжение появляется на неинвертирующем входе усилителя. Действие отрицательной обратной связи гарантирует, что напряжение на инвертирующем входе равно напряжению на неинвертирующем входе; другими словами, выходное напряжение равно напряжению на R_настр. Выходной конденсатор необходим для обеспечения стабильности, а транзистор, подключенный к выходу усилителя, будет выглядеть очень знакомым, если вы читали мою статью «Как буферизовать выход операционного усилителя для получения более высокого тока».

От напряжения к току

Назначение стабилизатора напряжения – обеспечить неизменное выходное напряжение независимо от сопротивления нагрузки. Другими словами, идеальный стабилизатор будет выдавать напряжение, которое (например) равно 3,3 В при подключении к нагрузке 100 кОм и ровно 3,3 В при подключении к нагрузке 5 Ом. Что, конечно, меняется, так это ток нагрузки, который полностью определяется сопротивлением нагрузки (потому что напряжение на нагрузке не изменяется).

Что же произойдет, если мы дадим идеальному стабилизатору напряжения фиксированное сопротивление нагрузки? Если напряжение нагрузки не меняется и сопротивление нагрузки не меняется, и если закон Ома всё еще действует, то ток тоже не изменится.

Вуаля: источник тока.

На следующей диаграмме показано, как использовать LT3085 для решения задач, связанных с управлением светодиодами.

Рисунок 4 – Схема взята из технического описания LT3085

Вот как это работает:

• Внутренний источник тока посылает 10 мкА через R1, генерируя напряжение, которое будет равно выходному напряжению (т.е. напряжению на R2).
• Это выходное напряжение постоянно (потому что сопротивление R1 и значение силы тока внутреннего источника тока постоянны).
• Это постоянное выходное напряжение будет создавать неизменный ток через R2, потому что сопротивление R2 постоянно.
• Инвертирующий вход усилителя не выдает ток, поэтому почти весь ток R2 идет от положительного источника питания через транзистор, подключенный к выходу усилителя. (Я говорю «почти», потому что ток эмиттера биполярного транзистора представляет собой сумму тока базы и тока коллектора, но ток базы намного меньше тока коллектора.)
• Светодиод включен последовательно с коллектором биполярного транзистора, и поэтому ток через светодиод фиксирован и (почти) равен току, протекающему через R2.

Ток через светодиод можно изменить, изменив значение R1 или R2; как показано в следующем уравнении, ток через светодиод – это просто значение силы тока внутреннего источника тока, умноженное на отношение R1 к R2.

\[I_{LED}=\frac{((10 \ мкА)\times R1)}{R2}=10 \ мкА \times \frac{R1}{R2}\]

Я бы назвал это довольно удобной схемой: процесс проектирования чрезвычайно прост, и требуется лишь несколько компонентов. Если вы замените один из резисторов потенциометром, результатом станет высокоточный светодиодный драйвер с регулируемым током с широким диапазоном входных напряжений и защитой от перегрева, который может обеспечивать ток до 500 мА.

И, конечно, эта схема не ограничивается светодиодами; вы могли бы так же легко использовать ее, скажем, с резистивным нагревательным элементом. Это позволит вам, несмотря на колебания напряжения питания, генерировать постоянное тепло (потому что P = I²R).

Заключение

Мы обсудили простой, но высокопроизводительный источник тока на базе микросхемы стабилизатора напряжения от Linear Tech. Я предполагаю, что аналогичные схемы на стабилизаторах доступны и у других производителей.

Мне нравится всегда включать моделирование SPICE в статьи, но в данном случае это казалось действительно ненужным. Однако прежде чем я написал статью, я проверил, что в LTspice действительно есть компонент LT3085 (в папке «[PowerProducts]«). Поэтому, если вы захотите исследовать эту схему дальше, то сможете легко это сделать.

Оригинал статьи:

Теги

LED / СветодиодLED драйвер / Светодиодный драйверЛинейный стабилизаторСтабилизатор напряженияСтабилизатор токаСтабилизация токаСхемотехника

Сохранить или поделиться

Микросхемы

— мощный интегрированный стабилизатор на 5 ампер. Стабилизаторы мощности микросхемы

МИКРОШИНЫ — СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

Одним из важных узлов любого электронного оборудования является стабилизатор напряжения питания. Совсем недавно такие узлы строили на стабилитронах и транзисторах. Общее количество элементов стабилизатора было довольно значительным, особенно если требовалось контролировать выходное напряжение, защиту от перегрузки и короткого замыкания, ограничивая выходной ток на заданном уровне.С появлением специализированных микросхем ситуация изменилась. Существуют современные микросхемы регуляторов напряжения для широкого диапазона выходных напряжений и токов, в них встроена защита от перегрузки по току и перегрева — при нагреве микросхемы выше допустимой температуры она замыкается и ограничивает выходной ток. В табл. 2 — это список самых распространенных микросхем на отечественном рынке. линейные стабилизаторы фиксированного напряжения выходного напряжения и некоторые их параметры на рис. 92 — распиновка.Буквы хх в обозначении конкретной микросхемы заменяются одной или двумя цифрами, соответствующими напряжению стабилизации в вольтах, для микросхем серии КР142ЕН с буквенно-цифровым индексом, указанным в таблице. Микросхемы зарубежных производителей серий 78xx, 79xx, 78Mxx, 79Mxx, 78Lxx, 79Lxx могут иметь разные префиксы (указать производителя) и суффиксы, определяющие конструкцию (может отличаться от показанной на рис.92) и диапазон температур. . Следует учитывать, что информация о рассеиваемой мощности при наличии радиатора обычно не указывается в паспортных данных, поэтому здесь приведены некоторые усредненные значения из графиков, приведенных в документации.Также отметим, что для микросхем одной серии, но для разных напряжений значения рассеиваемой мощности также могут отличаться друг от друга. Более подробную информацию о некоторых сериях отечественных чипов можно найти в литературе. Исчерпывающая информация о микросхемах для линейных источников питания опубликована в.

Типовая схема включения микросхем на фиксированное выходное напряжение приведена на рис. 93. Для всех микросхем емкость конденсатора С1 должна быть не менее 2.2 мкФ для керамических или танталовых конденсаторов и не менее 10 мкФ для конденсаторов из оксида алюминия

. Емкость конденсатора С2 должна быть не менее 1 и 10 мкФ для аналогичных типов конденсаторов соответственно. Для некоторых микросхем емкость может быть меньше, но указанные значения гарантируют стабильную работу любых микросхем. В качестве

в качестве С1 можно использовать конденсатор сглаживающего фильтра, если он расположен на расстоянии не более 70 мм от микросхемы. В нем можно найти множество схем переключения для различного использования микросхем — чтобы обеспечить больший выходной ток, отрегулировать выходное напряжение, ввести другие варианты защиты, использовать микросхему в качестве генератора тока.

При необходимости нестандартной стабилизации напряжения или плавной регулировки выходного напряжения удобно использовать трехконтактные регулируемые схемы, поддерживающие напряжение 1,25 В между выходом и клеммой управления. Их параметры приведены в таблице. 3, а типовая схема включения стабилизаторов положительного напряжения — на рис. 94.

Резисторы R1 и R2 образуют внешний регулируемый делитель, часть схемы, устанавливающей выходное напряжение Uout. которое определяется по формуле:

где Ipotr — собственное потребление тока микросхемы, равное 50… 100 мкА. Число 1,25 в этой формуле — это упомянутое выше напряжение между выходом и управляющим выходом, которое удерживает микросхему в режиме стабилизации.

Следует иметь в виду, что, в отличие от стабилизаторов на фиксированное выходное напряжение, регулируемые схемы

без нагрузки не работают. Минимальное значение выходного тока таких микросхем составляет 2,5 … 5 мА для маломощных микросхем и 5 … 10 мА для мощных. В большинстве приложений для обеспечения необходимой нагрузки достаточно делителя тока R1R2.

По схеме рис. 94 могут включать микросхемы с фиксированным выходом на

напряжения

, но собственное потребление тока намного больше (2 … 4 мА) и оно менее стабильно при изменении выходного тока и входного напряжения.

Для снижения уровня пульсаций, особенно при высоких выходных напряжениях, рекомендуется включать сглаживающий конденсатор С2 емкостью 10 мкФ и более. Требования к конденсаторам С1 и С3 такие же, как и к соответствующим конденсаторам для микросхем с фиксированным выходным напряжением.

Диод VD1 защищает микросхему при отсутствии входного напряжения и подключении ее выхода к источнику питания, например, при зарядке аккумуляторов или от случайного замыкания входной цепи заряженным конденсатором С3. Диод VD2 служит для разряда конденсатора C2, когда выходная или входная цепь замкнута и при отсутствии C2 не нужен.

Приведенная выше информация служит для предварительного выбора микросхем. Перед проектированием регулятора напряжения вы должны ознакомиться с полными справочными данными, по крайней мере, чтобы точно знать максимально допустимое входное напряжение, является ли выходное напряжение достаточно стабильным при изменении входного напряжения, выходного тока или температуры.Можно отметить, что все параметры микросхем находятся на уровне, достаточном для подавляющего числа приложений в любительском радио.

В описываемых микросхемах есть два заметных недостатка — достаточно высокое минимально необходимое напряжение между входом и выходом — 2 … 3 В и ограничения по максимальным параметрам — входному напряжению, рассеиваемой мощности и выходному току. Эти недостатки зачастую не играют роли, и с лихвой окупаются простотой использования и невысокой ценой микросхем.

Несколько конструкций стабилизаторов напряжения, использующих описанные микросхемы, обсуждаются ниже.

Доброго времени суток!

Сегодня я хотел бы затронуть тему питания электронных устройств.

Итак, прошивка готова, микроконтроллер куплен, схема собрана, осталось только подключить питание, а где взять? Допустим, микроконтроллер AVR и схема запитаны от 5 вольт.

Получить 5в нам помогут следующие схемы:

Линейный регулятор напряжения на микросхеме L 7805

Это самый простой и дешевый способ.Нам понадобится:

1. Микросхема L 7805 или ее аналоги.
2. Krone 9v или любой другой источник питания (телефон, планшет, ноутбук).
3. 2 конденсатора (для 7805 л это 0,1 и 0,33 мкФ).
4. Радиатор.

Соберем следующую схему:

Стабилизатор в своей работе основан на микросхеме l 7805, которая имеет следующие характеристики:

Максимальный ток: 1,5 А

Входное напряжение: 7-36 В

Выходное напряжение: 5 В

Конденсаторы используются для сглаживания пульсаций.Однако падение напряжения происходит прямо на микросхеме. То есть, если на вход подать 9 вольт, то на микросхему l 7805 выпадет 4 вольта (разница между входным напряжением и напряжением стабилизации). Это приведет к выделению тепла на микросхеме, количество которого легко рассчитать по формуле:

(Входное напряжение — стабилизация напряжения) * ток через нагрузку.

То есть если на стабилизатор подать 12 вольт, которым запитаем цепь, потребляющую 0.1 Ампер, (12-5) * 0,1 = 0,7 Вт тепла будет рассеиваться до 7805 л. Следовательно, микросхему необходимо установить на радиатор:

Достоинств этого стабилизатора:

1. Дешевизна (без радиатора).
2. Простота.
3. Легко монтируется путем монтажа, т.е. не требует изготовления печатной платы.

Минусов:

1. Необходимость размещения микросхемы на радиаторе.
2. Нет возможности регулировать стабилизированное напряжение.

Этот стабилизатор идеален в качестве источника напряжения для простых энергоемких схем.

Импульсный регулятор напряжения

Для сборки нам понадобится:

1. Микросхема LM 2576S -5.0 (Можно взять аналог, но привязка будет другая, проверьте документацию на вашу конкретную микросхему).
2. Диод 1N5822.
3. 2 конденсатора (Для LM 2576S -5,0, 100 и 1000 мкФ).
4. Дроссель (катушки) 100 микро Генри.

Схема подключения следующая:

Микросхема LM 2576S -5.0 имеет следующие характеристики:

• Максимальный ток: 3A
• Входное напряжение: 7-37 В
• Выходное напряжение: 5 В

Стоит отметить, что для этого стабилизатора требуется большее количество комплектующих (а также наличие печатной платы для более точной и удобной установки). Однако у этого стабилизатора есть огромное преимущество перед линейным аналогом — он не нагревается, а максимальный ток в 2 раза выше.

Достоинств этого стабилизатора:

1. Меньше тепла (не нужно покупать радиатор).
2. Больший максимальный ток.

Минусов:

1. Более дорогой линейный стабилизатор.
2. Сложность навесного монтажа.
3. Нет возможности изменения стабилизируемого напряжения (При использовании микросхемы LM 2576S -5.0).

Для питания простых любительских схем на микроконтроллерах AVR достаточно стабилизаторов, представленных выше. Однако в следующих статьях мы постараемся собрать лабораторный блок питания, который позволяет быстро и удобно настраивать параметры питания схем.

Спасибо за внимание!

В этой статье мы рассмотрим возможности и способы питания цифровых устройств, собранных вручную, в частности, на. Ни для кого не секрет, что залог успеха любого устройства — его правильное питание. Конечно, источник питания должен обеспечивать необходимую мощность для питания устройства, иметь на выходе электролитический конденсатор большой емкости, чтобы сглаживать пульсации, и желательно, чтобы он был стабилизирован.

Последнее, я особо подчеркну, различные нестабилизированные источники питания, такие как зарядные устройства от сотовых телефонов, роутеров и подобного оборудования, не подходят для питания микроконтроллеров и других цифровых устройств напрямую.Поскольку напряжение на выходе таких блоков питания различается в зависимости от мощности подключенной нагрузки. Исключение составляют стабилизированные зарядные устройства, с выходом USB, выдающие на выходе 5 вольт, например зарядка от смартфонов.

Многие начинающие изучать электронику и просто заинтересовались, думаю, меня шокировал факт: на адаптере питания например от пульта Денди , и любой другой аналогичный нестабилизированный 9 вольт постоянного тока может быть написан (или постоянного тока), и при измерении мультиметром щупов, подключенных к контактам штекера БП на экране мультиметра, всего 14 или даже 16.Такой блок питания можно при желании использовать для питания цифровых устройств, но стабилизатор должен быть собран на микросхеме 7805 или КРЕН5. Ниже фото микросхемы L7805CV в корпусе ТО-220.

Такой стабилизатор имеет несложную схему подключения, от чипсета, то есть из тех деталей, которые необходимы для его работы, нам понадобится всего 2 керамических конденсатора по 0,33 мкФ и 0,1 мкФ. Схема подключения многим известна и взята из даташита на микросхему:

Соответственно на вход такого стабилизатора подаем напряжение, либо подключаем к плюсу блока питания.А минус соединяем с минусом микросхемы, и подаем прямо на вывод.

И получаем выход, нам нужны стабильные 5 вольт, к которым при желании, если сделать соответствующий разъем, можно подключить кабель USB и зарядить телефон, мп3 плеер или любое другое устройство с возможностью зарядки от USB-порт.

Стабилизатор понижающий с 12 до 5 вольт

Автомобильное зарядное устройство С выходом USB все давно знают.Внутри он устроен по такому же принципу, то есть стабилизатор, 2 конденсатора и 2 разъема.

В качестве примера для тех, кто хочет собрать аналогичное зарядное устройство своими руками или отремонтировать уже имеющееся, приведу его схему, дополненную светодиодной индикацией:

Распиновка микросхемы 7805 в корпусе ТО-220 представлена ​​на следующих рисунках. При сборке следует помнить, что распиновка микросхем в разных корпусах разная:

При покупке микросхемы в радиомагазине следует спрашивать стабилизатор как L7805CV в упаковке ТО-220.Эта микросхема может работать без радиатора с током до 1 ампера. Если требуются работы на больших токах, микросхему необходимо установить на радиатор.

Конечно, эта микросхема существует и в других корпусах, например, в привычном всем по маломощным транзисторам ТО-92. Этот стабилизатор работает на токах до 100 мА. Минимальное входное напряжение, при котором стабилизатор начинает работать — 6,7 вольт, стандартное от 7 вольт. Фотография микросхемы в корпусе ТО-92 приведена ниже:

Распиновка микросхемы в корпусе ТО-92, как уже было описано выше, отличается от распиновки микросхемы в корпусе ТО-220.Мы можем видеть это на следующем рисунке, так как становится ясно, что ножки зеркально отражены по отношению к TO-220:

.

Конечно, стабилизаторы выдают другое напряжение, например 12 вольт, 3,3 вольта и другие. Главное не забывать, что входное напряжение должно быть минимум на 1,7 — 3 вольта больше выходного.

Микросхема 7833 — схема

На следующем рисунке показана распиновка стабилизатора 7833 в корпусе ТО-92.Такие стабилизаторы используются для питания устройств на микроконтроллерах дисплеев, карт памяти и других периферийных устройств, требующих более низкого напряжения, чем 5 вольт, основного источника питания микроконтроллера.

Стабилизатор для блока питания МК

Использую для питания устройств, собранных и отлаженных на макетной плате на микроконтроллерах, со стабилизатором в корпусе, как на фото выше. Питание осуществляется от нестабилизированного адаптера через гнездо на плате устройства.Его принципиальная схема представлена ​​на рисунке ниже:

При подключении микросхемы необходимо строго соблюдать распиновку. Если путаются ножки, достаточно даже одного включения, чтобы стабилизатор отключился, поэтому при его включении нужно быть осторожным. Автор материала AKV.

Сегодня транзисторные регуляторы напряжения редко используются для подключения оборудования к источнику питания. Это связано с широким использованием устройств встроенной стабилизации.

Использование ИС

Рассмотрим свойства импортных и отечественных схем, которые действуют вместо регуляторов напряжения. У них есть параметры согласно таблице.

Посторонние стабилизаторы серии 78 … служат для выравнивания положительного, а серии 79 … — отрицательного потенциала напряжения. Типовые ИС с обозначением L — маломощные устройства. Они выполнены в небольших пластиковых корпусах ТО 26. Стабилизаторы выполнены более мощными в корпусе типа ТОТ, аналогично транзисторам КТ 805, и установлены на теплоотводящих радиаторах.

Цепи подключения KR 142 EN5

Эта микросхема используется для создания стабильного напряжения 5-6 В при токе 2-3 А. Электрод 2 микросхемы соединен с металлической основой кристалла. Микросхема закреплена непосредственно на корпусе без изолирующих прокладок. Значение емкости зависит от наибольшего тока, протекающего через стабилизатор, и при наименьших токах нагрузки — значение емкости необходимо увеличить — входной конденсатор должен быть не менее 1000 мкФ, а на выходе не менее 200 мкФ.Рабочее значение напряжения емкостей должно быть подходящим для выпрямителя с запасом 20%.

Если к цепи электродов микросхемы (2) подключить стабилитрон, выходное напряжение увеличится до значения напряжения микросхемы, и к этому значению будет добавлено напряжение стабилитрона.

Импеданс 200 Ом предназначен для увеличения тока, протекающего через стабилитрон. Это оптимизирует стабильность напряжения. В нашем случае напряжение будет 5 + 4.7 = 9,7 В. Аналогичным образом подключаются слабые стабилитроны. Для увеличения токового выхода стабилизатора можно использовать транзисторы.

Микросхемы

типа 79 используются для выравнивания отрицательного значения и подключаются к схеме аналогичным образом.

В серии микросхем есть устройство с регулируемым выходным напряжением — КР 142ЕН12 А:

Следует отметить, что распиновка ножек 79 типа микросхем и КР 142 ЕН 12 отличается от типовой.При напряжении 40 В эта схема может выдавать напряжение 1,2-37 В при токе до 1,5 А.

Стабилитроны для замены

Одним из основных компонентов электронного оборудования стали стабилизаторы напряжения. До недавнего времени таких комплектующих было:

• Транзисторы различных серий.
• Стабилитроны.
• Трансформаторы.

Общее количество деталей стабилизатора было значительным, особенно регулируемым устройством. С появлением специальных фишек все изменилось.Новые микросхемы стабилизаторов производятся на широкий диапазон напряжений, со встроенными опциями защиты.

В таблице приведен список популярных микросхем стабилизаторов с обозначениями.

Если нужно нестандартное напряжение с регулировкой, то используйте 3-х контактные микросхемы с напряжением 1,25 вольта на выходе и управляющем выходе.
Типовая схема работы микросхем на определенное напряжение представлена ​​на рисунке. Емкость С1 не ниже 2,2 мкФ.

Регулируемые микросхемы, в отличие от стационарных устройств, не могут работать без нагрузки.

Наименьший ток регулируемых микросхем составляет 2,5-5 мА для слабых моделей и до 10 мА для мощных. Для уменьшения пульсаций напряжения при более высоких напряжениях желательно подключить выравнивающий конденсатор на 10 мкФ. Диод VD 1 защищает микросхему, если нет входного напряжения и с его выхода подается питание. Диод VD 2 предназначен для разряда емкости C2, когда входная или выходная цепь замкнута.

Недостатки микросхемы

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

1. Наименьшее минимальное напряжение между выходом и входом составляет 2-3 вольта.
2. Ограничения по наибольшим параметрам: входное напряжение, рассеиваемая мощность, выходной ток.

Эти недостатки не слишком заметны и быстро окупаются простотой использования и невысокой стоимостью.

Измерение коэффициента подавления колебаний линейными стабилизаторами напряжения

1.

Б. С. Ли, «Понимание терминов и определений стабилизаторов напряжения LDO», Texas Instrum. Applic. Отчет SLVA079 (1999), стр. 1–13.

2.

«Улучшенное подавление напряжения питания для линейных регуляторов», Maxim Integr. , Прил. Примечание 883 (2002), стр. 1–7.

3.

С. Питадиа и С. Лестер, «Измерение LDO PSRR упрощено», Texas Instrum.Applic. Отчет SLAA414 (2009), стр. 1–5.

4.

С. Питадиа, «Демистификация шума LDO», Texas Instrum. Applic. Отчет SLAA412 (2009), стр. 1–5.

5.

ГОСТ 26949–86, Микросхемы интегральные. Методы измерения электрических параметров стабилизаторов постоянного напряжения .

6.

Регулируемый регулятор клеммы LM317L3 , Texas Instruments SLCS144E, июль 2004 г., перераб.Октябрь 2014 г., стр. 1–14.

7.

Новаченко И. В., Петухов В. М., Блудов И. П., Юровский А. В. Микросхемы для бытовой электроники: Справочник. М .: КУБК-а, 1996.

Google Scholar

8.

Линейный инжектор J2120, www.picotest.com, доступ. 8 февраля 2016 г.

9.

К. Вонг, «Демистификация спецификаций PSRR для LDO», How2Power Today , 1–11 октября (2013).

10.

PSRR и измерение PSRR в аудиоусилителях и LDO класса D , Skyworks Solutions, Applic. Примечание, 24 сентября 2012 г., стр. 1–7.

11.

Keysight Technologies Измерение коэффициента подавления помех от источника питания (PSRR) с использованием осциллографов Keysight InfiniiVision серии X , Applic. Примечание 5992-0594EN (2015), стр. 1–7.

12.

Регулируемый регулятор LM317L-N-Terminal , Texas Instruments SNVS775J, март 2000 г., ред.Март 2013 г., стр. 1–16.

13.

Дж. Райс и С. Сандлер, «Методы точных измерений PSRR», Analog Applic. J. , выпуск за 4-й квартал, 19–21 (2013).

14.

3-контактный регулируемый регулятор LM317 , Texas Instruments SLVS044V, сентябрь 1997 г., перераб. Февраль 2013 г., стр. 1–13.

15.

Ф. Хаммерл и С. Сандлер, «Измерение коэффициента отклонения источника питания с использованием линейного инжектора Bode 100 и Picotest J2120», Bode 100 Applic.Примечание (2011), стр. 1–9.

16.

С. Сандлер, «Как выбрать лучший стабилизатор напряжения для моей схемы?» Силовая электроника, , 3 сентября, 1–9 (2013).

Схемы стабилизаторов тока для силовых светодиодов. Изготовление простого стабилизатора тока и напряжения. Драйвер светодиодов

Существует неправильное мнение, что для светодиода важным индикатором является напряжение питания. Однако это не так. Для его правильной работы необходим постоянный ток потребления (ипотр.), Что обычно бывает в районе 20 миллиампер. Значения номинального тока за счет светодиодной конструкции, эффективности теплоотвода.

Но величина падения напряжения в основном определяется материалом полупроводника, из которого изготовлен светодиод, может достигать 1,8 — 3,5 В.

Отсюда следует, что это как раз стабилизатор тока для светодиода нормальной работы. В этой статье рассмотрим стабилизатор тока на LM317 для светодиодов .

Стабилизатор тока для светодиодов — Описание

Конечно, самый простой способ ограничить ипотр.Для светодиода есть. Но следует отметить, что этот способ малоэффективен из-за больших потерь энергии, и подходит только для слаботочных светодиодов.

Формула расчета необходимого сопротивления: Rd = (Упит.-Упад.) / Ипотр.

Пример: Упит. = 12В; Упад. на светодиоде = 1,5В; Ипотр. Сотовость = 0,02А. Необходимо рассчитать сопротивление РД.

В нашем случае РД = (12,5В-1,5В) / 0,02А = 550 Ом.

Но еще раз повторюсь, такой способ стабилизации подходит только для маломощных светодиодов.

Дальше вариант стабилизатор ТКА Практичнее. На следующей схеме LM317 ограничивает iPotr. Светодиод, который выставлен сопротивлением

р.

Для стабильной работы на LM317 входное напряжение должно превышать напряжение питания светодиода на 2-4 вольта. Диапазон ограничения выходного тока составляет 0,01 … 1,5 А при выходном напряжении до 35 вольт.

Формула расчета сопротивления резистора R: R = 1,25 / IPOTR.

Пример: для светодиода с iPotre.200мА, R = 1,25 / 0, 2а = 6,25 Ом.

Вычислитель стабилизатора тока на LM317

Чтобы рассчитать сопротивление и мощность резистора, просто введите требуемый ток.

Описание нюансов сборки стабилизатора напряжения 12 вольт на машину, список необходимых запчастей, 3 схемы. + Тест для самотестирования. Мы занимаемся 5 основными вопросами по этой теме и 3 основными припоями для плат.

ТЕСТ:

Чтобы понять, достаточно ли у вас информации о автомобильных стабилизаторах, вам следует пройти небольшой тест:

1. Зачем устанавливать на свой автомобиль стабилизатор на 12 вольт? А) автомобильная сеть дает непостоянное напряжение.Это зависит от степени зарядки аккумулятора. Напряжение колеблется в пределах 11,5 — 14,5 вольт. Но для светодиодных ламп требуется всего 12 вольт. Запитать нужное напряжение и поставить ЦЗ.
   б) Светодиодные лампы работают от 18 вольт. Чтобы они функционировали при подключении на автомобиле, приходится давать дополнительную нагрузку через стабилизатор.
2. Почему светодиодные лампы часто перегорают без стабилизатора? А) основная причина — некачественный производитель светодиодов.
   б) Из-за скачкообразного напряжения на них.
3. В каком случае к стабилизатору дополнительно подключается алюминиевый радиатор? А) Если на автомобиле установлено более 10 светодиодов.
   б) при установке на станке светодиодных ламп разного цвета.
4. Как подключаются светодиоды? А) 3 светодиода подключаются последовательно к резистору, а после собранного комплекта параллельно подключаются следующие светодиоды.
   б) 3 светодиода подключаются параллельно резистору, а затем в собранный набор последовательно подключаются следующие светодиоды.

Ответы:

1. а) В зависимости от степени заряда АКБ на светодиодные лампы будет действовать колебательное напряжение — от 11,5 до 14,5. Именно поэтому его подключают к лампам для получения постоянного напряжения, равного 12 вольт (такой индикатор нужен светодиодам).
2. б) Светодиоды не рассчитаны на скачки напряжения, которые исходят от АКБ, поэтому без стабилизатора скоро сгорают.
3. а) Если на автомобиле установлено более 10 светодиодов, желательно оснастить схему алюминиевым радиатором.
4. б) Сначала к резистору последовательно подключаются 3 светодиода, а после берут новую заминку и уже параллельно соединяют между собой.

Автовладельцы часто устанавливают на свой автомобиль светодиодную подсветку. Но лампочки часто выходят из строя, и вся созданная красота тут же вспыхивает. Объясняется это тем, что светодиодные лампочки работают некорректно, если их просто подключить к электрической сети. Для них необходимо использовать специальные стабилизаторы. Только в этом случае лампы будут защищены от перепадов напряжения, перегрева, повреждения важных узлов.Чтобы установить стабилизатор напряжения на свой автомобиль, вам необходимо подробно разобраться в этом вопросе и изучить простую схему, которая будет собрана своими руками.

Определение: CH 12 вольт для автомобиля — небольшое устройство, предназначенное для очистки от чрезмерного автомобильного напряжения, идущего от аккумулятора. В результате подключенные светодиодные лампы получаются постоянной нагрузкой в ​​12 вольт.

Подбор стабилизатора 12 В

Бортовая сеть автомобиля обеспечивает питание от 13 В, но для работы светодиодов нужно всего 12 В.Поэтому необходимо установить стабилизатор напряжения, который будет обеспечивать 12 В.

Установив такое оборудование для обеспечения нормальных условий работы светодиодного освещения, которое долгое время не выйдет из строя. Выбирая стабилизаторы, автомобилисты сталкиваются с проблемами, ведь конструкций очень много, и работают они по-разному.

Выбирает стабилизатор, который:

1. Он будет нормально работать.
2. Обеспечивают надежную защиту и безопасность осветительной техники.

Стабилизатор напряжения простой 12 своими руками

Если есть даже небольшие навыки сборки электрической схемы, то стабилизатор напряжения приобретается по желанию в готовом виде. На изготовление самодельного устройства Человек потратит 50 рублей и меньше, готовая модель стоит несколько дороже. Нет смысла переплачивать, ведь в результате получается качественный аппарат, отвечающий всем необходимым требованиям.

Самый простой, но функциональный стабилизатор можно сделать своими руками без особых усилий.Импульсный прибор собрать очень сложно, особенно новичку, а потому стоит рассмотреть на нем линейные стабилизаторы и любительские схемы.

Самый простой стабилизатор напряжения 12 вольт собран из схемы (готов), как и сопротивление резистора. Желательно использовать микросхему LM317. Все элементы будут прикреплены к перфорированной панели или универсальной печатной плате. Если правильно собрать прибор и подключить к автомобилю, можно обеспечить хорошее освещение — лампочки перестанут мигать.

Перечень деталей CH 12 V

Чтобы сделать стабилизатор напряжения своими руками, следует найти или купить следующие детали:

1. Доска — 35 на 20 мм.
Микросхема
2. LD 1084.
3. Диодный мост RS407. Если этого нет, выбираем любой маленький диод, предназначенный для обратного тока.
4. Блок питания с транзистором и двумя сопротивлениями. Это оборудование нужно для того, чтобы выключить торец при включении ближнего или дальнего света.

Три светодиода необходимо преобразовать в токоограничивающий резистор, регулирующий электричество. Этот набор после того, как он должен быть подключен к следующему набору лампочек.

Как сделать стабилизатор напряжения на 12 вольт для светодиодов в машине на микросхеме L7812

Для сборки качественного стабилизатора напряжения можно использовать трехконтактный стабилизатор постоянного тока, выпускаемый в серии L7812. Это устройство позволит не только отделить этикетки в автомобиле, но и целую ленту из светодиодов.

L7812.

Компоненты:

1. Микросхема L7812.
2. Конденсатор 330 MKF 16 В.
3. Конденсатор 100 мкФ 16 В.
4. Выпрямительный диод на 1 ампер. Вы можете использовать 1N4001 или диод Шоттки.
5. Термоусадочная на 3 мм.
6. Электропроводка соединительная.

Порядок сборки:

1. Слегка укоротить одну ножку стабилизатора.
2. Используйте припой.
3. Добавить диод в короткую ножку, а после и конденсаторы.
4. Накладываем термоусадку на проводку.
5. Занимаемся коммутацией проводов.
6. Носим термоусадочную пленку, прессуем строительным феном или зажигалкой. Важно не переставлять и не растапливать термоусадку.
7. На входе с левой стороны подаем питание, справа будет выводиться светодиодная лента.
8. Проводим тест — включаем освещение. Лента должна загореться, теперь ее работа увеличится.

Так стабилизатор напряжения 22В своими руками.

Схема стабилизатора напряжения 12 вольт для светодиодов в авторучках на базе LM2940CT-12.0

Также для сборки качественного стабилизатора напряжения используется схема LM2940CT-12.0. В качестве корпуса мы используем абсолютно любой материал, кроме дерева. Если в автомобиле планируется установить более 10 светодиодных ламп, то алюминиевый радиатор желательно прикрепить к стабилизатору.

Возможно, у кого-то уже был опыт работы с таким оборудованием, и они скажут, что нет необходимости использовать дополнительные детали — напрямую подключайте светодиоды и получайте удовольствие от работы.Так поступить можно, но в этом случае лампочки будут постоянно находиться в неблагоприятных условиях, а значит, скоро сгорят.

Достоинства всех перечисленных выше схем стабилизатора напряжения — простота сборки. Чтобы собрать стабилизатор, не нужно обладать какими-то специальными навыками и навыками. Но если представленные картинки только вызывают недоумение, то не пытайтесь собрать схему своими руками.

Еще важно знать 3 нюанса, как собрать стабилизатор напряжения 12 вольт своими руками

1. Светодиоды предпочтительно подключаются через стабилизатор тока.Таким образом удастся уравновесить колебания электрической сети, а владелец автомобиля не будет беспокоиться о сбрасывании тока.
2. Требования к питанию также должны соблюдаться, потому что, таким образом, собственный самосборный стабилизатор может быть правильно настроен под электрическую сеть.
3. Желательно собрать такой агрегат, который обеспечит достойную устойчивость, надежность и устойчивость — стабилизатор должен продержаться долгие годы. Именно поэтому не обязательно дешеветь на комплектующие — приобретайте в хороших магазинах электронику.

Как избежать 3х ошибок при пайке схем

1. Перед началом всех работ по шипу обязательно подберем наиболее подходящий паяльный аппарат для сборки микросхемы. Старый, который лежит дома или в гараже, подойдет только опытным людям, новенький испортит плату, не справился с мощностью. Наиболее подходящий диапазон напряжений для подключения платы и проводки — 15-30 Вт. Большой мощности не используем, иначе сгорит плата и придется начинать все сначала, с новинки.
2. Перед тем, как приступить к подключению соединений пайкой, убедитесь, что схема хорошо очищена. Для качественной обработки используется простой состав — смешивается любое мыло с чистой водой. После чистой салфетки вырисовался приготовленный раствор и доска очень качественная по всей поверхности. Если на металле остались места мыла, то протираем их аккуратной сухой тканью. На досках часто бывают довольно плотные отложения. Чтобы избавиться от них, придется отправиться в магазин с электрооборудованием и купить специальный очищающий состав.Продавцы подскажут все необходимое. Обработайте до появления блеска легкого металла.
3. Контакты на плате У нас в правильной последовательности — для начала работаем с маленькими резисторами, а потом переходим к большим деталям. Если сначала скрепить все основные детали, то мелкие детали будет очень неудобно прикреплять — большие детали помешают.

Не пренебрегайте советами. Они создадут более качественный состав, что означает долговечность стабилизатора.

Паяльник Top 3 для плат

Чтобы упростить себе работу на шипе стабилизатора, желательно купить качественный паяльник.В магазинах есть агрегаты хороших и проверенных производителей, на которые стоит обратить внимание:

1. ERSA — немецкая компания. Товар очень хороший и надежный, но дорогой, а потому для дома по карману далеко не каждому.
2. Китайская фирма Quick. Качество на высоте, а цена приемлемая.
3. Лаки. Самый бюджетный вариант. Нельзя оставлять включенный автомат без присмотра — возможно возгорание.

Паяльник потребляет 10 Вт, чтобы сделать простую микропланшет.При покупке читайте ручку — она ​​не должна быстро нагреваться. Лес — идеальный вариант. Пластик быстро нагревается, эбонит тяжелый, поэтому работать с мелкими деталями затруднительно.

Силы Желательно выбирать из меди — от нагара легко очистить после работы. Балай бывает разной формы и продается наборами. Это бесполезно, но опытным людям будет удобно пользоваться насадками разной конфигурации.

Стабилизаторы напряжения автомобильные

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов по пайке

1. Сколько нужно держать предварительно нагретым жалом на деталях для хорошей фиксации? — 3 секунды хватит, если протянуть дольше, плата сгорает.
2. Сколько добавляется припой? — Смотрите, чтобы покрыть обработанную часть. Иногда хватает и капель.
3. Пайка по внешнему виду должна стать блестящей или матовой? — блестящий.
4. Купить дополнительные средства защиты? — Только очки. Если вы подобрали хороший паяльник, защищать руки не нужно.
5. Какая температура у микросхемы? — 230 градусов.

Содержимое:

Ни для кого не секрет, что светодиодные лампы периодически перегорают, несмотря на длительный гарантийный срок, установленный производителями.Многие люди просто не знают этих причин, по которым они терпят неудачу. Тем не менее особых сложностей здесь нет, просто такие лампы имеют определенные параметры, требующие обязательной стабилизации. Это мощность тока в самой лампе и падение напряжения в питающей сети.

Для решения этой проблемы используется стабилизатор тока для светодиодов. Однако не все стабилизаторы могут эффективно решить поставленную задачу. Поэтому в некоторых случаях рекомендуется изготовить стабилизатор своими руками.Перед этим процессом следует внимательно разобраться в предназначении, устройстве и принципе работы стабилизатора, чтобы не допустить ошибок при сборке схемы.

Назначение стабилизатора

Основная функция стабилизатора — выравнивание тока вне зависимости от падений напряжения в электрической сети. Есть два типа стабилизирующих устройств — линейные и импульсные. В первом случае все выходные параметры регулируются путем распределения мощности между нагрузкой и собственным сопротивлением.Второй вариант намного эффективнее, так как в этом случае на светодиоды поступает только необходимое количество мощности. В основе действия таких стабилизаторов лежит принцип широтно-импульсной модуляции.

В более высоком КПД, который составляет не менее 90%. Однако они имеют довольно сложную схему и соответственно высокую цену по сравнению с приборами линейного типа. Следует отметить, что использование стабилизаторов LM317 допустимо только для линейных схем. Их нельзя включать в цепочки с большими значениями тока.Вот почему эти устройства лучше всего подходят для совместного использования со светодиодами.

Необходимость использования стабилизаторов объясняется особенностями параметров светодиодов. Они отличаются нелинейной вольт-амперной характеристикой, когда изменение напряжения на светодиоде приводит к непропорциональному изменению тока. При повышении напряжения нарастание тока в самом начале происходит очень медленно, поэтому свечения не наблюдается. Далее, когда напряжение достигает порогового значения, начинается излучение света с одновременным быстрым увеличением тока.Если напряжение продолжает расти, в этом случае происходит еще большее увеличение тока, что приводит к возгоранию светодиода.

Характеристики светодиодов отражают значение порогового напряжения в виде постоянного напряжения при номинальном токе. Индикатор номинального тока для большинства маломощных светодиодов составляет 20 мА. Для мощных светодиодов требуется более высокий номинальный ток, достигающий 350 мА и выше. Они выделяют большое количество тепла и устанавливаются на специальные радиаторы.

Для нормальной работы светодиодов питание на них следует подключать через стабилизатор тока. Это связано с разбросом порогового напряжения. То есть светодиоды разных типов отличаются разным постоянным напряжением. Даже у однотипных ламп может быть не одинаковое постоянное напряжение, причем не только его минимальное, но и максимальное значение.

Таким образом, если к одному источнику, то они будут пропускать через себя совершенно разный ток. Разница токов приводит к их преждевременному выходу из строя или мгновенному выгоранию.Чтобы избежать подобных ситуаций, светодиоды рекомендуется включать совместно со стабилизаторами, предназначенными для выравнивания тока и доведения его до определенного заданного значения.

Стабилизаторы линейного типа

С помощью стабилизатора ток устанавливается равным току, проходящему через светодиод, с заданным значением, которое не зависит от напряжения, приложенного к диаграмме. Если напряжение превышает пороговый уровень, ток останется прежним и не изменится. В дальнейшем при увеличении общего напряжения его рост будет происходить только на стабилизаторе тока, а на светодиоде он останется неизменным.

Таким образом, при неизменных параметрах светодиода стабилизатор тока можно назвать стабилизатором его мощности. Распределение активной мощности Разделенное устройство в виде тепла происходит между стабилизатором и светодиодом пропорционально напряжению на каждом из них. Этот тип стабилизатора получил название линейного.

Нагрев линейного стабилизатора тока увеличивается с ростом приложенного к нему напряжения. Это его главный недостаток. Однако у этого устройства есть ряд преимуществ.Во время работы отсутствуют электромагнитные помехи. Конструкция очень простая, что делает изделие довольно дешевым в большинстве схем.

Есть области применения, в которых линейный стабилизатор тока для светодиодов на 12 В становится более эффективным по сравнению с импульсным преобразователем, особенно когда напряжение на входе лишь немного выше, чем напряжение на светодиоде. Если питание осуществляется от сети, в схеме можно использовать трансформатор, к выходу подключают линейный стабилизатор.

Таким образом, сначала снижается напряжение до того же уровня, что и на светодиоде, после чего линейный стабилизатор устанавливает необходимое значение тока. Другой вариант предполагает приближение напряжения светодиода к напряжению питания. Для этого выполняется последовательное включение светодиодов в общую цепочку. В результате общее напряжение в цепи будет величиной напряжений каждого светодиода.

Некоторые стабилизаторы тока могут быть выполнены на полевых транзисторах с использованием P-P перехода.Ток протока устанавливается с помощью клапана заслонки. Ток, проходящий через транзистор, такой же, как начальный ток протекания, указанный в технической документации. Величина минимального рабочего напряжения такого устройства зависит от транзистора и составляет около 3 В.

Стабилизаторы импульсов Toka

К более экономичным приборам относятся стабилизаторы тока, в основе которых лежит импульсный преобразователь. Этот элемент известен как ключевой преобразователь или преобразователь. Внутри преобразователя мощность накачивается определенными порциями в виде импульсов, что и определило его название.В нормальном рабочем устройстве энергопотребление происходит непрерывно. Он непрерывно передается между входными и выходными цепями, а также постоянно попадает в нагрузку.

Электрические схемы

IN Стабилизатор тока и напряжения на основе импульсных преобразователей имеет практически одинаковый принцип действия. Единственное отличие состоит в том, чтобы контролировать ток через нагрузку, а не нагрузку на нагрузку. Если ток в нагрузке уменьшается, стабилизатор выполняет переключение мощности. В случае увеличения мощность уменьшается.Это позволяет создавать стабилизаторы тока для мощных светодиодов.

В наиболее распространенных схемах дополнительно имеется струйный элемент, называемый дросселем. От входной цепочки по ней определенными участками поступает энергия, которая в дальнейшем передается на нагрузку. Эта передача происходит с помощью переключателя или ключа, находящегося в двух основных состояниях — выключенном и включенном. В первом случае ток не проходит, и мощность не выделяется. Во втором случае ключ проводит ток, но при этом имеет очень низкое сопротивление.Следовательно, и выделенная мощность близка к нулю. Таким образом, передача энергии происходит практически без потери мощности. Однако импульсный ток считается нестабильным, и для его стабилизации используются специальные фильтры.

Импульсный преобразователь наряду с явными достоинствами имеет серьезные недостатки, устранение которых требует конкретных конструктивных и технических решений. Эти устройства отличаются сложностью конструкции, они создают электромагнитные и электрические помехи.Они тратят определенное количество энергии на свою работу и в результате нагреваются. Стоимость их значительно выше, чем у линейных стабилизаторов и трансформаторных устройств. Однако большинство недостатков успешно преодолеваются, поэтому импульсные стабилизаторы пользуются большой популярностью у потребителей.

Драйвер светодиодов

Источники света на светодиодах становятся все более распространенными, вытесняя других конкурентов, как в области применения индикации, так и в качестве мощных осветительных приборов.Для стабильной и долговечной работы источников на светодиодах требуется ряд требований.

Источник тока или напряжение?

Наиболее знакомо понятие стабилизатора напряжения, т. Е. Устройств, обеспечивающих выдачу стабильного напряжения вне зависимости от условий: мощности нагрузки, температуры, значений входного напряжения. Для питания источников освещения на светодиодах необходимо обеспечить стабильный ток через диод. Это связано с тем, что полупроводниковые элементы имеют нелинейную зависимость тока через p-N переход.Изменение внешних условий влияет на величину протекающего тока, который может выйти за допустимые пределы. Поэтому концепция стабилизатора напряжения для светодиодов не имеет смысла. Особенно важно обеспечить стабилизацию тока для светодиодов в автомобиле, где напряжение не отличается стабильностью, а температурный диапазон изменения температуры очень широк.

Эти условия необходимы для применения источника тока. В простейшем случае можно довольствоваться простым ограничением максимального значения с помощью ограничительного резистора, но это не обеспечивает стабильной яркости и неэффективно с энергетической точки зрения.

На заметку. Более рациональный источник питания на стабилизированное значение с использованием схемотехнических решений источников тока на малогабаритных электронных компонентах.

Схематическое решение

Развитие современной микроэлектроники позволяет создавать устройства с требуемыми параметрами с использованием минимума элементов. Довольно хорошо зарекомендовали себя устройства генераторов тока на интегральной микросхеме LM317. В целом данная микросхема представляет собой интегральный стабилизатор напряжения, но некоторые изменения стандартной схемы включения, кстати, указанные в технической документации, позволяют использовать эту ИМС в качестве источника тока, в том числе для питания светодиодов.

Параметры микросхемы следующие:

• Напряжение — 1,2-37В;
• Ток через микросхему — до 2а в случае использования LM317T.

Множество разновидностей этого стабилизатора выпускаются разными производителями, но разница в стоимости и габаритах на минимальную и максимальную мощность незначительна, поэтому имеет смысл использовать максимально доступную мощность, подача которой никогда не помешает.

Важно! При использовании мощного стабилизатора тока для светодиодов с нагрузкой, близкой к максимальной, обязательно используйте радиатор, который позволит выделить выделяемый интегральный микрокамер тепла.

Итак, ниже представлен наиболее простой, но надежно работающий стабилизатор тока на микросхеме LM317 для светодиодов.

В данной схеме микросхема имеет только один резистор во внешней обмотке. Именно с его помощью устанавливается значение выходного параметра. Делается это по формуле:

Этот вариант стабилизатора работает в диапазоне значений от 0,01 до 1,5а. Верхний предел ограничен мощностью чипа. Мощность, которая рассеивается на резисторе, может составлять несколько ватт при максимальном токе. Точнее определяется из выражения:

Важно! При значениях более 0,3А использование радиатора охлаждения для микросхемы обязательно!

Добавив на схему всего два элемента: мощный транзистор и резистор, можно поднять выходной ток до 10а.

На схеме представлен мощный составной транзистор КТ825 с любой буквой. Резистор R2 выполняет ту же функцию, что и в предыдущей схеме, и рассчитывается аналогично.Поскольку по нему течет большой ток, а значение сопротивления невелико, следует использовать провод. Резистор R1 устанавливает смещение на основе транзистора и должен иметь рассеивающую мощность 0,25-0,5 Вт.

В обеих цепях источник питающего напряжения (входное напряжение) может быть от 3 до 38В. Для поддержания требуемого тока во всем диапазоне нагрузок напряжение питания должно быть приближено к максимальному значению.

Пример. Пусть будет на 20мА. Тогда с одним подключенным диодом выходное напряжение будет около 2-3В (в зависимости от типа светодиода).Если включить два последовательных светодиода, то для обеспечения необходимого тока 20 мА схема уже превысит ровно в два раза большее напряжение. Подобные расчеты можно произвести для любого количества позиций.

Требуемое входное напряжение может быть получено с помощью понижающего трансформатора с мостовым выпрямителем и фильтрующего конденсатора.

Диоды надо рассчитывать на требуемый ток, а емкость конденсатора надо брать порядка нескольких тысяч микрофрейд.

Важно! Рабочее напряжение конденсатора должно превышать напряжение питания примерно в полтора раза, то есть в этом случае должно быть не менее 50В.

В автомобиле напряжение бортовой сети не более 14В. Поскольку частота пульсаций здесь выше, чем в домашней сети, а амплитуда невысока, емкость конденсатора может быть меньше. Также рабочее напряжение может составлять 25 В. Разумеется, выпрямительный мост здесь не нужен.

Как видите, сделать стабилизатор тока для светодиодов своими руками — задача простая.Важна аккуратность, внимательность и минимум навыков работы с электроникой.

Видео

Сегодня напишу о чем давно надо было написать, как подсветка и поделки из светодиодов Становится все больше, но бывает в них перегорает один-два светодиода, а уже красота уходит в фон, чтобы этого не произошло, нужно поставить стабилизаторов на LED Products. Поставив такие стабилизаторы один раз, мы добиваемся долговечности и бесперебойной работы наших светодиодов.

Ни для кого не секрет, что светодиодных ламп , Используемые в автомобиле, как и большинство светодиодных лент, рассчитаны на постоянное напряжение 12 вольт. А также всем известно, что напряжение в бортовой сети может превышать 15 вольт, что может быть губительно для чувствительных светодиодов. Вследствие резких скачков напряжения светодиоды могут выйти из строя (мигать, терять яркость или что чаще встречается в оплетке).

С этой проблемой можно бороться И даже нужно, тем более специальных знаний и затрат она не требует.Как вы уже, наверное, догадались, для борьбы с завышенным (для светодиодов) напряжением необходимо докупить напряжение и сделать стабилизатор напряжения. Стабилизатор на 12 вольт легко найти в любом магазине радиодеталей. Маркировка может быть разная, я взял катушку 8b (15 руб.) И диодную 1N4007 (1 рубль). Диод нужен для предотвращения перемешивания и вставьте его на вход стабилизатора.

Схема подключения

Ботинки

Стал подключать стабилизаторы к подсветке (это я уже сделал).Как видно на картинке, напряжение в бортовой сети при зажигании (напряжение аккумуляторной батареи) составляет 12,24 вольт, что для светодиодной ленты это не страшно, но напряжение в бортовой сети при спроектированном двигателе угрожает (для светодиодов) 14,44 вольт. Далее видим, что стабилизатор отлично справляется со своей задачей и выдает на выходе напряжение, не превышающее 12 вольт, что не может не радовать.

Единственный пример, в любом другом электронном письме. Цепи Ситуация аналогичная

Схема подключения

Дверь передняя правая

Водительская дверь

Ну и все осталось только все хорошо выставить, удачно провести запас проводов и собрать накладки дверей.
За все время эксплуатации ни один светодиод не поборол и надеюсь что подсветка будет очень долго радовать меня и окружающих.

Надеюсь кому пригодится …

Блок питания. Как получить нестандартный стабилизатор напряжения 3 3В своими руками

Как собрать простой блок питания и мощный источник напряжения.
Иногда приходится подключать к источнику постоянного напряжения 12 вольт различные электронные устройства, в том числе самодельные.Блок питания несложно собрать самостоятельно за половину выходного дня. Поэтому нет необходимости приобретать готовый блок, когда интереснее самостоятельно изготовить необходимую вещь для своей лаборатории.

Всем желающим сделать блок на 12 вольт самостоятельно, без особого труда.
Кому-то нужен источник для питания усилителя, и кому запитать небольшой телевизор или радио …
Шаг 1: Какие детали необходимы для сборки блока питания…
Для сборки блока заранее подготовьте электронные компоненты, детали и аксессуары, из которых будет собираться сам блок ….
— Печатная плата.
— Диод диод 1N4001 или аналогичный. Мост диодный.
Напряжение накладной LM7812.
-Трансформатор понижающий на 220 В, вторичная обмотка должна иметь 14В — 35В переменного напряжения, с током нагрузки от 100 мА до 1А, в зависимости от того, какую мощность необходимо получить на выходе.
-Электролитный конденсатор емкостью 1000мкф — 4700мкф.
КОНДАКТОР Емкость 1 мкФ.
— Конденсатор емкостью 100НФ.
— Обрезка монтажного провода.
-Диатор при необходимости.
Если нужно получить от источника питания максимальную мощность, необходимо подготовить для микросхемы соответствующий трансформатор, диоды и радиатор.
Шаг 2: Инструменты ….
Для изготовления блока требуются установочные инструменты:
— Паяльник или паяльная станция
— Штатив
— Пинцет
— Работы по зачистке проводов
— Усилие для всасывания припоя.
-Отвертка.
И другие инструменты, которые могут пригодиться.
Шаг 3: Схема и другие …

Для получения стабилизированного питания 5 вольт можно заменить стабилизатор LM7812 на LM7805.
Для увеличения нагрузочной способности более 0,5 ампера понадобится радиатор для микросхемы, иначе он выйдет из строя от перегрева.
Однако если от источника нужно получить несколько сотен миллиампер (менее 500 мА), то можно обойтись без радиатора, нагрев будет незначительным.
Кроме того, на схему добавлен светодиод, чтобы визуально убедиться в исправности блока питания, но можно и без него.

Схема блока питания 12В 30А .
При использовании одного стабилизатора 7812 в качестве стабилизатора напряжения и нескольких мощных транзисторов этот блок питания способен обеспечить выходной ток нагрузки до 30 ампер.
Пожалуй, самая дорогая деталь этой схемы — трансформатор пониженной мощности. Напряжение вторичной обмотки трансформатора должно быть несколько больше стабилизированного напряжения 12 В для обеспечения работы микросхемы.При этом следует учитывать, что не стоит стремиться к большей разнице между величиной входного и выходного напряжения, так как при таком токе выходные транзисторы радиатора радиатора значительно увеличиваются в размерах.
На схеме трансформатора используемые диоды должны быть рассчитаны на большой максимальный постоянный ток, примерно 100 А. Через микросхему 7812 протекающий максимальный ток в цепи не будет больше 1А.
Шесть составных транзисторов Дарлингтона типа TIP2955, включенных параллельно, обеспечивают ток нагрузки 30а (каждый транзистор рассчитан на ток 5а), такой большой ток требует соответствующего размера радиатора, каждый транзистор пропускает через себя одну шестую часть тока нагрузки.
Для охлаждения радиатора можно применить небольшой вентилятор.
Проверка блока питания
При первом включении не рекомендуется подключать нагрузку. Проверьте работоспособность схемы: подключите вольтметр к выходным клеммам и измерьте значение напряжения, оно должно быть 12 вольт, либо значение очень близко к нему. Далее подключаем нагрузочный резистор 100 Ом, рассеивающую способность 3 Вт, или аналогичную нагрузку — типа лампы накаливания от автомобиля. В этом случае показания вольтметра изменять не следует.Если на выходе нет напряжения 12 вольт, выключите питание и проверьте установку и правильность установки.
Перед установкой проверьте состояние силовых транзисторов, так как при обрыве транзистора напряжение с выпрямителя распрямляется на выходе схемы. Чтобы этого не произошло, проверьте на короткое замыкание силовые транзисторы, для этого измерьте мультиметром отдельно сопротивление между коллектором и эмиттером транзисторов. Эту проверку необходимо провести перед установкой их в схему.

Источник питания 3 — 24В

Схема блока питания обеспечивает регулируемое напряжение в диапазоне от 3 до 25 вольт, при максимальном токе нагрузки до 2а, если уменьшить токоограничивающий резистор на 0,3 Ом, ток можно увеличить до 3 ампер и более.
Транзисторы 2N3055 и 2N3053 устанавливаются на соответствующие радиаторы, мощность ограничительного резистора должна быть не менее 3 Вт. Регулировка напряжения контролируется LM1558 или 1458. При использовании ОУ 1458 необходимо заменить элементы питания стабилизатора. напряжение с вывода 8 на 3 ОУ с делителя на резисторах с номиналом 5.1 К.
Максимальное постоянное напряжение для питания ОУ 1458 и 1558 36 В и 44 в соответственно. Силовой трансформатор должен выдавать напряжение, по крайней мере, на 4 В больше, чем стабилизированное выходное напряжение. Силовой трансформатор на схеме имеет выходное напряжение 25,2 вольта переменного тока с выносом посередине. При переключении обмоток выходное напряжение снижается до 15 вольт.

Схема питания от 1,5 В

Схема питания для получения напряжения 1.На 5 вольт используется выходной трансформатор, мостовой выпрямитель со сглаживающим фильтром и микросхема LM317.

Схема регулируемого блока питания от 1,5 до 12,5 В

Схема питания с регулировкой выходного напряжения для получения напряжения от 1,5 вольт до 12,5 вольт, в качестве регулирующего элемента используется микросхема LM317. Его необходимо установить на радиатор, на изолирующую прокладку, чтобы исключить замыкание на корпусе.

Блок питания с фиксированным выходным напряжением

Схема источника питания с фиксированным выходным напряжением 5 или 12 вольт.В качестве активного элемента используется микросхема LM 7805, LM7812, которая устанавливается на радиатор для охлаждения нагрева корпуса. Выбор трансформатора показан слева на табличке. По аналогии можно выполнить блок питания и другие выходные напряжения.

Цепь питания 20 Вт с защитой

Схема предназначена для небольшого самодельного трансивера, авторского DL6GL. При разработке блока ставилась задача иметь КПД не менее 50%, напряжение питания 13.8В, максимум 15В, ток нагрузки 2,7А.
Какая схема: Источник питания импульсный или линейный?
Импульсные блоки питания Получается небольшой и экономичный, но неизвестно, как себя вести в критической ситуации, выкидывает выходное напряжение …
Несмотря на недостатки, выбрана схема линейного регулирования: достаточно громоздкий трансформатор, а не высокий КПД, необходимо охлаждение и т.д.
Применены детали от самодельного блока питания 80-х годов: радиатор с двумя 2N3055.Не хватает только стабилизатора напряжения μA723 / LM723 и нескольких мелких деталей. Стабилизатор напряжения
собран на микросхеме μA723 / LM723 в стандартном включении. На радиаторах установлены выходные транзисторы Т2, Т3 типа 2N3055 для охлаждения. С помощью потенциометра R1 устанавливают выходное напряжение в пределах 12-15В. С помощью переменного резистора R2 выставляется максимальное падение напряжения на резисторе R7, которое составляет 0,7В (между контактами 2 и 3 микросхемы).
Для блока питания используется тороидальный трансформатор (может быть любой на ваше усмотрение).
На микросхеме MC3423 собрана схема при напряжении (выбросах) на выходе блока питания, регулировка R3 выставлена ​​на порог напряжения 2 с делителя R3 / R8 / R9 (опорное напряжение 2,6В), напряжение BT145 открывает открытие BT145 Причины короткого замыкания, приводящего к срабатыванию предохранителя 6,3A.

Для подготовки блока питания к работе (предохранитель 6,3А еще не задействован) установить выходное напряжение, например, 12,0В. Загрузите блок нагрузки, для этого можно подключить галогенную лампу 12В / 20Вт.R2 Настройте так, чтобы падение напряжения было 0,7В (ток должен быть в пределах 3,87 0,7 = 0,185ωх3,8).
Настройте реакцию защиты от перенапряжения, для этого мы плавно устанавливаем выходное напряжение 16 В и настраиваем R3 для срабатывания защиты. Далее выставляем выходное напряжение в норму и устанавливаем предохранитель (перед этим ставим перемычку).
Описываемый блок питания может быть реконструирован для более мощных нагрузок, для этого на его усмотрение установить более мощный трансформатор, дополнительные транзисторы, элементы обвязки, выпрямитель.

Самодельный блок питания на 3,3 В

Если требуется мощный блок питания, на 3,3 вольта, то это можно сделать, переделав старый блок питания от ПК или по приведенным выше схемам. Например, в цепи питания на 1,5 В заменить резистор на 47 Ом на номинал или поставить для удобства потенциометр, выставив нужное напряжение.

Трансформаторный блок питания на КТ808

У многих радиолюбителей остались старые советские радиодетали, которые без дела встречаются, но которые можно успешно применить и они долго и верно прослужат одной из известных схем УА1Ж, которая гуляет по Интернету.На форумах ломается много копий и стрелок при обсуждении, что лучше полевой транзистор или обычный кремний или Германия, какую температуру нагрева кристалла они выдержат и какие из них надежнее?
У каждой стороны свои аргументы, ну можно достать запчасти и сделать еще один простой и надежный блок питания. Схема очень простая, защищена от перегрузки по току и при параллельном включении трех Кт808 может выдавать ток 20а, автор использовал такой блок с 7 параллельными транзисторами и отказался от нагрузки 50а, при этом емкость конденсатора фильтра составляла 120000 мкФ. , напряжение вторичной обмотки 19В.При этом нужно учитывать, что контакты реле должны переключать такой большой ток.

При правильном монтаже просадка выходного напряжения не превышает 0,1 вольт

Блок питания на 1000 В, 2000 В, 3000 В

Если нам нужен источник постоянного напряжения высокого напряжения для питания выходной каскадной лампы передатчика, что для этого подать? В Интернете много разных блоков питания на 600В, 1000В, 2000В, 3000В.
Первый: по высокому напряжению используется схемы с трансформаторами как по фазам, так и по трем фазам (при наличии в доме источника трехфазного напряжения).
Второе: для уменьшения габаритов и веса используйте спокойную схему питания, напрямую сеть 220 вольт с умножением напряжения. Самым большим недостатком этой схемы является отсутствие гальванической развязки между сетью и нагрузкой, так как выход подключается к этому источнику напряжения, соблюдая фазу и ноль.

В схеме есть повышенный анодный трансформатор Т1 (на нужную мощность, например 2500 ВА, 2400В, ток 0,8 А) и понижающий трансформатор Т2 — ТН-46, ТН-36 и т. Д.Для исключения токовых выстрелов при включении и защиты Диодов при заряде конденсаторов применяется включение результирующих резисторов R21 и R22.
Диоды в высоковольтных цепях подчеркнуты резисторами с целью равномерного распределения УЭБС. Расчет по номинальной формуле R (OM) = Pivx500. C1-C20 для устранения белого шума и уменьшения импульсного перенапряжения. Мосты КБУ-810 можно использовать как диоды, подключив их по заданной схеме и, соответственно, взяв нужное количество, не забывая о шунтировании.
R23-R26 для разряда конденсаторов после отключения сети. Для выравнивания напряжения на последовательно соединенных конденсаторах параллельно устанавливаются выравнивающие резисторы, которые рассчитываются из соотношения, на каждый 1 вольт приходится 100 Ом, но при высоком напряжении резисторы имеют достаточно большую мощность, и здесь вам нужно научиться, учитывая, что напряжение холостого хода больше 1,41.

Даже по теме

Блок питания трансформатора 13,8 вольт 25 А для приемопередатчика КВ своими руками.

Ремонт и доработка китайского БП адаптера питания.

В настоящее время многие домашние устройства требуют подключения стабильного напряжения напряжением 3 вольта, а ток нагрузки составляет 0,5 ампер. Они могут относиться к ним:

• Игроков.
• Камеры.
• Телефоны.
• DVR.
• Навигаторы.

Эти устройства сочетаются с типом блока питания в виде аккумулятора или батареек на 3 вольта.

Как приготовить еду из бытовой сети в домашних условиях, не тратя деньги на батарейки или батарейки? Для этих целей не обязательно проектировать многоэлементный блок питания, так как есть специальные микросхемы в виде стабилизаторов на низкие напряжения.

Схема стабилизатора на 3 вольта

Изображенная схема выполнена в виде регулируемого стабилизатора и позволяет создавать на выходе напряжение от 1 до 30В. Следовательно, вы можете использовать это устройство для питания различных устройств 1.5 В, а также для подключения устройств на 3 вольта. В нашем случае устройство используется для плеера, выходное напряжение выставлено на 3 В.

Схема работы

С помощью переменного сопротивления устанавливается необходимое напряжение на розетке, которое рассчитывается по формуле: u out = 1,25 * (1 + R2 / R1). Вместо регулятора напряжения используется микросхема SD1083 / 1084. Используются аналогичные отечественные микросхемы 22A / 142CreNe 22, которые отличаются выходным током, что является второстепенным фактором.

Для нормального режима работы микросхемы необходимо установить для нее небольшой радиатор.В противном случае при низком выходном напряжении регулятор работает в токовом режиме, и даже без нагрузки сильно греется.

Установка стабилизатора

Устройство собрано на монтажной плате размером 20 на 40 мм. Схема довольно простая. Есть возможность собрать стабилизатор без платы, путем навесного монтажа.

Заполненная готовая плата может быть размещена в отдельном ящике или непосредственно в корпусе блока. Сначала необходимо настроить рабочее напряжение стабилизатора на его выходе, используя регулятор в виде резистора, а затем подключить нагрузку потребителя.

Отключаемый стабилизатор на микросхеме

Схема самая легкая и простая. Его можно установить самостоятельно на обычную микросхему LZ. За счет отключения и включения сопротивления в цепи обратной связи формируются два разных выходных напряжения. В этом случае ток нагрузки может увеличиться до 100 миллионов.

Про кокоик микросхемы забыть нельзя, так как он имеет отличие от обычных стабилизаторов.

Стабилизатор на микросхеме AMS 1117

Это элементарный стабилизатор с несколькими фиксированными режимами регулировки напряжения 1.5-5 В, ток до 1 ампер. Его можно установить независимо от серии — X.x (CX 1117 — X.X) (где xx — выходное напряжение).

Имеются образцы микросхем на 1,5 — 5 В, с регулируемым выходом. Раньше они использовались на старых компьютерах. Их преимущество — небольшое падение напряжения и небольшие габариты. Для установки необходимы два бака. Чтобы хорошо грелось, рядом с выводом устанавливают радиатор.

Светодиоды разного цвета имеют собственное рабочее напряжение.Если мы видим светодиод на 3 вольта, он может светиться белым, синим или зеленым светом. Напрямую подключить его к источнику питания, вырабатывающему более 3 вольт, нельзя.

Расчет сопротивления резистора

Для снижения напряжения на светодиоде резистор последовательно включает цепочку. Основной задачей электрика или любителя будет правильно подобрать сопротивление.

Особой сложности в этом нет. Главное знать электрические параметры светодиодной лампочки, помнить закон Ома и определение мощности тока.

R = Una Resistor / ISveodody

ISvedodiod — допустимый ток для светодиода. Это обязательно указывается в характеристиках устройства вместе с прямым падением напряжения. Невозможно, чтобы ток, проходящий по цепи, превышал допустимое значение. Он может навести порядок в светодиодном устройстве.

Часто на готовых светодиодных устройствах указывается мощность (Вт) и напряжение или ток. Но зная две из этих характеристик, всегда можно найти третью.Простейшие осветительные приборы потребляют мощность около 0,06 Вт.

При последовательном включении полное напряжение источника питания U складывается из UPA res. И Una LED. Потом Уна Рех. = U-Una LED

Допустим, необходимо подключить светодиодную лампочку с постоянным напряжением 3 вольта и током 20 мА к источнику питания на 12 вольт. Получаем:

R = (12-3) / 0,02 = 450 Ом.

Обычно сопротивление берется с запасом. Для этого ток умножается на коэффициент 0.75. Это эквивалентно умножению сопротивления на 1,33.

Следовательно, надо брать сопротивление 450 * 1,33 = 598,5 = 0,6 кОм или чуть больше.

Силовой резистор

Для определения мощности сопротивления применяется формула:

P = U² / R = iSveodody * (U-Una LED)

В нашем случае: p = 0,02 * (12- 3) = 0,18 Вт

Таких силовых резисторов нет в наличии, поэтому необходимо брать ближайший к нему элемент с большим значением, а именно 0.25 Вт. Если у вас нет резистора мощностью 0,25 Вт, то вы можете включить два сопротивления меньшей мощности.

Количество светодиодов в Girlands

Резистор рассчитывается аналогично, если в схему последовательно включить несколько светодиодов на 3 вольта. В этом случае из общего напряжения вычитается сумма напряжений всех лампочек.

Все светодиоды для гирлянд от нескольких лампочек нужно брать одинаковые, чтобы по цепочке шел постоянный одинаковый ток.

Максимальное количество лампочек можно найти, если разделить U-сети на один U-светодиод и коэффициент резерва 1,15.

N = 12: 3: 1,15 = 3,48

К источнику на 12 вольт можно спокойно подключить 3 полупроводниковых светильника с напряжением 3 вольта и получить яркое свечение каждого из них.

Мощность такой гирлянды совсем небольшая. В этом преимущество светодиодных лампочек. Даже большая гирлянда потребляет минимум энергии. Этим успешно пользуются дизайнеры, декорируя интерьеры, делая подсветку мебели и техники.

На сегодняшний день модели супермарин выпускаются с напряжением 3 вольта и повышенным допустимым током. Мощность каждого из них достигает 1 Вт и более, а использование таких моделей уже несколько иное. Светодиод мощностью 1-2 Вт используется в модулях точечных светильников, фонарей, фар и рабочего освещения.

Примером являются продукты CREE, которые предлагают светодиодные продукты мощностью 1 Вт, 3 Вт и т. Д. Они созданы с помощью технологий, которые открывают новые возможности в этой отрасли.

Ниже представлены сразу две схемы 3-х вольтовых блоков питания .
Они собраны на разных элементах, и вы можете выбрать сами, ознакомившись с их особенностями и исходя из своих потребностей в возможностях.
На первом рисунке показана схема простого блока питания на 3 В (ток в нагрузке 200 мА) с электронной защитой от перегрузки (З = 250 мА). Уровень пульсации выходного напряжения не превышает 8 мВ.

Для нормальной работы стабилизатора напряжение после выпрямителя (на диодах VD1 … VD4) может быть от 4,5 до 10 В, но лучше, если оно будет 5 … 6 В, ≈ Меньшая мощность источника теряется на отвод тепла транзистора VT1 при работе стабилизатора. В схеме в качестве источника опорного напряжения используются светодиод HL1 и диоды VD5, VD6. Светодиод одновременно является индикатором питания.

Транзистор VT1 прикреплен к пластине отвода тепла.Как рассчитать размер радиатора радиатора вы можете посмотреть подробнее.
Трансформатор Т1 можно купить из унифицированной серии ТН любой, но лучше использовать самый малогабаритный Т1-127 / 220-50 или ТН2-127 / 220-50. Также подходят многие другие типы трансформаторов с вторичной обмоткой на 5 … 6 В. Конденсаторы С1 … СЗ типа К50-35.

Во второй схеме используется интегральный стабилизатор DA1, но в отличие от транзисторного стабилизатора, показанного на первом рисунке, для нормальной работы микросхемы необходимо, чтобы входное напряжение превышало выходное не менее чем в 3 раза.5 В. Это снижает КПД стабилизатора из-за рассеивания тепла на микросхеме.

При низком выходном напряжении мощность, потерянная в источнике питания, превысит нагрузку. Требуемое выходное напряжение устанавливается резистором хода R2. Микросхема установлена ​​на радиаторе. Интегральный стабилизатор обеспечивает меньший уровень пульсации выходного напряжения (1 мВ), а также позволяет использовать емкости меньшего номинала.

Схема устройства

Схема, показанная на рисунке 1, представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения и позволяет получить выходное напряжение в диапазоне 1.25-30 вольт. Это позволяет использовать этот стабилизатор для питания пейджеров напряжением 1,5 В (например, Ultra Page Up-10 и т. Д.) И для питания устройств с напряжением 3 В. В моем случае он используется для питания часовни «Лунная ПС-3050», то есть выходное напряжение установлено в 3 вольта.

Схема работы

С помощью переменного резистора R2 можно установить необходимое выходное напряжение. Выходное напряжение можно рассчитать по формуле Up = 1,25 (1 + R2 / R1) .
В качестве стабилизатора напряжения используется микросхема SD 1083/1084. . Без изменений могут быть использованы российские аналоги этих чипов. 142 Roll2A / 142 Roll22 . Они различаются только выходным током и в нашем случае это неактуально. На микросхеме необходимо установить небольшой радиатор, так как при низком выходном напряжении контроллер работает в токовом режиме и заметно нагревается даже на «холостом ходу».

Установка прибора

Устройство собрано на печатной плате размером 20х40мм.Поскольку схема очень простая, изображения печатной платы не привожу. Собрать без доски можно при навесной установке.
Собранная плата размещается и в отдельной коробке или монтируется непосредственно в корпусе блока питания. Свой адаптер на 12 вольт для радиотелефонов я разместил в корпусе AC-DC.

Примечание.

Необходимо сначала установить рабочее напряжение на выходе стабилизатора (с помощью резистора R2) и только, затем подключить нагрузку.

Другие схемы стабилизаторов.

Это одна из самых простых схем, которую можно собрать на доступной микросхеме. LM317LZ. . Подключив / отключив резистор в цепи обратной связи, мы получаем на выходе два разных напряжения. При этом ток нагрузки может достигать 100 мА.

Сразу обратите внимание на распиновку микросхемы LM317LZ. Он немного отличается от обычных стабилизаторов.

Простой стабилизатор на различные фиксированные напряжения (от 1,5 до 5 вольт) и ток до 1а.можно собрать на микросхеме AMS1117 -X.X (CX1117-X.X) (где x.x — выходное напряжение). Существуют копии микросхем на следующие напряжения: 1,5, 1,8, 2,5, 2,85, 3,3, 5,0 вольт. Также есть микросхемы с регулируемым выходом с обозначением ADJ. Этих микросхем очень много на старых компьютерных платах. Одним из достоинств этого стабилизатора является небольшое падение напряжения — всего 1,2 вольта и небольшой размер стабилизатора, адаптированный под SMD-монтаж.

Требуется всего пара конденсаторов.Для эффективного отвода тепла при значительных нагрузках необходимо предусмотреть платформу радиатора в зоне вывода VOUT. Этот стабилизатор также доступен в корпусе ТО-252.

микросхем стабилизаторов напряжения. Интегрированные стабилизаторы для микроконтроллеров

В настоящее время трудно найти какое-либо электронное устройство, в котором не использовался бы стабилизированный источник питания. По сути, в качестве источника питания для подавляющего большинства различных электронных устройств, рассчитанных на работу от 5 вольт, лучшим вариантом будет использование трехконтактного интегрального 78L05 .

Описание стабилизатора 78L05

Этот стабилизатор не дорогой () и прост в использовании, что упрощает проектирование электронных схем со значительным количеством печатных плат, на которые подается нестабилизированное постоянное напряжение, и каждый стабилизатор монтируется отдельно.

Микросхема стабилизатора 78L05 (7805) имеет термозащиту, а также интегрированную систему защиты стабилизатора от перегрузки по току. Однако для более надежной работы желательно использовать диод, защищающий стабилизатор от короткого замыкания во входной цепи.

Технические параметры и штифт стабилизатора 78L05:

• Входное напряжение: от 7 до 20 вольт.
• Выходное напряжение: от 4,5 до 5,5 вольт.
• Выходной ток (максимальный): 100 мА.
• Ток потребления (стабилизатор): 5,5 мА.
• Допустимая разница входного-выходного напряжения: 1,7 В.
• Рабочая температура: от -40 до +125 ° C.

Аналоги стабилизатора 78L05 (7805)

Существует два типа этой микросхемы: мощный 7805 (ток нагрузки до 1А) и маломощный 78L05 (ток нагрузки до 0.1А). Зарубежный аналог 7805 — ка7805. Отечественные аналоги — для 78Л05 — КР1157ЕН5, а для 7805 — 142ЕН5

.

Схема подключения 78L05

Типовая схема включения стабилизатора 78L05 (согласно даташиту) проста и не требует большого количества дополнительных радиоэлементов.

Конденсатор C1 на входе необходим для устранения радиопомех при подаче входного напряжения. Конденсатор С2 на выходе стабилизатора, как и в любом другом источнике питания, обеспечивает стабильность работы блока питания при резком изменении тока нагрузки, а также снижает степень пульсаций.

При разработке блока питания необходимо учитывать, что для стабильной работы стабилизатора 78L05 входное напряжение должно быть не менее 7 и не более 20 вольт.

Ниже приведены несколько примеров использования встроенного стабилизатора 78L05.

Блок питания лабораторный на 78Л05

Данная схема отличается оригинальностью из-за нестандартного использования микросхемы, источником опорного напряжения является стабилизатор 78L05.Поскольку максимально допустимое входное напряжение для 78L05 составляет 20 вольт, в схему добавлен параметрический стабилизатор на стабилитроне VD1 и резисторе R1, чтобы предотвратить выход 78L05 из строя.

Микросхема TDA2030 подключена как неинвертирующий усилитель. При таком подключении коэффициент усиления составляет 1 + R4 / R3 (в данном случае 6). Таким образом, напряжение на выходе блока питания при изменении сопротивления резистора R2 будет изменяться от 0 до 30 вольт (5 вольт х 6). Если нужно изменить максимальное выходное напряжение, то это можно сделать, подобрав соответствующее сопротивление резистора R3 или R4.

Бестрансформаторный блок питания на 5 В

отличается повышенной стабильностью, отсутствием нагрева элементов и состоит из доступных радиодеталей.

В состав блока питания входят: индикатор включения на светодиоде HL1 вместо обычного трансформатора, цепь гашения на элементах C1 и R2, диодный выпрямительный мост VD1, конденсаторы для уменьшения пульсаций, стабилитрон VD2 на 9 вольт и встроенный регулятор напряжения 78L05 (DA1).Необходимость в стабилитроне обусловлена ​​тем, что напряжение на выходе диодного моста составляет примерно 100 вольт и это может вывести из строя стабилизатор 78L05. Можно использовать любой стабилитрон с напряжением стабилизации 8 … 15 вольт.

Внимание! Поскольку схема не имеет гальванической развязки от сети, следует соблюдать осторожность при настройке и использовании источника питания.

Простой регулируемый блок питания на 78L05

Диапазон регулируемого напряжения в этой схеме от 5 до 20 вольт.Выходное напряжение изменяется с помощью переменного резистора R2. Максимальный ток нагрузки — 1,5 ампера. Стабилизатор 78L05 лучше всего заменить на 7805 или его отечественный аналог КР142ЕН5А. Транзистор VT1 можно заменить на. Мощный транзистор VT2 желательно разместить на радиаторе площадью не менее 150 квадратных метров. см.

Универсальная схема зарядного устройства

Схема зарядного устройства довольно проста и универсальна. Зарядка позволяет заряжать все виды аккумуляторных батарей: литиевые, никелевые, а также небольшие свинцовые батареи, используемые в источниках бесперебойного питания.

Известно, что при зарядке аккумуляторов важен стабильный зарядный ток, который должен составлять примерно 1/10 емкости аккумулятора. Постоянство зарядного тока обеспечивает стабилизатор 78L05 (7805). Зарядное устройство имеет 4 диапазона зарядного тока: 50, 100, 150 и 200 мА, которые определяются сопротивлениями R4 … R7 соответственно. Исходя из того, что на выходе стабилизатора 5 Вольт, то для получения 50 мА понадобится резистор 100 Ом (5В / 0.05 А = 100) и так далее для всех диапазонов.

Схема также оснащена индикатором на двух транзисторах VT1, VT2 и светодиоде HL1. Светодиод гаснет, когда зарядка завершена.

Регулируемый источник тока

Из-за отрицательной обратной связи по сопротивлению нагрузки, вход напряжения Uin находится на входе 2 (инвертирующем) микросхемы TDA2030 (DA2). Под действием этого напряжения через нагрузку протекает ток: Ih = Uin / R2. Исходя из этой формулы, ток, протекающий через нагрузку, не зависит от сопротивления этой нагрузки.

Таким образом, изменяя напряжение, подаваемое с переменного резистора R1 на вход 1 DA2 от 0 до 5 В, при постоянном сопротивлении резистора R2 (10 Ом) можно изменять ток, протекающий через нагрузку, в диапазоне от 0 до 0,5 А.

Подобная схема может успешно применяться в качестве зарядного устройства для зарядки всех видов аккумуляторов. Зарядный ток постоянен в течение всего процесса зарядки и не зависит от уровня разряда аккумулятора или нестабильности электросети.Максимальный ток заряда можно изменить, уменьшив или увеличив сопротивление резистора R2.

(161,0 Kb, скачать: 3935)

Доброго времени суток!

Сегодня я хотел бы затронуть тему силовых электронных устройств.

Итак, прошивка готова, микроконтроллер куплен, схема собрана, осталось только подключить питание, а где взять? Допустим, микроконтроллер AVR и схема запитаны от 5 вольт.

Следующие схемы помогут нам получить 5c:

Линейный регулятор напряжения на микросхеме L 7805

Это самый простой и дешевый способ.Нам понадобится:

1. Микросхема L 7805 или ее аналоги.
2. Crona 9v или любой другой источник питания (память телефона, планшета, ноутбука).
3. 2 конденсатора (для 7805 л это 0,1 и 0,33 мкФ).
4. Радиатор.

Собираем по следующей схеме:

Стабилизатор в своей работе основан на микросхеме l 7805, которая имеет следующие характеристики:

Максимальный ток: 1,5 А

Входное напряжение: 7-36 В

Выходное напряжение: 5 В

Конденсаторы используются для сглаживания пульсаций.Однако падение напряжения происходит прямо на микросхеме. То есть, если на вход подать 9 вольт, то на микросхеме l 7805 упадет 4 вольта (разница между входным напряжением и напряжением стабилизации). Это приведет к выделению тепла на микросхеме, количество которого составляет легко рассчитывается по формуле:

(Входное напряжение — напряжение стабилизации) * ток через нагрузку.

То есть если на стабилизатор подать 12 вольт, которым запитаем цепь, потребляющую 0.1 ампер, (12-5) * 0,1 = 0,7 Вт тепла будет рассеиваться 7805 л. Следовательно, микросхему необходимо установить на радиатор:

Достоинств этого стабилизатора:

1. Дешевизна (без радиатора).
2. Простота.
3. Легко монтируется путем монтажа, т.е. нет необходимости делать печатную плату.

Минусов:

1. Необходимость разместить микросхему на радиаторе.
2. Нет возможности регулировать стабилизированное напряжение.

Этот стабилизатор идеален в качестве источника напряжения для простых маломощных схем.

Импульсный регулятор напряжения

Для сборки нам понадобится:

1. Микросхема LM 2576S -5.0 (можно взять аналог, но привязка будет другая, смотрите документацию конкретно на вашу микросхему).
2. Диод 1N5822.
3. 2 конденсатора (Для LM 2576S -5,0, 100 и 1000 мкФ).
4. Индуктор (индукторы) 100 мкГенри.

Схема подключения следующая:

Микросхема LM 2576S -5.0 имеет следующие характеристики:

• Максимальный ток: 3A
• Входное напряжение: 7-37 В
• Выходное напряжение: 5 В

Стоит отметить, что этот стабилизатор требует большего количества комплектующих (а также наличия печатной платы для более точной и удобной установки). Однако у этого стабилизатора есть огромное преимущество перед линейным аналогом — он не нагревается, а максимальный ток в 2 раза выше.

Достоинств этого стабилизатора:

1. Меньше тепла (не нужно покупать радиатор).
2. Больший максимальный ток.

Минусов:

1. Дороже линейного стабилизатора.
2. Сложность монтажа.
3. Нет возможности изменения стабилизированного напряжения (При использовании микросхемы LM 2576S -5.0).

Для питания простых любительских схем на микроконтроллерах AVR достаточно вышеперечисленных стабилизаторов.Однако в следующих статьях мы попробуем собрать лабораторный блок питания, который позволит быстро и удобно настроить параметры мощности схем.

Спасибо за внимание!

Интегральные стабилизаторы напряжения отечественной промышленности серии КР142

позволяют простыми схемными методами получать стабилизированные напряжения в достаточно широком диапазоне — от единиц вольт до нескольких десятков вольт. Рассмотрим некоторые схемные решения, которые могут заинтересовать радиолюбителей.

Микросхема КР142ЕН5А представляет собой интегральный стабилизатор с фиксированным выходным напряжением +5 В. Типовая схема включения этой микросхемы уже была представлена ​​в книге (см.

рис. 105). Однако, немного изменив схему переключения, можно построить на этой микросхеме стабилизатор с регулируемым выходным напряжением в диапазоне от 5,6 В до 13 В. Схема представлена ​​на рис. 148.

Вход на интегральный стабилизатор (вывод 17 микросхемы DA1) поступает нестабилизированное напряжение +16 В, а на вывод 8 — сигнал с выхода стабилизатора, регулируемый переменным резистором R2 и усиливаемый транзистором тока VT1.Минимальное напряжение (5,6 В) складывается из напряжения между коллектором и эмиттером полностью открытого транзистора, которое составляет около 0,6 В, и номинального выходного напряжения интегрального стабилизатора в его типичном включении (5 В). В этом случае двигатель переменного резистора R2 находится в верхнем положении согласно схеме. Конденсатор С1 сглаживает пульсации напряжения; конденсатор С2 исключает возможное высокочастотное возбуждение микросхемы. Ток нагрузки стабилизатора до 3 А (микросхему необходимо разместить на радиаторе).

Микросхемы K142EN6A (B, C, D) представляют собой встроенные биполярные стабилизаторы напряжения с фиксированным выходным напряжением 15 В. Максимальное входное напряжение каждого плеча составляет 40 В, а максимальный выходной ток составляет 200 мА. Однако на основе этого стабилизатора можно построить биполярный регулируемый источник стабилизированного напряжения. Схема представлена ​​на рис. 149.

Изменяя напряжение на выводе 2 встроенного стабилизатора, вы можете изменить выходное напряжение каждого плеча с 5 В до 25 В. Пределы регулировки для обоих плеч устанавливаются резисторами R2 и R4.Следует помнить, что максимальная рассеиваемая мощность стабилизатора

составляет 5 Вт (естественно, при наличии радиатора).

Микросхемы КР142ЕН18А и КР142ЕН18Б представляют собой регулируемые стабилизаторы напряжения с выходным напряжением 1,2 … 26,5 В и выходным током 1 А и 1,5 А соответственно. Регулирующий элемент стабилизатора включен в минусовой провод источников питания. Корпус и распиновка стабилизаторов этого типа аналогичны микросхеме КР142ЕН5А.

Микросхемы оснащены системой защиты от перегрузки по выходному току и от перегрева. Входное напряжение должно быть в пределах 5 … 30 В. Мощность, рассеиваемая микросхемой с радиатором, не должна превышать 8 Вт. Типовая схема включения микросхем КР142ЕН18А (Б) представлена ​​на рис. 150.

При всех условиях эксплуатации емкость входного конденсатора С 1 должна быть не менее 2 мкФ. При наличии сглаживающего фильтра выходного напряжения, если длина проводов, соединяющих его со стабилизатором, не превышает 1 м, входной кон

стабилизатор может быть оснащен выходом конденсатор фильтра.

Выходное напряжение устанавливается подбором номиналов резисторов R1 и R2. Они соединены соотношением: Uвых = Uвых мин (1 + R2 / R1),

при этом ток, протекающий через эти резисторы, должен быть не менее 5 мА. Емкость конденсатора C2 обычно выбирается больше 2 мкФ.

В случаях, когда суммарная емкость на выходе стабилизатора превышает 20 мкФ, случайное замыкание входной цепи стабилизатора может привести к выходу микросхемы из строя, так как на ее элементы будет подаваться напряжение конденсатора обратной полярности.Для защиты микросхемы от таких перегрузок необходимо включить защитный диод VD1 (рис. 151), шунтирующий ее при аварийном замыкании входной цепи. Аналогичным образом диод VD2 защищает микросхему на выводе 17 в тех случаях, когда в рабочих условиях емкость конденсатора C2 должна быть более 10 мкФ при выходном напряжении более 25 В.

На основе встроенного стабилизатора напряжения, возможно выполнение стабилизатора тока (рис. 152).Выходной ток стабилизации примерно равен 1 выход = 1,5 В / R1, где R1 выбирается в пределах 1 … 120 Ом. С помощью переменного резистора R3 можно регулировать выходной ток.

Если обратиться к эталонным характеристикам интегральных стабилизаторов напряжения КП142ЕН12А (Б), то можно заметить много общего с КП142ЕН18А (Б). Типовая схема включения микросхемы КР142ЕН12А аналогична схеме переключения

КР142ЕН18А, только регулирующий элемент включен в плюсовой вывод источника питания.На основе этих микросхем несложно собрать биполярный регулятор напряжения. Его схема представлена ​​на рис. 153. Никаких особых комментариев здесь не требуется. Для одновременного изменения напряжения плеч стабилизатора переменные резисторы R2 и R3 можно заменить одним, сдвоенным.

Одним из важных компонентов электронного оборудования является стабилизатор напряжения в блоке питания. Совсем недавно такие узлы строили на стабилитронах и транзисторах. Общее количество элементов стабилизатора было довольно большим, особенно если это требовалось для управления выходным напряжением, защиты от перегрузки и короткого замыкания выхода, а также ограничения выходного тока на заданном уровне.С появлением специализированных чипов ситуация изменилась. Стабилизаторы напряжения микросхемы способны работать в широком диапазоне выходных напряжений и токов, часто имеют встроенную защиту от перегрузки по току и перегрева — как только температура микросхемы микросхемы превышает допустимое значение, выходной ток ограничивается. В настоящее время ассортимент отечественных и зарубежных стабилизаторов напряжения настолько широк, что ориентироваться в нем стало довольно сложно. Размещен под таблицей.предназначен для облегчения предварительного выбора стабилизатора под конкретное электронное устройство. В таблице. 13.4 представлен на отечественном рынке перечень наиболее распространенных схем трехвыводных линейных регуляторов напряжения для фиксированного выходного напряжения и их основные параметры. На рис. 13.4 упрощенно показан внешний вид устройств, а также указано их распиновка. В таблицу включены только стабилизаторы с выходным напряжением от 5 до 27 В — в этот интервал укладывается подавляющее большинство случаев из радиолюбительской практики.Конструкция посторонних устройств может отличаться от представленной. При этом следует учитывать, что информация о рассеиваемой мощности при работе микросхемы с радиатором в паспортах устройств обычно не указывается, поэтому ее средние значения, полученные из графиков, имеющихся в документации, приведены в столы. Также отметим, что микросхемы одной серии, но для разных значений напряжения могут различаться по рассеиваемой мощности. Есть и другая маркировка, например, перед обозначением стабилизаторов групп 78, 79, 78L, 79L, 78M, 79M, указанных в таблице, реально может присутствовать одна или две буквы, которые обычно кодируют производителя.За обозначениями, указанными в таблице, также могут стоять буквы и цифры, обозначающие определенные конструктивные или эксплуатационные особенности микросхемы. Типовая схема включения стабилизаторов микросхемы при фиксированном выходном напряжении представлена ​​на рис. 13.5 (а и б).

Для всех микросхем керамических или оксидных танталовых конденсаторов емкость входного конденсатора C1 должна быть не менее 2,2 мкФ, для конденсаторов из оксида алюминия не менее 10 мкФ, а выходного конденсатора C2 не менее 1 и 10 мкФ соответственно.Некоторые микросхемы допускают меньшую емкость, но указанные значения гарантируют стабильную работу любых стабилизаторов. Входной конденсатор может играть конденсатор сглаживающего фильтра, если он расположен не дальше 70 мм от корпуса микросхемы.

Если требуется нестандартное значение стабилизированного выходного напряжения или его плавное регулирование, удобно использовать специализированные регулируемые стабилизаторы микросхем, поддерживающие напряжение 1.25 В между выходом и управляющим выходом. Их список представлен в таблице. 13.5.

На рис. 13.6 представлена ​​типовая схема подключения стабилизаторов с регулирующим элементом в плюсовом проводе. Резисторы R1 и R2 образуют внешний регулируемый делитель напряжения, который включен в схему для установки уровня выходного напряжения. Учтите, что в отличие от стабилизаторов на фиксированное выходное напряжение регулируемые конденсаторы не работают без нагрузки. Минимальное значение выходного тока маломощных регулируемых стабилизаторов — 2.5-5 мА, мощный — 5-10 мА. В большинстве случаев применения стабилизаторов нагрузка обслуживается резистивным делителем напряжения R1, R2 на рис. 13.6. По этой схеме можно включать стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением. Однако, во-первых, потребляемый ими ток намного больше, чем B-4 мА), а во-вторых, он менее стабилен при изменении выходного тока и входного напряжения. По этим причинам невозможно достичь максимально возможного коэффициента стабилизации устройства. Чтобы снизить уровень пульсаций на выходе, особенно при более высоком выходном напряжении, рекомендуется включать сглаживающий конденсатор S3 емкостью 10 мкФ и более.К конденсаторам С1 и С2 предъявляются те же требования, что и к соответствующим конденсаторам фиксированных стабилизаторов. Если стабилизатор работает на максимальном выходном напряжении, то при случайном замыкании входной цепи или отключении источника питания микросхема находится под большим обратным напряжением со стороны нагрузки и может выйти из строя. Для защиты выходной цепи в таких ситуациях параллельно ей включен защитный диод VD1. Другой защитный диод VD2 защищает микросхему со стороны заряженного конденсатора СЗ.Диод быстро разряжает этот конденсатор при аварийном замыкании выходной или входной цепи стабилизатора.

Интегрированные регуляторы напряжения серии

142 не всегда имеют маркировку полного типа. В этом случае на корпусе идет условное обозначение кода, позволяющего определить тип микросхемы.

Примеры расшифровки маркировки кода на корпусе микросхем:

Микросхемы для стабилизаторов КР вместо К имеют те же параметры и отличаются только конструкцией корпуса.При маркировке этих микросхем часто используется сокращенное обозначение, например, вместо КР142ЕН5А наносят КРЕН5А.

915 10-5 915 10-6 915 10-8 915 10-9 915 10-12

Наименование микросхем	U шт., AT	I ст. Макс., А	P макс., Вт	Концентрация I, мА	Корпус	Код на корпусе
(К) 142EN1A	3… 12 ± 0,3	0,15	0,8	4	Погружение 16	(C) 06
(К) 142EN1B	3 … 12 ± 0,1					(К) 07
K142EN1V	3 … 12 ± 0,5					K27
K142EN1G	3 … 12 ± 0,5					K28
K142EN2A	3 … 12 ± 0,3					K08
K142EN2B	3 … 12 ± 0.1					K09
142ENZ	3 … 30 ± 0,05	1,0	6	10		10
K142ENZA	3 … 30 ± 0,05	1,0				K10
K142ENZB	5 … 30 ± 0,05	0,75				K31
142EN4	1,2 … 15 ± 0,1	0,3				11
K142EN4A	1.2 … 15 ± 0,2	0,3				K11
K142EN4B	3 … 15 ± 0,4	0,3				К32
(К) 142EN5A	5 ± 0,1	3,0	5	10		(К) 12
(К) 142EN5B	6 ± 0,12	3,0				(К) 13
(К) 142EN5V	5 ± 0,18	2,0				(К) 14
(К) 142EN5G	6 ± 0.21	2,0				(К) 15
142EN6A	± 15 ± 0,015	0,2	5	7,5		16
K142EN6A	± 15 ± 0,3					K16
142EN6B	± 15 ± 0,05					17
K142EN6B	± 15 ± 0,3					K17
142EN6V	± 15 ± 0,025					42
К142ЕН6В	± 15 ± 0.5					КЗЗ
142EN6G	± 15 ± 0,075	0,15	5	7,5		43
K142EN6G	± 15 ± 0,5					K34
K142EN6D	± 15 ± 1,0					K48
K142EN6E	± 15 ± 1,0					K49
(К) 142EN8A	9 ± 0,15	1,5	6	10		(К) 18
(К) 142EN8B	12 ± 0.27					(К) 19
(К) 142EN8V	15 ± 0,36					(К) 20
K142EN8G	9 ± 0,36	1,0	6	10		К35
K142EN8D	12 ± 0,48					K36
K142EN8E	15 ± 0,6					K37
142EN9A	20 ± 0,2	1,5	6	10		21
142EN9B	24 ± 0.25					22
142EN9V	27 ± 0,35					23
K142EN9A	20 ± 0,4	1,5	6	10		К21
K142EN9B	24 ± 0,48	1,5				K22
K142EN9V	27 ± 0,54	1,5				K23
K142EN9G	20 ± 0,6	1,0				K38
K142EN9D	24 ± 0.72	1,0				K39
K142EN9E	27 ± 0,81	1,0				K40
(К) 142EN10	3 … 30	1,0	2	7		(К) 24
(К) 142EN11	1 2 … 37	1 5	4	7		(К) 25
(К) 142EN12	1,2 … 37	1 5	1	5	КТ-28	(К) 47
КР142ЕН12А	1,2…37	1,0	1
КР142ЕН15А	± 15 ± 0,5	0,1	0,8		Дип 16
КР142ЕН15Б	± 15 ± 0,5	0,2	0,8
КР142ЕН18А	-1,2 … 26,5	1,0	1	5	CT-28	(LM337)
КР142ЕН18Б	-1,2 …26,5	1,5	1
KM1114EU1A	—	—	—	—	—	K59
KR1157EN502	5	0,1	0,5	5	CT-26	78L05
KR1157EN602	6					78L06
KR1157EN802	8					78L08
KR1157EN902	9					78L09
KR1157EN1202	12					78L12
KR1157EN1502	15					78L15
KR1157EN1802	18					78L18
KR1157EN2402	24					78L24
KR1157EN2702	27					78L27
KR1170ENZ	3	0,1	0,5	1,5	CT-26	См. Рис.
KR1170EN4	4
KR1170EN5	5
KR1170EN6	6
KR1170EN8	8
KR1170EN9	9
KR1170EN12	12
KR1170EN15	15
КР1168ЕН5	0,1	0,5	5	CT-26	79L05
КР1168ЕН6					79L06
КР1168ЕН8					79L08
КР1168ЕН9					79L09
КР1168ЕН12					79L12
КР1168ЕН15					-15	79L15
КР1168ЕН18					-18	79L18
КР1168ЕН24					-24	79L24
КР1168ЕН1					-1,5…37

Максимальное входное напряжение 7805. Стабилизаторы питания микросхем

Стабилизированное напряжение питания очень важно для многих электронных устройств, поскольку используемые в них полупроводниковые компоненты могут быть чувствительны к скачкам и шумам нерегулируемого напряжения. Электронные устройства, питаемые от сети, сначала преобразуют переменное напряжение в постоянное за счет диодного моста или другого подобного элемента. Но это напряжение нельзя использовать в чувствительных цепях.

В этом случае вам понадобится регулятор (или стабилизатор) напряжения. И одним из самых популярных и распространенных на сегодняшний день регуляторов является регулятор серии 7805.

Микросхема 7805 размещена в трехконтактном корпусе TO-220 с контактами входа, выхода и земли (GND). Также контакт GND представлен на металлической основе микросхемы для крепления радиатора. Этот стабилизатор поддерживает входное напряжение до 40 В, а на выходе — 5 В. Максимальный ток нагрузки составляет 1,5 А. Внешний вид регулятора напряжения 7805 с расположением выводов показан на изображении ниже.

Благодаря стабилизатору напряжения серии 7805 выход фиксируется на определенном уровне без заметных скачков и шумов. Чтобы эффективно минимизировать шум на выходе и максимально сделать выходное напряжение стабильным, регулятор 7805 должен быть правильно «привязан», то есть к его входу и выходу должны быть подключены блокирующие, сглаживающие конденсаторы. Схема подключения конденсатора для микросхемы 7805 (U1) представлена ​​ниже.

Здесь конденсатор C1 является байпасным или блокирующим конденсатором и используется для подавления очень быстрых скачков входа на землю.C2 — конденсатор фильтра для стабилизации медленных изменений входного напряжения. Чем больше его значение, тем выше уровень стабилизации, но не стоит брать это значение слишком большим, если вы не хотите, чтобы он дольше разряжался после включения. Конденсатор С3 также стабилизирует медленные изменения напряжения, но уже на выходе. Конденсатор С4, как и С1, гасит очень быстрые скачки, но уже после регулятора и непосредственно перед нагрузкой.

Типичная схема регулятора напряжения 7805 показана ниже.Здесь переменное напряжение выпрямляется диодным мостом и подается на регулятор с необходимой обвязкой конденсаторов для лучшей стабилизации выходного напряжения. Также в схему добавлен диод D5, позволяющий избежать короткого замыкания и тем самым защитить регулятор. Если бы это было не так, выходной конденсатор мог бы быстро разрядиться в период низкого импеданса внутри регулятора.

Таким образом, регулятор напряжения — очень полезный элемент в схеме, способный обеспечить надлежащее питание вашего устройства.

Блок питания своими руками можно собрать достаточно быстро и просто из дешевых и распространенных деталей. Это неотъемлемая часть любого электронного устройства. Без электричества не может работать ни один компьютер, приемник, мобильный телефон, планшет и т. Д. Всем электронным устройствам нужны электроны, источниками которых являются различные источники питания.

Начинающий радиолюбитель и электронщик в качестве своего первого самодельного изделия должен собрать блок питания. А потом создавать другие устройства, которые будут питаться от существующего источника, причем сделанного вручную.

Различают импульсные блоки питания, их еще называют бестрансформаторные, и трансформаторные. В этой статье мы соберем только самые свежие. Здесь только отметим, что основным преимуществом импульсных является их значительная мощность при малых размерах и массе, т.е. высокая удельная мощность, а сильные электромагнитные помехи, вызванные самой структурой таких источников питания, являются недостатком, поэтому они должны быть экранированный. По этой причине в высококачественной аудиотехнике используются исключительно трансформаторные блоки питания.

Практически все современные электронные устройства построены на микросхемах своих (или) транзисторов, для питания которых требуется постоянное напряжение 5, 9 и 12 В. Хотя последнее время микросхемы переводят на питание от 3,3 В. Поскольку напряжение в сети (в розетке) переменное 220 В, 50 Гц, то назначение любого блока питания (БП) — понизить и преобразовать переменное. напряжение на постоянное ( рис. один ) Кроме того, выходное напряжение должно быть стабильным, то есть всегда оставаться на определенном уровне независимо от колебаний входного напряжения.

Рис.1 — Функциональная схема блока питания

В состав БП входят трансформатор, выпрямитель, фильтр и стабилизатор напряжения или, что гораздо реже, стабилизатор тока ( рис. 2 ) Также можно использовать светодиод или вольтметр для индикации наличия напряжения.

Рис.2 — Структура источника питания

Кратко рассмотрим назначение основных элементов БП.

Трансформатор. Назначение

Трансформатор Используется для понижения переменного сетевого напряжения 220 В с частотой 50 Гц до требуемого значения, необходимого для питания различных электронных устройств. Также служит для гальванической развязки высоковольтных цепей с низковольтными, то есть для того, чтобы напряжение 220 В не попадало на микросхемы, транзисторы и другие электронные элементы, питающиеся от низкого напряжения, и не повредили их. .Конструктивно трансформатор состоит из одной первичной и одной или нескольких вторичных обмоток ( рис.3 ), которые намотаны на магнитную цепь, вытянутую из тонких стальных пластин, разделенных непроводящим слоем.

Рис.3 — Схема трансформатора

Когда к первичной обмотке подключен источник переменного напряжения, то в нем протекает переменный ток, так как цепь замкнута.Это, в свою очередь, вызывает магнитное поле, которое также является переменным. Он будет концентрироваться в сердечнике и течь через него в виде магнитного потока. Этот поток на пересечении вторичной обмотки индуцирует в своих витках электродвижущую силу (ЭДС), которая называется ЭДС самоиндукции. Оно, между прочим, прямо пропорционально количеству витков обмотки. Чем больше количество витков, тем выше значение ЭДС.

Магнитопроводы всех типов трансформаторов делятся на тороидальные и стержневые ( рис.четыре ) На практике удобнее использовать тороидальные трансформаторы, так как на их магнитопроводе легко намотать нужное количество витков и, соответственно, получить нужное напряжение.

Рис.4 — Трансформатор тороидальный и стержневой бронированный типа

Для нашего блока питания нам нужно использовать трансформатор с номинальным вторичным током не менее 1 А. Меньше не имеет смысла, так как мощность БП будет слишком мала.Напряжение вторичной обмотки нужно подбирать исходя из выходного напряжения блока питания. Если 5 В, то на обмотке должно быть 5 В, если 12 В — то 12 В и так далее.

Полупроводниковый выпрямитель

Для получения выпрямителя от переменного напряжения постоянного тока. Напряжение после выпрямителя правильно называть не постоянным, а выпрямленным. В подавляющем большинстве используется выпрямитель, состоящий из четырех диодов. Схема выпрямления называется мостовой.Принцип действия следующий. За полупериод ( рис. 5 ) ток во вторичной обмотке течет снизу вверх ( см. Рис 5 ), а выпрямленный ток протекает через открытую пару диодов VD1, VD2 и нагрузку в виде светодиода VD5 с последовательно включенным резистором R5.

Рис.5 — Работа выпрямителя в первом полупериоде

Во втором полупериоде ток вторичной обмотки трансформатора течет в обратном направлении — сверху вниз ( рис.6 ) Диоды VD3, VD4 теперь открыты, а диоды VD1, VD2 закрыты. Ток протекает через нагрузку в том же направлении ( см. Рис. 6 ).

Рис.6 — Работа выпрямителя во втором полупериоде

Выпрямитель можно снять готовым или припаять одним из четырех диодов. Готовый выпрямитель имеет 4 выхода. На два из них подается переменное напряжение (такие выводы обозначаются знаком «~»), а на два других снимается постоянное напряжение.Один обозначается знаком плюс «+», а второй — знаком минус «-». Выводы можно определить по маркировке, нанесенной на корпус, а также по длине клемм: самая длинная клемма — «+», чуть короче — «минус», две самые короткие клеммы одинаковой длины. клеммы для подключения переменного напряжения ( рис.7 ).

Рис. 7 — Мостовой выпрямитель. Внешний вид

Фильтр

После выпрямителя напряжение получается не идеально постоянным, а пульсирующим.Чтобы сгладить эти пульсации, необходимо применить фильтр ( рис.8 ) Самый простой фильтр состоит из электролитического конденсатора большой емкости ( рис.9 ) Такой фильтр подойдет к нашему блоку питания. Поскольку напряжение на входе конденсатора имеет пульсирующий характер, в нем бывают пики и падения, то есть напряжение нарастает и падает. При повышении напряжения конденсатор заряжается, а при его снижении разряжается на нагрузку.В результате напряжение на нагрузке остается почти постоянным.

Рис.8 — Схема подключения конденсатора в качестве фильтра

Рис.9 — Конденсаторы электролитического фильтра

Сетевые фильтры. LM 7805. LM 7809. LM 7809. LM 7812

Напряжение в сети не всегда равно 220 В, а колеблется в некоторых допустимых, а иногда и неприемлемых пределах. Соответственно, напряжение на выходе блока питания будет колебаться, что недопустимо для большинства электронных устройств. Следовательно, выход выпрямителя после фильтра должен стабилизировать напряжение. Для этого устанавливаются либо стабилитроны, либо встроенных стабилизаторов напряжения .

Наиболее распространенная серия регуляторов напряжения LM 78 XX и LM 79 XX где буквы LM указать производителя; также можно использовать буквы CM Тем не менее, важны 4 цифры после букв. Первые две цифры указывают полярность выходного напряжения стабилизатора: 78 — положительное напряжение 79 — отрицательное напряжение.Далее рассмотрим их схемы. Вторые две цифры в маркировке стабилизаторов ХХ ( рис.10 ) обозначают значение выходного напряжения, например 05 — 5 В; 08 — 8 В; 12 — 12 В и т. Д. Теперь расшифровываем несколько стабилизаторов целиком. LM 7805 Стабилизатор с положительным положением ЛМ 7908 — стабилизатор с отрицательным выходным напряжением 5 В; LM 7812 — 12 В, положительное напряжение.

Фиг.10 — Стабилизаторы напряжение: LM 7805, LM 7808, LM 7809

Такие стабилизаторы имеют три выхода: входной, общий и выходной. Обозначение штифта показано на рис. одиннадцать .

Рассматриваемый тип стабилизаторов напряжения рассчитан на ток 1 А. При протекании этого тока он очень сильно нагревается, поэтому его необходимо установить на радиатор, для этого он имеет корпус с металлической пластиной и отверстием для установка радиатора.

Рис.11 — Обозначение выводов регулятора напряжения LM 7805

Схема блока питания состоит из трансформатора, четырех диодов, соединенных по мостовой схеме, или готового мостового выпрямителя, стабилизатора напряжения и светодиодного индикатора блока питания.

Рис.12 — Схема питания

Трансформатор нужно выбирать исходя из таких соображений, чтобы величина напряжения вторичной обмотки была такой, чтобы после выпрямления и сглаживания напряжение на входе стабилизатора напряжения было на 2 … 3 В больше, чем на его выход. Например, нам понадобится блок питания на 5 В, тогда мы будем использовать стабилизатор напряжения LM7805. Для нормальной работы его входное напряжение должно быть 7… 8 В. Если напряжение меньше, то стабилизатор будет работать крайне нестабильно, то есть напряжение на его выходе будет колебаться и он ничего не стабилизирует.

Если на вход стабилизатора LM7805 подать напряжение 25 В, то он выдаст стабильное напряжение 5 В. Но здесь есть еще одна беда. Остальные 20 В погаснут на внутреннем сопротивлении стабилизатора и при значительном токе будет перегреваться слишком сильно. Поэтому не рекомендуется подавать на вход стабилизатора слишком высокое напряжение относительно его выходного напряжения.Оптимально на 2 … 3 В.

Что касается тока, то, как уже говорилось, номинальный ток стабилизатора составляет 1 А, следовательно, все элементы блока питания должны выдерживать ток не менее 1 А. В основном это касается выпрямителей (или отдельных диодов). и вторичная обмотка трансформатора (и, соответственно, первичная с учетом коэффициента трансформации).

Давайте посмотрим на схему блока питания, показанную на рис. 12 .Вход и выход стабилизатора шунтируются неполярными небольшими конденсаторами 0,33 мкФ и 0,1 мкФ соответственно. Их установка рекомендована производителем для поглощения и защиты от высокочастотных помех. Хотя в 99% случаев без этих конденсаторов можно обойтись.

Продолжаем собирать блок питания своими руками

Если вам нужен стабилизированный источник напряжения непосредственно на устройстве сома или вам нужен маломощный блок питания, то примените указанную выше схему ( рис.12 ), но применяют последовательные стабилизаторы напряжения 78 л 05, 78 л 12, 79 л 05, 79 л 08 и так далее. Внешне они похожи на транзисторы и также имеют три выхода ( рис.13 ) Их номинальный ток составляет 100 мА, поэтому они не требуют установки радиатора и находятся в таком компактном корпусе.

Рис.13 — Стабилизатор напряжения 78 л 05

Расшифровка их маркировки осуществляется точно так же, как рассмотрено выше, только пары цифр разделяются буквой L . Первая пара цифр означает: 78 — положительный 79 — отрицательное напряжение. Вторая пара цифр: 05 — 5 В, 08 — 8В, 09 — 9 В, 12 — 12 В и др.

Обращаем ваше внимание, что рассматриваемые типы стабилизаторов различаются маркировкой выводов ( рис. Четырнадцать ).

Рис.14 — Стабилизаторы напряжения LM 7805 и 78 л 05

Схема электрических соединений 78L05

Схема подключения 78L05 показана на рис.пятнадцать . Точно так же включаются и другие серии стабилизаторов положительного напряжения 78 л XX и LM 78XX .

Рис.15 — Схема подключения стабилизаторов напряжения 78 л XX и LM 78XX

Цепь переключения 79 L 05

Последовательная цепь стабилизаторов отрицательного напряжения 79 л XX и LM 79XX показано на рис.16 . Хотя они используются не часто, но все же нужно знать об их существовании и уметь применять на практике.

Рис.16 — Схема подключения 79 л XX и LM 79XX

Теперь, надеюсь, вы сможете самостоятельно собрать блок питания на любое напряжение. А главное, мы научились применять на практике любые стабилизаторы напряжения и увидели, что в этом нет ничего сложного.В следующей статье мы узнаем, как собрать такие же простые блоки питания, но с возможностью плавной регулировки выходного напряжения.

При обсуждении электрических схем часто встречаются термины «стабилизатор напряжения» и «стабилизатор тока». Но в чем разница между ними? Как работают эти стабилизаторы? Какая схема требует дорогостоящего регулятора напряжения, а где достаточно простого регулятора? Ответы на эти вопросы вы найдете в этой статье.

Рассмотрим стабилизатор напряжения на примере LM7805.В его характеристиках указано: 5В 1,5А. Это означает, что он точно стабилизирует напряжение и составляет до 5 В. 1,5А — это максимальный ток, который может проводить стабилизатор. Пиковый ток. То есть он может отдавать 3 миллиампера, 0,5 ампера и 1 ампер. Насколько нагрузка требует тока. Но не более полутора. В этом основное отличие стабилизатора напряжения от стабилизатора тока.

Виды стабилизаторов напряжения

Существует всего 2 основных типа стабилизаторов напряжения:

Линейные регуляторы напряжения

Например, микросхемы ROLL или, LM1117 , LM350 .

Кстати, CRAN — это не аббревиатура, как многие думают. Это сокращение. Советский чип стабилизатора, аналогичный LM7805, получил обозначение КР142ЕН5А. Ну есть еще КР1157ЕН12В, КР1157ЕН502, КР1157ЕН24А и еще куча других. Для краткости все семейство микросхем получило название «CREN». КР142ЕН5А затем превращается в КРЕН142.

Советский стабилизатор КР142ЕН5А. Аналог LM7805.

Стабилизатор LM7805

Самый распространенный вид.Их недостаток в том, что они не могут работать при напряжении ниже заявленного выходного напряжения. Если он стабилизирует напряжение на уровне 5 вольт, то на входе его нужно подать как минимум на полтора вольта больше. Если подать меньше 6,5 В, то выходное напряжение «спадет», и 5 В у нас не получится. Еще один недостаток линейных стабилизаторов — сильный нагрев под нагрузкой. Собственно, это принцип их работы — все, что выше стабилизированного напряжения, просто превращается в тепло. Если подать на вход 12 В, то 7 уйдет на нагрев корпуса, а 5 уйдет потребителю.Корпус так нагреется, что без радиатора микросхема просто сгорит. Все это приводит к еще одному серьезному недостатку — линейный стабилизатор нельзя использовать в устройствах с питанием от аккумуляторов. Энергия аккумуляторов будет потрачена на нагрев стабилизатора. Всех этих недостатков лишены импульсные стабилизаторы.

Импульсные регуляторы напряжения

Импульсные стабилизаторы — лишены линейных недостатков, но и стоят дороже. Это уже не просто трехконтактный чип.Они похожи на доску с деталями.

Одна из разновидностей импульсного стабилизатора.

Импульсные стабилизаторы Бывают трех типов: понижающие, поднимающие и всеядные. Самые интересные — всеядные. Независимо от входного напряжения, выход будет именно тем, что нам нужно. Всеядный импульс не заботится о том, чтобы входное напряжение было ниже или выше желаемого. Он автоматически переходит в режим повышения или понижения напряжения и удерживает заданную мощность.Если в характеристиках указано, что на стабилизатор можно подавать от 1 до 15 вольт на входе и 5 будет стабильно на выходе, то так и будет. К тому же нагрев импульсных стабилизаторов настолько незначителен, что в большинстве случаев им можно пренебречь. Если ваша схема будет питаться от батареек или будет помещена в закрытый корпус, где недопустим сильный нагрев линейного стабилизатора — установите импульс. Я использую нестандартные импульсные стабилизаторы напряжения, которые заказываю на Aliexpress. Вы можете купить.

Хорошо. А как насчет стабилизатора тока?

Я не открою Америку, если скажу, что стабилизатор тока стабилизирует ток.
Стабилизаторы тока иногда называют драйверами светодиодов. Внешне они похожи на импульсные регуляторы напряжения. Хотя сам стабилизатор представляет собой небольшую микросхему, все остальное нужно для обеспечения правильного режима работы. Но обычно драйвер вызывает сразу всю схему.

Так выглядит стабилизатор тока.Красным кружком обведена сама схема, на которой стоит стабилизатор. Все остальное на доске — жгут.

Итак. Драйвер устанавливает ток. Стабильный! Если написано, что на выходе будет ток 350 мА, то будет ровно 350 мА. Но выходное напряжение может меняться в зависимости от напряжения, требуемого потребителем. Не будем вдаваться в дебри теории по этому поводу. как все это работает. Только помните, что вы не регулируете напряжение, драйвер сделает все за вас исходя из потребителя.

Ну, а зачем тогда все это нужно?

Теперь вы знаете, чем стабилизатор напряжения отличается от стабилизатора тока, и можете ориентироваться в их разнообразии. Возможно, вы так и не поняли, зачем эти вещи нужны.

Пример: вы хотите запитать 3 светодиода от бортовой сети автомобиля. Как вы можете понять, для светодиода важно точно контролировать силу тока. Мы используем самый распространенный вариант подключения светодиодов: последовательно подключены 3 светодиода и резистор.Напряжение питания 12 вольт.

Резистором ограничиваем ток на светодиоды, чтобы они не перегорели. Пусть падение напряжения на светодиоде будет 3,4 вольта.
После первого светодиода остается 12-3,4 = 8,6 вольт.
На данный момент у нас достаточно.
На втором пропадет еще 3,4 вольта, то есть останется 8,6-3,4 = 5,2 вольта.
И для третьего светодиода тоже хватит.
А после третьего останется 5,2-3,4 = 1,8 вольт.
Если хотите добавить четвертый светодиод — мало.
Если напряжение питания поднять до 15В, то хватит. Но тогда и резистор нужно будет пересчитать. Резистор — это простейший стабилизатор (ограничитель) тока. Часто их размещают на одних и тех же лентах и ​​модулях. У него есть минус — чем ниже напряжение, тем меньше будет ток на светодиоде (закон Ома, с ним не поспоришь). Итак, если входное напряжение нестабильно (это обычно бывает в автомобилях), то сначала нужно стабилизировать напряжение, а затем можно с помощью резистора ограничить ток до требуемых значений.Если мы используем резистор в качестве ограничителя тока там, где напряжение нестабильно, вам необходимо стабилизировать напряжение.

Стоит помнить, что резисторы есть смысл ставить только до определенной силы тока. По прошествии определенного порога резисторы начинают сильно нагреваться и приходится устанавливать более мощные резисторы (почему резистор говорит о мощности в этом устройстве). Увеличивается тепловыделение, снижается КПД.

Также называется драйвером светодиода. Часто у тех, кто не очень разбирается в этом, стабилизатор напряжения называют просто драйвером светодиода, а регулятор импульсного тока — , хорошим драйвером светодиода.Он сразу выдает стабильное напряжение и ток. И почти не нагревается. Вот как это выглядит:

Согласитесь, бывают случаи, когда для питания электронных безделушек требуется стабильное напряжение, которое не зависит от нагрузки, например, 5 Вольт для питания схемы на микроконтроллере или, скажем, 12 Вольт для питания автомобильного радиоприемника. Чтобы не переворачивать весь Интернет и не собирать сложные схемы на транзисторах, инженеры-конструкторы придумали так называемые устройства защиты от перенапряжения .Эта фраза говорит сама за себя. На выходе такого элемента мы получаем напряжение, на которое рассчитан этот стабилизатор.

В нашей статье мы рассмотрим трехвыходных стабилизаторов напряжения LM78XX семейства . Серия 78XX доступна в металлических корпусах TO-3 (слева) и в пластиковых корпусах TO-220 (справа). У таких стабилизаторов три выхода: вход, земля (общий) и выход.

Вместо «ХХ» производители указывают напряжение стабилизации, которое нам даст этот стабилизатор.Например, стабилизатор 7805 на выходе выдаст 5 вольт, 7812 соответственно 12 вольт, а 7815 — 15 вольт. Все очень просто. А вот и схема подключения таких стабилизаторов. Эта схема подходит для всех стабилизаторов семейства 78ХХ.

Думаю можно поподробнее объяснить что к чему. На рисунке мы видим два конденсатора, запаянных с каждой стороны. Это минимальные значения кондеров, можно и даже желательно ставить номинал побольше.Это необходимо для уменьшения пульсации как на входе, так и на выходе. Кто забыл, что такое рябь, можете посмотреть в статье Как получить постоянное напряжение от переменного напряжения. Какое напряжение нужно подать, чтобы стабилизатор работал с чики-пучками? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно изучаем. И вот он. Посмотрите, сколько транзисторов, резисторов и диодов Шоттки и даже конденсатора состоит из одного стабилизатора! А прикинь, соберем ли мы эту схемку из элементов? =)

Двигайтесь дальше.Нас интересуют эти характеристики. Выходное напряжение — выходное напряжение. Входное напряжение — входное напряжение. Ищем наш 7805. Он дает нам выходное напряжение 5 вольт. Желаемое входное напряжение производители отметили на уровне 10 вольт. Но бывает, что выходное стабилизированное напряжение иногда либо немного занижено, либо немного завышено. Для электронных безделушек доли вольта не ощущаются, а вот для презентационного (точного) оборудования схемы лучше собрать своими руками.Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 может выдать нам одно из напряжений в диапазоне 4,75 — 5,25 Вольт, но при этом должны соблюдаться условия, чтобы ток на выходе в нагрузке не превышал 1 Ампер. Нестабилизированное постоянное напряжение может «колебаться» в диапазоне от 7,5 до 20 Вольт, а на выходе всегда будет 5 Вольт. В этом вся прелесть стабилизаторов.

Рассеиваемая мощность на стабилизаторе может доходить до 15 Вт — это приличное значение для столь маленькой радиодетали.Поэтому, если нагрузка на выходе такого стабилизатора будет кушать приличный ток, думаю, стоит подумать об охлаждении стабилизатора. Для этого его нужно через пасту CBT насадить на радиатор. Чем больше выходной ток, тем больше должен быть по размеру радиатор. Было бы вообще идеально, если бы радиатор еще обдувался кулером, как проц в компе.

Посмотрим на нашу подопечную, а именно на стабилизатор LM7805. Как вы уже поняли, на выходе мы должны получить 5 вольт стабилизированного напряжения.

Соберем по схеме

Берем нашу макетную плату и быстро собираем приведенную выше схему подключения. Две желтые — кондерчики.

Итак, провода 1, 2 — вот здесь водим нестабилизированное входное постоянное напряжение, снимаем 5 Вольт с проводов 3 и 2.

На блоке питания ставим губку в диапазоне от 7,5 вольт до 20 вольт. В данном случае поставил корч 8,52 Вольта.

А что мы получили на выходе этого стабилизатора? Ой, 5.04 Вольта! Это значение, которое мы получаем на выходе этого стабилизатора, если приложить пружину в диапазоне от 7,5 до 20 вольт. Работает отлично!

Давайте проверим еще один наш стабилизатор. Думаю, вы уже догадались, сколько это вольт.

Собираем по схеме выше и замеряем входящий серп. Согласно даташиту на него можно подать пиковое напряжение от 14,5 до 27 Вольт. Ставим 15 вольт с копейками.

И вот кульминация на выходе.Блин, каких-то 0,3 Вольт на 12 Вольт не хватает. Для радиооборудования, работающего от 12 Вольт, это не критично.

Как сделать простой и высокостабильный блок питания на 5, 9 или даже 12 вольт? Да очень просто. Для этого нужно прочитать эту небольшую статью и поставить стабилизатор на радиатор к выходу! И это все! Схема будет примерно такая для блока питания на 5 Вольт:

К вашим услугам два электролитических фильтра Conder для устранения пульсаций и высокостабильный блок питания на 5 Вольт! Чтобы получить блок питания на более высокое напряжение, нам также нужно получить более высокое напряжение на выходе транса.Стремитесь, чтобы на Кондере С1 давление было не меньше, чем в даташите на описываемый стабилизатор.

Для того, чтобы стабилизатор не перегревался и не нужно было устанавливать большие радиаторы с обдувом, при наличии возможности запускайте на входе минимальное напряжение, указанное в даташите. Например, для стабилизатора 7805 это напряжение составляет 7,5 Вольт, а для стабилизатора 7812 напряжение 14,5 Вольт можно считать желаемым входным напряжением. Это связано с тем, что стабилизатор будет рассеивать лишнюю мощность на себе.Как вы помните, формула мощности — P = IU, где U — напряжение, а I — сила тока. Следовательно, чем больше входное напряжение стабилизатора, тем больше потребляемая им мощность. И чрезмерная мощность греется. В результате нагрева такой стабилизатор может перегреться и перейти в состояние защиты, при котором дальнейшая работа стабилизатора прекращается.

Все большее количество электронных устройств требует качественного стабильного питания без скачков напряжения. Выход из строя того или иного модуля электронного оборудования может привести к неожиданным и не очень приятным последствиям.Используйте достижения электроники на свое здоровье, и не беспокойтесь о питании ваших электронных безделушек. И не забываем про радиаторы ;-).

Вы можете купить эти встроенные стабилизаторы недорого сразу целым комплектом на Алиэкспресс по цене это ссылка.

Опции:

Мин. Входное напряжение, В:

Макс. входное напряжение, В: 35

Выходное напряжение, В: +5

Номинальный выходной ток, А: 1.5

Падение ввода / вывода, В: 2,5

Количество регуляторов в корпусе: 1

Ток потребления, мА: 6

Точность: 4%

Диапазон рабочих температур: 0 ° C … + 150 ° C

Это устройства, которые являются частью блока питания и позволяют поддерживать стабильное напряжение на выходе блока питания. Стабилизаторы напряжения предназначены для некоторого фиксированного напряжения на выходе (например, 5 В, 9 В, 12 В), и есть регулируемые стабилизаторы напряжения, которые могут устанавливать необходимое напряжение в той степени, в которой они позволяют.

Все стабилизаторы обязательно рассчитаны на какой-то максимальный ток, который они могут обеспечить. Превышение этого тока угрожает выходу стабилизатора. Современные стабилизаторы обязательно оснащены токовой защитой, обеспечивающей отключение стабилизатора при превышении максимального тока в нагрузке и защитой от перегрева. Наряду со стабилизаторами положительного напряжения есть стабилизаторы отрицательного напряжения. В основном они используются в биполярных источниках питания.

7805 — стабилизатор , выполнен в корпусе аналогично транзистору и имеет три вывода.См. Картинку. (Стабилизированное напряжение + 5В и ток 1А). Также в корпусе есть отверстие для крепления регулятора напряжения 7805 к радиатору охлаждения. 7805 — стабилизатор положительного напряжения. Его зеркальное отображение — 7905- аналог 7805 по отрицательному напряжению . Те. на общем выходе будет +, а на вход — будет. С его выхода, соответственно, будет снято стабилизированное напряжение -5 вольт.
Также стоит отметить, что для нормальной работы оба стабилизатора должны подавать на вход напряжение около 10 вольт.
Этот стабилизатор имеет маломощный аналог 78L05.

Распиновка

7805

У стабилизатора распиновка следующая. Если посмотреть на корпус 7805 как показано на фото выше, выводы имеют следующую распиновку слева направо: вход, общий, выход. Вывод «генерал» имеет контакт с корпусом. Это необходимо учитывать при установке. У 7905 другая распиновка! Слева направо: общие, ввод, вывод. А по делу у него есть «вход»!

Новая конструкция зарядного устройства для телефона на 12 В.Изготовим зарядное устройство от блока питания компьютера

Блок питания компьютера представляет собой преобразователь напряжения, соответственно +5, +12, -12, -5 В. Путем определенных манипуляций можно сделать полностью рабочее зарядное устройство для своего автомобиля из такого блок питания своими руками. В общем, есть два типа зарядки:

Зарядные устройства с множеством опций (запуск двигателя, тренировка, подзарядка и т. Д.).

Зарядное устройство для аккумулятора — такие зарядные устройства нужны для автомобилей с малым пробегом между пробегами .

Нас интересует второй тип зарядных устройств, потому что большинство автомобилей работают с малыми пробегами, т.е. заводили машину, проехали определенное расстояние, а потом заглушили. Такая эксплуатация приводит к тому, что аккумулятор автомобиля довольно быстро разряжается, что особенно характерно для зимнего времени. Поэтому востребованы такие стационарные агрегаты, с помощью которых можно очень быстро зарядить аккумулятор, вернув его в рабочее состояние. Сама зарядка осуществляется током около 5 Ампер, а напряжение на выводах колеблется от 14 до 14.3 В. Зарядная мощность, которая рассчитывается путем умножения значений напряжения и тока, может быть обеспечена от блока питания компьютера, поскольку его средняя мощность составляет около 300-350 Вт.

Преобразование компьютерного БП в зарядное устройство

Теперь все производители сотовых телефонов договорились, и все, что есть в магазинах, заряжается через USB-разъем. Это очень хорошо, ведь зарядные устройства стали универсальными. В основном зарядного устройства для сотового телефона нет.

Это только источник импульсного постоянного тока 5 В, а собственно зарядное устройство, то есть схема, которая контролирует заряд аккумулятора и обеспечивает его заряд, находится в самом сотовом телефоне.Но дело не в этом, а в том, что эти «зарядники» сейчас продаются везде и уже настолько дешевы, что вопрос с ремонтом как-то отпадает сам собой.

Например, в магазине «зарядка» стоит от 200 рублей, а на всем известном Алиэкспресс есть предложения от 60 рублей (с доставкой).

Принципиальная схема

Типовая китайская схема зарядки, скопированная с платы, показана на рис. 1. Возможен вариант с перестановкой диодов VD1, VD3 и стабилитрона VD4 на отрицательную цепь — рис.2.

А в более «продвинутых» вариантах могут быть выпрямительные мосты на входе и выходе. Могут быть отличия в номиналах деталей. Кстати, нумерация на схемах произвольная. Но сути дела это не меняет.

Рисунок: 1. Типовая схема китайского настенного зарядного устройства для сотового телефона.

Несмотря на свою простоту, это все же хороший импульсный блок питания, и даже стабилизированный, который вполне подходит для питания чего-то другого, кроме зарядного устройства для сотового телефона.

Рисунок: 2. Схема сетевого зарядного устройства для сотового телефона с измененным положением диода и стабилитрона.

Схема выполнена на основе высоковольтного блокирующего генератора, длительность импульса которого регулируется оптопарой, на светодиод которой поступает напряжение от вторичного выпрямителя. Оптопара снижает напряжение смещения на базе переключающего транзистора VT1, которое устанавливается резисторами R1 и R2.

Нагрузкой транзистора VT1 является первичная обмотка трансформатора Т1.Вторичная, понижающая, — это обмотка 2, с которой снимается выходное напряжение. Также имеется обмотка 3, она служит как для создания положительной обратной связи для генерации, так и для источника отрицательного напряжения, которое выполнено на диоде VD2 и конденсаторе С3.

Этот источник отрицательного напряжения необходим для снижения напряжения на базе транзистора VT1 при размыкании оптопары U1. Элементом стабилизации, определяющим выходное напряжение, является стабилитрон VD4.

Его напряжение стабилизации таково, что вместе с постоянным напряжением ИК-светодиода оптопары U1 оно дает именно те 5 В, которые необходимы.Как только напряжение на C4 превышает 5 В, стабилитрон VD4 открывается и через него течет ток к светодиоду оптопары.

Так вот, работа аппарата вопросов не вызывает. Но что делать, если мне нужно не 5В, а, например, 9В или даже 12В? Этот вопрос возник вместе с желанием организовать сетевое питание мультиметра. Как известно, популярные в кругах радиолюбителей мультиметры питаются от «Крона» — компактной батареи на 9В.

И в «полевых» условиях это довольно удобно, а вот в домашних или лабораторных условиях хотелось бы, чтобы я питался от сети.По схеме «зарядка» от сотового телефона в принципе подойдет, в нем есть трансформатор, а вторичная цепь не контактирует с электросетью. Проблема только в питающем напряжении — «зарядка» дает 5В, а мультиметру нужно 9В.

На самом деле проблему увеличения выходного напряжения решить очень просто. Вам просто нужно заменить стабилитрон VD4. Чтобы получить напряжение, подходящее для питания мультиметра, нужно поставить стабилитрон на стандартное напряжение 7.5 В или 8,2 В. При этом выходное напряжение будет в первом случае около 8,6 В, а во втором — около 9 В, что вполне подходит для мультиметра. Стабилитрон, например, 1N4737 (это 7,5В) или 1N4738 (это 8,2В).

Однако возможен и другой маломощный стабилитрон на это напряжение.

Испытания показали хорошую работоспособность мультиметра при питании от такого источника питания. Вдобавок попробовала старую карманную магнитолу, питающуюся от Krona, — работала, только немного мешал шум от блока питания.Напряжение в 9В вообще не ограничено.

Рисунок: 3. Блок регулирования напряжения для переделки китайского зарядного устройства.

Хотите 12 В? — Без проблем! Ставим стабилитрон на 11В, например 1N4741. Достаточно просто заменить конденсатор С4 на более высокий, хотя бы на 16В. Вы можете получить еще больше стресса. Если вообще убрать стабилитрон, будет постоянное напряжение около 20В, но не стабилизироваться.

Вы даже можете сделать регулируемый источник питания, если замените стабилитрон регулируемым стабилитроном, таким как TL431 (Рисунок 3).В этом случае выходное напряжение можно регулировать переменным резистором R4.

Каравкин В. РК-2017-05.

МОДЕРНИЗАЦИЯ ЗАРЯДНЫХ УСТРОЙСТВ

У многих есть дешевые китайские зарядные устройства для пальчиковых аккумуляторов. В свое время я, соблазнившись невысокой ценой (около 3 уе), приобрел такой аппарат. Проработав около часа, заряд начал таять и дымить. Причина оказалась в силовом трансформаторе размером со спичечный коробок. Естественно, дальше эксплуатировать это зарядное устройство оказалось невозможно — но выбросить тоже жалко.

Попробуем вскрыть и переделать зарядное на более качественное. Внутри мало свободного места, и установка трансформатора большего размера невозможна — да и не обязательна! Поставим заряд от зарядного устройства на мобильный телефон.

Уверен, что у всех валяются такие неиспользованные зарядные устройства. Подойдет зарядное устройство от абсолютно любой модели телефона. Мы вставляем IP-плату внутрь корпуса, и она отлично вписывается в большинство корпусов размером

.

И подключаем вывод низковольтного питания 5 Вольт, 0.3 Ампера на контакты держателя батареи через резисторы и диоды, которые там уже установлены. Чтобы получить разные токи заряда, вы можете выбрать номинал этих резисторов, контролируя ток с помощью амперметра.

Еще одно слабое место — некачественная сетевая вилка на корпусе, которая заменена проводом с вилкой. В результате мы имеем компактное, мощное, а главное зарядное устройство с гальванической развязкой от сети. Зарядное устройство успешно эксплуатируется 5 лет.

Привет всем посетителям сайта! Наверное, у всех дома было или до сих пор есть зарядное устройство для телефона без USB-разъема. Такие зарядные устройства по-прежнему подключаются без использования посторонних кабелей, но имеют собственный провод и подключаются к телефону напрямую через свой разъем.