Фиксиран регулатор на напрежение с нисък спад на напрежението

Всички съвременни радио електронни устройства са изградени върху елементи, чувствителни към захранването. Това зависи не само от правилното функциониране, но и от ефективността на веригите като цяло. Ето защо, на първо място, електронните устройства се доставят с фиксирани стабилизатори с нисък спад на напрежението. Те се произвеждат под формата на интегрални схеми, които се произвеждат от много производители по целия свят.

Какво е регулатор на напрежението с нисък спад на напрежението?

Под напрежение регулатор (SN) се има предвид такова устройство, чиято основна задача е да поддържа определено постоянно ниво на напрежение върху товара. Всеки стабилизатор има определена точност на изхода на параметъра, което се дължи на вида на веригата и компонентите, които са включени в нея.

Вътрешно CH изглежда като затворена система, където в автоматичен режим изходното напрежение се регулира пропорционално на еталонната (референтната), която генерира специален източник. Този тип стабилизатор се нарича компенсаторно. Регулиращият елемент (RE) в този случай е транзистор - биполярно или полево задвижване.

Елементът за регулиране на напрежението може да работи в два различни режима (определени от схемата за изграждане):

• активно вещество;
• ключ.

Първият режим предполага непрекъсната работа на RE, втората - работа в импулсен режим.

Къде се използва фиксиран стабилизатор?

Радиооборудването от модерно поколение е мобилно в световен мащаб. Системите за захранване на устройствата се основават на използването предимно на източници на химически ток. Задачата на разработчиците в този случай е да получат стабилизатори с малки общи параметри и възможно най-малка загуба на електроенергия.

Модерните HF се използват в следните системи:

• средства за мобилна комуникация;
• Преносими компютри;
• мощни елементи на микроконтролери;
• автономни работни камери за сигурност;
• автономни системи за сигурност и сензори.

За решаване на проблемите с електрозахранването на стационарната електроника се използват стабилизатори на напрежение с нисък спад на напрежението в кутията с три извода от тип CT (KT-26, KT-28-2 и др.). Те се използват за създаване на прости схеми:

• зарядни устройства;
• захранващи устройства за битови електроуреди;
• измервателна техника;
• комуникационни системи;
• специално оборудване.

Какъв тип фиксиран тип HF?

Всички интегрални стабилизатори (които включват фиксирани) са разделени на две основни групи:

• Стабилизатори с минимално ниско напрежение на хибридната версия (GISN).
• Микросхеми полупроводник (ISN).

CH на първата група се извършва на интегрални микросхеми и полупроводникови елементи от отворен тип. Всички компоненти на веригата са поставени на диелектрична основа, към която се добавят дебели проводници и резистори чрез прилагане на дебели или тънки слоеве, както и дискретни елементи като променливи на съпротивлението, кондензатори и т.н.

Структурно, микросхемите представляват цялостни устройства, чието изходно напрежение е фиксирано. Обикновено това са стабилизатори с ниско напрежение от 5 волта и до 15 V. По-мощни системи са изградени на мощни транзистори с отворена рамка и схема за управление (ниска мощност) на базата на филми. Веригата може да предава токове до 5 ампера.

ICS чиповете се изпълняват на един чип, защото имат малки размери и маса. В сравнение с предишните чипове, те са по-надеждни и по-евтини за производство, въпреки че са по-ниски от параметрите на GISN.

Линейно SN с три заключения се отнася до ISN. Ако вземем серията L78 или L79 (за положителни и отрицателни напрежения), те се разделят на чипове с:

• Токът е слаб на изхода от около 0.1 A (L78L **).
• Средната стойност на тока е около 0,5 А (L78M **).
• Висок ток до 1,5 A (L78).

Принципът на работа на линеен регулатор с нисък спад на напрежението

Типичната структура на стабилизатора се състои от:

• Източник на напрежение на еталон.
• Конверторът (усилвателя) на сигнала за грешка.
• Делител на сигнала и регулиращ елемент, монтирани на два резистора.

Тъй като стойността на напрежението на изхода директно зависи от съпротивленията R1 и R2, то последните се интегрират в чипа, а SN се получава с постоянно изходно напрежение.

Работата на регулатора на напрежението с нисък спад на напрежението се основава на процеса на сравняване на напрежението на еталонното напрежение с тока, който преминава към изхода. В зависимост от нивото на несъответствие между тези два параметъра, усилвателят на грешката засяга портата на силовия транзистор на изхода, покривайки или отваряйки неговия преход. По този начин действителното ниво на електроенергия при изхода на стабилизатора ще се различава малко от обявената номинална стойност.

Също така в схемата има сензори за защита срещу прегряване и токове на претоварване. Под въздействието на тези сензори изходният транзистор напълно затваря канала и спира предавателния ток. В режима на изключване, микроциркулацията консумира само 50 микрочаса.

Схеми за включване на стабилизатора с ниско падане на напрежението

Интегрираният микроциркулационен стабилизатор е удобен, тъй като има вътре в себе си всички необходими елементи. Инсталирането му на борда изисква включването само на филтриращи кондензатори. Последните са предназначени за премахване на смущенията, идващи от източник на ток и натоварване, както е показано на фигурата.

Относно СН 78xx серия и използването на тантал или керамични кондензатори шунт вход и изход, капацитет трябва да бъде последната в рамките на 2 UF (вход) и един F (добив) на всички възможни стойности на напрежението и тока. Ако се използват алуминиеви кондензатори, рейтингът им не трябва да бъде по-малък от 10 μF. Свържете елементите колкото е възможно по-близо до изходите на чипа.

В случай, че няма регулатор на напрежение с ниско напрежение на желаната стойност, е възможно да се увеличи номиналната стойност на CH от по-ниската към по-високата. Чрез повишаване нивото на електроенергия на обща продукция се постига увеличение с еднаква сума на товара, както е показано на диаграмата.

Предимства и недостатъци на линейните и импулсни стабилизатори

Интегралните микросхеми с непрекъснато действие (СН) имат следните предимства:

1. Изпълнява се в отделен пакет от малки размери, което ви позволява ефективно да ги поставите в работното пространство на печатни платки.
2. Не изисквайте инсталирането на допълнителни контроли.
3. Осигурете добра стабилизация на изходния параметър.

Недостатъците включват ниска ефективност, която не надвишава 60%, свързана с падане на напрежението върху интегрирания регулиращ елемент. Когато силата на чипа е висока, е необходимо да се използва радиатор за охлаждане на кристала.

По-продуктивни се разглеждат импулсни регулатори на напрежението с нисък спад на напрежението в полето, чиято ефективност е приблизително 85%. Това се постига благодарение на режима на работа на регулиращия елемент, в който токът преминава през импулси.

Недостатъците на схемата на импулсните SN са:

1. Сложността на схематичното изпълнение.
2. Наличие на импулсен шум.
3. Ниска стабилност на изходния параметър.

Някои схеми използват линеен регулатор на напрежението

В допълнение към целевото използване на микрочипове като CH, е възможно да се разшири обхватът на тяхното използване. Някои варианти на такива схеми се основават на интегралната схема L7805.

Активиране на стабилизатори в паралелен режим

За да се увеличи товарният ток, CH са свързани успоредно един на друг. За да се осигури функционалността на такава схема, в нея допълнително се монтира малък резистор между товара и изхода на стабилизатора.

Текущ стабилизатор, базиран на CH

Има натоварвания, които трябва да се доставят с постоянен (стабилен) ток, например LED верига.

Схема за управление на скоростта на вентилатора в компютъра

Регулаторът от този тип е конструиран по такъв начин, че при първоначално включване охладителят получава всички 12 V (за въртене). След това, след като зареждането на кондензатора С1 с променливия резистор R2 приключи, ще бъде възможно да се регулира стойността на напрежението.

заключение

Събиране на верига с помощта на регулатора на напрежение с ниска отпадане на напрежението с ръцете си, е важно да се има предвид, че някои видове чипс (построени на полеви транзистор) не може да бъде обикновен поялник да спойка директно на линия 220, без земята шаси. Техното статично електричество може да забрани електронния елемент!