Visa šiuolaikinė elektroninė įranga yra pagaminta iš elementų, kurie yra jautrūs tiekiamai elektrai. Nuo to priklauso ne tik tinkamas veikimas, bet ir visų grandinių veikimas. Todėl visų pirma elektroniniuose įrenginiuose yra fiksuoti stabilizatoriai su nedideliu įtampos kritimu. Jie gaminami kaip integriniai grandynai, kuriuos gamina daugelis gamintojų visame pasaulyje.
Kas yra žemos įtampos reguliatorius?
Pagal įtampos stabilizatorių (SN) suprantamas toks įrenginys, kurio pagrindinė užduotis yra išlaikyti tam tikrą pastovų apkrovos įtampos lygį. Bet kuris stabilizatorius turi tam tikrą parametro išdavimo tikslumą, kurį lemia grandinės tipas ir joje esantys komponentai.
Viduje MV atrodo kaip uždara sistema, kur automatiniu režimu išėjimo įtampa reguliuojama proporcingai atskaitai (atskaitai), kurią generuoja specialus š altinis. Šis tipasstabilizatoriai vadinami kompensaciniais. Šiuo atveju valdymo elementas (RE) yra tranzistorius – dvipolis arba lauko darbuotojas.
Įtampos reguliavimo elementas gali veikti dviem skirtingais režimais (nustatytas pagal konstrukcijos schemą):
- aktyvus;
- key.
Pirmasis režimas reiškia nuolatinį RE veikimą, antrasis – impulsinį režimą.
Kur naudojamas fiksuotas stabilizatorius?
Šiuolaikinės kartos radijo elektroninė įranga pasižymi mobilumu pasauliniu mastu. Įrenginio maitinimo sistemos yra sukurtos naudojant daugiausia cheminius srovės š altinius. Kūrėjų užduotis šiuo atveju yra gauti stabilizatorius su mažais bendrais parametrais ir kuo mažesnius elektros nuostolius ant jų.
Šiuolaikiniai kanalai naudojami šiose sistemose:
- mobiliojo ryšio priemonės;
- nešiojami kompiuteriai;
- mikrovaldiklio baterijos;
- apsaugos kameros neprisijungus;
- autonominės apsaugos sistemos ir jutikliai.
Stacionarios elektronikos maitinimo klausimams išspręsti naudojami įtampos reguliatoriai su nedideliu įtampos kritimu korpuse su trimis KT tipo gnybtais (KT-26, KT-28-2 ir kt.). Jie naudojami paprastoms grandinėms kurti:
- įkrovikliai;
- buitinių elektros maitinimo š altiniai;
- matavimo įranga;
- ryšių sistemos;
- speciali įranga.
Kas yra fiksuoto tipo SN?
Visi integruoti stabilizatoriai (įtraukti įkurios apima ir fiksuotas) yra suskirstytos į dvi pagrindines grupes:
- Hibridiniai žemos įtampos stabilizatoriai (HID).
- Puslaidininkinės mikroschemos (ISN).
Pirmosios grupės SN atliekama ant integrinių grandynų ir puslaidininkių elementų be paketų. Visi grandinės komponentai dedami ant dielektrinio pagrindo, kur jungiamieji laidininkai ir rezistoriai pridedami naudojant storas arba plonas plėveles, taip pat atskiri elementai - kintamos varžos, kondensatoriai ir kt.
Struktūriškai mikroschemos yra sukomplektuoti įrenginiai, kurių išėjimo įtampa yra fiksuota. Paprastai tai yra stabilizatoriai, kurių žemas įtampos kritimas yra 5 voltai ir iki 15 V. Galingesnės sistemos yra sukurtos ant galingų berėmių tranzistorių ir valdymo grandinės (mažos galios), pagrįstos plėvelėmis. Grandinė gali praleisti iki 5 amperų srovę.
ISN mikroschemos atliekamos viename luste, nes yra mažo dydžio ir svorio. Palyginti su ankstesnėmis mikroschemomis, jos yra patikimesnės ir pigiau gaminamos, nors pagal parametrus yra prastesnės už GISN.
Tiesijiniai SN su trimis kontaktais priklauso ISN. Jei imsite L78 arba L79 serijas (teigiamai ir neigiamai įtampai), tada jos skirstomos į mikroschemas su:
- Žema išėjimo srovė – apie 0,1 A (L78L).
- Vidutinė srovė, maždaug 0,5 A (L78M).
- Didelė srovė iki 1,5 A (L78).
Mažo nukritimo linijinio reguliatoriaus veikimo principasįtampa
Įprastą stabilizatoriaus struktūrą sudaro:
- Įtampos nuoroda.
- Keitiklio (stiprintuvo) klaidos signalas.
- Ant dviejų rezistorių sumontuotas signalo daliklis ir reguliavimo elementas.
Kadangi išėjimo įtampos vertė tiesiogiai priklauso nuo varžų R1 ir R2, pastarosios įmontuojamos į mikroschemą ir gaunama fiksuota išėjimo įtampa CH.
Žemos išjungimo įtampos reguliatoriaus veikimas pagrįstas etaloninės įtampos ir išėjimo įtampos palyginimo procesu. Priklausomai nuo šių dviejų indikatorių neatitikimo lygio, klaidos stiprintuvas veikia galios tranzistoriaus užtvarus išėjime, uždengdamas arba atidarydamas jo perėjimą. Taigi tikrasis elektros energijos lygis prie stabilizatoriaus išėjimo mažai skirsis nuo deklaruojamo vardinio.
Taip pat grandinėje yra jutikliai, apsaugantys nuo perkaitimo ir perkrovos srovių. Šių jutiklių įtakoje išvesties tranzistoriaus kanalas yra visiškai užblokuotas ir jis nustoja praleisti srovę. Išjungimo režimu lustas sunaudoja tik 50 mikroamperų.
Žemo išjungimo reguliatoriaus grandinės
Integruota stabilizatoriaus mikroschema yra patogi, nes jos viduje yra visi reikalingi elementai. Norint jį įdiegti ant plokštės, reikia įtraukti tik filtro kondensatorius. Pastarosios yra skirtos pašalinti trikdžius, kylančius iš srovės š altinio ir apkrovos, kaip parodyta paveikslėlyje.
Kalbant apie 78xx serijos kanalus ir naudojant tantalo arba keraminius įvesties ir išvesties šunto kondensatorius, pastarųjų talpa turi būti 2 uF (įvestis) ir 1 uF (išėjimas) esant bet kokioms leistinoms įtampos ir srovės vertėms. Jei naudojate aliuminio kondensatorius, jų vertė neturėtų būti mažesnė nei 10 mikrofaradų. Prijunkite elementus kuo arčiau mikroschemos kaiščių.
Tuo atveju, kai nėra įtampos stabilizatoriaus su nedideliu norimos vertės įtampos kritimu, galite padidinti CH reitingą nuo mažesnio iki didesnio. Padidinus elektros energijos lygį bendrame terminale, prie apkrovos jis padidinamas tiek pat, kaip parodyta diagramoje.
Tiesinių ir perjungiamųjų reguliatorių privalumai ir trūkumai
Integruotos nuolatinio veikimo grandinės (SN) turi šiuos privalumus:
- Sukurta vienoje mažoje pakuotėje, todėl jas galima efektyviai įdėti į PCB darbo vietą.
- Nereikia diegti papildomų reguliavimo elementų.
- Užtikrina gerą išvesties parametrų stabilizavimą.
Trūkumai yra mažas efektyvumas, neviršijantis 60%, susijęs su įtampos kritimu įtaisytame valdymo elemente. Esant didelei mikroschemos galiai, būtina naudoti kristalinį aušinimo radiatorių.
Perjungimo įtampos reguliatoriai su nedideliu kritimu laikomi našesniaislauko įtampa, kurios efektyvumas yra maždaug 85%. Tai pasiekiama dėl reguliavimo elemento veikimo režimo, kai srovė per jį teka impulsais.
Impulsinės CH grandinės trūkumai yra šie:
- Scheminio dizaino sudėtingumas.
- Impulsinio triukšmo buvimas.
- Mažas išvesties parametro stabilumas.
Kai kurios linijinės įtampos reguliatoriaus grandinės
Be tikslinio mikroschemų, kaip CH, naudojimo, galima išplėsti jų taikymo sritį. Kai kurie tokių grandynų variantai, pagrįsti integriniu grandynu L7805.
Įjunkite stabilizatorius lygiagrečiu režimu
Norėdami padidinti apkrovos srovę, CH yra sujungti lygiagrečiai vienas kitam. Kad būtų užtikrintas tokios grandinės veikimas, joje tarp apkrovos ir stabilizatoriaus išėjimo įrengiamas papildomas nedidelės vertės rezistorius.
CH pagrįstas srovės stabilizatorius
Yra apkrovų, kurias reikia maitinti nuolatine (stabilia) srove, pavyzdžiui, LED grandinė.
Ventiliatoriaus greičio valdymo kompiuteryje schema
Šio tipo reguliatorius sukonstruotas taip, kad iš pradžių įjungtas aušintuvas gautųvisi 12 V (jo skatinimui). Be to, pasibaigus kondensatoriaus C1 įkrovimui su kintamu rezistoriumi R2, bus galima reguliuoti įtampos vertę.
Išvada
Surenkant grandinę naudojant „pasidaryk pats“įtampos reguliatorių su žemos įtampos kritimu, svarbu atsižvelgti į tai, kad kai kurių tipų mikroschemų (sukurtų ant lauko tranzistorių) negalima lituoti įprastu lituokliu. tiesiai iš 220 V tinklo be korpuso įžeminimo. Jų statinė elektra gali sugadinti elektroninį elementą!
