Інтегральні стабілізатори напруги
Промисловість випускає мікросхеми з уже вбудованими джерелом опорного напруги, підсилювачем помилки і керуючим елементом. У маркуванні таких мікросхем в Росії другий літерний код - 'ЄП', наприклад, КР142ЕН5, КФ1158ЕН3 і т. Д.
Основною перевагою таких мікросхем є простота використання (немає необхідності в складних схемах), висока точність підтримки вихідної напруги, вбудовані механізми захисту. Але є і недоліки. Головним з них є схильність до порушення. Коефіцієнт посилення внутрішнього підсилювача помилки настільки великий, що нерідко на виході виникають автоколивання. Виробники рекомендують в такому випадку збільшувати вихідний конденсатор. Однак з мого досвіду при певних видах навантаження, наприклад, що містять індуктивну складову, позбутися від самозбудження не вдається.
Вашій увазі добірки матеріалів:
На що звернути увагу при виборі мікросхеми інтегрального стабілізатора? У інтегрального стабілізатора є такі важливі параметри:- полярність (є мікросхеми для стабілізації позитивного або негативного напруги),
- нестабільність вихідної напруги,
- Максимальна вхідна напруга,
- напруга стабілізації,
- мінімальна напруга вхід - вихід,
- максимальна розсіює потужність,
- наявність захисту (переполюсовка, високий вхідний напруга, максимальний струм, перегрів),
- ток загального проводу (споживаний струм).
При проектуванні схем необхідно визначитися з вимогами до цих параметрів, а потім знайти підходящу мікросхему. Зазвичай це вдається, так як мікросхем стабілізаторів безліч.
Типова схема використання
Ємність конденсатора C1 визначається властивостями вхідного напруги, зазвичай не може бути менше 2 мкФ. Ємність конденсатора C2 від 10 мкФ. Але може знадобитися багато більша ємність в залежності від характеру навантаження. Цю ємність потрібно збільшувати, якщо виникає самозбудження (коливання напруги на виході).
Діод захищає мікросхему від зворотної полярності при виключенні живлення і нульовому навантаженні. Якщо в мікросхемі вбудовано захист від зворотної полярності, то його можна не ставити. У схемах стабілізаторів потрібно передбачати захист від занадто великого струму навантаження. Навіть якщо в мікросхемі є внутрішній захист, мікросхема входить в режим обмеження струму, необхідний, по крайней мере, запобіжник, так як в режимі максимального струму не можна гарантувати надійну роботу мікросхеми тривалий час. Якщо ж в мікросхемі внутрішньої захисту по струму немає, то потрібні ланцюги обмеження струму і запобіжник, так як запобіжник згорає досить повільно, нерідко повільніше, ніж мікросхема.
[Потужність, що розсіюється мікросхемою, Вт]
Стабілізатор підвищеної потужності
У порівнянні з попередньою схемою доданий конденсатор C3 - 5 мкФ, резистор і транзистор. Коли сила струму навантаження мала, напруга на резисторі менше напруги відмикання емітерного переходу транзистора. Транзистор закритий. Напруга стабілізується за рахунок струму через мікросхему. Якщо сила струму навантаження підвищується, то напруга на резисторі відкриває транзистор, і частина струму навантаження починає проходити через нього, розвантажуючи мікросхему стабілізатора.
Опір резистора R1 зазвичай вибирається таким, щоб транзистор починав відкриватися при струмі, що дорівнює 10% від максимального, хоча можливий цілий спектр варіантів.
[Опір резистора R1, Ом] = 10 * [Напруга насичення база-емітер транзистора, В] / [Максимально можливий вихідний струм, А]
[Потужність транзистора, Вт] = ([Максимально можливе вхідна напруга, В] - [Мінімальна вихідна напруга, В]) * [Максимально можливий вихідний струм, А]
[Потужність, що розсіюється мікросхемою, Вт]