Микросхема кр142ен12а как стабилизатор тока

Микросхема кр142ен12а как стабилизатор тока

Микросхемы КР142ЕН12А и КР142ЕН12Б выполнены в пластмассовом корпусе Т0-220 (КТ-28-2) и представляют собой регулируемые стабилизаторы напряжения компенсационного типа. Максимальный ток нагрузки может достигать 1 А, при этом, рассеиваемая микросхемой мощность не должна превышать 1 Вт без теплоотвода и 10 Вт с теплоотводом.

Величина выходного напряжения зависит от напряжения на управляющем выводе (вывод 17). Ток управляющего вывода не превышает 120. 150 мкА, это означает, что коэффициент усиления микросхемы по току превышает 5000.

На рис. 1 приводится схема простого фотореле, в качестве нагрузки которого установлена миниатюрная лампа накаливания EL1. Фотодатчик выполнен на чувствительном импортном фототранзисторе, допускающем максимальное напряжение коллектор — эмиттер до 30 В и максимальную рассеиваемую мощность до 100 мВт. Если фототранзистор освещен, то его сопротивление минимально, напряжение на выводе его коллектора относительно общего провода не превышает 0,4 В, выходное напряжение микросхемы DA1 будет около 1,5 В, лампа EL1 светит слабым накалом.

Если линзу фототранзистора прикрыть подходящим по размеру светонепроницаемым колпачком, то ток через него резко уменьшится, напряжение на управляющем выводе микросхемы возрастёт, напряжение на выходе будет зависеть от сопротивлений резисторов R1, R2, например, увеличится до 6,3 В. При необходимости увеличения чувствительности фотореле, можно пропорционально увеличить сопротивления резисторов R1, R2. Так следует поступить и в том случае, если светоуправляемый стабилизатор будет настроен на более высокое выходное напряжение.

На рис. 2 приводится другой вариант фотореле. Здесь лапа накаливания EL1 будет зажигаться на полную яркость в том случае, если фототранзистор будет освещён. Конденсатор С5 предназначен для сглаживания пульсаций на выходе стабилизатора, например, в случае, если фототранзистор будет освещаться лампами дневного цвета, которые мерцают с частотой сети или с рабочей частотой высоковольтного преобразователя напряжения, от которого они получают питание. Таким же конденсатором можно зашунтировать и фототранзистор фотореле, собранном по схеме на рис. 1.

Устройство, собранное по схеме на рис. 3, представляет собой мигалку. Особенностью этого генератора является то, что лампа накаливания в паузах между вспышками не погасает полностью, что значительно увеличивает её срок службы. В качестве генератора импульсов здесь применён мигающий светодиод Kingbright. В момент, когда светодиод вспыхивает, яркость свечения лампы накаливания понижается.

Если для выполнения поставленных вами задач мощности микросхемы окажется недостаточно, то её можно усилить p-n-p транзистором, как это показано на рис. 4. В этом случае следует учитывать, что встроенная в микросхему функция ограничения максимального тока нагрузки, например, при коротком замыкании выхода, работать не будет. В описанных узлах не ограничивается использование в качестве нагрузки только ламп накаливания. Нагрузкой, например, может быть и мощное электромагнитное реле, некоторые типы электродвигателей постоянного тока, миниатюрный электропаяльник, детские игрушки. Если вместо фототранзистора использовать датчик на терморезисторе, то любой из узлов можно превратить в термореле. Интересно будет применение на месте датчика и магнитоуправляемой микросхемы, например, из серии К1116.

Импортный аналог отечественной микросхемы — LM317T. Фототранзистор можно заменить на L51P3, L32P3C. Вместо транзистора КТ818Б при токе нагрузки до 3 А можно использовать любой из серий КТ818, КТ816, КТ835, КТ837. Транзистор КТ503А можно заменить на любой из серий КТ603, КТ608, КТ630, КТ503, SS8050. Мигающий светодиод — любого цвета свечения из серий L56B, L36B, L796B, L816B.

Микросхема кр142ен12а как стабилизатор тока

Множество радиолюбительских блоков питания (БП/ выполнено на микросхемах КР142ЕН12, КР142ЕН22А, КР142ЕН24 и т.п. Нижний предел регулировки этих микросхем составляет 1,2. 1,3 В, но иногда необходимо напряжение 0,5. 1 В. Автор предлагает несколько технических решений БП на базе данных микросхем. А.Н. Патрин г. Кирсанов, Тамбовская обл.

Интегральная микросхема (ИМС) КР142ЕН12А (рис.1) представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения компенсационного типа в корпусе КТ-28-2, который позволяет питать устройства током до 1,5 А в диапазоне напряжений 1,2. 37 В. Этот интегральный стабилизатор имеет термостабильную защиту по току и защиту выхода от короткого замыкания.
На основе ИМС КР142ЕН12А можно построить регулируемый блок питания, схема которого (без трансформатора и диодного моста) показана на рис.2. Выпрямленное входное напряжение подается с диодного моста на конденсатор С1. Транзистор VT2 и микросхема DA1 должны располагаться на радиаторе. Теплоотводящий фланец DA1 электрически соединен с выводом 2, поэтому если DA1 и транзистор VD2 расположены на одном радиаторе, то их нужно изолировать друг от друга. В авторском варианте DA1 установлена на отдельном небольшом радиаторе, который гальванически не связан с радиатором и транзистором VT2.
Мощность, рассеиваемая микросхемой с теплоотводом, не должна превышать 10 Вт. Резисторы R3 и R5 образуют делитель напряжения, входящий в измерительный элемент стабилизатора, и подбираются согласно формуле:
Uвых=Uвых.мин*(1+RЗ/R5).
На конденсатор С2 и резистор R2 (служит для подбора термостабильной точки VD1) подается стабилизированное отрицательное напряжение -5 В. В авторском варианте напряжение подается от диодного моста КЦ407А и стабилизатора

79L05, питающихся от отдельной обмотки силового трансформатора.
Для защиты от замыкания выходной цепи стабилизатора достаточно подключить параллельно резистору R3 электролитический конденсатор емкостью не менее 10мкФ, а резистор R5 зашунтировать диодом КД521А. Расположение деталей некритично, но для хорошей температурной стабильности необходимо применить соответствующие типы резисторов. Их надо располагать как можно дальше от источников тепла. Общая стабильность выходного напряжения складывается из многих факторов и обычно не превышает 0,25% после прогрева.
После включения и прогрева устройства минимальное выходное напряжение О В устанавливают резистором Rдоб. Резисторы R2 (рис.2) и резистор Rдоб (рис.3) должны быть многооборотными подстроечными из серии СП5.
Возможности по току у микросхемы КР142ЕН12А ограничены 1,5 А. В настоящее время в продаже имеются микросхемы с аналогичными параметрами, но рассчитанные на больший ток в нагрузке, например LM350 — на ток 3 A, LM338 — на ток 5 А. Данные по этим микросхемам можно найти на сайте National Semiconductor [1].
В последнее время в продаже появились импортные микросхемы из серии LOW DROP (SD, DV, LT1083/1084/1085). Эти микросхемы могут работать при пониженном напряжении между входом и выходом (до 1. 1,3 В) и обеспечивают на выходе стабилизированное напряжение в диапазоне 1,25. 30 В при токе в нагрузке
7,5/5/3 А соответственно. Ближайший по параметрам отечественный аналог типа КР142ЕН22 имеет максимальный ток стабилизации 7,5 А.
При максимальном выходном токе режим стабилизации гарантируется производителем при напряжении вход-выход не менее 1,5 В. Микросхемы также имеют встроенную защиту от превышения тока в нагрузке допустимой величины и тепловую защиту от перегрева корпуса.
Данные стабилизаторы обеспечивают нестабильность выходного напряжения 0,05%/В, нестабильность выходного напряжения при изменении выходного тока от 10 мА до максимального значения не ху-же0,1%/В.
На рис.4 показана схема БП для домашней лаборатории, позволяющая обойтись без транзиаоров VT1 и VT2, показанных на рис.2. Вместо микросхемы DA1 КР142ЕН12А применена микросхема КР142ЕН22А. Это регулируемый стабилизатор с малым падением напряжения, позволяющий получить в нагрузке ток до 7,5 А.
Максимально рассеиваемую мощность на выходе стабилизатора Ртах можно рассчитать по формуле:
Pmax=(Uin-Uout)*lout,
где Uin — входное напряжение, подаваемое на микросхему DA3, Uout — выходное напряжение на нагрузке, lout — выходной ток микросхемы.
Например, входное напряжение, подаваемое на микросхему, Uin=39 В, выходное напряжение на нагрузке Uout=30 В, ток на нагрузке lout=5 А, тогда максимальная рассеиваемая микросхемой мощность на нагрузке составляет 45 Вт.
Электролитический конденсатор С7 применяется для снижения выходного импеданса на высоких частотах, а также понижает уровень напряжения шумов и улучшает сглаживание пульсаций. Если этот конденсатор танталовый, то его номинальная емкость должна быть не менее 22 мкФ, если алюминиевый — не менее 150 мкФ. При необходимости емкость конденсатора С7 можно увеличить.
Если электролитический конденсато

С7 расположен на расстоянии более 155 мм и соединен с БП проводом сечением менее 1 мм, тогда на плате параллельно конденсатору С7, ближе к самой микросхеме, устанавливают дополнительный электролитический конденсатор емкостью не менее 10мкФ.
Емкость конденсатора фильтра С1 можно определить приближенно, из расчета 2000 мкФ на 1 А выходного тока (при напряжении не менее 50 В). Для снижения температурного дрейфа выходного напряжения резистор R8 должен быть либо проволочный, либо металло-фольгированный с погрешностью не хуже 1 %. Резистор R7 того же типа, что и R8. Если стабилитрона КС113А в наличии нет, можно применить узел, показанный на рис.3.
Схемное решение защиты, приведенное в [2], автора вполне устраивает, так как работает безотказно и проверено на практике. Можно использовать любые схемные решения защиты БП, например предложенные в [3]. В авторском варианте при срабатывании реле К1 замыкаются контакты К1.1, закорачивая резистор R7, и напряжение на выходе БП становится равным О В.
Печатная плата БП и расположение элементов показаны на рис.5, внешний вид БП — на рис.6. Размеры печатной платы 112×75 мм. Радиатор выбран игольчатый. Микросхема DA3 изолирована от радиатора прокладкой и прикреплена к нему с помощью стальной пружинящей пластины, прижимающей микросхему к радиатору.
Конденсатор С1 типа К50-24 составлен из двух параллельно соединенных конденсаторов емкостью 4700 мкФх50 В. Можно применить импортный аналог конденсатора типа К50-6 емкостью 10000мкФх50 В. Конденсатор должен располагаться как можно ближе к плате, а проводники, соединяющие его с платой, должны быть как можно короче. Конденсатор С7 производства Weston емкостью
1000 мкФх50 В. Конденсатор С8 на схеме не показан, но отверстия на печатной плате под него есть. Можно применить конденсатор номиналом 0/01. 0,1 мкФ на напряжение не менее 10..15 В.
Диоды VD1-VD4 представляют собой импортную диодную микросборку RS602, рассчитанную на максимальный ток 6 А (рис.4). В схеме защиты БП применено реле РЭС10 (паспорт РС4524302). В авторском варианте применен резистор R7 типа СПП-ЗА с разбросом параметров не более 5%. Резистор R8 (рис.4) должен иметь разброс от заданного номинала не более 1%.
Блок питания обычно настройки не требует и начинает работать сразу после сборки. После прогрева блока резистором R6 (рис.4) или резистором Rдоп (рис.3) выставляют О В при номинальной величине R7.

DataSheet

Техническая документация к электронным компонентам на русском языке.

КР142ЕН12(А,Б)

Описание

Микросхемы представляют собой мощные высоковольтные стабилизаторы напряжения ’’взвешенного” типа с регулируемым выходным напряжением положительной полярности от 1,2 до 37 В и токами нагрузки 1 и 1,5 А. Устойчивы к импульсным перегрузкам мощности, имеют защиту от перегрузок по току. Содержат 276 интегральных элементов. Корпус пластмассовый типа КТ-28-2, масса не более 2 г. Выводы корпуса покрыты олововисмутом. Назначение выводов: 1 — регулировка; 2 — вход; 3 — выход, компенсация.

Общие рекомендации по применению

Крепление ИМС осуществляется непосредственно к печатной плате или через
переходные элементы методом распайки выводов корпуса на печатную плату. При этом радиатор закрепляется винтами: к металлической теплоотводящей шине на печатной плате — в случае использования дополнительного теплоотвода; непосредственно к печатной плате — при отсутствии дополнительного теплоотвода. Корпус ИМС электрически соединен с выводом 3 ” U_вых”. При монтаже ИМС необходимо обеспечивать изоляцию корпуса от заземленных элементов и токопроводящих элементов аппаратуры, имеющих потенциал, отличный от U_вых. Рекомендуется проводить монтаж ИМС 2 раза, демонтаж 1 раз. При всех условиях эксплуатации емкость выходных конденсаторов должна быть не менее 1 мкФ. При наличии сглаживающего фильтра входного напряжения (при отсутствии коммутирующих устройств между выходным конденсатором фильтра источника питания и ИМС, приводящих к нарастанию входного напряжения, и длине соединительных проводников не свыше 70 мм) входной емкостью может служить выходная емкость фильтра, если ее значение не менее 1 мкФ для керамических конденсаторов и не менее 10 мкФ для алюминиевых конденсаторов. В остальных
случаях входная емкость должна быть не менее 0,1 мкФ. Расстояние от входного
конденсатора до ИМС не более 70 мм. Для максимальной реализации выходных
параметров ИМС необходимо осуществлять контактирование резисторного делителе обратной связи и выходного конденсатора как можно ближе к выходу ИМС, а саму ИМС рекомендуется устанавливать в непосредственной близости к нагрузке. При использовании дополнительного радиатора рассеиваемая мощность не должна превышать 10 Вт. При этом температура кристалла должна быть не более 130 °С. Для снижения уровня шума и увеличения коэффициента сглаживания пульсаций при U_вых > U_вых,min рекомендуется подключать конденсатор С2 ≤ 10 мкФ. Выходное напряжение определяется из выражения

где I_рег = 55 мкА — ток регулировки.

При выходных напряжениях, превышающих 25 В, если возможны короткие
замыкания на входе ИМС, и при наличии конденсатора С2 рекомендуется применять кремниевые диоды VD1 и VD2, а при отсутствии С2 — диод VD1, если емкость конденсатора С3 ≥ 25 мкФ.
Если возможны короткие замыкания только на выходе ИМС, то при наличии
конденсатора С2 достаточно подключать диод VD2.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Стабилизаторы напряжения на микросхемах серии КР142

Выпускаемые отечественной промышленностью интегральные стабилизаторы напряжения серии КР142 позволяют простыми схемными методами получить стабилизированные напряжения в достаточно большом диапазоне — от единиц вольт до нескольких десятков вольт. Рассмотрим некоторые схемные решения, которые могут представить интерес для радиолюбителей.

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

рис. 105). Однако, несколько изменив схему включения, можно на базе этой микросхемы построить стабилизатор с регулируемым выходным напряжением в диапазоне от 5,6 В до 13 В. Схема представлена на рис. 148.

На вход интегрального стабилизатора (вывод 17 микросхемы DA1) поступает нестабилизированное напряжение +16 В, а на вывод 8 — сигнал с выхода стабилизатора, регулируемый переменным резистором R2 и усиленный по току транзистором VT1. Минимальное напряжение (5,6 В) складывается из напряжения между коллектором и эмиттером полностью открытого транзистора, которое равно около 0,6 В, и номинального выходного напряжения интегрального стабилизатора в его типовом включении (5 В). При этом движок переменного резистора R2 находится в верхнем по схеме положении. Конденсатор С1 сглаживает пульсации напряжения; конденсатор С2 устраняет возможное высокочастотное возбуждение микросхемы. Ток нагрузки стабилизатора — до 3 А (микросхема при этом должна быть размещена на теплоотводящем радиаторе).

Микросхемы К142ЕН6А (Б, В, Г) представляют собой интегральные двуполярные стабилизаторы напряжения с фиксированным выходным напряжением 15 В. При этом максимальное входное напряжение каждого из плеч 40 В, а максимальный выходной ток — 200 мА. Однако на базе этого стабилизатора можно построить двуполярный регулируемый источник стабилизированного напряжения. Схема представлена на рис. 149.

Изменяя напряжение на выводе 2 интегрального стабилизатора, можно изменять выходное напряжение каждого плеча от 5 В до 25 В. Пределы регулировки для обоих плеч устанавливают резисторами R2 и R4. Следует помнить, что максимальная рассеива-

емая мощность стабилизатора — 5 Вт (разумеется, при наличии теплоотвода).

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 цоколевка стабилизаторов этого типа аналогичны микросхеме КР142ЕН5А.

Микросхемы оснащены системой защиты от перегрузки выходным током и от перегрева. Входное напряжение должно находиться в диапазоне 5. 30 В. Мощность, рассеиваемая микросхемой с теплоотводом, не должна превышать 8 Вт. Типовая схема включения микросхем КР142ЕН18А (Б) приведена на рис. 150.

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

денсатором стабилизатора может служить выходной конденсатор фильтра.

Выходное напряжение устанавливают выбором номиналов резисторов R1 и R2. Они связаны соотношением:Uвых=Uвых мин(1+R2/R1),

при этом ток, протекающий через эти резисторы, должен быть не менее 5 мА. Емкость конденсатора С2 выбирают обычно большей 2 мкФ.

В тех случаях, когда суммарная емкость на выходе стабилизатора превышает 20 мкФ, случайное замыкание входной цепи стабилизатора может привести к выходу из строя микросхемы, поскольку к ее элементам будет приложено напряжение конденсатора в обратной полярности. Для защиты микросхемы от подобных перегрузок необходимо включать защитный диод VD1 (рис. 151), шунтирующий ее при аварийном замыкании входной цепи. Аналогично диод VD2 защищает микросхему по выводу 17 в тех случаях, когда по условиям эксплуатации емкость конденсатора С2 должна быть более 10 мкФ при выходном напряжении более 25 В.

На базе интегрального стабилизатора напряжения можно выполнить и стабилизатор тока (рис. 152). Выходной ток стабилизации ориентировочно равен 1вых=1,5 B/R1, где R1 выбирают в пределах 1. 120 Ом. С помощью переменного резистора R3 можно регулировать выходной ток.

Если обратиться к справочным характеристикам интегральных стабилизаторов напряжения КР142ЕН12А (Б), то можно заметить у них много общего с КР142ЕН18А (Б). Типовая схема включения микросхемы КР142ЕН12А аналогична схеме включения

КР142ЕН18А, только регулирующий элемент включен в плюсовой провод источника питания. На базе этих микросхем несложно собрать двуполярный стабилизатор напряжения. Его схема представлена на рис. 153. Каких-либо особых комментариев здесь не требуется. Для одновременного изменения напряжения плеч стабилизатора переменные резисторы R2 и R3 можно заменить одним, сдвоенным.