16.02.2022

0 просмотров

Рейтинг статьи

Загрузка...

Регулированный стабилизатор напряжения с ограничению по току

Источник бесперебойного питания

Код товара: 2145

Гарантия: 5 лет

Особенности SKAT-V.12DC-18 RACK

питание нагрузки стабилизированным напряжением постоянного тока при наличии напряжения в электрической сети (режим «ОСНОВНОЙ») согласно п.2 таблицы и суммарным током потребления включая ток заряда АКБ, не более 18 А;
заряд АКБ от питающей сети, напряжением 220 В, 50 Гц согласно п.1 таблицы напряжением заряда АКБ согласно п.3 таблицы (режим «ОСНОВНОЙ») и током заряда в соответствии с п.6 таблицы;
ограничение тока заряда АКБ (п.6 таблицы) и возможность выбора одного из четырёх значений тока ограничения;
температурная компенсация напряжения заряда АКБ при наличии питающей сети в соответствии с п.4 таблицы (при применении термодатчика АКБ (входит в комплект поставки);
автоматический переход в режим питания нагрузки от внешней АКБ постоянным напряжением согласно п.2 таблицы, с током потребления не более 20 А при снижении напряжения электрической сети ниже значения, указанного в п.1 таблицы или при отключении электрической сети. (Режим «РЕЗЕРВ»);
защита источника и нагрузки от неправильного подключения (переполюсовки) клемм АКБ посредством плавкого предохранителя;
защита от короткого замыкания клемм АКБ;
контроль наличия АКБ;
защита АКБ от глубокого разряда в режиме «РЕЗЕРВ» путём отключения нагрузки от АКБ при снижении напряжения на клеммах АКБ до уровня, указанного в п.9 таблицы;
световая индикациюя режима работы источника светодиодными индикаторами «СЕТЬ» и «ВЫХОД»;
защита питающей сети от короткого замыкания в источнике посредством плавкого предохранителя;
функция «холодный запуск», обеспечивающая восстановление работоспособности источника при подключении исправной и заряженной АКБ в отсутствии сетевого напряжения нажатием на кнопку «ПУСК»;
формирование выходных информационных сигналов в формате «открытый коллектор», далее по тексту – «ОК» для внешних устройств автоматики или цепей индикации;
возможность установки в 19» стойку телекоммуникационного шкафа.

Технические характеристики SKAT-V.12DC-18 RACK

№ п/п

Наименование параметра

Значения параметров

Напряжение питающей сети

220 В, частотой 50±1 Гц
с пределами изменения, В

170. 250

Выходное
напряжение
постоянного тока, В

при наличии напряжения сети

220 В, режим «ОСНОВНОЙ»

12,4*…13,8

при отсутствии напряжения сети

220 В, режим «РЕЗЕРВ»

10,3…13,8

Напряжение заряда АКБ при наличии сетевого
напряжения

13,0…13,8

Коэффициент термокомпенсации напряжения заряда АКБ, мВ/ ºС

-18…20*

Ток нагрузки
максимальный, A

при наличии сети 220 В, режим ОСНОВНОЙ», включая ток заряда АКБ

18***

от АКБ, режим «РЕЗЕРВ»

Ограничение тока заряда АКБ (устанавливается
переключателем, см. рис. 1), A

5; 7; 10; 18;

Ток, потребляемый источником от АКБ в режиме «РЕЗЕРВ» без нагрузки, А, не более

0,28

Характеристики выходов в формате «открытый коллектор»

напряжение, не более, В

ток, не более, мА

Величина напряжения на АКБ, при котором происходит автоматическое отключение нагрузки для предотвращения глубокого разряда АКБ в режиме «РЕЗЕРВ», В

10,3…10,9

Величина напряжения пульсаций с удвоенной частотой сети (от пика до пика) при номинальном (максимальном суммарном) токе нагрузки и заряда, мВ, не более

Мощность, потребляемая источником от сети В*А без нагрузки, не более

Тип АКБ: герметичные свинцово-кислотные необслуживаемые, номинальным напряжением 12 В

Рекомендуемая ёмкость АКБ, А*ч

26…100***

Количество АКБ, шт.

Максимальное сечение
провода, зажимаемого в
клеммах колодок, мм2

2,5

при отсутствии напряжения сети

220 В, режим «РЕЗЕРВ»

2,5

Габаритные размеры ШхВхГ, мм

445х415х88

525х455х97

Вес, НЕТТО (БРУТТО), кг (не более)

3,1 (4,2)

Диапазон рабочих температур, °С

-10…+40

Относительная влажность воздуха при 25 °С, %, не более

ВНИМАНИЕ! Не допускается наличия в воздухе токопроводящей пыли и паров агрессивных веществ (кислот, щелочей и т. п.)

Степень защиты оболочкой по ГОСТ 14254-96

IP20

Примечание:
* При максимальной нагрузке уровень выходного напряжения падает не более, чем
на 0,4В
**Термокомпенсация обеспечивается подключением термодатчика KTY81-120
(входит в комплект поставки)
*** Если суммарный ток, потребляемый нагрузками, 18А и выше, происходит разряд
АКБ.
**** Значение тока заряда АКБ не должно превышать 20% от значения номинальной
емкости АКБ, поэтому, для исключения «перезарядки» и термического повреждения
АКБ не рекомендуется использовать аккумуляторные батареи, емкостью менее, чем
указанно в п.13 таблицы 1.

Код товара: 2145

12 В, 18 А, регулируемый ток заряда АКБ, термокомпенсация тока заряда АКБ. Корпус для установки в 19″ шкаф, высота — 2U, 5 информационных выходов о состоянии источника. Электронная защита от перегрева, КЗ выхода и АКБ. Кнопка отключения нагрузки. Диапазон входного напряжения 170. 250 В.

Гарантия: 5 лет

Заявка на оптовое приобретение продукции

Стать дистрибьютором

Особенности SKAT-V.12DC-18 RACK

питание нагрузки стабилизированным напряжением постоянного тока при наличии напряжения в электрической сети (режим «ОСНОВНОЙ») согласно п.2 таблицы и суммарным током потребления включая ток заряда АКБ, не более 18 А;
заряд АКБ от питающей сети, напряжением 220 В, 50 Гц согласно п.1 таблицы напряжением заряда АКБ согласно п.3 таблицы (режим «ОСНОВНОЙ») и током заряда в соответствии с п.6 таблицы;
ограничение тока заряда АКБ (п.6 таблицы) и возможность выбора одного из четырёх значений тока ограничения;
температурная компенсация напряжения заряда АКБ при наличии питающей сети в соответствии с п.4 таблицы (при применении термодатчика АКБ (входит в комплект поставки);
автоматический переход в режим питания нагрузки от внешней АКБ постоянным напряжением согласно п.2 таблицы, с током потребления не более 20 А при снижении напряжения электрической сети ниже значения, указанного в п.1 таблицы или при отключении электрической сети. (Режим «РЕЗЕРВ»);
защита источника и нагрузки от неправильного подключения (переполюсовки) клемм АКБ посредством плавкого предохранителя;
защита от короткого замыкания клемм АКБ;
контроль наличия АКБ;
защита АКБ от глубокого разряда в режиме «РЕЗЕРВ» путём отключения нагрузки от АКБ при снижении напряжения на клеммах АКБ до уровня, указанного в п.9 таблицы;
световая индикациюя режима работы источника светодиодными индикаторами «СЕТЬ» и «ВЫХОД»;
защита питающей сети от короткого замыкания в источнике посредством плавкого предохранителя;
функция «холодный запуск», обеспечивающая восстановление работоспособности источника при подключении исправной и заряженной АКБ в отсутствии сетевого напряжения нажатием на кнопку «ПУСК»;
формирование выходных информационных сигналов в формате «открытый коллектор», далее по тексту – «ОК» для внешних устройств автоматики или цепей индикации;
возможность установки в 19» стойку телекоммуникационного шкафа.

Читайте так же:

Повышающий стабилизатор мощности тока

Технические характеристики SKAT-V.12DC-18 RACK

№ п/п

Наименование параметра

Значения параметров

Напряжение питающей сети

220 В, частотой 50±1 Гц
с пределами изменения, В

170. 250

Выходное
напряжение
постоянного тока, В

при наличии напряжения сети

220 В, режим «ОСНОВНОЙ»

12,4*…13,8

при отсутствии напряжения сети

220 В, режим «РЕЗЕРВ»

10,3…13,8

Напряжение заряда АКБ при наличии сетевого
напряжения

13,0…13,8

Коэффициент термокомпенсации напряжения заряда АКБ, мВ/ ºС

-18…20*

Ток нагрузки
максимальный, A

при наличии сети 220 В, режим ОСНОВНОЙ», включая ток заряда АКБ

18***

от АКБ, режим «РЕЗЕРВ»

Ограничение тока заряда АКБ (устанавливается
переключателем, см. рис. 1), A

5; 7; 10; 18;

Ток, потребляемый источником от АКБ в режиме «РЕЗЕРВ» без нагрузки, А, не более

0,28

Характеристики выходов в формате «открытый коллектор»

напряжение, не более, В

ток, не более, мА

10,3…10,9

Мощность, потребляемая источником от сети В*А без нагрузки, не более

Тип АКБ: герметичные свинцово-кислотные необслуживаемые, номинальным напряжением 12 В

Рекомендуемая ёмкость АКБ, А*ч

26…100***

Количество АКБ, шт.

Максимальное сечение
провода, зажимаемого в
клеммах колодок, мм2

2,5

при отсутствии напряжения сети

220 В, режим «РЕЗЕРВ»

2,5

Габаритные размеры ШхВхГ, мм

445х415х88

525х455х97

Вес, НЕТТО (БРУТТО), кг (не более)

3,1 (4,2)

Диапазон рабочих температур, °С

-10…+40

Относительная влажность воздуха при 25 °С, %, не более

Степень защиты оболочкой по ГОСТ 14254-96

IP20

Регулируемый стабилизатор постоянного напряжения с двуполярным выходом

Полезная модель относится к вторичным источникам питания, предназначенным для питания аппаратуры двуполярным напряжением при регулировке и лабораторных испытаниях. Технический результат — сохранение симметрии выходных напряжений в регулируемом стабилизаторе напряжения при токовой перегрузке по отрицательной и/или положительной полярности выходного напряжения. Для этого в регулируемом стабилизаторе напряжения выход узла защиты по току отрицательной полярности подключен к сравнивающему элементу стабилизатора положительной полярности. Регулируемый стабилизатор напряжения с двуполярным выходом может также использоваться в составе аппаратуры массового использования, а также в качестве лабораторного стабилизированного источника питания. 1 ил., 1 п. ф-лы.

Регулируемый стабилизатор постоянного напряжения с двуполярным выходом относится к вторичным источникам питания, предназначенным для питания аппаратуры двуполярным напряжением при регулировке и лабораторных испытаниях. Устройство может также использоваться в составе аппаратуры массового использования, а также в качестве лабораторного стабилизированного источника питания.

Известен сдвоенный двуполярный стабилизатор напряжения, который представляет соединенные между собой два одинаковых независимых стабилизатора напряжения. Каждый из них состоит из регулирующего транзистора, источника опорного напряжения, выходного делителя напряжения и усилителя сигнала ошибки. [Крылов В. Построение двуполярных стабилизаторов на ОУ / В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып. 79 / Сост. В.Г.Борисов. — М.: ДОСААФ, 1982, с.26-27].

Читайте так же:

Стабилизатор тока для тиристора

Достоинством стабилизаторов такого типа является возможность применения однотипных элементов для обоих плеч.

Недостатком данного сдвоенного двуполярного стабилизатора напряжения является необходимость использования двух источников входного напряжения, не связанных между собой, а также независимость установки выходных напряжений стабилизаторов положительной и отрицательной полярности.

Известен сдвоенный двуполярный стабилизатор напряжения, который представляет сочетание двух объединенных общим проводом однополярных независимых стабилизаторов напряжения, регулирующие транзисторы которых являются комплементарными. Каждый стабилизатор состоит из регулирующего транзистора, источника опорного напряжения, выходного делителя напряжения и усилителя сигнала ошибки. [Крылов В. Построение двуполярных стабилизаторов на ОУ / В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып. 79 / Сост. В.Г.Борисов. — М.: ДОСААФ, 1982, с.27-30].

Достоинством стабилизаторов такого типа является наличие общего нулевого провода, что позволяет соединять стабилизаторы с источником входного напряжения по трехпроводной схеме.

Недостатком стабилизаторов такого типа является независимость установки выходных напряжений стабилизаторов.

Известен стабилизатор напряжения с симметричным выходным напряжением, который состоит из двух стабилизаторов напряжения, один из которых является ведущим, и состоит из регулирующего транзистора, источника опорного напряжения, выходного делителя напряжения положительной полярности, усилителя сигнала ошибки, а второй является ведомым, и состоит в свою очередь из регулирующего транзистора, выходного делителя суммарного напряжения и усилителя сигнала ошибки. [Крылов В. Построение двуполярных стабилизаторов на ОУ / В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып. 79 / Сост. В.Г.Борисов. — М.: ДОСААФ, 1982, с.31].

Достоинством стабилизаторов такого типа является наличие общего нулевого провода, что позволяет соединить стабилизаторы с источником входного напряжения по трехпроводной схеме, а также симметричность напряжений в обоих плечах двуполярного стабилизатора.

Недостатком данного стабилизатора напряжения с симметричным выходным напряжением является нарушение симметрии выходных напряжений при токовой перегрузке в стабилизаторе отрицательного напряжения.

Наиболее близким к предложенному является регулируемый прецизионный стабилизатор постоянного напряжения с двуполярным выходом [Патент РФ на изобретение 2037871, МПК G05F 1/56. Опубл. 19.06.1995], выбранный в качестве прототипа и содержащий интегральный двуполярный стабилизатор с фиксированным выходным напряжением, включающий регулирующие элементы, узел запуска и тепловой защиты, узлы защиты по току, датчики тока, усилители, сравнивающие элементы, источник опорного напряжения, делитель выходного напряжения отрицательной полярности, согласующий элемент для подключения внешнего регулирующего резистора и делитель напряжения по суммарному выходному напряжению (отрицательной и положительной полярности).

Недостатком прототипа является нарушение симметрии выходных напряжений при токовой перегрузке в стабилизаторе положительного напряжения, который является ведомым.

Техническим результатом является создание регулируемого стабилизатора постоянного напряжения с двуполярным выходом, сохраняющего симметрию выходных напряжений при токовой перегрузке по отрицательной и/или положительной полярности.

Технический результат достигается тем, что регулируемый стабилизатор постоянного напряжения с двуполярным выходом содержит последовательно соединенные с входом положительной полярности первый регулирующий элемент и первый датчик тока с первым узлом защиты по току, последовательно соединенные с входом отрицательной полярности второй датчик тока и второй регулирующий элемент с вторым узлом защиты по току, цепь из последовательно соединенных первого усилителя и первого сравнивающего элемента, к которому подключены источник опорного напряжения, резистивный делитель напряжения положительной полярности и выход первого узла защиты по току, цепь из последовательно соединенных второго усилителя и второго сравнивающего элемента, к входу которого подключен выход делителя напряжения по суммарному выходному напряжению отрицательной и положительной полярности, выходы первого и второго усилителей подключены соответственно к входам первого и второго регулирующих элементов, причем он дополнительно содержит согласующий усилитель, вход которого соединен с выходом второго узла защиты по току стабилизатора напряжения отрицательной полярности, а его выход подключен к входу первого сравнивающего элемента стабилизатора напряжения положительной полярности.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что при превышении нагрузкой максимального тока в стабилизаторе напряжения положительной полярности на выходе узла защиты по току появляется напряжение, которое усиливается при помощи первого усилителя и воздействует на регулирующий элемент стабилизатора напряжения положительной полярности таким образом, чтобы произошло ограничение выходного тока. При этом выходное напряжение стабилизатора напряжения положительной полярности уменьшается.

При превышении нагрузкой стабилизатора напряжения отрицательной полярности максимального значения тока, на выходе узла защиты по току стабилизатора напряжения отрицательной полярности появляется напряжение, которое усиливается при помощи согласующего усилителя и воздействует через первый сравнивающий элемент и первый усилитель на регулирующий элемент стабилизатора напряжения положительной полярности таким образом, чтобы произошло уменьшение выходного напряжения стабилизатора напряжения положительной полярности. При этом на выходе стабилизатора напряжения отрицательной полярности напряжение также пропорционально уменьшается, что вызывает ограничение тока нагрузки стабилизатора напряжения отрицательной полярности.

На фигуре изображена функциональная схема регулируемого стабилизатора постоянного напряжения с двуполярным выходом.

Регулируемый стабилизатор постоянного напряжения с двуполярным выходом содержит первый и второй узлы защиты по току 1 и 2 стабилизаторов напряжения соответственно положительной и отрицательной полярности, первый и второй датчики тока 3 и 4 стабилизаторов напряжения соответственно положительной и отрицательной полярности, соединенные с ними последовательно первый и второй регулирующие элементы 5 и 6 стабилизаторов напряжения соответственно положительной и отрицательной полярности, источник опорного напряжения 7, выход которого подключен к первому входу первого сравнивающего элемента 8, первый усилитель 9 стабилизатора напряжения положительной полярности, вход которого соединен с выходом первого сравнивающего элемента 8, первого узла защиты по току 1, выход которого подключен к второму входу первого сравнивающего элемента 8, второго узла защиты по току 2, выход которого подключен через согласующий усилитель 10 к третьему входу первого сравнивающего элемента 8, резистивный делитель напряжения 11 положительной полярности, выход которого соединен с четвертым входом первого сравнивающего элемента 8, а также второй сравнивающий элемент 12 отрицательной полярности, выход которого соединен с входом второго усилителя 13, выход которого соединен с вторым регулирующим элементом 6 стабилизатора напряжения отрицательной полярности, делителя напряжения 14 по суммарному выходному напряжению отрицательной и положительной полярности, выход которого соединен с первым входом второго сравнивающего элемента 12 стабилизатора напряжения отрицательной полярности, второй вход которого соединен с общим проводом.

Читайте так же:

Что такое максимальный выходной ток стабилизатора напряжения

Регулируемый стабилизатор постоянного напряжения с двуполярным выходом работает следующим образом. При подаче напряжения на вход регулируемого стабилизатора напряжения с двуполярным выходом через первый и второй датчики тока 3 и 4 стабилизаторов напряжения соответственно положительной и отрицательной полярности и через соединенные с ними последовательно первый и второй регулирующие элементы 5 и 6 стабилизаторов напряжения соответственно положительной и отрицательной полярности протекает ток, и на выходе стабилизаторов устанавливается постоянное напряжение. На первый вход первого сравнивающего элемента 8 поступает опорное напряжение от источника опорного напряжения 7, а на четвертый вход первого сравнивающего элемента 8 поступает часть выходного напряжения положительной полярности с выхода резистивного делителя напряжения 11. При отклонении по какой-либо причине выходного напряжения стабилизатора напряжения положительной полярности от установленного значения, на выходе первого сравнивающего элемента 8 появляется напряжение, которое усиливается при помощи первого усилителя 9 и воздействует на первый регулирующий элемент 5 таким образом, чтобы выходное напряжение возвратилось к установленному значению.

При превышении нагрузкой, стабилизатора напряжения положительной полярности максимального значения тока, на выходе первого узла защиты по току 1 появляется напряжение, которое поступает на второй вход первого сравнивающего элемента 8 и вызывает появление напряжения на его выходе, которое затем усиливается первым усилителем 9 и воздействует на первый регулирующий элемент 5 таким образом, чтобы произошло ограничение выходного тока. При этом выходное напряжение стабилизатора напряжения положительной полярности уменьшается.

На первый вход второго сравнивающего элемента 12 стабилизатора напряжения отрицательной полярности поступает напряжение с выхода делителя напряжения 14 по суммарному выходному напряжению отрицательной и положительной полярности, которое равно нулю при равенстве выходных напряжений в стабилизаторах напряжения отрицательной и положительной полярности, а второй вход сравнивающего элемента 12 стабилизатора напряжения отрицательной полярности соединен с общим проводом. При отклонении выходного напряжения с делителя напряжения 14 по суммарному выходному напряжению отрицательной и положительной полярности от нуля, на выходе второго сравнивающего элемента 12 появляется напряжение, которое усиливается вторым усилителем 13 и воздействует на второй регулирующий элемент 6 таким образом, чтобы выходное напряжение стабилизаторов напряжения положительной и отрицательной полярности было одинаковым.

При превышении нагрузкой стабилизатора напряжения отрицательной полярности максимального значения тока, на выходе второго узла защиты по току 2 появляется напряжение, которое усиливается согласующим усилителем 10 и поступает на третий вход первого сравнивающего элемента 8, что в результате вызывает появление напряжения на выходе первого сравнивающего элемента 8, которое усиливается первым усилителем 9 и воздействует на первый регулирующий элемент 5 таким образом, чтобы произошло уменьшение выходного напряжения стабилизатора напряжения положительной полярности. При этом на выходе стабилизатора напряжения отрицательной полярности напряжение также пропорционально уменьшается, что вызывает ограничение тока нагрузки стабилизатора напряжения отрицательной полярности.

Таким образом, предложенный регулируемый стабилизатор постоянного напряжения с двуполярным выходом сохраняет симметрию выходных напряжений при токовой перегрузке по отрицательной и/или положительной полярности, и может быть использован в составе аппаратуры массового использования, а также в качестве лабораторного стабилизированного источника питания.

Регулируемый стабилизатор постоянного напряжения с двуполярным выходом, содержащий последовательно соединенные с входом положительной полярности первый регулирующий элемент и первый датчик тока с первым узлом защиты по току, последовательно соединенные с входом отрицательной полярности второй датчик тока и второй регулирующий элемент с вторым узлом защиты по току, цепь из последовательно соединенных первого усилителя и первого сравнивающего элемента, к которому подключены источник опорного напряжения, резистивный делитель напряжения положительной полярности и выход первого узла защиты по току, цепь из последовательно соединенных второго усилителя и второго сравнивающего элемента, к входу которого подключен выход делителя напряжения по суммарному выходному напряжению отрицательной и положительной полярности, выходы первого и второго усилителей подключены соответственно к входам первого и второго регулирующих элементов, отличающийся тем, что он дополнительно содержит согласующий усилитель, вход которого соединен с выходом второго узла защиты по току стабилизатора напряжения отрицательной полярности, а его выход подключен к входу первого сравнивающего элемента стабилизатора напряжения положительной полярности.

«Нельзя просто так взять и запараллелить источники напряжения»

Не раз и не два мне попадались предложения типа «давайте включим два стабилизатора напряжения параллельно, если не хватает выходного тока одного». В том числе и здесь:
Тут — в авторском тексте о ПК Специалист (Spectrum) habr.com/ru/post/247211 (в итоге — автор применил двухканальный импульсный источник питания).
Тут — в комментариях habr.com/ru/post/400617/#comment_18002157
И тут — в комментариях habr.com/ru/post/400381/#comment_17983821
Да тысячи их:
electronics.stackexchange.com/questions/261537/dc-dc-boost-converter-in-parallel
forum.allaboutcircuits.com/threads/paralleling-lm317ts.16198
forum.arduino.cc/index.php?topic=65327.0 (обсуждение довольно показательное с точки зрения пренебрежения схемотехникой и энергосбережением мобильного робота).

Читайте так же:

Сила тока в стабилизаторах

Вспомнив немного ТОЭ и воспользовавшись симулятором TINA-TI, покажем ~~несбыточность~~ малую обоснованность надежд на благоприятный исход этого чита.

О параллельном соединении источников напряжения с точки зрения закона Ома, правил Кирхгофа и примкнувших к ним ТОЭ.

Два источника напряжения (E₁, E₂) с внутренними сопротивлениями (Rвн₁, Rвн₂) работают на нагрузку (R_н). Составив и упростив 3 уравнения — получим:
U_н = R_н * (Rвн₂*E₁ + Rвн₁*E₂) / (Rвн₁*Rвн₂ + R_н*[Rвн₁+Rвн₂]);
I₁ = (E₁ — U_н) / Rвн₁;
I₂ = (E₂ — U_н) / Rвн₂.
Беря номинал 3.3 В с разбалансом ЭДС в ± 0.1% (3,303 и 3,297 В, соответственно), внутренние сопротивления 0,01 Ом и сопротивление нагрузки 3,3 Ом — получим токи 0,8 и 0,2 А соответственно (± 60% от ожидаемых 0.5 А) при напряжении на нагрузке 3,295 В. Обратите внимание на величину исходного разбаланса — если не брать сверхточные и сверхстабильные источники опорного напряжения (стоимостью как крыло от вертолёта), она мало достижима в «вульгарной» микроэлектронике. А чем качественнее наши источники напряжения (меньше их внутреннее сопротивление) и чем выше сопротивление нагрузки — тем больше будет разбаланс токов при прочих равных.
Вооружась этой простой теорией — посмотрим пристальнее на внутреннюю структуру стабилизаторов напряжения.

О параллельном соединении стабилизаторов напряжения с точки зрения наличия в них обратной связи.

Как известно, чуть более чем все современные стабилизаторы напряжения строятся как компенсационные — обратная связь отслеживает напряжение на выходе стабилизатора и поддерживает его постоянным либо меняя внутреннее сопротивление между входом и выходом, либо меняя соотношение замкнутого и разомкнутого состояний между входом и выходом. Из этого вытекает тот факт, что если подать на выход стабилизатора напряжение превышающее его выходное, то ОС должна будет отключить регулирующие элементы и данный стабилизатор выйдет из борьбы за жизнь нагрузки.
Не будем рассматривать здесь случаи линейного стабилизатора с push-pull выходом (используются как источники питания терминаторов DDR-памяти) и импульсных стабилизаторов с синхронным выпрямлением. Первые — должны, а вторые, теоретически, — могут пытаться снижать напряжение на своём выходе.
В случае применения импульсных стабилизаторов — можно рассмотреть и такие гипотетические вещи, как биение частот преобразования или их самосинхронизация… Но это выходит за рамки моих текущих интересов. Для закрытия теоретической части добавлю, что если кто-то предложит использовать внешнее тактирование импульсных стабилизаторов со сдвигом фаз, то Вы опоздали. Микропроцессоры Intel и AMD уже многие годы питаются от многофазных конвертеров, а если есть готовый двух- и более фазный контроллер, то городить внешнюю синхронизацию для отдельных стабилизаторов — бессмысленно.
А теперь — перейдём к симуляции реальности.

О параллельном соединении стабилизаторов напряжения в симуляторе.

Первый пример — вариация простенького линейного стабилизатора из app. note на регулируемый источник опорного напряжения типа 431.
Он применялся, например, в некоторых ранних блоках питания ATX для стабилизации напряжения 3.3 В. На сток регулирующего транзистора подавалось 5 В, а резистор в цепи затвора питался от 12 В.
Поскольку в симуляции нас не волнует КПД, то для простоты на входе один единственный источник питания. Также — с ходу я не нашёл средства внести погрешность в опорное напряжение TL431, кроме как добавить генератор напряжения G1 в цепь управляющего электрода. Вот результат расчёта (меню «Анализ постоянного тока», раздел «Переходные характеристики»):

Как видим — достаточно разбаланса опорных напряжений в 3 мВ, чтобы один из стабилизаторов превратился в тыкву. А это всего 0,12% от номинального, да ещё отнюдь не каждая 431 имеет точность лучше 0.5%.
Предложение «поставим в цепь обратной связи триммер и подгоним правильное деление тока нагрузки» я отметаю на том основании, что типичные подстроечные резисторы (Bourns и muRata, керметные, одно и многооборотные) — имеют вибростойкость до 1% (изменение зафиксированного отношения напряжений или сопротивлений после воздействия вибрации с ускорением 20..30 G).
Упомянутые в ссылках на зарубежные ресурсы пляски с последовательными резисторами на выходах стабилизаторов — я даже рассматривать не буду. Просто потому, что этим убивается то, для чего собственно и ставится стабилизатор напряжения — постоянство напряжения на нагрузке при изменении её тока потребления.
Потом я вспомнил, что на выходе обычно есть конденсаторы… Добавление на выходы конденсаторов по 1000 мкФ с ESR 100 мОм не внесло кардинальных отличий в результаты симуляции параллельной работы этих стабилизаторов (меню «Анализ переходных процессов»).

Возможно, кто-то скажет: «Сработает ограничение по току у первого стабилизатора и второй тоже подключится». Но очевидно, что даже если это произойдёт, то первый всё равно продолжит работать с перегрузкой, что не прибавит надёжности нашей системе. Вот пример работы пары LP2951 (максимальный ток нагрузки — 100 мА, ограничение тока в модели — около 160 мА) с общим током нагрузки около 180 мА.
Почему такое старье? Потому, что они есть у меня в удобном для втыкания в «бредовую борду» DIP’е и, если кто-то из читателей пожелает пойти путём Фомы, то я смогу измерить всё IRL.
Результаты симуляции (меню «Анализ переходных процессов»):

Читайте так же:

Стабилизатор тока для фонарика своими руками

Как видите — второй и не думает деятельно участвовать в спасении нагрузки от голода. А благодаря бóльшему коэффициенту усиления — выход из игры происходит при меньшем разбалансе.

На этом — всё. Питайтесь правильно!

Вывод.

Если максимальный выходной ток стабилизатора напряжения не обеспечивает потребности питаемой схемы, то есть только два выхода — заменить стабилизатор на модель с бóльшим выходным током или использовать схемотехническую балансировку выходных токов нескольких стабилизаторов.

P.S. «Всякое лыко — в строку». Во время подготовки статьи на глаза попалась широко растиражированная в документации на стабилизатор типа 1117 схема переключателя «батарея — сеть» с параллельным включением их выходов. К ней есть вопросы о практической применимости, но тему статьи она подтверждает чуть более, чем полностью. Привожу фрагмент из документации фирмы «ON semiconductor», который снабжён текстовыми пояснениями:

The 50 Ohm resistor that is in series with the ground pin of the upper regulator level shifts its output 300 mV higher than the lower regulator. This keeps the lower regulator off until the input source is removed.

P.P.S. Дописал вывод. Точнее — скопировал его из синопсиса.

Synopsis: You can’t boost output current of weak voltage regulators by simple parallel connection. You must use tougest one or special schematic for properly current sharing.

Регулированный стабилизатор напряжения с ограничению по току

Статьи

Усилители мощности
Светодиоды
Блоки питания
Начинающим
Радиопередатчики
Разное
Ремонт
Шокеры
Компьютер
Микроконтроллеры
Разработки
Обзоры и тесты
Обратная связь

Форум

Усилители мощности
Шокеры
Качеры, катушки Тэсла
Блоки питания
Светодиоды
Начинающим
Жучки
Микроконтроллеры
Устройства на ARDUINO
Программирование
Радиоприемники
Датчики и ИМ
Вопросы и ответы

Online расчёты

Умный дом

Видео

RSS

Приём статей

Статьи

Усилители мощности
Светодиоды
Блоки питания
Начинающим
Радиопередатчики
Разное
Ремонт
Шокеры
Компьютер
Микроконтроллеры
Разработки
Обзоры и тесты
Обратная связь

Форум

Усилители мощности
Шокеры
Качеры, катушки Тэсла
Блоки питания
Светодиоды
Начинающим
Жучки
Микроконтроллеры
Устройства на ARDUINO
Программирование
Радиоприемники
Датчики и ИМ
Вопросы и ответы

Online расчёты

Умный дом

Видео

RSS

Приём статей

Стабилизатор тока и напряжения из Китая

В этом обзоре рассмотрим китайский модуль стабилизатора тока и напряжения с индикаторами.

Модуль состоит из двух плат. На верхней расположены 7-сегментные индикаторы для показаний напряжения и тока. На нижней плате собран преобразователь на микросхеме импульсного стабилизатора XL4005E1. Цена модуля около 6$. Кстати, в продаже имеются также и отдельно нижние платы (цена около 3$).

модуль с вольт-амперметером можно купить тут

а модуль без вольт-амперметром тут

Пульсация выходного сигнала: 50мВ (макс.)
Частота переключения: 300 кГц
КПД: 95% (наивысший)
Выходной ток: регулируемый, макс. 5А (с радиатором)
Выходное напряжение: 0.8 В-30 В
Входное напряжение: 5 В-32 В

Точность измерения 0.1%
Скорость обновления: 200мсек

На плате стабилизатора расположены 2 прецизионных потенциометра. Одним выставляется требуемое выходное напряжение, другим – максимально допустимый ток.

Есть 3 светодиода: отдельно стоящий светодиод (красный) указывает на работу в режиме ограничения тока, синий светодиод показывает режим заряда аккумулятора, красный, рядом с ним, загорается при окончании заряда.

Модуль изначально предназначен для использования в качестве зарядного устройства. Можно заряжать практически любые типы аккумуляторов: литий – ионные/полимерные, кислотные. Однако следует учесть, что при токах выше 3А необходимо обеспечить достаточный теплоотвод. Например можно добавить радиатор с обратной стороны платы под микросхемой, посадив ее на термопасту.

На базе этого модуля легко построить лабораторный блок питания. Для этого достаточно подать на вход постоянное напряжение, а выход регулировать вынесенными на переднюю панель потенциометрами. Правда если просто заменить прецизионные потенциометры обычными, то пострадает плавность регулировки. Поэтому можно каждый прецизионный потенциометр заменить на 2, сделав грубую и точную подстройку.

В модуле предусмотрена защита от короткого замыкания и перегрузки. Если потенциометром выставить максимальный ток 5.5А, то при КЗ напряжение просаживается до 0.5В. Выставлено на выходе 2В и подключена лампа 400 Вт, модуль уходит в защиту.

Выходное напряжение немного зависит от нагрузки — например, при 1.5В и токе 2.,5А выходное напряжение снижается на 0.1В, при 1.5В и токе 4А снижается на 0.2В.