Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулируемый стабилизатор напряжения тока радио

Регулируемый стабилизатор напряжения тока радио

Путеводитель по журналу «Радио» 1981-2009 гг

Для Народного Хозяйства И Быта

Сигнализатор электронный СЭ-8

Охранное устройство для автомобиля.

Измеритель вибраций и перемещений

Болотов Б., Ситов В.

Инфракрасный термометр

Фигурнов Е., Мрыхин С.

Для дистанционного измерения температуры от 0 до 150 градусов.

Автоматическая система зажигания

С регулятором угла опережения зажигания. Для мотоциклов с двухтактными двигателями.

Инфракрасный термометр

Фигурнов Е., Мрыхин С.

Для дистанционного измерения температуры от 0 до 150 градусов.

Автоматическая система зажигания

С регулятором угла опережения зажигания. Для мотоциклов с двухтактными двигателями.

Автомобильный тахометр

Бесконтактное реле времени

Мартынова Н., Чикваидзе Е.

Стабилизированный многоискровой блок зажигания

Измеритель энергии лампы вспышки

Петров В., Янишевский Н.

Цифровой тахометр

Бесконтактный датчик и индикаторы Ф207.

Три конструкции для сельского хозяйства

Купянский Г., Николаев В., Володарский В.

Частотомер для доильных аппаратов. Индикатор морозостойкости озимых культур. Индикатор мастита.

Блок управления тиристорами

Устройство защиты электродвигателя

Волик А., Марков А.

Для определения жирности молока.

Автоматический регулятор полива

Павлов Е., Чирков В., Штабный В.

Контролирующее устройство для автомобиля

Устройство управления электродвигателями

Пионтак Б., Скляр Е.

Стимулятор всхожести семян

Бобрицкий С., Ирха А., Федотовских Ю.

Комбинированная электронная система зажигания

Кодовый замок на МС

Цифровой тахометр

Индикатор для сельского электромонтера

Стабилизатор частоты вращения вала электродвигателя

Индикатор дефектов сварочных швов

Индикатор белка в молоке

Узел включения автосторожа

Блок управления садовым электронасосом

Устройство для подбора светофильтров

Масловский В., Шаповал В.

Электронный звонок-сторож

Простейший автомат для включения и выключения противоослепляющего устройства

Устройство для зажигания газа в плите

Электронный термобарометр

Алексаков Г., Терехов Г.

Фотореле на ИК-лучах

Программатор полива

Широтно-импульсный регулятор напряжения

Ограничитель напряжения сварочного трансформатора

Автоматический осветитель

Измеритель вибросмещения

Цифровой термометр

Хоменков Н., Зверев А.

Кабельный пробник

Термостабилизатор к электропаяльнику

Реле времени

Продление срока службы аккумулятора

Термокомпенсированный регулятор напряжения

Экономичный термостабилизатор для овощехранилища

Батурин А., Обиденко Е.

Электромагнитный миксер

Биотехнический комплекс «Сигнал»

Электронный блок управления экономайзера ( ВАЗ-2105 )

Сигнализатор превышения скорости

К тахометру В Р 1983 № 9 с 28.

Устройство для отбраковки двойных листов

Зажигалка для газовой плиты

Преобразователь напряжения с ШИ стабилизацией

Две схемы вх. напр. 3. 12 В, вых. напр. 9 В и вх. напр. 4. 12 В, вых. двуполярное напр. 15 В, 2 Вт.

Датчик частоты вращения

Пионтак Б., Скляр Е.

Электроника в автодиагностике

Электронный расходомер жидкости

Семенов И., Савельев И., Коноплев В.

Повышение КПД стабилизаторов напряжения

Источники Питания

Машненков В., Миронов А.

Автоматическое резервирование сигнальных ламп

Чулохин В., Ясинов Г.

Измеритель частоты пульса

Ефремов В., Нисневич М.

Автомобильный регулятор напряжения

Прецезионный измеритель перемещения

Панов Н., Вишницкий А., Яковлев Ю.

Цифровой велоспидометр

Электронный блок автомобильного экономайзера

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА

Для всех, кто ищет действительно качественную и серьёзную схему лабораторного БП, могу предложить недавно собранную мной схемку на полевых транзисторах и операционнике LM358 из журнала РАДИО №7, 2008г. Выдаёт максимально 30V, 5A — работает нормально. Далее описание от автора конструкции: лабораторный БП имеет интервал регулировки выходного напряжения 2.5-30 В при токе до 5 А. Он снабжен узлом защиты от перегрузки по току, который может работать в двух режимах: ограничителя тока и отключения выходного напряжения. Ток срабатывания можно установить в пределах 0.15. 5 А. В состав БП входят также узлы управления вентилятором и защиты от перегрева.

Схема принципиальная ЛБП

Выпрямитель собран на диодном мосте VDI и сглаживающем конденсаторе С1, на микросхеме DA1 собран вспомогательный стабилизатор напряжения 12 В, от которого питаются некоторые узлы. В качестве регулирующего транзистора VT5 применен мощный полевой переключательный п-канальный транзистор, включенный в минусовую линию выходного напряжения, благодаря чему обеспечивается минимальная разность входного и выходного напряжения. Этот транзистор общий для узлов стабилизации напряжения и тока, его сток через переключатель SA3 может быть подключен к минусовой клемме розетки XS1. которая является выходом стабилизированного напряжения, или через диод VD5 к плюсовой клемме розетки XS2. которая является входом узла стабилизации тока (входом эквивалента нагрузки). Выключателем SA4 можно подключить стабилизатор напряжения (тока) к выходу (входу) ИП, при этом будет светить светодиод HL5.

Узел стабилизации выходного напряжения содержит микросхему параллельного стабилизатора САЗ, согласующий каскад на транзисторе VT3 и управляющий транзистор VT4. Переменный резистор R18 совместно с резистором R19 образует делитель напряжения, поступающего на управляющий вход стабилизатора DA3. В состав этой микросхемы входит источник эталонно! о напряжения 2,5 В, что и определяет минимальное выходное напряжение ИП. После включения питания выключателем SAI «Сеть» выпрямленное напряжение (32. 35 В) с выпрямителя поступает на регулирующий транзистор VT5. Одновременно с выхода стабилизатора DAI напряжение питания поступит на ОУ DA2.2. и на его выходе установится напряжение около 11 В, которое через резистор R8 поступит на затвор транзистора VT5, открывая его, в результате выходное напряжение увеличивается. Станет увеличиваться и напряжение на управляющем входе стабилизатора DA3. и когда оно превысит 2.5 В, ток через стабилизатор DA3 возрастет, транзисторы VT3, VT4 откроются, а транзистор VT5 станет закрываться, уменьшая выходное напряжение. Его установку осуществляют переменным резистором R18, микроамперметр РА1 совместно с резисторами R15 и R16 используется как вольтметр.

Читайте так же:
Дроссель как стабилизатор тока

Узел защиты от перегрузки по току состоит из резистивного датчика тока R4, ОУ DA2.2 и тиристорной оптопары U1. Переменным резистором R3. входящим в состав делителя R2R3. устанавливают ток срабатывания защиты, а режим ее работы устанавливают выключателем SA2 «Защита по току». В показанном на схеме положении этого выключателя происходит ограничение (стабилизация) выходного тока, при замкнутых контактах выходное напряжение отключается. Выходной ток протекает через резистор R4 и создает на нем падение напряжения; пока оно меньше напряжения на резисторе R3, на выходе ОУ DA2.2 будет напряжение, которое через резистор R8 поступает на коллектор транзистора VT4 и затвор транзистора VT5. поэтому стабилизатор выходною напряжения работает в нормальном режиме.

При увеличении выходного тока увеличится напряжение на резисторе R4, и когда оно превысит напряжение на резисторе R3. на выходе ОУ DA2.2 оно уменьшится, транзистор VT5 закроется и ИП перейдет в режим ограничения выходного тока, при этом выходное напряжение станет меньше установленного и не регулируется. Светодиод HL3 будет включен, сигнализируя, что происходит ограничение тока в нагрузке. При уменьшении выходного тока ИП автоматически перейдет в режим стабилизации напряжения.

При замкнутых контактах выключателя SA2 при превышении выходным током заранее установленного значения начнет протекать ток через излучающий диод оптопары U1 и фототринистор откроется. Напряжение на затворе транзистора VT5 станет меньше напряжения открывания, и выходное напряжение источника питания уменьшится практически до нуля. Светодиод HL4 загорится, сигнализируя о том. что произошло отключение выходного напряжения по причине превышения тока в нагрузке. Вывести устройство из этого состояния можно отключением его от сети и последующим включением, а также разомкнув контакты выключателя SA2.

В положении переключателя SA3 «Экв. нагр.» устройство может работать как эквивалент нагрузки (I). При этом отключается узел стабилизации напряжения и ОУ DA2.2 совместно с транзистором VT5 образуют стабилизатор тока. К гнезду XS2 подключают проверяемый блок питания или аккумулятор, а ток устанавливают резистором R3. Диод VD5 служит для защиты от неправильного подключения внешних источников напряжения.

Поскольку у ИП большой интервал регулирования выходною напряжения при токе до 5 А, при определенных условиях, например, при малом выходном напряжении и большом токе, на регулирующем транзисторе VT5 рассеивается значительная мощность (100 Вт и более). Это требует как его защиты от перeгрева, так и эффективного охлаждения теплоотвода за счет принудительного обдува вентилятором. Узел защиты от nepef рева собран на терморезисторе RK1 и ОУ DA2.1. который работает как компаратор. Датчик температуры на терморезисторе RKI с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления установлен на теплоотводе в непосредственной близости от транзистора VT5.

Когда температура теплоотвода меньше аварийной, напряжение на входе (вывод 3) ОУ DA2.1 больше, чем на инвертирующем (вывод 2). и на ею выходе (вывод1) напряжение — около 11 В. Диод VD4 закрыт, светодиод HL2 не включен, и узел защиты от перегрева не влияет на работу стабилизатора напряжения. По мере разогрева теплоотвода, приблизительно до 80С сопротивление терморезистора RK1 уменьшается и напряжение на неинвертирующем входе ОУ DA2.1 станет меньше, чем на инвертирующем — на его выходе будет напряжение, близкое к нулю. Транзистор VT5 закроется, а напряжение на выходе источника питания станет также близко к нулю. Светодиод HL2 включится, указывая на перегрев транзистора VT5. Поскольку нагрев (охлаждение) теплоотвода процесс инерционный, включение ИП произойдет через некоторое время после остывания теплоотвода, этим обеспечивается гистерезис в работе узла защиты от nepeгрева.

Для эффективного охлаждения теплоотвода в устройстве применен вентилятор. В узел управления вентилятором входит регулируемый источник напряжения с ограничением его максимального значения (13. 14 В), собранный на составном транзисторе VT1. стабилитроне VD2 и резисторе R5, а также управляющий полевой транзистор VT2. Ограничение напряжения необходимо, поскольку номинальное напряжение питания вентилятора — 12 В. Входное сопротивление транзистора VT2, подключенного к терморезистору RK1 велико и поэтому не влияет на работу узла защиты. Когда теплоотвод холодный, сопротивление терморезистора RK1 велико и напряжения на нем достаточно для открывания транзистора VT2. В результате транзистор V11 закрыт и напряжение питания на вентилятор не поступает. При нагреве теплоотвода до 40С сопротивление терморезистора RK1 уменьшается, транзистор VT2 закрывается, a VT1 открывается и напряжение поступает на вентилятор — он начинает вращаться. Чем выше температура теплоотвода, тем быстрее вращается вентилятор. При остывании теплоотвода происходит обратный процесс.

Настройка блока питания

Налаживание ИП начинают с калибровки вольтметра подстроечным резистором R16 по образцовому цифровому вольтметру. Если применен терморезистор с другим номиналом (не менее 4,7 кОм). подбором резистора R7 устанавливают температуру включения вентилятора, а подбором резистора R9 — температуру включения защиты от перегрева. В положениях «Ист. пит.» переключателя SA3 и «Ограничение» выключателя SA2 подключают к выходу ИП последовательно соединенные образцовый амперметр и резистор сопротивлением 2 Ом мощностью рассеивания 50 Вт и градуируют шкалу переменного резистора R3.

С помощью ИП можно заряжать различные типы аккумуляторных батарей. Для этого батарею с соблюдением полярности подключают к выходу ИП, переключатель SA2 при этом должен быть в положении «Ограничение», a SA4 — в положении «Выкл». Устанавливают выходное напряжение блока питания соответствующее напряжению полностью заряженной батареи, а резистором R3 устанавливают ток зарядки. Выключателем SA4 включают процесс зарядки, при этом включится индикатор «Ограничение», а напряжение на выходе, то есть на батарее, уменьшится в зависимости от ее состояния. В процессе зарядки напряжение на ней возрастает, что контролируют вольтметром ИП, и когда оно достигнет заранее установленного значения, индикатор «Ограничение» выключится и ИП перейдет в режим стабилизации напряжения. В таком состоянии ток зарядки плавно уменьшается и перезарядка батареи исключена.

Читайте так же:
Стабилизатор тока из китая

Для проверки блоков питания и разрядки аккумуляторных батарей их подключают к гнезду XS2 в положении переключателя SA3 «Экв. нагр.». резистором R3 устанавливают ток разрядки, а напряжение контролируют внешним вольтметром. Не следует допускать глубокой разрядки батареи. Возможно, что при зарядке или разрядке батареи станет срабатывать защита от перегрева, тогда эти процессы будут временно прерываться, но после охлаждения теплоотвода возобновятся.

Выше смотрите фото готового устройства и если есть желание посмотреть более подробно — скачайте этот архив. Автор схемы А. КУЗНЕЦОВ, г. Кадников Вологодской обл., сборка — sterc.

Регулируемый стабилизатор напряжения с «резисторным теплоотводом»

Регулируемый стабилизатор напряжения

В предлагаемом стабилизаторе напряжения часть рассеиваемой энергии отведена от регулирующих транзисторов в мощные резисторы, размещённые снаружи на задней стенке корпуса прибора. Благодаря этому удалось снизить температуру внутри корпуса и, соответственно, повысить стабильность выходного напряжения.

Стабилизатор напряжения, собранный по описанию в статье [1]Каныгин С. Регулируемый стабилизатор напряжения с тепловой защитой. — Радио, 2007, № 12, с. 32, 33, был изготовлен и испытан в нескольких экземплярах. Когда это было возможно, теплоотвод с регулирующим транзистором устанавливался снаружи прибора на его задней стенке. Но, к сожалению, некоторые имеющиеся в продаже готовые корпусы оказались для этого непригодны, поэтому теплоотводы приходилось устанавливать внутри. От регулирующего узла нагревалась также микросхема с источником образцового напряжения.

В результате выходное напряжение стабилизатора дрейфовало на несколько милливольт за час работы, что очень заметно при малом выходном напряжении. Некоторые детали стабилизатора, например микросхема К1156ЕР1П, и, как ни странно, диоды КД105Б датчика температуры могут отсутствовать в продаже.

С целью устранения указанных недостатков разработан усовершенствованный стабилизатор, схема которого показана на рисунке. Его параметры практически такие же, как у прототипа [1], но долговременная стабильность выходного напряжения при максимальной рассеиваемой мощности в несколько раз выше. Узел управления устройством выполнен на микросхеме КР142ЕН14 (DA1) . На транзисторе VT1 собран узел ограничения максимального выходного тока стабилизатора. Транзистор VT2 усиливает сигнал с выхода Vz микросхемы DA1. Регулирующий узел образуют транзисторы VT3— VT5 и резистор R18. Узел тепловой защиты регулирующих транзисторов собран на микросхеме DA2 и диодных сборках — термодатчиках VD3 и VD4.

Устройство работает так. Часть выходного напряжения стабилизатора подаётся через резистор R8 на инвертирующий вход усилителя сигнала ошибки микросхемы DA1. Повышение напряжения стабилизатора приводит к увеличению тока через резистор R8 и к уменьшению тока через микросхему и регулирующий узел и, соответственно, к восстановлению исходного выходного напряжения, которое регулируют грубо резистором R7 и точно — резистором R4.

При перемещении движка резистора R7 вверх по схеме повышается напряжение на инвертирующем входе микросхемы DA1, в результате чего уменьшается ток через неё, что приводит к изменению тока через резистор R8, благодаря чему равенство напряжений на входах 4 и 5 микросхемы DA1 восстанавливается при более низком выходном напряжении. При обрывах в цепях движков переменных резисторов R4 и R7 выходное напряжение не может стать больше, чем оно могло быть установлено этими резисторами. Перемещением движка подстроечного резистора R3 устанавливают минимальное выходное напряжение (около 0,1 В) при верхнем по схеме положении движка резистора R7.

Выходной сигнал микросхемы DA1 усиливается транзистором VT2 и поступает на регулирующий узел, выполненный на транзисторах VT3—VT5 и резисторе R18 мощностью не менее 40 Вт. Усовершенствованный регулирующий узел позволяет уменьшить мощность, рассеиваемую его транзисторами путём отвода части этой мощности на параллельно соединённые мощные резисторы, обозначенные на схеме как один резистор R18. Дело в том, что многие из имеющихся в продаже приборных корпусов не приспособлены для установки на их задней стенке, снаружи прибора, тяжёлого и крупногабаритного теплоотвода регулирующих транзисторов. Однако почти все эти корпусы допускают установку на их задней стенке одного или нескольких мощных резисторов. Если отвести на эти резисторы значительную часть мощности, выделяемой регулирующим узлом, стабилизатор будет меньше нагреваться изнутри, что повысит как его надёжность, так и долговременную стабильность выходного напряжения. Регулирующие транзисторы VT3 и VT5 можно непосредственно установить на один теплоотвод, так как их коллекторы соединены.

Регулирующий узел работает так. Током коллектора транзистора VT2 приоткрывается регулирующий транзистор VT3, ток нагрузки течёт через этот транзистор и резистор R18. Если ток нагрузки небольшой, напряжение между эмиттером транзистора VT3 и выходом стабилизатора будет, скорее всего, больше 3 В. В этом случае напряжение на коллекторе транзистора VT2 с учётом падения напряжения на стабилитроне VD5 окажется больше выходного и транзистор VT4, а следовательно, и транзистор VT5 будут закрыты.

Если ток нагрузки увеличивается, то вследствие возрастания падения напряжения на резисторе R18 уменьшается напряжение на эмиттере транзистора VT3 и снижается напряжение между эмиттером транзистора VT3 и выходом стабилизатора. Может оказаться, что напряжение между коллектором и эмиттером транзистора VT3 станет меньше 3 В, т. е. этот транзистор будет в режиме, близком к насыщению. Но в таком случае напряжение на коллекторе транзистора VT2 также понизится и станет меньше выходного, откроются транзисторы VT4, VT5 и часть тока потечёт в нагрузку в обход резистора R18. Очевидно, чем меньше выходное напряжение, тем больший ток стабилизатор может отдавать в нагрузку через резистор R18 без открывания транзистора VT5. В предлагаемом стабилизаторе сопротивление резистора R18 выбрано так, что при выходном напряжении менее 8 В транзистор VT5 не открывается даже при максимальном выходном токе и не менее половины рассеиваемой стабилизатором мощности отводится на резистор R18.

Читайте так же:
Схемы стабилизатор тока с регулируемым выходным напряжением

В предлагаемом стабилизаторе предусмотрено ограничение максимального тока нагрузки. При фиксированном токе коллектора транзистора VT2 от тока нагрузки зависит, какой из регулирующих транзисторов открыт. Поэтому пришлось применить более сложный узел ограничения максимального выходного тока с датчиком тока R1. К сожалению, это увеличивает минимальное падение напряжения между входом и выходом стабилизатора до 1 В. Ещё один вольт желательно иметь в запасе, поэтому на схеме указано минимальное рекомендуемое входное напряжение с учётом его пульсаций. Напряжение, создаваемое током нагрузки на резисторе R1, поступает на базу транзистора VT1. При перегрузке по току этот транзистор открывается, ток его коллектора закрывает регулирующий узел.

Работа узла тепловой защиты регулирующих транзисторов основана на снижении прямого напряжения диодных сборок — термодатчиков VD3, VD4 при повышении температуры. Термодатчики VD3, VD4 находятся в тепловом контакте с регулирующими транзисторами. При перегреве любого из них напряжение на входе 1 микросхемы DA2 становится ниже 2,5 В, в результате чего ток, текущий через резистор R13, начинает течь через стабилитрон VD1 и резистор R12, создавая на нём падение напряжения, которое отключает микросхему DA1 по её входу 2 (CL), а следовательно, и весь стабилизатор на время, пока регулирующие транзисторы не остынут.

Управляющий узел на микросхеме DA1 и резисторах R3—R11 чувствителен к электромагнитным помехам и температуре, поэтому наиболее длинные проводники этого узла лучше экранировать, а сам узел поместить подальше от сетевого трансформатора и сильно нагревающихся элементов. Точки подключения к общему проводу резисторов R3 и R11, микросхемы DA1 и экраны следует соединить между собой и подключить отдельным проводом к минусовому выводу конденсатора С2. Вывод 2 микросхемы DA2, нижний по схеме вывод резистора R14 и выводы 6 диодных сборок VD3 и VD4 также соединяют между собой и отдельным проводом с минусовым выводом конденсатора С2. Диодные сборки лучше подключать тонкими проводами, чтобы через толстые не уходило тепло, снижая чувствительность защиты.

Регулирующие транзисторы VT3 и VT5 устанавливают на теплоотводе площадью не менее 200 см2, остальные транзисторы — не менее 20 см2. Диодные сборки VD3 и VD4 содержат по четыре включённых последовательно кремниевых диода. В принципе, годятся практически любые диоды, но их корпус должен обеспечивать хороший тепловой контакт с регулирующими транзисторами и быть малогабаритным, чтобы не увеличивать инерционность защиты.

Очень хороша в качестве термодатчика транзисторная сборка КТС622А, в которой надо последовательно включить три эмиттерных перехода, как диоды.

Стабилитрон КС515А (VD2) можно заменить двумя последовательно соединёнными стабилитронами малой мощности с суммарным напряжением 15 В, например, Д814А и КС168А.

Постоянные резисторы блока управления R5, R6, R8—R11 лучше применить точные и термостабильные от измерительных приборов, например, из серий БЛП, С2-13. Подстроечные резисторы лучше взять проволочные, например СП5-2. При обрыве верхнего по схеме вывода резистора R7 выходное напряжение стабилизатора возрастёт до максимума, поэтому этот резистор, а ещё лучше и резистор R4 должны быть надёжными, например, из серий СПЗ-40, ППБ. Резистор R18 должен быть мощностью не менее 40 Вт, например, из серии ПЭВ.
Микросхема КР142ЕН14 имеет импортные аналоги: LM723J, LM723CN, МАА723, рА723. Микросхема КР142ЕН19А также имеет полные импортные аналоги TL431, PL431.

Налаживание стабилизатора начинают с подбора резистора R1 — датчика выходного тока. Сначала устанавливают резистор заведомо большего сопротивления, измеряют максимальный выходной ток, затем, уменьшая сопротивление резистора R1, увеличивают ток до требуемого.

Налаживание узла тепловой защиты проводят с помощью вольтметра с входным сопротивлением не менее 1 МОм. После включения, пока стабилизатор не нагрелся, перемещают движок резистора R17 и измеряют напряжение на входе микросхемы DA2, при котором стабилизатор отключается. Затем разрывают цепь входа микросхемы DA2 и перемещением движка резистора R17 вверх по схеме повышают напряжение на нём на 250. 300 мВ. После этого восстанавливают соединение входа микросхемы DA2 с резисторами R14 и R17. Если вход микросхемы не отключить, то из-за влияния входного тока микросхемы точность установки срабатывания защиты ухудшится.

Некоторые экземпляры микросхем КР142ЕН19А и её импортных аналогов могут генерировать в открытом состоянии синусоидальное напряжение с размахом около 0,3 В и частотой в несколько мегагерц. Хотя такое малое напряжение не может повлиять на работу микросхемы DA1, его лучше устранить, подключив между её выводом 2 и общим проводом керамический конденсатор ёмкостью около 0,1 мкФ.

Из-за невозможности полного закрывания регулирующих транзисторов минимальное напряжение на выходе устройства без нагрузки может быть несколько больше нуля. Его можно уменьшить, подключив к выходу стабилизатора резистор, сопротивление которого подбирают экспериментально.

Читайте так же:
Компенсационный стабилизатор тока схема

ЛИТЕРАТУРА
1. Каныгин С. Регулируемый стабилизатор напряжения с тепловой защитой. — Радио, 2007, № 12, с. 32, 33
2. Нефедов А., Головина В. Микросхема КР142ЕН14. — Радио, 1993, № 10, с. 42; 1994, № 1, с. 41,42; 1994, № 2, с. 43.
3. Янушенко Е. Микросхема КР142ЕН19. — Радио, 1994, № 4, с. 45, 46.

Регулируемый стабилизатор напряжения на полевом транзисторе схема

Несложная схема для регулирования, а также стабилизации напряжения представлена на картинке выше, её сможет собрать даже новичок в электронике. К примеру, на вход подано 50 вольт, а на выходе получаем 15,7 вольт или другое значение до 27V.

Схема регулируемого стабилизатора

Основной радиодеталью данного устройства является полевой (MOSFET) транзистор, в качестве которого можно использовать IRLZ24/32/44 и другие подобные. Наиболее часто они производятся компаниями IRF и Vishay в корпусах TO-220 и D2Pak. Стоит около 0.58$ грн в розницу, на ebay 10psc можно приобрести за 3$ (0,3 доллара за штуку). Такой мощный транзистор имеет три вывода: сток (drain), исток (source) и затвор (gate), он имеет такую структуру: металл-диэлектрик(диоксид кремния SiO2)-полупроводник. Микросхема-стабилизатор TL431 в корпусе TO-92 обеспечивает возможность настраивать значение выходного электрического напряжения. Сам транзистор я оставил на радиаторе и припаял его к плате с помощью проводков.

Входное напряжение для этой схемы может быть от 6 и до 50 вольт. На выходе же получаем 3-27V с возможностью регулирования подстрочным резистором 33k. Выходной ток довольно большой, до 10 Ампер, в зависимости от радиатора.

Сглаживающие конденсаторы C1,C2 могут иметь ёмкость 10-22 мкФ, C3 4,7 мкФ. Без них схема и так будет работать, но не так хорошо, как нужно. Не забываем про вольтаж электролитических конденсаторов на входе и выходе, мною были взяты все рассчитаны на 50 Вольт.

Мощность, которую сможет рассеять такой стабилизатор напряжения не может быть более 50 Ватт. Полевой транзистор обязательно устанавливается на радиатор, рекомендуемая площадь поверхности которого не менее 200 квадратных сантиметров (0,02 м2). Не забываем про термопасту или подложку-резинку, чтобы тепло лучше отдавалось.

Возможно использование подстрочного резистора 33k типа WH06-1, WH06-2 они имеют достаточно точную регулировку сопротивления, вот так они выглядят, импортный и советский.

Для удобства на плату лучше припаять две колодки, а не провода, которые легко отрываются.

Печатная плата для дискретных элементов и переменного резистора типа СП5-2 (3296).

Стабильность неплоха и напряжение изменяется только на доли вольта на протяжении длительного времени. Готовая платка получилась компактна и удобна. Так как я планирую длительное время использовать это устройство для защиты дорожек окрасил всё дно платы зеленым цапонлаком. Автор материала – Егор.

Обсудить статью СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ

Несложная схема для регулирования, а также стабилизации напряжения представлена на картинке выше, её сможет собрать даже новичок в электронике. К примеру, на вход подано 50 вольт, а на выходе получаем 15,7 вольт или другое значение до 27V.

Схема регулируемого стабилизатора

Основной радиодеталью данного устройства является полевой (MOSFET) транзистор, в качестве которого можно использовать IRLZ24/32/44 и другие подобные. Наиболее часто они производятся компаниями IRF и Vishay в корпусах TO-220 и D2Pak. Стоит около 0.58$ грн в розницу, на ebay 10psc можно приобрести за 3$ (0,3 доллара за штуку). Такой мощный транзистор имеет три вывода: сток (drain), исток (source) и затвор (gate), он имеет такую структуру: металл-диэлектрик(диоксид кремния SiO2)-полупроводник. Микросхема-стабилизатор TL431 в корпусе TO-92 обеспечивает возможность настраивать значение выходного электрического напряжения. Сам транзистор я оставил на радиаторе и припаял его к плате с помощью проводков.

Входное напряжение для этой схемы может быть от 6 и до 50 вольт. На выходе же получаем 3-27V с возможностью регулирования подстрочным резистором 33k. Выходной ток довольно большой, до 10 Ампер, в зависимости от радиатора.

Сглаживающие конденсаторы C1,C2 могут иметь ёмкость 10-22 мкФ, C3 4,7 мкФ. Без них схема и так будет работать, но не так хорошо, как нужно. Не забываем про вольтаж электролитических конденсаторов на входе и выходе, мною были взяты все рассчитаны на 50 Вольт.

Мощность, которую сможет рассеять такой стабилизатор напряжения не может быть более 50 Ватт. Полевой транзистор обязательно устанавливается на радиатор, рекомендуемая площадь поверхности которого не менее 200 квадратных сантиметров (0,02 м2). Не забываем про термопасту или подложку-резинку, чтобы тепло лучше отдавалось.

Возможно использование подстрочного резистора 33k типа WH06-1, WH06-2 они имеют достаточно точную регулировку сопротивления, вот так они выглядят, импортный и советский.

Для удобства на плату лучше припаять две колодки, а не провода, которые легко отрываются.

Печатная плата для дискретных элементов и переменного резистора типа СП5-2 (3296).

Стабильность неплоха и напряжение изменяется только на доли вольта на протяжении длительного времени. Готовая платка получилась компактна и удобна. Так как я планирую длительное время использовать это устройство для защиты дорожек окрасил всё дно платы зеленым цапонлаком. Автор материала – Егор.

Читайте так же:
Стабилизатор тока 220в 6квт

Обсудить статью СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ

Принципиальная схема усилителя мощности ВЧ сигнала для ФМ модуляторов.

КАТУШКА ТЕСЛА

Изготовление мощного генератора высокого напряжения – катушки Тесла. Схема, фото и описание сборки устройства.

ПРОСТОЙ ДВУХПОЛЯРНЫЙ БП С РЕГУЛИРОВКАМИ

По мотивам известной схемы блока питания с регулировкой тока и напряжения – полезная доработка.

Автор: Radioelectronika-Ru · Опубликовано 24.11.2017 · Обновлено 20.03.2018


На основе мощных переключательных полевых транзисторов [1] можно построить линейные стабилизаторы напряжения. Подобное устройство было ранее описано в [2]. Немного изменив схему, как показано на рис. 1, можно улучшить параметры описанного стабилизатора, существенно (в 5…6 раз) уменьшив падение напряжения на регулирующем элементе, в качестве которого применен транзистор IRL2505L. Он имеет в открытом состоянии весьма малое сопротивление канала (0,008 Ом), обеспечивает ток до 74 А при температуре корпуса 100 °С, отличается высокой крутизной характеристики (59 А/В). Для управления им требуется небольшое напряжение на затворе (2,5…3 В). Предельное напряжение сток—исток — 55 В, затвор—исток — ±16 В, мощность, рассеиваемая транзистором, может достигать 200 Вт.

Подобно современным микросхемным стабилизаторам, предлагаемый модуль имеет три вывода: 1 — вход, 2 — общий, 3 — выход. В качестве управляющего элемента применена микросхема DA1 — параллельный стабилизатор напряжения КР142ЕН19 (TL431). Транзистор VT1 выполняет функцию согласующего элемента, а стабилитрон VD1 обеспечивает стабильное напряжение для его базовой цепи. Значение выходного напряжения можно рассчитать по формуле
Uвых=2,5(1+R5/R6).
Выходное напряжение регулируют, изменяя сопротивление резистора R6. Конденсаторы обеспечивают устойчивую работу стабилизатора. Устройство работает следующим образом. При увеличении выходного напряжения повышается напряжение на управляющем входе микросхемы DA1, в результате чего ток через нее увеличивается. Напряжение на резисторе R2 увеличивается, а ток через транзистор VT1 уменьшается. Соответственно напряжение затвор—исток транзистора VT2 уменьшается, вследствие чего сопротивление его канала возрастает. Поэтому выходное напряжение уменьшается, восстанавливаясь до прежнего значения.

Регулирующий полевой транзистор VT2 включен в минусовый провод, а управляющее напряжение поступает на него с плюсового провода. Благодаря такому решению стабилизатор способен обеспечить ток нагрузки 20…30 А, при этом входное напряжение может быть всего на 0,5 В больше выходного. Если предполагается использовать модуль при входном напряжении более 16 В, то транзистор VT2 необходимо защитить от пробоя с помощью маломощного стабилитрона с напряжением стабилизации 10…12 В, катод которого подключают к затвору, анод — к истоку.

В устройстве можно применить любой n-канальный полевой транзистор (VT2), подходящий по току и напряжению из списка, приведенного в [1], желательно выделенный желтым цветом. VT1 — КТ502, КТ3108, КТ361 с любыми буквенными индексами. Микросхему КР142ЕН19 (DA1) допустимо заменить на TL431. Конденсаторы — К10-17, резисторы — Р1-4, МЛТ, С2-33.
Схема подключения модуля стабилизатора приведена на рис. 2.

При большом токе нагрузки на транзисторе VT2 рассеивается большая мощность, поэтому необходим эффективный теплоотвод. Транзисторы этой серии с буквенными индексами L и S устанавливают на теплоотвод с помощью пайки. В авторском варианте в качестве теплоотвода и одновременно несущей конструкции применен корпус от неисправного транзистора КТ912, КП904. Этот корпус разобран, удалена его верхняя часть так, что осталась позолоченная керамическая шайба с кристаллом транзистора и выводами-стойками. Кристалл аккуратно удален, покрытие облужено, после чего к нему припаян транзистор VT2. К покрытию шайбы и выводам транзистора VT2 припаяна печатная плата из двусторонне фольгированного стеклотекстолита (рис. 3). Фольга на обратной стороне платы целиком сохранена и соединена с металлизацией шайбы (стоком транзистора VT2) После налаживания и проверки модуля стабилизатора плата приклеена к корпусу. Выводы 1 и 2 — площадки на печатной плате, а вывод 3 (сток транзистора VT2) — металлический вывод-стойка на керамической шайбе.

Если применить детали для поверхностного монтажа: микросхему TL431CD (рис. 4), транзистор VT1 КТ3129А-9, транзистор VT2 IRLR2905S, резисторы Р1-12, то часть их можно разместить на печатной плате, а другую часть — навесным монтажом непосредственно на керамической шайбе корпуса. Внешний вид собранного устройства показан на рис. 5. Модуль стабилизатора напряжения не имеет гальванической связи с основанием (винтом) корпуса, поэтому его можно непосредственно разместить на теплоотводе, даже если он соединен с общим проводом питаемого устройства.

Также допустимо использовать корпус от неисправных транзисторов серий КТ825, КТ827. В таком корпусе кристаллы транзистора прикреплены не к керамической, а к металлической шайбе. Именно к ней, предварительно удалив кристалл, припаивают транзистор VT2. Остальные детали устанавливают аналогично. Сток транзистора VT2 в этом случае соединен с корпусом, поэтому модуль можно непосредственно установить на теплоотвод, соединенный с минусовым проводом питания нагрузки.
Налаживание устройства сводится к установке требуемого выходного напряжения подстроечным резистором R6 и к проверке отсутствия самовозбуждения во всем интервале выходного тока. Если оно возникнет, его нужно устранить увеличением емкости конденсаторов.

ЛИТЕРАТУРА
1. Мощные полевые переключательные транзисторы фирмы International Rectifier. — Радио, 2001, № 5, с. 45.
2. Нечеев И. Стабилизатор напряжения на мощном полевом транзисторе. — Радио, 2003, № 8. с. 53, 54.

И. НЕЧАЕВ, г. Курск
“Радио” №2 2005г.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию