Загрузка...Схема мощного стабилизатора напряжения постоянного тока
Микросхемы КМОП стабилизаторов напряжения для бытовой электроники
В статье рассматриваются два типа микросхем КМОП-стабилизаторов напряжения IZ1734/33/IZ1734/50 (3,3 В/5 В, 300 мА) и IZ1735/33/IZ1735/50 (3,3 В/5 В, 500 мА). Микросхемы характеризуются низким током потребления, низким остаточным напряжением (вход–выход) и имеют функцию ограничения тока короткого замыкания.
Для устойчивой работы электронной аппаратуры необходимо наличие стабилизированных напряжений питания, формирование которых осуществляется источниками питания. Известно, что применение интегральных микросхем в источниках питания делает аппаратуру более компактной и экономичной. Стабилизаторы напряжения — это микросхемы, преобразующие постоянное нестабилизированное входное напряжение в стабилизированное выходное напряжение.
В последние годы все более расширяетсярынок компьютерной техники и телекоммуникаций. Это ноутбуки, сотовые телефоны, приводы CD-ROM, сетевые карты, микропроцессоры, модули оперативной памяти, системы беспроводной связи, системы, питающиеся от батарей, и др. Данные устройства характеризуются специфическими требованиями, которые не могут быть обеспечены при использовании традиционных биполярных микросхем стабилизаторов: чрезвычайно низкий ток потребления, низкое остаточное напряжение (вход–выход), высокая точность выходного напряжения.
В настоящее время отечественной промышленностью выпускается большое количество микросхем стабилизаторов напряжения. Большинство таких микросхем изготовлены по биполярной технологии. Описываемые в данной статье микросхемы стабилизаторов напряжения изготавливаются по КМОП-технологии. Главным преимуществом КМОП-стабилизаторов является очень низкий ток потребления (порядка 15ч20 мкА), который в сотни раз меньше такового для микросхем классических биполярных стабилизаторов напряжения.
На рис. 1 приведена структурная схема КМОП-стабилизаторов напряжения IZ1734, IZ1735. Каждая микросхема включает в себя источник опорного напряжения, усилитель ошибки, последовательный регулирующий элемент в виде мощного выходного PMOП-транзистора, выходной резистивный делитель напряжения и схему ограничения тока короткого замыкания.
Источник опорного напряжения реализован по схеме, включающей NМОП-транзисторы со встроенным и индуцированным каналом [1]. Такая схема позволяет создать термостабилизированное опорное напряжение при очень низком токе потребления.
В таблице приведены основные параметры микросхем КМОП-стабилизаторов напряжения IZ1734 и IZ1735. Оба типа характеризуютсяминимальной разницей между нестабилизированным входным напряжением и стабилизированным выходным, т. е. низким остаточным напряжением (вход – выход).
Совокупность данных факторов (низкое остаточное напряжение и ток потребления) позволяет создавать источники питания для электронной аппаратуры с малой рассеиваемой мощностью. Низкое остаточное напряжение обеспечивается путем использования в выходном каскаде КМОП-стабилизатора напряжения мощного PMOП-транзистора, обладающего низким сопротивлением канала в открытом состоянии (рис. 2). Также малые величины емкостей внешних конденсаторов приводят к уменьшению габаритов источников питания.
Значение остаточного напряжения прямо пропорционально выходному току и зависит от номинала выходного напряжения. С уменьшением номинала выходного напряжения остаточное напряжение увеличивается, так как растет сопротивление канала мощного выходного PMOS-транзистора в открытом состоянии. Это объясняется тем, что при малой разнице напряжения между входом и выходом напряжение Uзи выходного транзистора приблизительно равно выходному напряжению микросхемы КМОП-стабилизатора. Следовательно, чтобы обеспечить один и тот же ток, необходимо увеличить разность напряжений сток–исток, которая и есть не что иное, как остаточное напряжение.
Оба типа микросхем имеют встроенную схему ограничения тока короткого замыкания. Рабочий диапазон температур микросхем IZ1734 и IZ1735 составляет от –45 до +125 °С; предельный — от –65 до +150 °С.
Оба типа микросхем КМОП-стабилизаторов напряжения (IZ1734, IZ1735) выпускаются с выходным напряжением 3,3 и 5 В. Выходное напряжение подстраивается в процессе производства путем пережигания металлических перемычек, благодаря чему технологический разброс выходного напряжения не превышает ±2%. Выходной ток составляет 300 мА и 500 мА для IZ1734 и IZ1735 соответственно.
Параметрический стабилизатор напряжения
В процессе сборки и настройки различных электронных устройств часто требуется получение того или иного питающего напряжения. Разные схемы, в зависимости от состава и предназначения, порой требуют совершенно разных напряжений, как правило, из диапазона 3-20В. Если под рукой есть блок питания уже рассчитанный на нужное напряжение — отлично, а если нет? В этом случае на помощь могут придти стабилизаторы из серии 78lХХ. Однако получить нужное стабилизированное напряжение из более высокого можно не только с помощью с готовых микросхем. Для тех случаев, когда пор рукой не оказалось стабилизатора 78lХХ на нужное напряжение, будет весьма актуальна постройка параметрического стабилизатора. В нём нужное напряжение стабилизируется за счёт стабилитрона, а использование мощного биполярного транзистора позволяет снимать со схемы такого стабилизатора довольно значительный ток, около 1,5 — 2А. Преимуществом такого стабилизатора является возможно получать любое напряжение из диапазона 5-12В путём выбора соответствующего стабилитрона и резисторов без изменения схемы. Схема для сборки представлена ниже.
Схему стабилизатора не обязательно использовать именно с трансформатором. Например, если имеется импульсный блок питания (у него уже постоянное напряжение на выходе) на 12В, и из них нужно сделать 5В, то из схемы удаляется диодный мост и постоянное напряжение сразу подаётся на контакты параллельно С1, в соответствии с полярностью. Далее по схеме можно увидеть транзистор VT1, лучше всего для данной схемы подойдёт мощный отечественный КТ829, его можно заменить на импортные, например BD647, BD681, либо КТ805. Важно, чтобы этот транзистор был рассчитан на большой ток, как минимум 5А. При работе стабилизатора на мощную нагрузку, при большом токе этот транзистор будет ощутимо нагреваться, особенно когда имеется большая разница между напряжением на входе и на выходе стабилизатора. Поэтому транзистор желательно установить на радиатор с применением теплопроводной пасты. VD5 на схеме — стабилитрон, важный элемент схемы, который отвечает за стабилизацию напряжения. Как можно увидеть, Последовательно со стабилитроном включен резистор R1, и вместе эта цепочка подключается к плюсу и минусу питания. Через стабилитрон протекает определённый ток, который задаётся резистором R1, и стабилитрон начинает ограничивать напряжение на том уровне, на которое он рассчитан, это напряжение прикладывается к базе транзистора. Конденсатор С2 может иметь ёмкость 1-10 мкФ, он служит для дополнительной фильтрации напряжения. Готовое стабилизированное напряжение снимается с эмиттера транзистора относительно минуса схемы, конденсатор С3 дополнительно его сглаживает, обеспечивая минимум пульсаций на выходе стабилизатора. Резистор R2, который подключается параллельно выходу, нужен для обеспечения минимальной нагрузки схемы, это необходимо для правильной работы схемы. Как можно увидеть, на схеме не подписаны номиналы элементов R1, VD5 и R2, это сделано специально, так как напряжение на выходе будет зависеть от выбора номиналов этих элементов. Конкретные номиналы можно увидеть в таблице ниже.
Схема стабилизатор выполняется на миниатюрной печатной плате, имеющей продолговатую форму для возможности крепления с двух краёв. Плата содержит два разъёма — на один подаётся питающее напряжение, а со второго снимается. Стоит обратить внимание, что печатная плата, которая прилагается в конце этой статьи, рассчитана на подачу на вход постоянного напряжения, а потому не имеет посадочного места под диодный мост. Если планируется использование стабилизатора с трансформатором, то диодный мост нужно будет добавить. Плату можно изготовить как методом фоторезиста, так и более популярным ЛУТ методом.
Вкратце основные пункты ЛУТ-технологии: рисунок печатается на лазерном принтере, после чего переносится на медную поверхность текстолита с помощью утюга. После этого текстолит кладётся в травильный раствор, в котором все незащищённые тонером медные участки стравливаются, остаются только дорожки. Теперь остаётся просверлить отверстия (подойдёт сверло 0,8 — 1 мм) и можно запаивать детали. Не лишним будет также залудить все дорожки на плате.
Схема регулируемого стабилизатора высокого напряжения
Всем привет! Нужна помощь.
Потребовалось сделать регулируемый стабилизатор напряжения постоянного тока относительно высоковольтный.
Параметры: 10в — 100В 30мА. Нагрузка подключается через мосфет в ключевом режиме.
Управление с меги -> цап + опора5В -> операционник -> дальше силовуха.
От шима сразу отказался по ряду причин, поэтому цап.
Сомневался, чесал репу, смоделил в ТИНЕ такую схемку, — заработало. Мосфеты IRF610, IRF9610. Собрал макет, подал 24В, на вход ОУ дал пилу. Транзистор в начале пилы дребезг потом 24в. Плавной регулировки нет. сомнения похоже оправдались. Мосфеты работают только как ключи. А че ТИНА говорит что работает.
Теперь думаю делать на биполярных транзисторах. Посоветуйте схему плз.
Идея импульсного стабилизатора сетевого напряжения
Меня тут мысль посетила, как сделать импульсный стабилизатор сетевого напряжения. Схема.
Подскажите схему мощного стабилизатора напряжения на полевом транзисторе
Здрасте Понадобилась мне схема мощного стабилизатора с регулируемым напряжением,пошарился в.
Схема стабилизатора Line-R 1200
Здравствуйте. Ищу схему стабилизатора напряжения Line-R 1200. Мне попадались схемы на похожие.
Оптимальная схема стабилизатора тока для 1Вт/3Вт светодиода.
В поисках идеальной схемы стабилизатора тока для 1Вт/3Вт светодиода (для замены им лампочки в фаре.
Спасибо за ответ.
Поставил 1n, 10n между выходом, — входом операционника результат тот же.
Но, дребезг поборол, в макете забыл на выходе кондер повесить. Упс!)
стабиллитрон на 130в в готовом устройстве будет.
Вот осцилограмма. Нижний это вход + ОУ пила 0 — 5В. Верхний выход T2 на конденсаторе, 0-24В. На схеме 100мкФ, в макете 2мкФ.
5 вольт маловато? По мне так много, он уже на 1,2в уверенно открыт см. осцилограмму. Зачем больше?
В голове крутиться вариант, уменьшить опору ЦАП до 2 вольт. И подавать уже на Т1 напряжение в диапазоне 0 — 1,2В.
Или переделывать все на биполярные транзисторы.
Жду советов.
Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ здесь.
Расчет стабилизатора напряжения для МС
Добрый день. Каков принцип расчета стабилизатора напряжения для схемы? Наврятли тут можно просто.
Алгоритм программы для стабилизатора напряжения.
Вот вернулся к проэкту стабилизатора сетевого напряжения. Я в микроконтроллерах новичёк, но всё.
Расчёт коэфициента стабилизации стабилизатора напряжения
Всем привет! Возникла задача, посчитать коэфициент стабилизации схемы стабилизатора напряжения.
Исследование линейного стабилизатора напряжения на транзисторах
Помогите разобраться каким будет Uo при обрыве цепи /помечено крестиком/ на Так будет?
Объясните принцип работы простейшего стабилизатора напряжения
Я хочу на электронном уровне понять, как работает стабилизатор напряжения — но возникает множество.
Защита вывода мк от высокого напряжения.
Здравствуйте. Хочу сигнал с ШИМ-вывода микроконтроллера подать на базу транзистора под высоким.
Стабилизатор напряжения на кт827
Принципиальная схема очень простого но достаточно мощного источника питания, который выполненный на мощных составных транзисторах, вполне пригоден не только для зарядки автомобильных аккумуляторов, но и для питания различных электронных схем.
Напряжение на выходе устройства регулируется от 0 до 15 В. Выходной ток блока питания может достигать 20 А.
Рис. 1. Принципиальная схема мощного стабилизатора напряжения на 0-15В и ток 5А, 10А, 20А.
Так как катоды диодов и коллекторы транзисторов соединены между собой, то все эти детали размещаются на одном большом радиаторе без изолирующих прокладок.
Если не предъявляются особые требования к стабильности напряжения, то резистор R1 и стабилитрон VD3 из схемы можно исключить. Добавив емкости, показанные на схеме пунктиром, можно использовать устройство в качестве блока питания.
- PCBWay – всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН
- Сборка печатных плат от $88 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
- Онлайн просмотрщик Gerber-файлов от PCBWay!
Всем привет! есть вопрос? FU1 это что за деталька) и T1 сколько витков нужно? или это намотка на резистор или трансформатор.
FU1 – (от слова Fuse) это плавкий предохранитель, в данной схеме его нужно ставить на 1,5-2 Ампера.
Т1 – трансформатор переменного напряжения. На первичную обмотку подают – 220В, а на вторичной (та что идет к диодам) получаем примерно 14-16В переменного напряжения.
Трансформатор можно изготовить самостоятельно, если есть опыт и материалы, а можно купить готовый в магазине, на базаре, в интернете. В данной схеме нужен трансформатор с вторичной обмоткой на 14-16В и ток порядка 20А.
P = U*I = 14*20 = примерно 300 Ватт.
Если вам не нужен такой ток то можно брать менее мощный.
Желательно помнить: трансформатор должен быть с запасом по мощности по отношению к той что вам нужна!
..827 проходной с током 20А..на выход. и потом что за странный выбор Кт947?–высокочастотный npn транзик для передатчиков.. туда 827 а впереди составного любой обратный средней мощн.. хоть кт817..
У транзистора КТ947 выходная мощность в пределах 200-250 Ватт, что явно выше чем у КТ827 (125 Ватт). А то что у КТ947 граничная частота передачи тока 75МГц то это в данной схеме особой роли не сыграет.
а на раскачку зачем 827. явно не оправданно. и потом два в паралель 827 как раз.. а себестоимость гораздо дешевле будет.. ВЧ мощные с позолоченными ногами на дешевые. да и применение получше найдется чем в простой бп ставить..
КТ827 – составной транзистор с высоким коэффициентом усиления, в данном случае он хорошо заменяет два каскада.
КТ947 стоит недешево, в данной схеме он избыточен.
Удешевить схему можно также за счет замены транзистора КТ827 на пару КТ819+КТ815 как на рисунке ниже: 
Вместо КТ947 можно подключить в параллель несколько штук КТ819+резистор, как на схеме: Источник питания для автомобильного трансивера 13В 20А.
Если нужна схема с выходом порядка 5-6А то вполне подойдет решение на КТ827+КТ815 – Блок питания 12В 6А (КТ827).
Аналог КТ827А
Здравствуйте уважаемые читатели. Существует много схем, где с большим успехом используются замечательные мощные составные транзисторы КТ827 и естественно иногда возникает необходимость в их замене. Кода под рукой данных транзисторов не обнаруживается, то начинаем задумываться об их возможных аналогах.
Полных аналогов среди изделий иностранного производства я не нашел, хотя в интернете есть много предложений и утверждений о замене этих транзисторов на TIP142. Но у этих транзисторов максимальный ток коллектора равен 10А, у 827 он равен 20А, хотя мощности у них одинаковые и равны 125Вт. У 827 максимальное напряжение насыщения коллектор – эмиттер равно два вольта, у TIP142 – 3В, а это значит, что в импульсном режиме, когда транзистор будет находиться в насыщении, при токе коллектора 10А на нашем транзисторе будет выделиться мощность 20Вт, а на буржуйском – 30Вт, поэтому придется увеличивать размеры радиатора.
Хорошей заменой может быть транзистор КТ8105А, данные смотрим в табличке. При токе коллектора 10А напряжение насыщения у данного транзистора не более 2В. Это хорошо.
При неимении все этих замен я всегда собираю приблизительный аналог на дискретных элементах. Схемы транзисторов и их вид приведены на фото 1.
Собираю обычно навесным монтажом, один из возможных вариантов показан на фото 2.
В зависимости от нужных параметров составного транзистора можно подобрать транзисторы для замены. На схеме указаны диоды Д223А, я обычно применяю КД521 или КД522.
На фото 3 собранный составной транзистор работает на нагрузку при температуре 90 градусов. Ток через транзистор в данном случае равен 4А, а падение напряжения на нем 5 вольт, что соответствует выделяемой тепловой мощности 20Вт. Обычно такую процедуру я устраиваю полупроводникам в течении двух, трех часов. Для кремния это совсем не страшно. Конечно для работы такого транзистора на данном радиаторе внутри корпуса устройства потребуется дополнительный обдув.
Для выбора транзисторов привожу таблицу с параметрами.
Параметры самодельного составного транзистора (Рвых, Iк макс.)будут конечно соответствовать параметрам примененного выходного транзистора. Вот вроде и все. До свидания. К.В.Ю.
Многим радиолюбителям-конструкторам в последнее время все чаще приходится иметь дело с радиоэлектронными устройствами, ориентированными на питание от бортовой сети автомобиля. Это мощные автомагнитолы и радиостанции, а также специальные электронные системы. Такие устройства потребляют ток около 3 А, поэтому при их эксплуатации в стационарных условиях возникает проблема блока питания.
Решить ее поможет выпрямительное устройство «ВУ-1» производства Ульяновского приборостроительного завода, предназначенное для зарядки автомобильных аккумуляторных батарей. Дело в том, что «ВУ-1», по сути, представляет собой половину нужного устройства. Оно имеет достаточную мощность (до 100 Вт). Остается только дополнить его стабилизирующей приставкой на напряжение 12 В при токе до 6 А. Приставка выполнена по классической схеме (рис. 3.17) стабилизатора напряжения из недефицитных деталей невысокой стоимости.
Работой составного транзистора VT1 управляет усилитель постоянного тока на транзисторе VT2, его эмиттер подключен к источнику образцового напряжения, состоящего из стабилитрона VD1 и резистора R2, а база — к измерительной цепи R3, R4. Резистор R1 служит для подачи смещения на базу транзистора VT1. Резистором R4 устанавливают необходимое выходное напряжение. Конденсаторы С4 и С5 предотвращают возбуждение стабилизатора по высокой частоте, а С1. СЗ образуют фильтр, сглаживающий пульсации выходного напряжения «ВУ-1».
Детали приставки монтируют на печатной плате из любого фоль-гированного материала. Печатные проводники сильноточных цепей должны быть шириной не менее 10 мм и хорошо облужены. Площадь сечения монтажных проводов — не менее 2 мм2.
