Alt moderne elektronisk utstyr er bygget på elementer som er følsomme for forsyningsstrømmen. Ikke bare riktig funksjon, men også ytelsen til kretsene som helhet avhenger av den. Derfor er elektroniske enheter først og fremst utstyrt med faste stabilisatorer med et lite spenningsfall. De er laget i form av integrerte kretser, som produseres av mange produsenter over hele verden.
Hva er en lavt utfallsspenningsregulator?
Under spenningsstabilisatoren (SN) forstå en slik enhet, hvis hovedoppgave er å opprettholde et visst konstant spenningsnivå på lasten. Enhver stabilisator har en viss nøyaktighet når det gjelder å utstede en parameter, som bestemmes av typen krets og komponentene som er inkludert i den.
Internt ser MV ut som et lukket system, der i automatisk modus justeres utgangsspenningen proporsjon alt med referansen (referansen), som genereres av en spesiell kilde. Denne typenstabilisatorer kalles kompenserende. I dette tilfellet er kontrollelementet (RE) en transistor - en bipolar eller en feltarbeider.
Spenningsreguleringselementet kan operere i to forskjellige moduser (bestemt av konstruksjonsskjemaet):
- active;
- nøkkel.
Den første modusen innebærer kontinuerlig drift av RE, den andre - drift i en pulsert modus.
Hvor brukes den faste stabilisatoren?
Radioelektronisk utstyr av den moderne generasjonen er preget av mobilitet på global skala. Enhetsstrømsystemer er bygget på bruk av hovedsakelig kjemiske strømkilder. Oppgaven til utviklerne i dette tilfellet er å skaffe stabilisatorer med små overordnede parametere og så lite som mulig strømtap på dem.
Moderne CH-er brukes i følgende systemer:
- mobilkommunikasjonsfasiliteter;
- bærbare datamaskiner;
- mikrokontrollerbatterier;
- offline sikkerhetskameraer;
- autonome sikkerhetssystemer og sensorer.
For å løse problemene med å drive stasjonær elektronikk, brukes spenningsregulatorer med et lite spenningsfall i et hus med tre KT-terminaler (KT-26, KT-28-2, etc.). De brukes til å lage enkle kretser:
- ladere;
- husholdningselektriske strømforsyninger;
- måleutstyr;
- kommunikasjonssystemer;
- spesialutstyr.
Hva er SN-er av fast type?
Alle integrerte stabilisatorer (inkludert isom inkluderer faste) er delt inn i to hovedgrupper:
- Hybrid lavfallsspenningsstabilisatorer (HID).
- Halvledermikrokretser (ISN).
SN av den første gruppen utføres på integrerte kretser og pakkeløse halvlederelementer. Alle kretskomponenter er plassert på et dielektrisk substrat, hvor koblingsledere og motstander legges til ved å påføre tykke eller tynne filmer, samt diskrete elementer - variable motstander, kondensatorer, etc.
Strukturelt sett er mikrokretser komplette enheter, hvis utgangsspenning er fast. Dette er vanligvis stabilisatorer med lavt spenningsfall på 5 volt og opptil 15 V. Kraftigere systemer er bygget på kraftige rammeløse transistorer og en kontrollkrets (laveffekt) basert på film. Kretsen kan sende strøm opp til 5 ampere.
ISN-mikrokretser utføres på en enkelt brikke, fordi de er små i størrelse og vekt. Sammenlignet med tidligere mikrokretser er de mer pålitelige og billigere å produsere, selv om de er dårligere enn GISN når det gjelder parametere.
Lineære SN-er med tre pinner tilhører ISN. Hvis du tar L78- eller L79-serien (for positiv og negativ spenning), så er de delt inn i mikrokretser med:
- Lav utgangsstrøm på omtrent 0,1 A (L78L).
- Gjennomsnittlig strøm, rundt 0,5A (L78M).
- Høystrøm opptil 1,5 A (L78).
Low Dropout Lineær Regulator Arbeidsprinsippspenning
Typisk stabilisatorstruktur består av:
- Spenningsreferanse.
- Feilsignal for omformer (forsterker).
- En signaldeler og et reguleringselement satt sammen på to motstander.
Siden verdien av utgangsspenningen direkte avhenger av motstandene R1 og R2, bygges disse inn i mikrokretsen og en CH med fast utgangsspenning oppnås.
Operasjonen til en lavt utfallsspenningsregulator er basert på prosessen med å sammenligne referansespenningen med den som blir utgitt. Avhengig av nivået av avvik mellom disse to indikatorene, virker feilforsterkeren på porten til krafttransistoren ved utgangen, og dekker eller åpner overgangen. Dermed vil det faktiske elektrisitetsnivået ved utgangen av stabilisatoren avvike lite fra det deklarerte nominelle.
Også i kretsen er det sensorer for beskyttelse mot overoppheting og overbelastningsstrømmer. Under påvirkning av disse sensorene er kanalen til utgangstransistoren fullstendig blokkert, og den slutter å passere strøm. I avstengningsmodus bruker brikken bare 50 mikroampere.
Low Dropout Regulator Circuits
Den integrerte stabilisatormikrokretsen er praktisk fordi den har alle nødvendige elementer inni. Installering av det på brettet krever inkludering av kun filterkondensatorer. De sistnevnte er utformet for å fjerne interferens som kommer fra gjeldende kilde og last, som vist på figuren.
Når det gjelder CH-er i 78xx-serien og bruk av tantal- eller keramiske shuntkondensatorer for inngang og utgang, bør kapasitansen til sistnevnte være innenfor 2 uF (inngang) og 1 uF (utgang) ved alle tillatte spennings- og strømverdier. Hvis du bruker aluminiumskondensatorer, bør verdien deres ikke være lavere enn 10 mikrofarader. Koble elementene så nært som mulig til pinnene på mikrokretsen.
I tilfelle det ikke er noen spenningsstabilisator med et lite spenningsfall med ønsket karakter, kan du øke vurderingen av CH fra en mindre til en større. Ved å heve elektrisitetsnivået på fellesterminalen økes det like mye ved lasten, som vist i diagrammet.
Fordeler og ulemper med lineære og svitsjeregulatorer
Integrated circuits of continuous action (SN) har følgende fordeler:
- Realisert i en liten pakke, som gjør at de kan plasseres effektivt på PCB-arbeidsområdet.
- Ikke kreve installasjon av ytterligere regulatoriske elementer.
- Gir god stabilisering av utdataparametere.
Ulempene inkluderer lav effektivitet, ikke over 60 %, forbundet med et spenningsfall over det innebygde kontrollelementet. Med en høy effekt på mikrokretsen er det nødvendig å bruke en krystallkjølende radiator.
Bytte spenningsregulatorer med et lite fall anses som mer produktivefeltspenning, hvis effektivitet er omtrent på nivået 85%. Dette oppnås på grunn av driftsmodusen til reguleringselementet, der strømmen går gjennom det i pulser.
Ulempene med den pulsede CH-kretsen inkluderer:
- Kompleksiteten til skjematisk design.
- Tilstedeværelse av impulsstøy.
- Lav stabilitet for utdataparameteren.
Noen lineære spenningsregulatorkretser
I tillegg til målrettet bruk av mikrokretser som CH, er det mulig å utvide omfanget. Noen varianter av slike kretser basert på den integrerte kretsen L7805.
Slå på stabilisatorer i parallellmodus
For å øke laststrømmen er CH koblet parallelt med hverandre. For å sikre driften av en slik krets, er en ekstra motstand med liten verdi installert i den mellom belastningen og utgangen til stabilisatoren.
CH-basert strømstabilisator
Det er laster som må drives av konstant (stabil) strøm, for eksempel en LED-kjede.
Opplegg for å kontrollere viftehastigheten i datamaskinen
Regulatoren av denne typen er utformet på en slik måte at når den først slås på, mottar kjølerenalle 12 V (for promotering). Videre, ved slutten av ladningen av kondensatoren C1 med en variabel motstand R2, vil det være mulig å justere spenningsverdien.
Konklusjon
Når du setter sammen en krets med en gjør-det-selv spenningsregulator med lavt spenningsfall, er det viktig å tenke på at enkelte typer mikrokretser (bygget på felteffekttransistorer) ikke kan loddes med en vanlig loddebolt direkte fra et 220 V-nettverk uten jording av kabinettet. Deres statiske elektrisitet kan skade det elektroniske elementet!
