Применение интегральных стабилизаторов напряжения (КРЕН). Типовые схемы. Повышение мощности. Схемы, расчет online, конструкция, проектирование

Как проектировать и рассчитывать источник питания на микросхеме интегрального стабилизатора напряжения. Форма для онлайн расчета. Как повысить мощность стабилизатора. Схемотехника (10+)

Последовательный стабилизатор напряжения непрерывного действия - Интегральный

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Интегральные стабилизаторы напряжения

Промышленность выпускает микросхемы с уже встроенными источником опорного напряжения, усилителем ошибки и управляющим элементом. В маркировке таких микросхем в России второй буквенный код - 'ЕН', например, КР142ЕН5, КФ1158ЕН3 и т. д.

Основным достоинством таких микросхем является простота использования (нет необходимости в сложных схемах), высокая точность поддержания выходного напряжения, встроенные механизмы защиты. Но есть и недостатки. Главным из них является склонность к возбуждению. Коэффициент усиления внутреннего усилителя ошибки столь велик, что нередко на выходе возникают автоколебания. Производители рекомендуют в таком случае увеличивать выходной конденсатор. Однако по моему опыту при определенных видах нагрузки, например, содержащих индуктивную составляющую, избавиться от самовозбуждения не удается.

На что обратить внимание при выборе микросхемы интегрального стабилизатора? У интегрального стабилизатора есть следующие важные параметры:

• полярность (есть микросхемы для стабилизации положительного или отрицательного напряжения),
• нестабильность выходного напряжения,
• максимальное входное напряжение,
• напряжение стабилизации,
• минимальное напряжение вход - выход,
• максимальная рассеиваемая мощность,
• наличие защиты (переполюсовка, высокое входное напряжение, максимальный ток, перегрев),
• ток общего провода (потребляемый ток).

При проектировании схем необходимо определиться с требованиями к этим параметрам, а потом найти подходящую микросхему. Обычно это удается, так как микросхем стабилизаторов великое множество.

Типовая схема использования

Емкость конденсатора C1 определяется свойствами входного напряжения, обычно не может быть меньше 2 мкФ. Емкость конденсатора C2 от 10 мкФ. Но может потребоваться много большая емкость в зависимости от характера нагрузки. Эту емкость нужно увеличивать, если возникает самовозбуждение (колебания напряжения на выходе).

Диод защищает микросхему от обратной полярности при выключении питания и нулевой нагрузке. Если в микросхеме встроена защита от обратной полярности, то его можно не ставить. В схемах стабилизаторов нужно предусматривать защиту от слишком большого тока нагрузки. Даже если в микросхеме есть внутренняя защита, микросхема входит в режим ограничения тока, необходим, по крайней мере, предохранитель, так как в режиме максимального тока нельзя гарантировать надежную работу микросхемы длительное время. Если же в микросхеме внутренней защиты по току нет, то нужны цепи ограничения тока и предохранитель, так как предохранитель сгорает довольно медленно, нередко медленнее, чем микросхема.

[Мощность, рассеиваемая микросхемой, Вт] <= ([Максимально возможное входное напряжение, В] - [Минимальное выходное напряжение, В]) * [Максимально возможный выходной ток, А] + [Максимально возможное входное напряжение, В] * [Максимальный потребляемый микросхемой ток, А]

Ознакомьтесь с порядком расчета радиатора.

Стабилизатор повышенной мощности

По сравнению с предыдущей схемой добавлен конденсатор C3 - 5 мкФ, резистор и транзистор. Когда сила тока нагрузки мала, напряжение на резисторе меньше напряжения отпирания эмиттерного перехода транзистора. Транзистор закрыт. Напряжение стабилизируется за счет тока через микросхему. Если сила тока нагрузки повышается, то напряжение на резисторе открывает транзистор, и часть тока нагрузки начинает проходить через него, разгружая микросхему стабилизатора.

Сопротивление резистора R1 обычно выбирается таким, чтобы транзистор начинал открываться при токе, равном 10% от максимального, хотя возможен целый спектр вариантов.

[Сопротивление резистора R1, Ом] = 10 * [Напряжение насыщения база-эмиттер транзистора, В] / [Максимально возможный выходной ток, А]

[Мощность транзистора, Вт] = ([Максимально возможное входное напряжение, В] - [Минимальное выходное напряжение, В]) * [Максимально возможный выходной ток, А]

[Мощность, рассеиваемая микросхемой, Вт] <= ([Максимально возможное входное напряжение, В] - [Минимальное выходное напряжение, В]) * ([Максимально возможный выходной ток, А] / [Коэффициент передачи тока транзистора] + [Напряжение насыщения база-эмиттер транзистора, В] / [Сопротивление резистора R1, Ом]) + [Максимально возможное входное напряжение, В] * [Максимальный потребляемый микросхемой ток, А]

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.