Toate echipamentele electronice moderne sunt construite pe elemente care sunt sensibile la alimentarea cu energie electrică. Nu depinde doar funcționarea corectă, ci și performanța circuitelor în ansamblu. Prin urmare, în primul rând, dispozitivele electronice sunt echipate cu stabilizatoare fixe cu o mică cădere de tensiune. Acestea sunt realizate sub formă de circuite integrate, care sunt produse de mulți producători din întreaga lume.
Ce este un regulator de tensiune joasă de întrerupere?
Sub stabilizatorul de tensiune (SN) înțelegeți un astfel de dispozitiv, a cărui sarcină principală este de a menține un anumit nivel constant de tensiune pe sarcină. Orice stabilizator are o anumită precizie de emitere a unui parametru, care este determinată de tipul de circuit și de componentele incluse în acesta.
În interior, MV arată ca un sistem închis, unde în modul automat tensiunea de ieșire este reglată proporțional cu referința (referința), care este generată de o sursă specială. Acest tipstabilizatorii se numesc compensatori. În acest caz, elementul de control (RE) este un tranzistor - un bipolar sau un lucrător de câmp.
Elementul de reglare a tensiunii poate funcționa în două moduri diferite (determinate de schema de construcție):
- activ;
- tastă.
Primul mod implică funcționarea continuă a RE, al doilea - funcționarea în modul pulsat.
Unde se folosește stabilizatorul fix?
Echipamentele radio-electronice ale generației moderne se caracterizează prin mobilitate la scară globală. Sistemele de alimentare ale dispozitivelor sunt construite pe utilizarea surselor de curent în principal chimice. Sarcina dezvoltatorilor în acest caz este să obțină stabilizatori cu parametri de ansamblu mici și pierderi de energie electrică cât mai mici asupra acestora.
CH-urile moderne sunt utilizate în următoarele sisteme:
- facilități de comunicații mobile;
- computere portabile;
- baterii pentru microcontroler;
- camere de securitate offline;
- sisteme și senzori de securitate autonomi.
Pentru a rezolva problemele de alimentare a electronicii staționare, se folosesc regulatoare de tensiune cu o mică cădere de tensiune într-o carcasă cu trei terminale de tip KT (KT-26, KT-28-2 etc.). Sunt folosite pentru a crea circuite simple:
- încărcătoare;
- surse de energie electrică de uz casnic;
- echipament de măsurare;
- sisteme de comunicare;
- echipament special.
Ce sunt SN-urile de tip fix?
Toți stabilizatorii integrali (incluși încare le includ pe cele fixe) sunt împărțite în două grupuri principale:
- Stabilizatori hibridi de tensiune scăzută (HID).
- Microcircuite semiconductoare (ISN).
SN din primul grup se realizează pe circuite integrate și elemente semiconductoare fără pachet. Toate componentele circuitului sunt așezate pe un substrat dielectric, unde se adaugă conductori și rezistențe de conectare prin aplicarea de pelicule groase sau subțiri, precum și elemente discrete - rezistențe variabile, condensatoare etc.
Din punct de vedere structural, microcircuitele sunt dispozitive complete, a căror tensiune de ieșire este fixă. Acestea sunt de obicei stabilizatoare cu o cădere scăzută de tensiune de 5 volți și până la 15 V. Sistemele mai puternice sunt construite pe tranzistoare puternice fără cadru și un circuit de control (putere scăzută) bazat pe filme. Circuitul poate trece curenți de până la 5 amperi.
Microcircuitele ISN sunt realizate pe un singur cip, deoarece sunt mici ca dimensiune și greutate. În comparație cu microcircuitele anterioare, acestea sunt mai fiabile și mai ieftine de fabricat, deși sunt inferioare GISN din punct de vedere al parametrilor.
Numărul SN linear cu trei pini aparțin ISN-ului. Dacă luați seria L78 sau L79 (pentru tensiuni pozitive și negative), atunci acestea sunt împărțite în microcircuite cu:
- Curent scăzut de ieșire de aproximativ 0,1 A (L78L).
- Curentul mediu, în jur de 0,5A (L78M).
- Curenți ridicat de până la 1,5 A (L78).
Principiul de funcționare al regulatorului liniar cu abandon scăzuttensiune
Structura tipică a stabilizatorului constă din:
- Referință de tensiune.
- Semnal de eroare a convertorului (amplificator).
- Un divizor de semnal și un element de reglare asamblate pe două rezistențe.
Deoarece valoarea tensiunii de ieșire depinde direct de rezistențele R1 și R2, acestea din urmă sunt încorporate în microcircuit și se obține un CH cu o tensiune de ieșire fixă.
Funcționarea unui regulator de tensiune scăzută se bazează pe procesul de comparare a tensiunii de referință cu cea care este ieșită. În funcție de nivelul de discrepanță dintre acești doi indicatori, amplificatorul de eroare acționează asupra porții tranzistorului de putere la ieșire, acoperind sau deschizând tranziția acestuia. Astfel, nivelul real de energie electrică la ieșirea stabilizatorului va diferi puțin de valoarea nominală declarată.
De asemenea, în circuit există senzori de protecție împotriva supraîncălzirii și a curenților de suprasarcină. Sub influența acestor senzori, canalul tranzistorului de ieșire este complet blocat și nu mai trece curent. În modul de oprire, cipul consumă doar 50 de microamperi.
Circuite de reglare a pierderii scăzute
Microcircuitul stabilizator integrat este convenabil deoarece are în interior toate elementele necesare. Instalarea acestuia pe placă necesită includerea numai a condensatorilor de filtru. Acestea din urmă sunt concepute pentru a elimina interferențele provenite de la sursa și sarcina curentă, așa cum se vede în figură.
În ceea ce privește CH-urile din seria 78xx și care utilizează condensatori shunt din tantal sau ceramici pentru intrare și ieșire, capacitatea acestora din urmă ar trebui să fie între 2 uF (intrare) și 1 uF (ieșire) la orice valoare admisă de tensiune și curent. Dacă utilizați condensatoare din aluminiu, atunci valoarea lor nu trebuie să fie mai mică de 10 microfaradi. Conectați elementele cât mai aproape de pinii microcircuitului.
În cazul în care nu există un stabilizator de tensiune cu o cădere mică de tensiune din valoarea nominală dorită, puteți crește ratingul CH de la unul mai mic la unul mai mare. Prin creșterea nivelului de electricitate la terminalul comun, acesta este crescut cu aceeași cantitate la sarcină, așa cum se arată în diagramă.
Avantajele și dezavantajele regulatoarelor liniare și comutatoare
Circuitele integrate de acțiune continuă (SN) au următoarele avantaje:
- Realizate într-un singur pachet mic, care le permite să fie plasate eficient pe spațiul de lucru PCB.
- Nu necesită instalarea unor elemente de reglementare suplimentare.
- Oferă o stabilizare bună a parametrilor de ieșire.
Dezavantajele includ eficiența scăzută, care nu depășește 60%, asociată cu o cădere de tensiune pe elementul de control încorporat. Cu o putere mare a microcircuitului, este necesar să folosiți un radiator de răcire cu cristal.
Comutarea regulatoarelor de tensiune cu o scădere mică sunt considerate mai productivetensiune de câmp, a cărei eficiență este aproximativ la nivelul de 85%. Acest lucru se realizează datorită modului de funcționare al elementului de reglare, în care curentul trece prin el în impulsuri.
Dezavantajele circuitului CH pulsat includ:
- Complexitatea designului schematic.
- Prezența zgomotului de impuls.
- Stabilitatea scăzută a parametrului de ieșire.
Unele circuite liniare de reglare a tensiunii
Pe lângă utilizarea țintită a microcircuitelor ca CH, este posibil să se extindă domeniul de aplicare a acestora. Unele variante ale unor astfel de circuite bazate pe circuitul integrat L7805.
Activați stabilizatorii în modul paralel
Pentru a crește curentul de sarcină, CH sunt conectate în paralel între ele. Pentru a asigura funcționarea unui astfel de circuit, un rezistor suplimentar de o valoare mică este instalat în el între sarcină și ieșirea stabilizatorului.
stabilizator de curent bazat pe CH
Există sarcini care trebuie alimentate cu curent constant (stabil), de exemplu, un lanț cu LED-uri.
Schema pentru controlul vitezei ventilatorului în computer
Regulatorul de acest tip este proiectat în așa fel încât atunci când este pornit inițial, răcitorul primeștetoate 12 V (pentru promovarea lui). În plus, la sfârșitul încărcării condensatorului C1 cu un rezistor variabil R2, va fi posibilă ajustarea valorii tensiunii.
Concluzie
Atunci când asamblați un circuit folosind un regulator de tensiune cu o cădere scăzută de tensiune, este important să luați în considerare faptul că unele tipuri de microcircuite (construite pe tranzistoare cu efect de câmp) nu pot fi lipite cu un fier de lipit obișnuit. direct dintr-o rețea de 220 V fără împământarea carcasei. Electricitatea statică a acestora poate deteriora elementul electronic!
