Мощный стабилитрон на 5 вольт 1ампер. Стабилитрон
Это достаточно простая схема бестрансформаторного блока питания. Устройство выполнена на доступных элементах и в предварительной наладке не нуждается. В качестве диодного выпрямителя использован готовый мост серии КЦ405В(Г), также можно использовать любые диоды с напряжением не менее 250 вольт. Электросхема показана на рисунке:Неполярный конденсатор подобрать на 400-600 вольт, от его емкости зависит сила тока на выходе. Резистор с сопротивлением от 75 до 150 килоом. После диодного моста напряжение порядка 100 вольт, его нужно уменьшит. Для этих целей использован отечественный стабилитрон серии Д814Д.
После стабилитрона уже получаем напряжение 9 вольт, можно также использовать буквально любые стабилитроны на 6-15 вольт. На выходе использован типовой микросхемный стабилизатор на 5 вольт, вся основная нагрузка лежит именно на нем, поэтому стабилизатор следует прикрутить на небольшой теплоотвод, желательно заранее намазав термопастой.
Полярные конденсаторы предназначены для гашения и фильтрации сетевых помех. Устройство работает очень стабильно, но имеет всего один недостаток — малый выходной ток. Ток можно увеличить подбором конденсатора и резистора, в токогасящей цепи. Печатная — в архиве.
Устройство сейчас активно используется для маломощных конструкций. Выходной ток достаточно велик, чтобы зарядить мобильный телефон, питать светодиоды и небольшие лампы накаливания. Видео с экспериментами и замерами приводим ниже:
Однако учтите, что из-за отсутствия сетевого трансформатора, есть риск удара током фазы, поэтому все токонесущие элементы БП и девайса, что к нему подключен, должны быть тщательно изолированны! Автор статьи — АКА (Артур).
Обсудить статью БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫЙ БП НА 5В
Вам знаком термин «стабильность»? Стабильная зарплата, стабильная жизнь, стабильное государство. Последнее не про Россию конечно:-). Если глянуть в толковый словарик, то можно толково разобрать, что же такое «стабильность».
На первых строчках Яндекс мне сразу выдал обозначение этого слова: стабильный — это значит постоянный, устойчивый, не изменяющийся.
Но всех больше этот термин используется именно в электронике и электротехнике. В электронике очень важны постоянные значения какого-либо параметра. Это может быть Сила тока , Напряжение , частота сигнала и другие его характеристики. Отклонение сигнала от какого-либо заданного параметра может привести к неправильной работе радиоэлектронной аппаратуры и даже к ее поломке. Поэтому очень важное слово в электронике — это слово «стабильность».
Чаще всего в электронике и электротехнике стабилизируют напряжение . От значения напряжения зависит работа радиоэлектронной аппаратуры. Если оно изменится в меньшую, или даже еще хуже, в большую сторону, то аппаратура в первом случае может неправильно работать, а во втором случае и вовсе колыхнуть ярким пламенем. Поэтому, чтобы не допустить взлетов и падения напряжения, были придуманы различные
Как вы поняли из словосочетания — они используются чтобы стабилизировать «играющее» напряжение.Самым простым стабилизатором напряжения в электронике является радиоэлемент стабилитрон . Иногда его еще называют диодом Зенера. На схемах стабы обозначаются примерно так:
Вывод с «кепочкой» называется также как и у диода — катод, а другой вывод — анод.
Стабилитроны выглядят также, как и диоды . На фото ниже слева популярный вид современного стабилитрона, а справа один из образцов Советского Союза
Самый главный параметр стабилитрона — это конечно же, напряжение стабилизации. Что это за параметр?
Давайте возьмем стакан и будем наполнять его водой…
Сколько бы вода не лилась в стакан, излишки воды будут выливаться из стакана.
Думаю, это понятно и дошкольнику.
Теперь по аналогии с электроникой. Стакан — это стабилитрон. Уровень воды в полном до краев стакане — это и есть напряжение стабилизации стабилитрона. Представьте рядом со стаканом большой кувшин с водой. Водой из кувшина мы как раз и будем заливать наш стакан водой, но кувшин при этом трогать не смеем. Вариант только один — лить воду из кувшина, пробив отверстие в самом кувшине. Если бы кувшин был меньше по высоте, чем стакан, то мы бы не смогли лить воду в стакан. Если объяснить языком электроники — кувшин обладает «напряжением» больше, чем «напряжение» стакана.
Так вот, дорогие читатели, в стакане заложен весь принцип работы стабилитрона. Какую бы струю мы на него не лили (ну конечно в пределах разумного, а то стакан унесет и разорвет), стакан всегда будет полным. Но лить надо сверху. Это значит, напряжение, которое мы подаем на стабилитрон, должно быть выше, чем напряжение стабилизации стабилитрона.
Итак, напряжение стабилизации — это напряжение, которое «оседает» на концах стабилитрона, если, конечно, подавать на него напряжение больше, чем напряжение стабилизации.
Для того, чтобы узнать напряжение стабилизации советского стабилитрона, нам понадобится справочник. Например, на фото ниже советский стабилитрон Д814В:
Его напряжение стабилизации в среднем 10 Вольт.
Зарубежные стабилитроны маркируются проще. Если приглядеться, то можно увидеть незамысловатую надпись:
5V1 — это означает напряжение стабилизации данного стабилитрона составляет 5,1 Вольта. Намного проще, не так ли?
Катод у зарубежных стабилитронов помечается в основном черной полоской
Как же проверить стабилитрон? Да также как и диод! А как проверить диод, можно глянуть в этой статье. Давайте же проверим наш стабилитрон. Ставим Мультиметр на прозвонку и цепляемся красным щупом к аноду, а черным к катоду. Мультиметр должен показать падение напряжения прямого P-N перехода.
Меняем щупы местами и видим единичку. Это значит, что наш стабилитрон в полной боевой готовности.
Ну что же, настало время опытов.
где Uвх — входное напряжение, Uвых.ст. — выходное стабилизированное напряжение
Если внимательно глянуть на схему, мы получили ни что иное, как Делитель напряжения . Здесь все элементарно и просто:
Uвх=Uвых.стаб +Uрезистора
Или словами: входное напряжение равняется сумме напряжений на стабилитроне и на резисторе.
Эта схема называется параметрический стабилизатор на одном стабилитроне. Расчет этого стабилизатора выходит за рамки данной статьи, но кому интересно, в гугл;-)
Итак, собираем схемку. Мы взяли резистор номиналом в 1,5 КилоОм и стабилитрон на напряжение стабилизации 5,1 Вольта. Слева цепляем Блок питания , а справа замеряем мультиметром полученное напряжение:
Теперь внимательно следим за показаниями мультика и блока питания:
Так, пока все понятно, еще добавляем напряжение… Опа на! Входное напряжение у нас 5,5 Вольт, а выходное 5,13 Вольт! Так как напряжение стабилизации стабилитрона 5,1 Вольт, то как мы видим, он прекрасно стабилизирует.
Давайте еще добавим вольты. Входное напряжение 9 Вольт, а на стабилитроне 5,17 Вольт! Изумительно!
Еще добавляем… Входное напряжение 20 Вольт, а на выходе как ни в чем не бывало 5,2 Вольта! 0,1 Вольт — это ну очень маленькая погрешность, ей можно даже в некоторых случаях пренебречь.
Думаю, не помешало бы рассмотреть Вольт амперную характеристику (ВАХ) стабилитрона. Выглядит она примерно как-то так:
где
Iпр — прямой ток
Uпр — прямое напряжение
Эти два параметра в стабилитроне не используются
Uобр — обратное напряжение
Uст — номинальное напряжение стабилизации
Iст — номинальный ток стабилизации
Номинальный — это значит нормальный параметр, при котором возможна долгосрочная работа радиоэлемента.
Imax — максимальный ток стабилитрона
Imin — минимальный ток стабилитрона
Iст, Imax, Imin — это сила тока, которая течет через стабилитрон при его работе.
Так как стабилитрон работает именно в обратной полярности, в отличие от диода (стабилитрон подключают катодом к плюсу, а диод катодом к минусу), то и рабочая область будет именно та, что отмечена красным прямоугольником.
Как мы видим, при каком-то напряжении Uобр у нас график начинает падать вниз. В это время в стабилитроне происходит такая интересная штука, как пробой. Короче говоря он не может больше наращивать на себе напряжение, и в это время начинается возрастать сила тока в стабилитроне. Самое главное — не переборщить силу тока, больше чем
Раньше, во времена дефицитных деталей и начала расцвета электроники, стабилитрон часто использовался, как ни странно, для стабилизации выходного напряжения блока питания.
В старых советских книгах по электронике можно увидеть вот такой участок цепи различных блоков питания:
Слева, в красной рамке, я пометил знакомый вам участок цепи блока питания. Здесь мы получаем постоянное напряжение из переменного . Справа же, в зеленой рамке, схема стабилизации;-).
Уф, вот и в кратце объяснил работу стабилитрона. Да, знаю, трудно все это для понимания, но на стабилитроне можно не зацикливаться. В настоящее время Трехвыводные (интегральные) стабилизаторы напряжения вытесняют стабилизаторы на стабилитронах, потому как они еще лучше стабилизируют напряжение, поэтому в большинстве прецизионной (точной) аппаратуры используют именно их.
На Али можно взять сразу целый набор этих стабилитронов, начиная от 3,3 Вольт и до 30 Вольт стабилизации. Выбирайте на ваш вкус и цвет.
Стабилитрон
Стабилитрон это тоже диод, но предназначен поддержания постоянства напряжения в цепях питания радиоэлектронной аппаратуры.
По устройству и принципу работы
кремниевые стабилитроны широкого применения аналогичны плоскостным выпрямительным диодам. Особенностью его является то, что в прямом направлении он работает как обычный диод, а вот в
обратном его срывает на каком либо напряжении, например на 3.3 вольта. Подобно ограничительному клапану парового котла, открывающемуся при превышении давления и стравливающему излишки пара.
Стабилитроны используют когда хотят получить напряжение заданной величины, вне зависимости от входных напряжений. Это может быть, например, опорная величина, относительно которой происходит
сравнение входного сигнала. Им можно обрезать входящий сигнал до нужной величины или используют его как защиту. В своих схемах я часто ставлю на питание контроллера стабилитрон на 5.5 вольт,
чтобы в случае чего, если напряжение резко скакнет, этот стабилитрон стравил через себя излишки.
Напряжение на стабилитрон подают в обратной полярности, то есть на анод стабилитрона будет подан минус «-«.
При таком включении стабилитрона через него протекает обратный ток (I
обр ) от выпрямителя. Напряжение с выхода выпрямителя может изменяться, будет изменяться и обратный ток, а напряжение на стабилитроне и на нагрузке останется неизменным, то есть
стабильным. На следующем рисунке показана вольт-амперная характеристика стабилитрона.
Стабилитрон работает на обратной ветви ВАХ (Вольт-амперной характеристики), как показано на рисунке. К основным параметрам стабилитрона относятся U ст . (напряжение стабилизации) и I ст . (ток стабилизации). Эти данные указаны в паспорте на конкретный тип стабилитрона. Причём величины максимального и минимального токов учитываются только при расчёте стабилизаторов с прогнозируемыми большими изменениями напряжения.
Схемы включения стабилитронов
| Отечественные производители стабилитронов | ||
| Наименование | Напряжение стабилизации, В | |
| Импортные стабилитроны | ||
| BZX55C0V8 — BZX55C100 | 0. 8-100 (0.5 Вт, 5% и 2%) | |
| BZX85C3V6 — BZX85C100 | 3.6-200 (1.3 Вт, 5% и 2%) | |
| 1N4728 — 1N4764 | 3.3-100 (1 Вт, 10% и 5%) | |
| Отечественные интегральные аналоги стабилитрона | ||
| К142ЕН19 | 2.5-30 (ток до 100мА) | |
| К1156ЕР5 | 2.5-36 (ток до 100мА) 1% | |
| Отечественные прецизионные стабилитроны (до 5%) | ||
| Д818(А-Е) | 8, 8.5, 9, 9.5 | |
| 2С108(Г-Р) | 6,4 | |
| 2С166(А-В),КС166(А-В) | 6. 4, 6.6 | |
| 2С164(Н-К) | 6.4, 6.6 | |
| 2С190(Б-Д),КС190(Б-Д) | 9 | |
| 2С190(Е-Т) | 9 | |
| 2С191(М-Р),КС191(М-Р) | 9,1 | |
| 2С191(С-Ф),КС191(С-Ф) | 9,1 | |
| КС211(Б-Д) | 11 | |
| КС405А | 6,2 | |
| КС515Г,КС520В,КС524Г, КС531, КС547 | 15, 20, 24, 31, 47 | |
| КС539Г,КС568В,КС582Г, КС596В | 39, 68, 82, 96 | |
| Отечественные импульсные стабилитроны | ||
| 2С175Е-2С213Е,КС175Е-КС213Е | 7. 5, 8.2, 9.1, 10, 11, 12, 13 | |
| Отечественные двуханодные стабилитроны | ||
| 2С170А,КС170А | 7 | |
| КС162А,КС168В,КС175А, КС182А, КС191А, КС210Б, КС213Б | 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1, 10, 11, 12, 13 | |
| Отечественные стабисторы | ||
| 2С107А,КС107А | 0,6 | |
| 2С113А,2С119А,КС113А, КС119А | 1.25, 1.86 | |
| Отечественные стабилитроны общего назначения | ||
| Д808-Д813 | 8, 9, 10, 11, 13 | |
| Д814(А-Д) | 8, 9, 10, 11, 13 | |
| Д815(А-Д), Д816(А-Д),Д817(А-Д) | 5. 6, 6.8, 8.2, 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82, 100 | |
| КС133А-КС168А | 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8 | |
| 2С133Г-2С156Г | 3.3, 3.9, 4.7, 5.6 | |
| 2С156Ф | 5,6 | |
| 2С175Ж-2С224Ж, КС175Ж-КС224Ж | 7.5, 8.2, 9.1, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 22,24 | |
| 2С175Ц-2С212Ц | 7.5, 8.2, 9.1, 10, 11, 12 | |
| 2С291А,КС291А | 91 | |
| КС406(А,Б), КС508(А-Д) | 8. 2, 10, 12, 15, 16, 18, 24 | |
| КС407(А-Д) | 3.3, 3.9, 4.7, 5.1, 6.8 | |
| КС409А | 5,6 | |
| 2С433А-2С468А, КС433А-КС468А | 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8 | |
| КС509(А-В) | 14.7, 18, 20 | |
| КС533А | 33 | |
| 2С551А-2С600А, КС551А-КС600А | 51, 91, 100 | |
| КС620А-КС680А | 120, 130, 150, 180 | |
| 2С920А-2С980А | 120, 130, 150, 180 | |
| интернет казино играть casino riva казино Aladdins Gold | ||
Подключение светодиодов от батареек.
Как получить нестандартное напряжение, которое не укладывается в диапазон стандартного?
Стандартное напряжение – это такое напряжение, которое очень часто используется в ваших электронных безделушках. Это напряжение в 1,5 Вольта, 3 Вольта, 5 Вольт, 9 Вольт, 12 Вольт, 24 Вольт и тд. Например, в ваш допотопный МР3 плеер вмещалась одна батарейка в 1,5 Вольта. На пульте дистанционного управления ТВ используются уже две батарейки по 1,5 Вольта, включенные последовательно, значит уже 3 Вольта. В USB разъеме самые крайние контакты с потенциалом в 5 Вольт. Наверное, у всех в детстве была Денди? Чтобы питать Денди нужно было подавать на нее напряжение в 9 Вольт. Ну 12 Вольт используется практически во всех автомобилях. 24 Вольта используется уже в основном в промышленности. Также для этого, условно говоря, стандартного ряда “заточены” различные потребители этого напряжения: лампочки, проигрыватели, и тд.
Но, увы, наш мир не идеален. Иногда просто ну очень надо получить напряжение не из стандартного ряда.
Например, 9,6 Вольт. Ну ни так ни сяк… Да, здесь нас выручает Блок питания . Но опять же, если использовать готовый блок питания, то наряду с электронной безделушкой придется таскать и его. Как же решить этот вопрос? Итак, я Вам приведу три варианта:
Вариант №1
Сделать в схеме электронной безделушки регулятор напряжения вот по такой схеме (более подробно ):
Вариант №2
На Трехвыводных стабилизаторах напряжения построить стабильный источник нестандартного напряжения. Схемы в студию!
Что мы в результате видим? Видим стабилизатор напряжения и стабилитрон, подключенный к среднему выводу стабилизатора. ХХ – это две последние цифры, написанные на стабилизаторе. Там могут быть цифры 05, 09, 12 , 15, 18, 24. Может уже есть даже больше 24. Не знаю, врать не буду. Эти две последние цифры говорят нам о напряжении, которое будет выдавать стабилизатор по классической схеме включения:
Здесь стабилизатор 7805 выдает нам по такой схеме 5 Вольт на выходе.
7812 будет выдавать 12 Вольт, 7815 – 15 Вольт. Более подробно про стабилизаторы можно прочитать .
U стабилитрона – это напряжение стабилизации на стабилитроне. Если мы возьмем стабилитрон с напряжением стабилизации 3 Вольта и стабилизатор напряжение 7805, то на выходе получим 8 Вольт. 8 Вольт – уже нестандартный ряд напряжения;-). Получается, что подобрав нужный стабилизатор и нужный стабилитрон, можно с легкостью получить очень стабильное напряжение из нестандартного ряда напряжений;-).
Давайте все это рассмотрим на примере. Так как я просто замеряю напряжение на выводах стабилизатора, поэтому конденсаторы не использую. Если бы я питал нагрузку, тогда бы использовал и конденсаторы. Подопытным кроликом у нас является стабилизатор 7805. Подаем на вход этого стабилизатора 9 Вольт от балды:
Следовательно, на выходе будет 5 Вольт, все таки как-никак стабилизатор 7805.
Теперь берем стабилитрон на U стабилизации =2,4 Вольта и вставляем его по этой схеме, можно и без конденсаторов, все-таки делаем просто замеры напряжения.
Опа-на, 7,3 Вольта! 5+2,4 Вольта. Работает! Так как у меня стабилитроны не высокоточные (прецизионные), то и напряжение стабилитрона может чуточку различаться от паспортного (напряжение, заявленное производителем). Ну, я думаю, это не беда. 0,1 Вольт для нас погоды не сделают. Как я уже сказал, таким образом можно подобрать любое значение из ряда вон.
Вариант №3
Есть также другой подобный способ, но здесь используются диоды. Может быть Вам известно, что падение напряжение на прямом переходе кремниевого диода составляет 0,6-0,7 Вольт, а германиевого диода – 0,3-0,4 Вольта ? Именно этим свойством диода и воспользуемся;-).
Итак, схему в студию!
Собираем по схеме данную конструкцию. Нестабилизированное входное постоянное напряжение также и осталось 9 Вольт. Стабилизатор 7805.
Итак, что на выходе?
Почти 5.7 Вольт;-), что и требовалось доказать.
Если два диода соединять последовательно, то на каждом из них будет падать напряжение, следовательно, оно будет суммироваться:
На каждом кремниевом диоде падает по 0,7 Вольт, значит, 0,7+0,7=1,4 Вольта.
Также и с германиевыми. Можно соединить и три, и четыре диода, тогда нужно суммировать напряжения на каждом. На практике более трех диодов не используют. Диоды можно ставить даже малой мощности, так как в этом случае ток через них все равно будет мал.
Как получить нестандартное напряжение, которое не укладывается в диапазон стандартного?
Стандартное напряжение – это такое напряжение, которое очень часто используется в ваших электронных безделушках. Это напряжение в 1,5 Вольта, 3 Вольта, 5 Вольт, 9 Вольт, 12 Вольт, 24 Вольт и тд. Например, в ваш допотопный МР3 плеер вмещалась одна батарейка в 1,5 Вольта. На пульте дистанционного управления ТВ используются уже две батарейки по 1,5 Вольта, включенные последовательно, значит уже 3 Вольта. В USB разъеме самые крайние контакты с потенциалом в 5 Вольт. Наверное, у всех в детстве была Денди? Чтобы питать Денди нужно было подавать на нее напряжение в 9 Вольт. Ну 12 Вольт используется практически во всех автомобилях. 24 Вольта используется уже в основном в промышленности.
Также для этого, условно говоря, стандартного ряда “заточены” различные потребители этого напряжения: лампочки, проигрыватели, и тд.
Но, увы, наш мир не идеален. Иногда просто ну очень надо получить напряжение не из стандартного ряда. Например, 9,6 Вольт. Ну ни так ни сяк… Да, здесь нас выручает Блок питания . Но опять же, если использовать готовый блок питания, то наряду с электронной безделушкой придется таскать и его. Как же решить этот вопрос? Итак, я Вам приведу три варианта:
Вариант №1
Сделать в схеме электронной безделушки регулятор напряжения вот по такой схеме (более подробно ):
Вариант №2
На Трехвыводных стабилизаторах напряжения построить стабильный источник нестандартного напряжения. Схемы в студию!
Что мы в результате видим? Видим стабилизатор напряжения и стабилитрон, подключенный к среднему выводу стабилизатора. ХХ – это две последние цифры, написанные на стабилизаторе. Там могут быть цифры 05, 09, 12 , 15, 18, 24.
Может уже есть даже больше 24. Не знаю, врать не буду. Эти две последние цифры говорят нам о напряжении, которое будет выдавать стабилизатор по классической схеме включения:
Здесь стабилизатор 7805 выдает нам по такой схеме 5 Вольт на выходе. 7812 будет выдавать 12 Вольт, 7815 – 15 Вольт. Более подробно про стабилизаторы можно прочитать .
U стабилитрона – это напряжение стабилизации на стабилитроне. Если мы возьмем стабилитрон с напряжением стабилизации 3 Вольта и стабилизатор напряжение 7805, то на выходе получим 8 Вольт. 8 Вольт – уже нестандартный ряд напряжения;-). Получается, что подобрав нужный стабилизатор и нужный стабилитрон, можно с легкостью получить очень стабильное напряжение из нестандартного ряда напряжений;-).
Давайте все это рассмотрим на примере. Так как я просто замеряю напряжение на выводах стабилизатора, поэтому конденсаторы не использую. Если бы я питал нагрузку, тогда бы использовал и конденсаторы.
Подопытным кроликом у нас является стабилизатор 7805. Подаем на вход этого стабилизатора 9 Вольт от балды:
Следовательно, на выходе будет 5 Вольт, все таки как-никак стабилизатор 7805.
Теперь берем стабилитрон на U стабилизации =2,4 Вольта и вставляем его по этой схеме, можно и без конденсаторов, все-таки делаем просто замеры напряжения.
Опа-на, 7,3 Вольта! 5+2,4 Вольта. Работает! Так как у меня стабилитроны не высокоточные (прецизионные), то и напряжение стабилитрона может чуточку различаться от паспортного (напряжение, заявленное производителем). Ну, я думаю, это не беда. 0,1 Вольт для нас погоды не сделают. Как я уже сказал, таким образом можно подобрать любое значение из ряда вон.
Вариант №3
Есть также другой подобный способ, но здесь используются диоды. Может быть Вам известно, что падение напряжение на прямом переходе кремниевого диода составляет 0,6-0,7 Вольт, а германиевого диода – 0,3-0,4 Вольта
? Именно этим свойством диода и воспользуемся;-).
Итак, схему в студию!
Собираем по схеме данную конструкцию. Нестабилизированное входное постоянное напряжение также и осталось 9 Вольт. Стабилизатор 7805.
Итак, что на выходе?
Почти 5.7 Вольт;-), что и требовалось доказать.
Если два диода соединять последовательно, то на каждом из них будет падать напряжение, следовательно, оно будет суммироваться:
На каждом кремниевом диоде падает по 0,7 Вольт, значит, 0,7+0,7=1,4 Вольта. Также и с германиевыми. Можно соединить и три, и четыре диода, тогда нужно суммировать напряжения на каждом. На практике более трех диодов не используют. Диоды можно ставить даже малой мощности, так как в этом случае ток через них все равно будет мал.
Исходные данные: мотор-редуктор рабочее напряжение у которого 5 Вольт при токе 1 А и микроконтроллер ESP-8266 с чувствительным на изменение рабочим напряжением питания 3,3 Вольт и с пиковым током до 600 миллиампер.
Все это необходимо учесть и запитать от одной аккумуляторной литий-ионной батареи 18650 напряжением 2,8 -4,2 Вольт.
Собираем схему приведенную ниже: аккумулятор литий-ионный 18650 напряжением 2К,8 -4,2 Вольт без внутренней схемы зарядного устройства -> присоединяем модуль на микросхеме TP4056 предназначенный для зарядки литий-ионных аккумуляторов с функцией ограничения разряда аккумулятора до 2,8 Вольт и защитой от короткого замыкания (не забываем что этот модуль запускается при включенном аккумуляторе и кратковременной подачи питания 5 Вольт на вход модуля от USB зарядного устройства, это позволяет не использовать выключатель питания, ток разряда в ждущем режиме не очень большой и при долгом не использования всего устройства оно само выключиться при падении напряжения на аккумуляторе ниже 2,8 Вольт)
К модулю TP4056 подключаем модуль на микросхеме MT3608 — повышающий DC-DC (постоянного в постоянный ток) стабилизатор и преобразователь напряжения с 2,8 -4,2 Вольт аккумулятора до стабильных 5 Вольт 2 Ампера — питания мотор-редуктора.
Параллельно к выходу модуля MT3608 подключаем понижающий DC-DC стабилизатор-преобразователь на микросхеме MP1584 EN предназначенный для стабильного питания 3,3 Вольта 1 Ампер микропроцессора ESP8266.
Стабильная работа ESP8266 очень зависит от стабильности напряжения питания. Перед подключением последовательно модулей DC-DC стабилизаторов-преобразователей не забудьте настроить переменными сопротивлениями нужное напряжение, поставьте конденсатор параллельно клеммам мотор-редуктора что бы тот не создавал высокочастотных помех работе микропроцессору ESP8266.
Как видим из показаний мультиметра при присоединении мотор-редуктора напряжение питания микроконтроллера ESP8266 НЕ ИЗМЕНИЛОСЬ!
Зачем нужен СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ. Как использовать стабилизаторы напряжения
Знакомство со стабилитронами, расчет параметрического стабилизатора; использование интегральных стабилизаторов; конструкция простого тестера стабилитронов и другое.
| Наименование | AMS1117 | Kexin Промышленные | ||
| Описание | Линейный регулятор напряжения DC-DC с малым внутренним падением напряжения, выход 800мА, 3.3В, SOT-223 С управляемым или фиксированным режимом регулирования | |||
| AMS1117 Технический паспорт PDF (datasheet) : | ||||
| ||||
| Наименование | Richtek технологии | |
| Описание | Стабилизатор-преобразователь на нагрузку с током потребления 500мА, с малым падением напряжения, низким уровенем собственных шумов, сверхбыстродействующий, с защитой выхода по току и от короткого замыкания, CMOS LDO . | |
| RT9013 PDF Технический паспорт (datasheet) : | ||
| Наименование | Монолитные Power Systems | |
| Описание | 3А, 1.5MHz, 28В Step-Down конвертер | |
| (datasheet) : | ||
**Приобрести можно в магазине Your Cee
| Наименование | Монолитные Power Systems | |||
| Описание | 3A, от 4.75 Вольт до 23 Вольт, 340KHz, понижающий преобразователь | |||
| MP2307 Спецификация PDF (datasheet) : | ||||
| ||||
*Приобрести можно в магазине Your Cee
| Наименование | Во-первых компонентов Международной | |
| Описание | Простой понижающий стабилизатор-преобразователь питания 3A с внутренней частотой 150 кГц | |
| LM2596 Технический паспорт PDF (datasheet) : | ||
| Наименование | MC34063A | Крыло Шинг International Group |
| Описание | DC-DC управляемый преобразователь | |
| MC34063A Технический паспорт PDF (datasheet) : | ||
Двойной источник питания 9 В с использованием стабилитронов
Двойной источник питания 9 В незаменим для любителей электроники и технологов в настоящее время. Они обеспечивают простой, легкий и дешевый источник надежного источника постоянного тока. Итак, в этом проекте мы собираемся разработать простой двойной источник питания 9 В с использованием стабилитронов 9 В / 1 Вт.
Стабилитрон — это кремниевый полупроводниковый прибор, который позволяет току течь в прямом или обратном направлении. Стабилитрон состоит из специального сильно легированного p-n перехода, предназначенного для проведения в обратном направлении при достижении определенного заданного напряжения.Стабилитрон имеет точное напряжение обратного пробоя, при котором он начинает проводить ток и продолжает непрерывно работать в режиме обратного смещения без каких-либо повреждений.
Требуемое оборудование
Для сборки этого проекта вам потребуются следующие детали
[inaritcle_1] Принципиальная схемаРабочее объяснение
Ядром этой схемы является стабилитрон 9 В / 1 Вт. Здесь стабилитрон работает как регулятор напряжения.Входное напряжение питания 230 В подается на первичную обмотку трансформатора, которое понижает его до 12 В за счет взаимной индукции первичной и вторичной обмоток при поддержании частоты на уровне 50 Гц. После этого сигнал 12 В переменного тока проходит через мостовой выпрямитель (4 диода 1N4001), который преобразует сигнал переменного тока в пульсирующий сигнал постоянного тока.
Выходной сигнал постоянного тока затем проходит через сглаживающий конденсатор емкостью 250 мкФ, чтобы удалить оставшийся шум. Затем сигнал постоянного тока проходит через два стабилитрона, каждый из которых выдает регулируемое напряжение ± 9 В.Свойство иметь постоянное напряжение в области пробоя позволяет стабилитронам служить в качестве полезного регулятора напряжения для использования с низким током.
Приложения
- Обычно используется при тестировании небольших электронных проектов, таких как небольшие проекты DIY.
- Источники питания постоянного тока широко используются в низковольтных устройствах, таких как зарядные батареи, автомобильные приложения и другие низковольтные и слаботочные приложения.
Источник питания 9 В постоянного тока с использованием стабилитрона и транзистора
Этот источник питания 9 В постоянного тока использует стабилитрон и проходной транзистор , может использоваться для питания небольших цепей или электронных устройств, которые обычно используют батарею 9 В, что экономит нас. стоимость батареи на 9 вольт при использовании дома.
Чтобы лучше понять работу этого источника напряжения 9 В постоянного тока, рекомендуется сначала прочитать следующее руководство: Стабилизатор напряжения на стабилитроне, в котором объясняется работа и конструкция стабилизированного источника напряжения, в котором используется только стабилитрон.
Этот источник напряжения 9 В постоянного тока очень прост и может быть собран в очень небольшом пространстве.
Как работает блок питания 9 В постоянного тока?
Основными компонентами этой схемы являются стабилитрон, который используется в качестве опорного напряжения, и биполярный транзистор для усиления тока, подаваемого на нагрузку.Диоды трансформатора и выпрямителя позволяют получить на выводах электролитического конденсатора нерегулируемое напряжение приблизительно 16,5 вольт.
Источник питания 9 В постоянного тока с использованием стабилитрона и транзистора
При подключении стабилитрона 10 В (Z) к базе транзистора на эмиттере транзистора получается выходное напряжение 9,4 / 9,3 В: Vout = Vz — Vbe = 10 В — 0,6 В = 9,4 В постоянного тока, где Vbe — напряжение база-эмиттер биполярного транзистора. (0.От 6 до 0,7 В)
Светодиод (D3) указывает на то, что питание включено. Хотя транзистор, используемый в этой схеме, допускает максимальный ток в 1 ампер, рекомендуется, чтобы ток не превышал 500 мА.
Список компонентов источника питания 9 В постоянного тока
- 1 NTE128 NPN или аналогичный транзистор (Q1)
- 1 Стабилитрон 10 В, 1/2 Вт (Z)
- 2 1N4001 или аналогичные диоды (D1, D2)
- 1 красный или зеленый светодиод (D3)
- 1 резистор 150 Ом, 1/2 Вт (R1)
- резистор 1680 Ом, 1 / 4Вт (R2)
- 1 Электролитический конденсатор 2200 мкФ / 25 В (C)
- 1120/240 В переменного тока к трансформатору с центральным ответвлением на 24 В переменного тока, 500 мА (трансформатор 18 В можно использовать без проблем) (T1)
Вам также может понравиться: Цепь преобразователя постоянного тока с 12 В на 9 В
Стекло DO 35 1N5239B 0 5 Вт Стабилитрон 9 В
Описание товара
Характеристики
.Кремниевые планарные силовые стабилитроны
. Стандартный допуск напряжения стабилитрона составляет 5%. Добавьте суффикс «A» для допуска 3%. Другие значения напряжения стабилитрона и допуски доступны по запросу.
. Эти диоды также доступны в корпусе MELF с обозначением типа от ZM5225 до ZM5267
.Механические характеристики
. Кейс: JEDEC DO-35 Glass Case
. Вес: прибл. 0,13 г
Электрические характеристики
Упаковка и доставка
Лента и упаковка коробки
| Упаковка | Кол-во в коробке (шт) | Размер ленты (мм) | Размер коробки (мм) | Размер коробки (мм) | Кол-во в коробке (шт) | Масса брутто (кг) |
| ДО-41 | 5000 | 52 | 255 * 80 * 140 | 430 * 280 * 310 | 50000 | 17 |
| ДО-15 | 3000 | 52 | 255 * 80 * 140 | 430 * 280 * 310 | 30000 | 14 |
| ДО-27 | 1000 | 52 | 255 * 80 * 140 | 430 * 280 * 310 | 10000 | 12 |
Р-6 | 500 | 52 | 255 * 80 * 140 | 430 * 280 * 350 | 5000 | 11 |
Фото упаковки
Служба доставки
1.Мы отправим Ваш заказ в течение 7-15 рабочих дней после подтверждения заказа.
2. Мы можем отправить товар через ваш счет доставки в соответствии с вашими инструкциями.
наши сервисы
1. Бесплатный образец.
2. CY / MIC / OEM.
3. Условия оплаты: 100% TT перед отгрузкой на условиях FOB.
30% предоплата TT, 70% TT против копии BL на условиях C&F.
4. Что касается заявленной стоимости при таможенном оформлении, мы с радостью прислушаемся к Вашим пожеланиям, просто сообщите нам об этом при оформлении заказа.
Информация о компании
Changzhou Trustec Co., Ltd
Changzhou Changyuan Electronics Co., Ltd
Профессиональный и ведущий производитель диодов в Китае с сертификатами ROHS и ISO9001: 2008.
Продукция: кремниевый диод, переключающий диод, высокоэффективный диод, триггерный диод, диод Шоттки,
SMD диод, диод энергосберегающей лампы и импульсный диод источника питания.
Производственная мощность: 300000000 штук диодов в месяц.
Высшее качество: OEM для Good-ark electronic, Star Sea electronic и сотрудничество с Pentium Electric, NVC, TCL, Honeywell Lonon и т. Д.
Хорошо отлаженные мастерские
Прецизионное производственное и испытательное оборудование
часто задаваемые вопросы
Q1: У вас есть тестовая комната?
Да, у нас есть профессиональные сотрудники, которые проведут различные тесты на обнаружение и срок службы каждой партии диодов,
и специальное имитационное испытательное оборудование, предназначенное для светотехнической промышленности.
Q2: Каково ваше время выполнения заказа?
1. Для стандартной диодной и стандартной печати и упаковки, отгрузка в течение 3 дней.
2. Для специальной печати или упаковки в первый раз нормальное время выполнения заказа составляет 15 дней.
3. Если количество заказа велико, мы надеемся, что клиенты разместят заказ за 15 дней.
Q3: Могут ли клиенты предоставить логотип самостоятельно?
Мы можем печатать по образцам, предоставленным клиентами, если им нужны особые требования,
, но время доставки будет больше из-за дополнительного времени на изготовление печатной формы и упаковочного материала.
Q4: Почему стоит выбрать сотрудничество с CY?
1. Ежемесячная производственная мощность до 300 миллионов штук и короткие сроки поставки.
2. Завод и продукция проходят сертификацию ISO9001: 2008, вся продукция соответствует требованиям RoHS.
3.Export команда с 8-летним профессиональным опытом экспорта может удовлетворить различные требования клиентов.
4. OEM для Good-ark electronic, Star Sea electronic и сотрудничать с перечисленными компаниями NVC, TCL и т. Д.
Дешевые стабилитроны 9 В, найдите 3 стабилитрона 9 В на сайте Alibaba.com
Дешевые стабилитроны 3 9 В, найдите 3 стабилитрона 9 В в сети на сайте Alibaba.comZener Diode Kit, Ltvystore 1/2 Вт 0,5 Вт 1206 Набор стабилитронов SMD 3 В 3,3 В 3,6 В 4,3 В 4,7 В 5,1 В 5,6 В 6,2 В 6,8 В 7,5 В 9,1 В 10 В 15 В 20 В 27 В 30 В 33 В 36 В 43 В 51 В
8,99
Стабилитроны 3,9 В 5% 150 мВт FLT LD 0,8 x1,6 мм
299,00
500 шт. 6,9-7,2 В трубка регулятора напряжения с осевыми выводами стабилитроны
8.66
500 шт. Трубки стабилизации напряжения Стабилитроны 7,5-7,9 В
11,79
2500 шт ZMM9V1 9,1 В 5 мА Стабилитроны для поверхностного монтажа SMD SMT
18,17 долл. США
Комплект стабилитронов, разн. Набор комплектов (3,3 В / 3,6 В / 3,9 В / 4,3 В / 4,7 В / 5,1 В / 5,6 В / 6,2 В / 6,8 В / 7,5 В), диапазон 1N4728 ~ 1N4737, упаковка 200 шт., Ltvystore
10,99
500 шт. HZ9C1 DC 8.9-9.3V 1/2 Вт трубки регулятора осевые стабилитроны
6.78
Стабилитроны 12 В 200 мВт
4,01
2500 шт ZMM9V1 9,1 В 5 мА SMD Стабилитроны для поверхностного монтажа
18,12
500 шт HZ9A2 DC 7,9-8,3 В 1/2 Вт Регулирующие трубки
9.7000 Осевые стабилитроны
Стабилитроны 3,6 В 0,5 Вт Стабилитрон (100 штук)6,00
100 шт. 1/2 Вт постоянного тока 9,1 В стабилитроны Новые
4,59
Надоело искать поставщиков? Попробуйте запрос предложений! | Запрос коммерческого предложения
Настройка обработки апелляций
|
Стабилитроны Диод Стабилитрон Dual Com Anode 12V 250mW 3Pin (100 штук)
60.00
500 шт. HZ4B1 DC 3,7–3,9 В 1/2 Вт Трубки регулятора Осевые стабилитроны
6,78
500 шт. 3,9 В 1/2 Вт электронные стабилитроны стабилитроны
6,96
Magentoo (TM) 500 шт. -4,9 В 1/2 Вт Трубки регулятора Осевые стабилитроны
6,71
1SMB5915BT3: ПЛАСТИКОВЫЕ ДИОДЫ ЗЕНЕРА НА ПОВЕРХНОСТИ 3 ВАТТА 3,3.200 ВОЛЬТА
1,85 — 2,0 долл. США / шт
500 шт. Трубки регулятора Осевые стабилитроны
6.78
500 шт HZ9B1 DC 8,3-8,7 В 1/2 Вт Трубки регулятора Осевые стабилитроны
6,71
Стабилитроны 200 МВт 12 В НЧ
4,01
Стабилитроны ZENER DIODE (100 шт.) ДИОД (50 шт.)
18,20
Стабилитроны ZENER DIODE (5 шт.)
4,90
Стабилитроны ZENER DIODE (1 шт.)
4,78
Стабилитроны ZENER DIODE (100002 шт.) 60003 шт.80
500 шт. HZ9B3 DC 8,7-9,1 В 1/2 Вт Трубки регулятора Осевые стабилитроны
6,79
500 шт. HZ9B2 DC 8,5-8,9 В 1/2 Вт Трубки стабилизатора Осевые стабилитроны
6,78
4,03
Стабилитроны ZENER DIODE
231,00
СИДЫ (R) 1/2 Вт 3,3 В в стеклянном герметичном корпусе Стабилитроны DIP 100 шт.
4,27
Вас также могут заинтересовать:
изображения, новости, мнения, видео или информация, размещенные на этой веб-странице (за исключением всей интеллектуальной собственности, принадлежащей Alibaba Group на этой веб-странице), загружаются зарегистрированными членами Alibaba.Если вы подозреваете какое-либо несанкционированное использование ваших прав интеллектуальной собственности на этой веб-странице, сообщите нам об этом по следующему адресу: [email protected].
Схемы стабилизатора напряжения с использованием транзистора и стабилитрона
В этой статье мы подробно обсудим, как создать индивидуальные схемы транзисторного регулятора напряжения в фиксированных режимах, а также в переменных режимах.
Все цепи линейного источника питания, которые предназначены для получения стабилизированного постоянного напряжения и тока на выходе, в основном включают в себя транзисторные каскады и стабилитроны для получения требуемых регулируемых выходов.
Эти схемы, использующие дискретные части, могут быть в форме постоянно фиксированного или постоянного напряжения или стабилизированного регулируемого выходного напряжения.
Простейший регулятор напряжения
Вероятно, самым простым типом стабилизатора напряжения является стабилитрон шунтирующего стабилизатора, который работает с использованием базового стабилитрона для регулирования, как показано на рисунке ниже.
Стабилитроны имеют номинальное напряжение, эквивалентное предполагаемому выходному напряжению, которое может точно соответствовать желаемому выходному значению.
Пока напряжение питания ниже номинального значения напряжения стабилитрона, он показывает максимальное сопротивление в диапазоне многих МОм, позволяя питанию проходить без ограничений.
Однако в момент, когда напряжение питания увеличивается сверх номинального значения «напряжения стабилитрона», происходит значительное падение его сопротивления, в результате чего перенапряжение шунтируется на землю через него, пока напряжение питания не упадет или не достигнет уровня напряжения стабилитрона. .
Из-за этого внезапного шунтирования напряжение питания падает и достигает значения стабилитрона, что вызывает повторное увеличение сопротивления стабилитрона.Затем цикл быстро продолжается, обеспечивая стабилизацию подачи на номинальном значении стабилитрона и никогда не позволяя ему превышать это значение.
Чтобы получить указанную выше стабилизацию, входное напряжение должно быть немного выше, чем требуемое стабилизированное выходное напряжение.
Избыточное напряжение выше значения стабилитрона вызывает срабатывание внутренних «лавинных» характеристик стабилитрона, вызывая мгновенный эффект шунтирования и падение напряжения питания до тех пор, пока оно не достигнет номинального значения стабилитрона.
Это действие продолжается бесконечно, обеспечивая фиксированное стабилизированное выходное напряжение, эквивалентное номинальному значению стабилитрона.
Преимущества стабилизатора напряжения на стабилитроне
Стабилитроны очень удобны там, где требуется стабилизация постоянного напряжения при малом токе.
Стабилитроны легко настраиваются и могут использоваться для получения достаточно точного стабилизированного выходного сигнала при любых обстоятельствах.
Для настройки каскада стабилизатора напряжения на основе стабилитрона требуется только один резистор, и его можно быстро добавить в любую схему для достижения желаемых результатов.
Недостатки стабилизаторов стабилитрона
Хотя источник питания со стабилизацией стабилитрона — это быстрый, простой и эффективный метод достижения стабилизированного выхода, он имеет несколько серьезных недостатков.
- Выходной ток низкий, что может поддерживать высокие токовые нагрузки на выходе.
- Стабилизация возможна только при малых перепадах входа / выхода. Это означает, что входное напряжение не может быть слишком высоким, чем требуемое выходное напряжение. В противном случае сопротивление нагрузки может рассеять огромное количество энергии, что сделает систему очень неэффективной.
- Работа стабилитрона обычно связана с генерацией шума, который может критически повлиять на работу чувствительных схем, таких как конструкции усилителей Hi-Fi, и других подобных уязвимых приложений.
Использование «усиленного стабилитрона»
Это версия с усиленным стабилитроном, в которой используется BJT для создания переменного стабилитрона с улучшенными возможностями управления мощностью.
Давайте представим, что R1 и R2 имеют одинаковое значение., Что создаст достаточный уровень смещения для базы BJT и позволит BJT работать оптимально.Поскольку минимальное требование к прямому напряжению базового эмиттера составляет 0,7 В, BJT будет проводить и шунтировать любое значение, превышающее 0,7 В или самое большее 1 В, в зависимости от конкретных характеристик используемого BJT.
Таким образом, выход будет стабилизирован приблизительно на уровне 1 В. Выходная мощность этого «усиленного переменного стабилитрона» будет зависеть от номинальной мощности BJT и номинала нагрузочного резистора.
Однако это значение можно легко изменить или отрегулировать до другого желаемого уровня, просто изменив значение R2.Или проще заменив R2 на горшок. Диапазон потенциалов потенциометра R1 и R2 может составлять от 1 кОм до 47 кОм, чтобы получить плавно регулируемый выходной сигнал от 1 В до уровня питания (максимум 24 В). Для большей точности вы можете применить следующую формулу делителя напряжения:
Выходное напряжение = 0,65 (R1 + R2) / R2
Недостаток стабилитрона
Еще раз, недостатком этой конструкции является высокое рассеивание, которое увеличивает пропорционально увеличивается разница между входом и выходом.
Чтобы правильно установить значение резистора нагрузки в зависимости от выходного тока и входного питания, можно соответствующим образом применить следующие данные.
Предположим, что требуемое выходное напряжение составляет 5 В, требуемый ток — 20 мА, а вход питания — 12 В. Тогда, используя закон Ома, мы имеем:
Нагрузочный резистор = (12-5) / 0,02 = 350 Ом
мощность = (12-5) x 0,02 = 0,14 Вт или просто 1/4 Вт.
Схема регулятора последовательного транзистораПо сути, последовательный стабилизатор, который также называется последовательным транзистором, представляет собой переменное сопротивление, создаваемое с помощью транзистора, подключенного последовательно с одной из линий питания и нагрузкой.
Сопротивление транзистора току автоматически регулируется в зависимости от выходной нагрузки, так что выходное напряжение остается постоянным на желаемом уровне.
В цепи последовательного регулятора входной ток должен быть немного больше, чем выходной ток. Эта небольшая разница — единственная величина тока, которая используется схемой регулятора самостоятельно.
Преимущества последовательного регулятора
Основным преимуществом схемы последовательного регулятора по сравнению с регулятором шунтового типа является его лучшая эффективность.
Это приводит к минимальному рассеянию мощности и потерям из-за тепла. Из-за этого большого преимущества последовательные транзисторные стабилизаторы очень популярны в приложениях для регуляторов напряжения большой мощности.
Однако этого можно избежать там, где требования к мощности очень низкие или где эффективность и тепловыделение не входят в число критических проблем.
Обычно последовательный регулятор может просто включать стабилитрон, нагружая буферную схему эмиттерного повторителя, как указано выше.
Вы можете найти единичное усиление напряжения всякий раз, когда используется каскад эмиттерного повторителя. Это означает, что когда к его базе применяется стабилизированный вход, мы обычно также получаем стабилизированный выход и от эмиттера.
Поскольку мы можем получить более высокий коэффициент усиления по току от эмиттерного повторителя, можно ожидать, что выходной ток будет намного выше по сравнению с применяемым базовым током.
Следовательно, даже если базовый ток составляет около 1 или 2 мА в каскаде стабилитрона, который также становится потребляемым током покоя конструкции, выходной ток 100 мА может быть доступен на выходе.
Входной ток складывается с выходным током вместе с 1 или 2 мА, используемыми стабилитроном, и по этой причине достигается выдающийся КПД.
Учитывая, что входной источник питания схемы достаточно рассчитан для достижения ожидаемого выходного напряжения, выход может практически не зависеть от уровня входного питания, поскольку он напрямую регулируется базовым потенциалом Tr1.
Стабилитрон и развязывающий конденсатор создают идеально чистое напряжение на базе транзистора, которое воспроизводится на выходе, создавая напряжение практически без шума.
Это позволяет схемам этого типа выдавать выходные сигналы с удивительно низкой пульсацией и шумом без использования огромных сглаживающих конденсаторов, а также с диапазоном тока, который может достигать 1 А или даже больше.
Что касается уровня выходного напряжения, он может не быть в точности равным подключенному напряжению стабилитрона. Это связано с тем, что между выводами базы и эмиттера транзистора существует падение напряжения примерно 0,65 В.
Это падение, следовательно, необходимо вычесть из значения напряжения стабилитрона, чтобы можно было достичь минимального выходного напряжения схемы.
Это означает, что если значение стабилитрона составляет 12,7 В, то выход на эмиттере транзистора может быть около 12 В, или, наоборот, если желаемое выходное напряжение составляет 12 В, то напряжение стабилитрона должно быть выбрано равным 12,7 В.
Регулирование этой схемы последовательного регулятора никогда не будет идентично регулированию схемы стабилитрона, потому что эмиттерный повторитель просто не может иметь нулевое выходное сопротивление.
И падение напряжения в каскаде должно незначительно увеличиваться в ответ на увеличение выходного тока.
С другой стороны, хорошего регулирования можно ожидать, когда ток стабилитрона, умноженный на коэффициент усиления по току транзистора, достигает как минимум 100-кратного ожидаемого максимального выходного тока.
Сильноточный регулятор серии с транзисторами Дарлингтона
Для точного достижения этого часто подразумевается, что необходимо использовать несколько транзисторов, может быть 2 или 3, чтобы мы могли достичь удовлетворительного усиления на выходе.
Основная схема с двумя транзисторами, использующая пару Дарлингтона с эмиттерным повторителем, указанная на следующих рисунках, демонстрирует технику применения 3 BJT в конфигурации с эмиттерным повторителем Дарлингтона.
Обратите внимание, что включение пары транзисторов приводит к более высокому падению напряжения на выходе, примерно 1,3 В, через базу 1-го транзистора к выходу.
Это связано с тем, что на каждом из транзисторов снижено примерно 0,65 Вольт. Если рассматривать схему с тремя транзисторами, это может означать падение напряжения чуть ниже 2 В на базе 1-го транзистора и выходе и так далее.
Стабилизатор напряжения с общим эмиттером и отрицательной обратной связью
Хорошая конфигурация иногда наблюдается в конкретных конструкциях, имеющих пару усилителей с общим эмиттером, со 100-процентной чистой отрицательной обратной связью.
Эта установка показана на следующем рисунке.
Несмотря на то, что каскады с общим эмиттером обычно имеют значительную степень усиления по напряжению, в данном случае это может быть не так.
Это происходит из-за 100% отрицательной обратной связи, которая возникает между коллектором выходного транзистора и эмиттером транзистора драйвера. Это позволяет усилителю достичь коэффициента усиления, равного единице.
Преимущества регулятора с общим эмиттером и обратной связью
Эта конфигурация работает лучше по сравнению с регуляторами на основе эмиттерного повторителя с парой Дарлингтона из-за меньшего падения напряжения на входных / выходных клеммах.
Падение напряжения, достигнутое в этих конструкциях, составляет всего около 0,65 В, что способствует большей эффективности и позволяет схеме работать эффективно независимо от того, превышает ли нестабилизированное входное напряжение всего на несколько сотен милливольт ожидаемое выходное напряжение.
Разрядник батарей с использованием цепи последовательного регулятора
Указанная схема отсоединения батарей является функциональной иллюстрацией конструкции, построенной с использованием стандартного последовательного регулятора.
Модель разработана для всех приложений, работающих от 9 В постоянного тока с максимальным током не более 100 мА.Это не подходит для устройств, требующих относительно большей силы тока.
T1 — это трансформатор 12–0–12 вольт 100 мА, который обеспечивает изолированную защитную изоляцию и понижение напряжения, в то время как его вторичная обмотка с центральным ответвлением управляет основным двухтактным выпрямителем с фильтрующим конденсатором.
Без нагрузки на выходе будет около 18 вольт постоянного тока, которое может упасть примерно до 12 вольт при полной нагрузке.
Схема, которая работает как стабилизатор напряжения, на самом деле представляет собой базовую конструкцию последовательного типа, включающую R1, D3 и C2 для получения регулируемого номинального выходного напряжения 10 В.Ток стабилитрона колеблется от 8 мА без нагрузки до 3 мА при полной нагрузке. Рассеивание, создаваемое в результате R1 и D3, минимально.
Эмиттерный повторитель на паре Дарлингтона, образованный TR1 и TR2, можно увидеть сконфигурированным как выходной буферный усилитель, обеспечивающий усиление по току около 30 000 при полном выходе, в то время как минимальное усиление составляет 10 000.
На этом уровне усиления, когда устройство работает с использованием 3 мА при токе полной нагрузки, и минимальное усиление i почти не демонстрирует отклонения в падении напряжения на усилителе даже при колебаниях тока нагрузки.
Реальное падение напряжения на выходном усилителе составляет приблизительно 1,3 В, а при умеренном входном напряжении 10 В это дает на выходе примерно 8,7 Вольт.
Это выглядит почти равным указанным 9 В, учитывая тот факт, что даже настоящая 9-вольтовая батарея может показывать колебания от 9,5 В до 7,5 В в течение периода эксплуатации.
Добавление ограничения тока к последовательному регулятору
Для регуляторов, описанных выше, обычно становится важным добавить защиту от короткого замыкания на выходе.
Это может быть необходимо для обеспечения хорошего регулирования при низком выходном сопротивлении. Поскольку источник питания имеет очень низкий импеданс, в случае случайного короткого замыкания на выходе может пройти очень высокий выходной ток.
Это может привести к немедленному сгоранию выходного транзистора и некоторых других деталей. Типичный предохранитель может просто не обеспечить достаточной защиты, потому что повреждение, вероятно, произойдет быстро, даже до того, как предохранитель может среагировать и сработать.
Самый простой способ реализовать это, возможно, добавив в схему ограничитель тока. Это включает в себя дополнительные схемы без какого-либо прямого влияния на производительность конструкции в нормальных рабочих условиях.
Однако ограничитель тока может привести к быстрому падению выходного напряжения, если подключенная нагрузка пытается потреблять значительный ток.
На самом деле выходное напряжение снижается так быстро, что, несмотря на наличие короткого замыкания на выходе, ток, доступный от цепи, немного превышает указанный максимальный номинал.
Результат схемы ограничения тока подтвержден приведенными ниже данными, которые отображают выходное напряжение и ток с учетом постепенно снижающегося импеданса нагрузки, полученного с помощью предлагаемого блока Battery Eliminator.
Схема ограничения тока работает с использованием только пары элементов; R2 и Tr3. Его реакция на самом деле настолько быстрая, что она просто исключает все возможные риски короткого замыкания на выходе, тем самым обеспечивая отказоустойчивую защиту выходных устройств.Работу ограничения тока можно понять, как описано ниже.
R2 подключен последовательно с выходом, что приводит к тому, что напряжение, развиваемое на R2, пропорционально выходному току. При выходном потреблении, достигающем 100 мА, напряжения, создаваемого на R2, будет недостаточно для срабатывания на Tr3, поскольку это кремниевый транзистор, для включения которого требуется минимальный потенциал 0,65 В.
Однако, когда выходная нагрузка превышает предел 100 мА, он генерирует достаточный потенциал на T2, чтобы надлежащим образом включить Tr3 в режим проводимости.TR3, в свою очередь, вызывает протекание некоторого тока f к Trl через отрицательную шину питания через нагрузку.
Это приводит к некоторому снижению выходного напряжения. Дальнейшее увеличение нагрузки приводит к пропорциональному увеличению потенциала на R2, заставляя Tr3 включаться еще сильнее.
Это, следовательно, позволяет смещать больший ток в сторону Tr1 и отрицательную линию через Tr3 и нагрузку. Это действие дополнительно приводит к пропорциональному увеличению падения выходного напряжения.
Даже в случае короткого замыкания на выходе Tr3, вероятно, будет сильно смещен в проводимость, заставляя выходное напряжение упасть до нуля, гарантируя, что выходной ток никогда не превысит отметку 100 мА.
Настольный источник питания с регулируемым напряжением
Источники питания с регулируемым напряжением работают по тому же принципу, что и стабилизаторы постоянного напряжения, но они оснащены потенциометром, который обеспечивает стабилизированный выход с переменным диапазоном напряжения.
Эти схемы лучше всего подходят в качестве настольных и мастерских источников питания, хотя их также можно использовать в приложениях, требующих различных регулируемых входов для анализа. Для таких работ потенциометр источника питания действует как предустановленный элемент управления, который можно использовать для настройки выходного напряжения источника питания в соответствии с желаемыми регулируемыми уровнями напряжения.
На рисунке выше показан классический пример схемы регулируемого стабилизатора напряжения, которая обеспечивает плавно регулируемый стабилизированный выход от 0 до 12 В.
Основные характеристики
- Максимальный диапазон тока ограничен 500 мА, хотя его можно увеличить до более высоких уровней путем соответствующей модернизации транзисторов и трансформатора.
- Конструкция обеспечивает очень хорошее регулирование шума и пульсаций, которые могут быть менее 1 мВ.
- Максимальная разница между входным питанием и регулируемым выходом не более 0,3 В даже при полной выходной нагрузке.
- Регулируемый источник переменного тока идеально подходит для тестирования почти всех типов электронных проектов, требующих высококачественных регулируемых источников питания.
Как это работает
В этой конструкции мы видим схему делителя потенциала, включенную между выходным каскадом стабилитрона и входным буферным усилителем. Этот потенциальный делитель создается VR1 и R5. Это позволяет отрегулировать рычаг ползунка VR1 от минимального 1,4 В, когда он находится рядом с основанием своей дорожки, до уровня стабилитрона 15 В, когда он находится в наивысшей точке своего диапазона регулировки.
На каскаде выходного буфера падает примерно 2 вольта, что позволяет диапазон выходного напряжения от 0 до примерно 13 В.При этом верхний диапазон напряжения подвержен частичным допускам, таким как допуск 5% для напряжения стабилитрона. Поэтому оптимальное выходное напряжение может быть чуть выше 12 вольт.
Несколько типов эффективных схем защиты от перегрузки могут быть очень важны для любого настольного источника питания. Это может быть важно, поскольку выход может быть уязвим для случайных перегрузок и коротких замыканий.
В данной конструкции мы используем довольно простое ограничение тока, определяемое Trl и связанными с ним элементами.Когда устройство работает в нормальных условиях, напряжение, создаваемое на резисторе R1, который подключен последовательно с выходом питания, слишком мало для того, чтобы привести Trl в состояние проводимости.
В этом сценарии схема работает нормально, за исключением небольшого падения напряжения, создаваемого резистором R1. Это практически не влияет на эффективность регулирования агрегата.
Это потому, что каскад R1 предшествует схеме регулятора. В случае перегрузки потенциал, наведенный на R1, возрастает примерно до 0.65 вольт, что заставляет Tr1 включаться за счет базового тока, полученного из разности потенциалов, генерируемой на резисторе R2.
Это приводит к тому, что R3 и Tr 1 втягивают значительное количество тока, что приводит к значительному увеличению падения напряжения на R4 и снижению выходного напряжения.
Это действие мгновенно ограничивает выходной ток до максимального значения от 550 до 600 мА, несмотря на короткое замыкание на выходе.
Так как функция ограничения тока ограничивает выходное напряжение практически до 0 В.
R6 устроен как нагрузочный резистор, который в основном предотвращает слишком низкий выходной ток и невозможность нормальной работы буферного усилителя. C3 позволяет устройству достичь отличного переходного отклика.
Недостатки
Как и в любом типичном линейном регуляторе, рассеиваемая мощность в Tr4 определяется выходным напряжением и током и максимальна при регулировке потенциометра для более низких выходных напряжений и более высоких выходных нагрузок.
В наиболее серьезных обстоятельствах на Tr4 может быть наведено 20 В, что приведет к протеканию через него тока около 600 мА.Это приводит к рассеиваемой мощности на транзисторе около 12 Вт.
Чтобы выдерживать это длительное время, устройство должно быть установлено на довольно большом радиаторе. VR1 может быть установлен с большой ручкой управления с калиброванной шкалой, отображающей маркировку выходного напряжения.
Список деталей
- Резисторы. (Все 1/3 ватта 5%).
- R1 1,2 Ом
- R2 100 Ом
- R3 15 Ом
- R4 1k
- R5 470 Ом
- R6 10k
- VR1 4.7k линейный углерод
- Конденсаторы
- C1 2200 мкФ 40V
- C2 100 мкФ 25V
- C3 330 нФ
- Полупроводники
- Tr1 BC108
- Tr2 BC107
- Tr3 BFY51
- Tr22 Tr22
- D4 1N4002 (4 шт.)
- D5 BZY88C15V (15 В, стабилитрон 400 мВт)
- Трансформатор
- T1 Стандартная первичная сеть, 17 или 18 В, 1 А
- вторичная
- Переключатель
- S1 D.ТИХООКЕАНСКОЕ СТАНДАРТНОЕ ВРЕМЯ. ротационная сеть или тумблер
- Разное
- Корпус, выходные разъемы, печатная плата, сетевой шнур, провод, припой
- и т. д.
Как остановить перегрев транзистора при более высоких дифференциалах входа / выхода
Тип проходного транзистора Регуляторы, как описано выше, обычно сталкиваются с ситуацией чрезвычайно высокого рассеяния, возникающего из последовательного транзистора стабилизатора, когда выходное напряжение намного ниже, чем входное напряжение..
Каждый раз, когда высокий выходной ток приводится в действие при низком напряжении (TTL), возможно, критически важно использовать охлаждающий вентилятор на радиаторе. Возможно, серьезной иллюстрацией может быть сценарий блока источника, рассчитанного на обеспечение 5 ампер через 5 и 50 вольт.
Блоки этого типа обычно имеют нерегулируемое питание 60 вольт. Представьте, что это конкретное устройство должно обеспечивать питание цепей TTL во всем номинальном токе. Последовательный элемент в схеме должен в этой ситуации рассеивать 275 Вт!
Затраты на обеспечение достаточного охлаждения, по-видимому, объясняются только ценой последовательного транзистора.В случае, если падение напряжения на транзисторе регулятора может быть ограничено до 5,5 В, независимо от предпочтительного выходного напряжения, рассеивание может быть существенно уменьшено на приведенном выше рисунке, это может быть 10% от его начального значения.
Этого можно добиться, используя три полупроводниковые детали и пару резисторов (рис. 1). Вот как это работает: тиристор Thy может нормально проводить через R1.
Тем не менее, как только падение напряжения на T2 — серийный регулятор выходит за пределы 5.5 вольт, T1 начинает проводить, в результате чего тиристор «открывается» при последующем переходе через ноль на выходе мостового выпрямителя.
Эта конкретная рабочая последовательность постоянно контролирует заряд, подаваемый через конденсатор фильтра C1, чтобы нерегулируемое питание было зафиксировано на 5,5 В выше регулируемого выходного напряжения. Значение сопротивления, необходимое для R1, определяется следующим образом:
R1 = 1,4 x V сек — (V мин + 5) / 50 (результат будет в кОм)
, где Vsec указывает вторичное среднеквадратичное значение. напряжение трансформатора, а Vmin означает минимальное значение регулируемого выхода.
Тиристор должен выдерживать пиковые пульсации тока, а его рабочее напряжение должно составлять минимум 1,5 В сек . Транзистор последовательного регулятора должен быть рассчитан на поддержку максимального выходного тока, I max , и должен быть установлен на радиаторе, где он может рассеивать 5,5 x I сек Вт.
Получение фиксированного напряжения от транзисторного регулятора
Используя всего один транзистор и несколько стабилитронов, вы можете получить различные напряжения в диапазоне от 5 В до 10 В от источника питания 12 В.На приведенной ниже схеме и диаграмме показано, как можно настроить транзистор, стабилитрон и резистор смещения для реализации простой схемы транзисторного стабилизатора.
Заключение
В этом посте мы узнали, как построить простые схемы линейного регулятора напряжения, используя последовательно проходной транзистор и стабилитрон. Источники питания с линейной стабилизацией предоставляют нам довольно простые варианты создания фиксированных стабилизированных выходов с использованием минимального количества компонентов.
В таких конструкциях в основном транзистор NPN конфигурируется последовательно с положительной входной линией питания в режиме общего эмиттера.Стабилизированный выход получается через эмиттер транзистора и отрицательную линию питания.
База транзистора сконфигурирована со схемой стабилитронного зажима или регулируемым делителем напряжения, который гарантирует, что напряжение на стороне эмиттера транзистора точно повторяет потенциал базы на выходе эмиттера транзистора.
Если нагрузка представляет собой сильноточную нагрузку, транзистор регулирует напряжение на нагрузке, вызывая увеличение ее сопротивления, и, таким образом, гарантирует, что напряжение на нагрузке не превышает заданное фиксированное значение, установленное его базовой конфигурацией.
Схема транзисторного регулятора 5 В
.