Zastosowanie zintegrowanych stabilizatorów napięcia KR142. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ochronniki przeciwprzepięciowe

 Komentarze do artykułu

Mikroukłady serii KR142 znalazły szerokie zastosowanie w projektach radioamatorskich. Wszystkie mają niemal identyczną konstrukcję i zawierają wbudowane urządzenie zabezpieczające obwód obciążenia. Różnią się jedynie maksymalnym prądem wyjściowym i znamionowym napięciem wyjściowym, które przyjmuje jedną z wartości: 5, 6, 9, 12, 15, 20, 24 i 27 V.

Przedstawiamy Państwu wybór obwodów różnych stabilizatorów napięcia wykonanych przy użyciu tych mikroukładów.

Stabilizator napięcia chroniony przed uszkodzeniem kondensatorów przez prąd rozładowania

Jeśli w obwodzie wyjściowym MV znajduje się duży kondensator, czasami konieczne jest podjęcie działań w celu ochrony mikroukładu, to znaczy zapobiegania rozładowaniu kondensatora przez jego obwody. Faktem jest, że kondensatory o pojemności do 10 µF i większej, stosowane zwykle w obwodach zasilających urządzenia, mają małą rezystancję wewnętrzną, dlatego w przypadku awaryjnego zamknięcia określonego obwodu urządzenia, pojawia się impuls prądowy, którego wartość może osiągnąć dziesiątki amperów. I choć impuls ten jest bardzo krótkotrwały, jego energia może wystarczyć do zniszczenia mikroukładu. Energia impulsu zależy od pojemności kondensatora, napięcia wyjściowego i szybkości jego spadku. Aby chronić mikroukład przed uszkodzeniem w takich przypadkach, stosuje się diody. W urządzeniu wykonanym w sposób pokazany na rys. Na schemacie 2.10 dioda VD1 chroni mikroukład DA1 przed prądem rozładowania kondensatora C2, a dioda VD2 chroni przed prądem rozładowania kondensatora C3 w przypadku zwarcia na wejściu CH.

Najbardziej odpowiednie do zastosowania w stabilizatorach są kondensatory z tlenku tantalu, które mają (oczywiście przy wymaganej pojemności) niską impedancję nawet przy wysokich częstotliwościach: tutaj kondensator tantalowy o pojemności 1 μF jest odpowiednikiem kondensatora z tlenku glinu o pojemności około 25 μF.

SN z przełączaniem stopniowym

Funkcje elementu „przełączającego” w tym urządzeniu pełni tranzystor VT1 (ryc. 2.11). W momencie włączenia zasilania kondensator C3 zaczyna się ładować, więc tranzystor jest otwarty i omija dolne ramię dzielnika R1, R2. Gdy kondensator jest ładowany przez rezystor R3, tranzystor zamyka się, napięcie na pinie 8 DA1, a tym samym na wyjściu urządzenia, wzrasta, a po pewnym czasie napięcie wyjściowe osiąga określony poziom. Czas ustalenia napięcia wyjściowego zależy od stałej czasowej obwodu R3, C3.

MV o zwiększonej stabilności napięcia wyjściowego

Jak widać ze schematu na ryc. 2.12, różnica między tym CH a wcześniej omówionymi (z wyjątkiem braku diod ochronnych i kondensatora C3) polega na zastąpieniu rezystora R2 diodą Zenera VD1. Ten ostatni utrzymuje bardziej stabilne napięcie na pinie 8 układu DA1, a tym samym dodatkowo zmniejsza wahania napięcia na obciążeniu. Wadą urządzenia jest brak możliwości płynnej regulacji napięcia wyjściowego (można to zmienić jedynie wybierając diodę Zenera VD1).

SN z napięciem wyjściowym regulowanym od 0 do 10 V

Na ryc. Rysunek 2.13 przedstawia schemat urządzenia, którego napięcie wyjściowe można regulować w zakresie od 0 do 10 V. Wymaganą wartość ustawia się za pomocą rezystora zmiennego R2. Gdy jego silnik jest zamontowany w dolnym (zgodnie ze schematem) położeniu (rezystor jest całkowicie usunięty z obwodu), napięcie na pinie 8 DA1 ma ujemną polaryzację, dlatego napięcie wyjściowe CH wynosi 0.

Gdy suwak tego rezystora przesuwa się w górę, napięcie ujemne na pinie 8 układu scalonego maleje i przy pewnym oporze staje się równe napięciu wyjściowemu mikroukładu. Wraz ze wzrostem rezystancji rezystora napięcie wyjściowe CH wzrasta od 0 do wartości maksymalnej. Wadą obwodu jest konieczność stosowania zewnętrznego źródła napięcia -10 V.

CH z zewnętrznymi tranzystorami sterującymi

Mikroukłady 142EN5, 142EN8, 142EN9 w zależności od typu mogą dostarczać do obciążenia prąd o natężeniu do 1,5...3 A. Jednak ich praca z maksymalnym prądem obciążenia jest niepożądana, gdyż wymaga stosowania efektywnych radiatorów (dopuszczalna temperatura pracy kryształu jest niższa niż w przypadku większości tranzystorów mocy). W takich przypadkach można ułatwić działanie mikroukładu, podłączając do niego zewnętrzny tranzystor sterujący.

Schemat ideowy podstawowej wersji SN z zewnętrznym tranzystorem sterującym pokazano na ryc. 2.14. Przy prądzie obciążenia do 180...190 mA spadek napięcia na rezystorze R1 jest niewielki, a urządzenie działa tak samo jak bez tranzystora. Przy wyższych prądach spadek napięcia osiąga 0,6...0,7 V, a tranzystor VT1 zaczyna się otwierać, ograniczając w ten sposób dalszy wzrost prądu przez układ DA1. Utrzymuje napięcie wyjściowe na zadanym poziomie, jak w typowym połączeniu: gdy napięcie wejściowe wzrasta, prąd wejściowy maleje, a co za tym idzie, napięcie sygnału sterującego na złączu emitera tranzystora VT1 i odwrotnie.

Stosując taki SN, należy pamiętać, że minimalna różnica między napięciami wejściowymi i wyjściowymi musi być równa sumie minimalnego spadku napięcia na zastosowanym mikroukładzie i napięcia tranzystora sterującego. Należy również zadbać o ograniczenie prądu płynącego przez ten tranzystor, ponieważ po zwarciu obciążenia może on przekroczyć prąd płynący przez mikroukład kilka razy równy współczynnikowi przenikania prądu statycznego tranzystora i osiągnąć 20 A lub nawet więcej. W większości przypadków taki prąd wystarczy, aby zniszczyć nie tylko tranzystor sterujący, ale także obciążenie.

Schematy możliwych opcji SN z ograniczeniem prądu przez tranzystor regulacyjny pokazano na ryc. 2.15, 2.16, 2.17. W pierwszym z nich problem ten rozwiązano łącząc równolegle do złącza emitera tranzystora VT1 dwie diody VD1, VD2 połączone szeregowo, które otwierają się, jeśli prąd obciążenia przekroczy 7 A. Stabilizator nadal działa z pewnym dalszym wzrostem w prądzie, ale gdy tylko osiągnie 8 A, zostaje uruchomiony układ zabezpieczający przed przeciążeniem chipa. Wadą rozważanej opcji jest silna zależność prądu odpowiedzi układu zabezpieczającego od parametrów tranzystora i diod (można go znacznie osłabić, jeśli zapewniony zostanie kontakt termiczny pomiędzy korpusami tych elementów).

Wada ta objawia się znacznie mniej w innym stabilizatorze (ryc. 2.16). Jeśli założymy, że napięcie na złączu emitera tranzystora VT1 i napięcie przewodzenia diody VD1 są w przybliżeniu takie same, wówczas rozkład prądu między mikroukładem DA1 a tranzystorem sterującym zależy od stosunku wartości rezystancji rezystorów R2 i R1. Przy niskim prądzie wyjściowym spadek napięcia na rezystorze R2 i diodzie VD1 jest niewielki, więc tranzystor VT1 jest zamknięty i działa tylko mikroukład.

Wraz ze wzrostem prądu wyjściowego zwiększa się ten spadek napięcia, a gdy osiągnie 0,6...0,7 V, tranzystor zaczyna się otwierać i zaczyna przez niego płynąć coraz więcej prądu. Jednocześnie mikroukład utrzymuje napięcie wyjściowe na poziomie określonym przez jego rodzaj: wraz ze wzrostem napięcia jego element regulacyjny zamyka się, zmniejszając w ten sposób przepływający przez niego prąd, a spadek napięcia na obwodzie R2, VD1 maleje. W rezultacie spadek napięcia na tranzystorze sterującym VT1 wzrasta, a napięcie wyjściowe maleje.

(kliknij, aby powiększyć)

Jeżeli napięcie na wyjściu SN maleje, proces regulacji przebiega w odwrotnym kierunku. Wprowadzenie rezystora R1 do obwodu emitera tranzystora VT1, który zwiększa stabilność napięcia (zapobiega jego samowzbudzeniu), wymaga zwiększenia napięcia wejściowego. Jednocześnie im większa rezystancja tego rezystora, tym mniej prądu odpowiedzi na przeciążenie zależy od parametrów tranzystora VT1 i diody VD1. Jednak wraz ze wzrostem rezystancji rezystora wzrasta moc wydzielana na nim, w wyniku czego spada wydajność i pogarszają się warunki termiczne urządzenia.

Autor: Semyan A.P.

Zobacz inne artykuły Sekcja Ochronniki przeciwprzepięciowe.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Sterowanie obiektami za pomocą prądów powietrza 04.05.2024

Rozwój robotyki wciąż otwiera przed nami nowe perspektywy w zakresie automatyzacji i sterowania różnymi obiektami. Niedawno fińscy naukowcy zaprezentowali innowacyjne podejście do sterowania robotami humanoidalnymi za pomocą prądów powietrza. Metoda ta może zrewolucjonizować sposób manipulowania obiektami i otworzyć nowe horyzonty w dziedzinie robotyki. Pomysł sterowania obiektami za pomocą prądów powietrza nie jest nowy, jednak do niedawna realizacja takich koncepcji pozostawała wyzwaniem. Fińscy badacze opracowali innowacyjną metodę, która pozwala robotom manipulować obiektami za pomocą specjalnych strumieni powietrza, takich jak „palce powietrzne”. Algorytm kontroli przepływu powietrza, opracowany przez zespół specjalistów, opiera się na dokładnym badaniu ruchu obiektów w strumieniu powietrza. System sterowania strumieniem powietrza, realizowany za pomocą specjalnych silników, pozwala kierować obiektami bez uciekania się do siły fizycznej ... >>

Psy rasowe chorują nie częściej niż psy rasowe 03.05.2024

Dbanie o zdrowie naszych pupili to ważny aspekt życia każdego właściciela psa. Powszechnie uważa się jednak, że psy rasowe są bardziej podatne na choroby w porównaniu do psów mieszanych. Nowe badania prowadzone przez naukowców z Texas School of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences rzucają nową perspektywę na to pytanie. Badanie przeprowadzone w ramach projektu Dog Aging Project (DAP) na ponad 27 000 psów do towarzystwa wykazało, że psy rasowe i mieszane były na ogół jednakowo narażone na różne choroby. Chociaż niektóre rasy mogą być bardziej podatne na pewne choroby, ogólny wskaźnik rozpoznań jest praktycznie taki sam w obu grupach. Główny lekarz weterynarii projektu Dog Aging Project, dr Keith Creevy, zauważa, że ​​istnieje kilka dobrze znanych chorób, które występują częściej u niektórych ras psów, co potwierdza pogląd, że psy rasowe są bardziej podatne na choroby. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Anomalia termiczna wykryta w oceanie 04.11.2018 Na Oceanie Atlantyckim odkryto obszar o niezwykle wysokiej temperaturze, którego źródło jest nieznane. Anomalia termiczna została odkryta przez amerykańskiego satelitę meteorologicznego Suomi NPP. Jeden z jego instrumentów, 22-pasmowy radiometr ultrafioletowy, podczerwony i widzialny, służy do monitorowania pożarów. Mapa, skompilowana przy użyciu danych satelitarnych, pokazuje tysiące czerwonych kropek - kieszenie cieplne. Wszystkie znajdują się na kontynencie. Jednak niespodziewanie dla naukowców satelita znalazł siedlisko „płomienia” na środku Oceanu Atlantyckiego między Afryką a Ameryką Południową. Początkowo NASA sądziła, że ​​obszar wysokiej temperatury może pojawić się z powodu uwolnienia gazu ziemnego. Ale takie zjawiska zwykle występują tylko w pobliżu wybrzeża w płytkiej wodzie. Rozważano również możliwość aktywności wulkanicznej, ale w pobliżu nie ma aktywnych wulkanów. Teraz naukowcy są prawie przekonani, że materia znajduje się w anomalii południowego Atlantyku - anomalii magnetycznej Ziemi na półkuli południowej, u wybrzeży Brazylii i Afryki Południowej. W tym miejscu magnetosfera Ziemi – jej „pas ochronny” – wydaje się opadać. Wszystkie obiekty przechodzące przez strefę stają się bezbronne wobec promieniowania kosmicznego. Urządzenia przelatujące nad strefą anomalii przestają działać. Na przykład obserwacje przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a nie są w tej chwili możliwe. Wiedząc o tym efekcie, twórcy stworzyli w algorytmie szereg filtrów usuwających fałszywe sygnały w tym regionie. Ale jeden z nich najwyraźniej wciąż się prześlizgnął. Wbrew wyjaśnieniom naukowym, dane NASA przyciągnęły uwagę teoretyków spiskowych. Niektórzy zaczęli twierdzić, że w tym miejscu wyciekła atomowa łódź podwodna.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Zasilacze zabezpieczające Mean Well PSC-160

▪ Pływający mikrorobot dostarcza leki

▪ Antena DNA

▪ Urządzenia mikroelektroniczne bez półprzewodników

▪ Etui na smartfona - kluczyk samochodowy

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Alternatywne źródła energii. Wybór artykułów

▪ artykuł Ekonomika przedsiębiorstwa. Notatki do wykładów

▪ artykuł Czy na Marsie są kanały? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Specjalista ds. Obsługi Konferencji. Opis pracy

▪ artykuł Stopy żaroodporne do urządzeń grzewczych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Schemat, pinout (pinout) kabel Nokia 5110, 61xx (max3232) i pinout telefonu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024