Объявление

Свернуть
Пока нет объявлений.

Применение микросхемных стабилизаторов серии 142, К142, КР142

Свернуть
X
Свернуть

  • Применение микросхемных стабилизаторов серии 142, К142, КР142

    В последние годы широкое распространение получили интегральные стабилизаторы напряжения. Источники питания на их основе отличаются малым числом дополнительных деталей, невысокой стоимостью и хорошими техническими характеристиками. Появилась возможность снабдить каждую плату сложного устройства собственным стабилизатором напряжения (СН), а значит, использовать для его питания общий нестабилизированный источник. Это значительно повысило надежность таких устройств (выход из строя одного СН приводит к отказу только того блока, который к нему подключен), во многом сняло проблему борьбы с наводками на длинные провода питания и импульсными помехами, порожденными переходными процессами в этих цепях. В настоящее время промышленность выпускает широкий ассортимент микросхем серий 142, К142 и КР142. В их состав входят стабилизаторы с регулирующим транзистором, включенным в плюсовой провод выходной цепи, и регулируемым выходным напряжением (142ЕН1—142ЕН4, КР142ЕН1 — КР142ЕН4), то же, но с фиксированным выходным напряжением (142EH5, 142ЕН8, 142ЕН9, К142ЕН8, К142ЕН9, КР142ЕН5, КР142ЕН8, КР142ЕН9; далее в тексте — 142ЕН5, 142ЕН8, 142ЕН9), двуполярные с фиксированным выходным напряжением (142ЕН6, К142ЕН6; далее — 142ЕН6), стабилизаторы с регулирующим элементом в минусовом проводе и регулируемым выходным напряжением (142ЕН10, 142ЕН11) и устройство управления ключевым СН (142ЕП1). Предлагаемая статья знакомит с особенностями использования приборов этой серии.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st21.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	36.4 Кб 
ID:	1651 alt="" /> СН, защищенный от повреждения разрядным током конденсаторов. Диод VD1 защищает микросхему DA1 от разрядного тока конденсатора С2, а диод VD2 — от разрядного тока конденсатора СЗ при замыкании на входе СН.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st22.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	36.4 Кб 
ID:	1652 alt="" /> СН со ступенчатым включением. Функции «коммутирующего» элемента в этом устройстве выполняет транзистор VT1. В момент включения питания начинает заряжаться конденсатор СЗ, поэтому транзистор открыт и шунтирует нижнее плечо делителя R1R2. При этом напряжение на выводе 8 микросхемы DA1 близко к 0. По мере зарядки конденсатора через резистор R3 транзистор закрывается, напряжение на выводе 8 DA1, а следовательно, и на выходе устройства возрастает, и спустя некоторое время выходное напряжение достигает заданного уровня. Длительность установления выходного напря жения зависит от постоянной времени цепи R3C3. Назначение конденсаторов С1 и С2 — то же, что и в СН по схеме на рис. 1.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st23.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	27.2 Кб 
ID:	1653 alt="" /> СН с выходным напряжением повышенной стабильности. Как видно из схемы, отличие этого СН от устройства по схеме на рис. 1 (кроме отсутствия защитных диодов и конденсатора СЗ) заключается в замене резистора R2 стабилитроном VD1. Последний поддерживает более стабильное напряжение на выводе 8 микросхемы DA1 и тем самым дополнительно уменьшает колебания напряжения на нагрузке. Недостаток устройства — невозможность плавной регулировки выходного напряжения (его можно изменять только подбором стабилитрона VD1).
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st24.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	34.0 Кб 
ID:	1654 alt="" /> СН с регулируемым выходным напряжением, выходное напряжение которого можно регулировать от 0 до 10 В. Требуемое значение устанавливают переменным резистором R2.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st25.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	26.7 Кб 
ID:	1655 alt="" /> СН с внешними регулирующими транзисторами. Микросхемы 142ЕН5, 142ЕН8, 142ЕН9 в зависимости от типа могут отдавать в нагрузку ток до 1.5...3 А. Однако эксплуатация их с предельным током нагрузки нежелательна, так как требует применения эффективных теплоотводов (допустимая рабочая температура кристалла ниже, чем у большинства мощных транзисторов). Облегчить режим работы микросхемы в подобных случаях можно, подключив к ней внешний регулирующий транзистор. При токе нагрузки до 180... 190 мА падение напряжения на резисторе R 1 невелико, и устройство работает так же, как и без транзистора. При большем токе это падение напряжения достигает 0,6...0,7 В, и транзистор VT1 начинает открываться, ограничивая тем самым дальнейшее увеличение тока через микросхему DA1. Она поддерживает выходное напряжение на заданном уровне, как и в типовом включении: при повышении входного напряжения снижается входной ток, а следовательно, и напряжение управляющего сигнала на эмиттерном переходе транзистора VT1, и наоборот. Необходимо позаботиться об ограничении тока через этот транзистор, так как при замыкании в нагрузке он может достичь 20 А и даже более. Такого тока в большинстве случаев достаточно для вывода из строя не только регулирующего транзистора, но и нагрузки.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st31.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	40.8 Кб 
ID:	1656 alt="" /> Схема СН с ограничением тока через регулирующий транзистор . Эта задача решается включением параллельно эмиттерному переходу транзистора VT1 двух соединенных последовательно диодов VD1, VD2, которые открываются, если ток нагрузки превышает 7 А. СН продолжает работать и при некотором дальнейшем увеличении тока, но как только он достигает 8 А, срабатывает система защиты микросхемы от перегрузки. Недостаток рассмотренного варианта — сильная зависимость тока срабатывания системы защиты от параметров транзистора и диодов, (ее можно значительно ослабить, если обеспечить тепловой контакт между корпусами этих элементов).
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st32.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	36.8 Кб 
ID:	1657 alt="" /> Значительно меньше этот недостаток проявляется в СН по схеме на рис. 7. Если исходить из того, что напряжение на эмиттерном переходе транзистора VT1 и прямое напряжение диода VD1 примерно одинаковы, то распределение тока между микросхемой DA1 и регулирующим транзистором зависит от отношения значений сопротивления резисторов R2 и R1. При малом выходном токе падение напряжения на резисторе R2 и диоде VD1 мало, поэтому транзистор VT1 закрыт и работает только микросхема. По мере увеличения выходного тока это падение напряжения возрастает, и когда оно достигает 0,6...0,7 В, транзистор начинает открываться, и все большая часть тока начинает течь через него. При этом микросхема поддерживает выходное напряжение на уровне, определяемом ее типом: при увеличении напряжения ее регулирующий элемент закрывается, снижая тем самым протекающий через нее ток, и падение напряжения на цепи R2VD2 уменьшается. В результате падение напряжения на регулирующем транзисторе VT1 возрастает и выходное напряжение понижается. Если же напряжение на выходе СН увеличивается, процесс регулирования протекает в противоположном направлении. Введение в эмиттерную цепь транзистора VT1 резистора R1, повышающего устойчивость работы СН (он предотвращает его самовозбуждение) требует увеличения входного напряжения. В то же время, чем больше сопротивление этого резистора, тем меньше ток срабатывания по перегрузке зависит от параметров транзистора VT1 и диода VD1. Однако с увеличением сопротивления резистора возрастает рассеиваемая на нем мощность, в результате чего снижается КПД и ухудшается тепловой режим устройства.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st33.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	34.4 Кб 
ID:	1658 alt="" /> В СН по схеме на рис. 8 транзистор VT1 также выполняет функции регулирующего элемента. Сопротивление резистора R1 выбирают таким образом, чтобы он открывался при токе нагрузки около 100 мА. Транзистор VT2 реагирует на изменение (под действием тока нагрузки) падения напряжения на резисторе R2 и открывается, когда оно достигает 0,6...0,7 В, защищая тем самым регулирующий транзистор VT1. У рассматриваемого устройства два недостатка. Во-первых, довольно большая рассеиваемая мощность (при максимальном токе входное напряжение должно превосходить выходное на величину, равную сумме минимального падения напряжения на микросхеме и значений напряжения на эмиттерном переходе транзисторов VT1 и VT2). Во-вторых, очень жесткие требования к регулирующему транзистору, который должен выдерживать максимальный ток стабилизатора при большом напряжении.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st44.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	45.3 Кб 
ID:	1659 alt="" /> Мощный СН можно выполнить по схеме на рис. 9. Представленный вариант обеспечивает выходное напряжение в пределах 5...30 В при токе нагрузки до 5 А. Кроме микросхемы DA1 и регулирующего транзистора VT1, он содержит измерительный мост, образованный резисторами R2 — R5, R7, и компаратор на ОУ DA2. Особенность моста в том, что через входящий в него резистор R7 протекает большая часть тока нагрузки. Требуемое выходное напряжение устанавливают подстроенным резистором R6, значение тока (в данном случае 5 А), при превышении которого СН становится стабилизатором тока. Свечение светодиода HL1 сигнализирует о том, что устройство перешло в режим стабилизации тока.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st43.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	27.0 Кб 
ID:	1660 alt="" /> Устройство, выполненное по схеме на рис.10, обеспечивает коэффициент нестабильности напряжения менее 0,001 % в широком интервале температуры и тока нагузки. Повышение точности поддержания выходного напряжения достигнуто введением цепи отрицательной обратной связи, состоящей из измерительного моста R1—R3VD1, ОУ DA2 и полевого транзистора VT1.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st42.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	29.3 Кб 
ID:	1661 alt="" /> СН с параллельно включенными микросхемами. Увеличения выходного тока можно добиться не только введением внешнего регулирующего транзистора, но и параллельным соединением микросхем как показано на рис. 11. Включив две 142ЕН5А, можно получить выходной ток до 6 А. Здесь ОУ ОА1 сравнивает падения напряжения на резисторах R1R2. Его выходное напряжение так воздействует на микросхему DA2, что текущий через нее ток оказывается в точности равным току через DA3. Для предотвращения нежелательного повышения выходного напряжения в отсутствие нагрузки выход устройства нагружен резистором R6.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st41.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	25.9 Кб 
ID:	1662 alt="" /> Двуполярный СН на основе однополярной микросхемы можно выполнить по схеме, изображенной на рис. 12. Как видно, микросхема DA1 включена по типовой схеме в плюсовое плечо СН. Минусовое плечо содержит делитель напряжения из резисторов одинакового сопротивления RI, R2, инвертирующий усилитель на ОУ ОА2 и регулирующий транзистор VT1. ОУ сравнивает выходное напряжение плеч по абсолютной вели чине, усиливает сигнал ошибки и подает его в цепь базы транзистора VT1. Если напряжение минусового плеча по какой-либо причине становится меньше, чем плюсового (по абсолютной величине), напряжение на инвертирующем входе ОУ DA1 становится больше О, и его выходное напряжение понижается, открывая регулирующий транзистор VT1 в большей мере и, тем самым, компенсируя снижение напряжения минусового плеча. Если же это напряжение, наоборот, возрастает, процесс протекает в противоположном направлении и равенство выходных напряжений также восстанавливается.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st52.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	38.9 Кб 
ID:	1663 alt="" /> СН с регулируемым выходным напряжением можно собрать по схеме на рис. 13. Здесь ОУ DA2 выполняет функции повторителя напряжения, снимаемого с движка переменного резистора R2. ОУ питается нестабилизированным напряжением, но на его выходной сигнал это практически не влияет, так как напряжение смещения нуля не превышает нескольких милливольт. Благодаря большому входному сопротивлению ОУ становится возможным увеличить сопротивление делителя R1R2 в десятки раз (по сравнению с СН с типовым включением микросхемы DA1) и, тем самым, значительно уменьшить потребляемый им ток.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st51.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	32.4 Кб 
ID:	1664 alt="" /> Введение в цепь обратной связи СН усилителя на ОУ DA2 (рис. 14) позволяет снизить коэффициенты нестабильности. Коэффициент усиления усилителя определяется сопротивлением резисторов делителя R3R4 и при указанных на схеме номиналах равен 10. Требуемое выходное напряжение устанавливают переменным резистором R2.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st61.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	28.8 Кб 
ID:	1665 alt="" /> Импульсный «понижающий» СН с устройством управления на микросхемном стабилизаторе серии 142ЕН8 можно выполнить по схеме, изображенной на рис. 18. Требуемое выходное напряжение устанавливают подстроечным резистором R2.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st71.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	36.5 Кб 
ID:	1666 alt="" /> «Понижающий» импульсный СН с узлом защиты от перегрузки, срабатывающей при выходном токе более 4 А.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st72.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	17.9 Кб 
ID:	1667 alt="" /> Стабилизатор тока можно получить, включив микросхему, как показано на рис. 20. Выходной ток регулируют изменением сопротивления резистора R1, которое рассчитывают по формуле: R1=Uвых.ст/Iвых. Если этот резистор проволочный, его необходимо шунтировать керамическим конденсатором С2 емкостью 0,1.-0,15 мкФ.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st74.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	26.4 Кб 
ID:	1668 alt="" /> Зарядное устройство может быть выполнено по схеме, изображенной на рис. 21. В данном случае оно предназначено для зарядки аккумуляторной батареи напряжением 12 В. Делитель RIR2 ограничивает максимальное выходное напряжение устройства на уровне 14 В, резистор R3 ограничивает ток зарядки полностью разряженной батареи м задает выходное сопротивление Rвых=R3(1+R2/R1).
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	st73.jpeg 
Просмотров:	1 
Размер:	30.6 Кб 
ID:	1669 alt="" /> В устройстве, собранном по схеме на рис. 22 (оно предназначено для зарядки 6-вольтовой батареи), транзистор VT1 выполняет функции нижнего плеча делителя (совместно с резистором R3), управляющего работой микросхемы DA1 таким образом, что зарядный ток остается все время неизменным. Пиковое значение тока через батарею GB1 зависит от сопротивления резистора R3 (при указанном на схеме сопротивлении 1 Ом — 0,6А).
      Возможность размещать комментарии к сообщениям отключена.

    Метки статей

    Свернуть

    Меток пока нет.

    Новые статьи

    Свернуть

    • Элементы хорошего питания
      admin
      Без источника питания невозможна работа любого электронного устройства. Более того, от правильного выбора источника питания во многом зависят качество и надежность работы современного оборудования. Поэтому проблема правильного выбора источника питания, особенно в портативных устройствах, весьма актуальна для большинства из нас.
      Опыт работы сервисных центров показывает, что значительная часть вопросов, возникающих у заказчиков по поводу использования портативных радиостанций, связана с проблемами выбора аккумуляторов и рекомендаций по их правильной эксплуатации. Среди наиболее часто задаваемых вопросов – срок жизни аккумулятора, температурный диапазон работы, режимы зарядки, природа так называемого «эффекта памяти» и т. д.

      Введение

      ...
      08.02.2017, 22:55
    • Что стоит за цифровыми счетчиками электроэнергии
      admin
      Ещё несколько лет назад контроль потребления и сбережение электроэнергии не были столь актуальны. Всех вполне устраивали цены на электроэнергию и соответствующая система её учёта на базе электромеханических (индукционных) счётчиков. Принцип их работы основан на подсчёте количества оборотов диска, вращающегося в бегущем магнитном...
      08.02.2017, 22:55
    • Цифровые счетчики электрической энергии
      admin
      До недавнего времени проблема, связанная с измерением расхода электроэнергии, сводилась к применению электромеханических счётчиков, принцип работы которых основан на подсчёте количества оборотов металического диска, вращающегося в бегущем магнитном поле, которое, в свою очередь, создаётся двумя электромагнитами. Магнитный поток первого должен быть пропорционален току, текущему через нагрузку, а поток второго — напряжению. При этом частота вращения диска линейно пропорциональна мощности, а количество...
      08.02.2017, 22:55
    • Трансформаторы и электроника низковольтных галогенных ламп
      admin
      Галогенные лампы низкого напряжения (6/12 В) должны включаться только в схемы с соответствующими трансформаторами. Последовательное включение и другие варианты не допускаются! Традиционные (электромагнитные) трансформаторы предельно просты в устройстве и конструкции. Они ничем не отличаются от при...
      08.02.2017, 22:55
    • Транзисторные сглаживающие фильтры
      admin
      ...
      08.02.2017, 22:55
    • Технические характеристики регулируемого линейного стабилизатора 142ЕН22
      admin
      ...
      08.02.2017, 22:54
    Обработка...
    X