Alt moderne elektronisk udstyr er bygget på elementer, der er følsomme over for forsyningselektriciteten. Ikke kun den korrekte funktion, men også ydelsen af kredsløbene som helhed afhænger af det. Derfor er elektroniske enheder først og fremmest udstyret med faste stabilisatorer med et lille spændingsfald. De er lavet i form af integrerede kredsløb, som produceres af mange producenter rundt om i verden.
Hvad er en lavt udfaldsspændingsregulator?
Under spændingsstabilisatoren (SN) forstå en sådan enhed, hvis hovedopgave er at opretholde et vist konstant niveau af spænding på belastningen. Enhver stabilisator har en vis nøjagtighed ved at udstede en parameter, som bestemmes af typen af kredsløb og de komponenter, der er inkluderet i den.
Internt ser MV'en ud som et lukket system, hvor udgangsspændingen i automatisk tilstand justeres i forhold til referencen (referencen), som genereres af en speciel kilde. Denne typestabilisatorer kaldes kompenserende. I dette tilfælde er kontrolelementet (RE) en transistor - en bipolær eller en feltarbejder.
Spændingsreguleringselementet kan fungere i to forskellige tilstande (bestemt af konstruktionsskemaet):
- active;
- nøgle.
Den første tilstand indebærer kontinuerlig drift af RE, den anden - drift i en pulserende tilstand.
Hvor bruges den faste stabilisator?
Radio-elektronisk udstyr af den moderne generation er kendetegnet ved mobilitet på glob alt plan. Enhedsstrømsystemer er bygget på brugen af hovedsageligt kemiske strømkilder. Udviklernes opgave i dette tilfælde er at skaffe stabilisatorer med små overordnede parametre og så små som muligt strømtab på dem.
Moderne CH'er bruges i følgende systemer:
- mobile kommunikationsfaciliteter;
- bærbare computere;
- mikrocontroller-batterier;
- offline sikkerhedskameraer;
- autonome sikkerhedssystemer og sensorer.
For at løse problemerne med at drive stationær elektronik anvendes spændingsregulatorer med et lille spændingsfald i et hus med tre terminaler af KT-typen (KT-26, KT-28-2 osv.). De bruges til at skabe simple kredsløb:
- opladere;
- husholdningselektriske strømforsyninger;
- måleudstyr;
- kommunikationssystemer;
- specielt udstyr.
Hvad er SN'er af fast type?
Alle integrerede stabilisatorer (inkluderet isom inkluderer faste) er opdelt i to hovedgrupper:
- Hybrid lavdråbespændingsstabilisatorer (HID).
- Halvledermikrokredsløb (ISN).
SN i den første gruppe udføres på integrerede kredsløb og pakkeløse halvlederelementer. Alle kredsløbskomponenter placeres på et dielektrisk substrat, hvor forbindelsesledere og modstande tilføjes ved at påføre tykke eller tynde film, samt diskrete elementer - variable modstande, kondensatorer osv.
Strukturelt set er mikrokredsløb komplette enheder, hvis udgangsspænding er fast. Disse er norm alt stabilisatorer med et lavt spændingsfald på 5 volt og op til 15 V. Kraftigere systemer er bygget på kraftige rammeløse transistorer og et styrekredsløb (lav effekt) baseret på film. Kredsløbet kan sende strømme op til 5 ampere.
ISN-mikrokredsløb udføres på en enkelt chip, fordi de er små i størrelse og vægt. Sammenlignet med tidligere mikrokredsløb er de mere pålidelige og billigere at fremstille, selvom de er ringere end GISN med hensyn til parametre.
Lineære SN'er med tre ben tilhører ISN'et. Hvis du tager L78- eller L79-serien (for positive og negative spændinger), så er de opdelt i mikrokredsløb med:
- Lav udgangsstrøm på omkring 0,1 A (L78L).
- Gennemsnitlig strøm, omkring 0,5A (L78M).
- Høj strøm op til 1,5 A (L78).
Lineær regulatorens arbejdsprincip med lavt udfaldspænding
Typisk stabilisatorstruktur består af:
- Spændingsreference.
- Konverter (forstærker) fejlsignal.
- En signaldeler og et reguleringselement samlet på to modstande.
Da værdien af udgangsspændingen direkte afhænger af modstandene R1 og R2, er sidstnævnte indbygget i mikrokredsløbet, og der opnås en CH med en fast udgangsspænding.
Betjening af en lav-udfaldsspændingsregulator er baseret på processen med at sammenligne referencespændingen med den, der udsendes. Afhængigt af niveauet af uoverensstemmelse mellem disse to indikatorer, virker fejlforstærkeren på effekttransistorens port ved udgangen, dækker eller åbner dens overgang. Således vil det faktiske niveau af elektricitet ved udgangen af stabilisatoren afvige lidt fra det deklarerede nominelle.
Også i kredsløbet er der sensorer til beskyttelse mod overophedning og overbelastningsstrømme. Under påvirkning af disse sensorer er udgangstransistorens kanal fuldstændig blokeret, og den holder op med at passere strøm. I nedlukningstilstand bruger chippen kun 50 mikroampere.
Low Dropout Regulator Circuits
Det integrerede stabilisator-mikrokredsløb er praktisk, fordi det har alle de nødvendige elementer indeni. Installation af det på kortet kræver kun medtagelse af filterkondensatorer. Sidstnævnte er designet til at fjerne interferens fra den aktuelle kilde og belastning, som det ses på figuren.
Med hensyn til 78xx serie CH'er og brug af tantal eller keramiske shuntkondensatorer til input og output, skal kapacitansen af sidstnævnte være inden for 2 uF (input) og 1 uF (output) ved enhver tilladt spændings- og strømværdi. Hvis du bruger aluminiumskondensatorer, bør deres værdi ikke være lavere end 10 mikrofarads. Forbind elementerne så tæt som muligt på mikrokredsløbets ben.
I det tilfælde, hvor der ikke er nogen spændingsstabilisator med et lille spændingsfald på den ønskede værdi, kan du øge CH-klassificeringen fra en mindre til en større. Ved at hæve niveauet af elektricitet på den fælles terminal, øges det med samme mængde ved belastningen, som vist i diagrammet.
Fordele og ulemper ved lineære og skiftende regulatorer
Integrated circuits of continuous action (SN) har følgende fordele:
- Realiseret i én lille pakke, som gør det muligt at placere dem effektivt på PCB-arbejdsområdet.
- Kræver ikke installation af yderligere regulatoriske elementer.
- Giver god outputparameterstabilisering.
Ulemperne omfatter lav effektivitet, ikke over 60 %, forbundet med et spændingsfald over det indbyggede kontrolelement. Med en høj effekt af mikrokredsløbet er det nødvendigt at bruge en krystalkølende radiator.
Skiftende spændingsregulatorer med et lille fald anses for at være mere produktivefeltspænding, hvis effektivitet er cirka på niveauet 85%. Dette opnås på grund af reguleringselementets driftstilstand, hvor strømmen passerer gennem det i pulser.
Ulemperne ved det pulserede CH-kredsløb omfatter:
- Kompleksiteten af skematisk design.
- Tilstedeværelse af impulsstøj.
- Lav stabilitet af outputparameteren.
Nogle lineære spændingsregulatorkredsløb
Ud over den målrettede brug af mikrokredsløb som CH er det muligt at udvide deres anvendelsesområde. Nogle varianter af sådanne kredsløb baseret på det integrerede kredsløb L7805.
Tænd stabilisatorer i paralleltilstand
For at øge belastningsstrømmen er CH forbundet parallelt med hinanden. For at sikre et sådant kredsløbs funktionsdygtighed er der installeret en ekstra modstand af en lille værdi mellem belastningen og udgangen af stabilisatoren.
CH-baseret strømstabilisator
Der er belastninger, der skal forsynes med konstant (stabil) strøm, for eksempel en LED-kæde.
Skema til styring af blæserhastigheden i computeren
Regulatoren af denne type er designet på en sådan måde, at når den først tændes, modtager kølerenalle 12 V (for dets forfremmelse). Yderligere, ved slutningen af opladningen af kondensatoren C1 med en variabel modstand R2, vil det være muligt at justere spændingsværdien.
Konklusion
Når man samler et kredsløb ved hjælp af en gør-det-selv spændingsregulator med lavt spændingsfald, er det vigtigt at overveje, at nogle typer mikrokredsløb (bygget på felteffekttransistorer) ikke kan loddes med en almindelig loddekolbe direkte fra et 220 V netværk uden jording af kabinettet. Deres statiske elektricitet kan beskadige det elektroniske element!
