Minden modern elektronikus berendezés olyan elemekre épül, amelyek érzékenyek a tápáramra. Nemcsak a helyes működés, hanem az áramkörök egészének teljesítménye is ettől függ. Ezért mindenekelőtt az elektronikus eszközöket rögzített stabilizátorokkal látják el, kis feszültségeséssel. Integrált áramkörök formájában készülnek, amelyeket számos gyártó gyárt világszerte.
Mi az alacsony kieső feszültségszabályozó?
A feszültségstabilizátor (SN) alatt értsen egy ilyen eszközt, amelynek fő feladata egy bizonyos állandó feszültségszint fenntartása a terhelésen. Bármely stabilizátornak van egy bizonyos pontossága a paraméter kiadásában, amelyet az áramkör típusa és a benne lévő alkatrészek határoznak meg.
Belsőleg az MV egy zárt rendszernek tűnik, ahol automata üzemmódban a kimeneti feszültséget a referencia (referencia) arányában állítják be, amit egy speciális forrás generál. Ez a típusa stabilizátorokat kompenzátoroknak nevezzük. Ebben az esetben a vezérlőelem (RE) egy tranzisztor - egy bipoláris vagy egy terepmunkás.
A feszültségszabályozó elem két különböző üzemmódban működhet (a felépítési séma határozza meg):
- aktív;
- kulcs.
Az első üzemmód a RE folyamatos működését jelenti, a második - impulzusos üzemmódot.
Hol használják a rögzített stabilizátort?
A modern generáció rádió-elektronikai berendezéseit a globális mobilitás jellemzi. A készülékek energiaellátó rendszerei főként vegyi áramforrások felhasználására épülnek. A fejlesztők feladata ebben az esetben olyan stabilizátorok beszerzése, amelyek összességében kis paraméterekkel és a lehető legkisebb villamosenergia-veszteséggel rendelkeznek.
A modern csatornák a következő rendszerekben használatosak:
- mobil kommunikációs lehetőségek;
- hordozható számítógépek;
- mikrovezérlőelemek;
- offline biztonsági kamerák;
- autonóm biztonsági rendszerek és érzékelők.
A helyhez kötött elektronika tápellátásának problémáinak megoldására kis feszültségeséssel rendelkező feszültségszabályozókat használnak három KT-típusú csatlakozóval (KT-26, KT-28-2 stb.) rendelkező házban. Egyszerű áramkörök létrehozására szolgálnak:
- töltők;
- háztartási elektromos tápegységek;
- mérőberendezés;
- kommunikációs rendszerek;
- speciális felszerelés.
Mik azok a rögzített típusú SN-ek?
Minden beépített stabilizátor (a csomag tartalmazzaamelyek tartalmazzák a rögzítetteket is) két fő csoportra oszthatók:
- Hibrid kisfeszültségű stabilizátorok (HID).
- Félvezető mikroáramkörök (ISN).
Az első csoport SN integrált áramkörökön és csomag nélküli félvezető elemeken történik. Az összes áramköri alkatrészt dielektromos hordozóra helyezik, ahol vastag vagy vékony fóliák felhordásával összekötő vezetékeket és ellenállásokat, valamint különálló elemeket - változó ellenállású, kondenzátorokat stb. - adnak hozzá.
A mikroáramkörök szerkezetileg komplett eszközök, amelyek kimeneti feszültsége rögzített. Ezek általában stabilizátorok alacsony, 5 voltos és legfeljebb 15 V-os feszültségeséssel. A nagyobb teljesítményű rendszerek erős keret nélküli tranzisztorokra és filmeken alapuló vezérlőáramkörre (alacsony teljesítményű) épülnek. Az áramkör legfeljebb 5 amper áramot képes átadni.
Az ISN mikroáramkörök egyetlen chipen működnek, mivel kis méretük és súlyuk. A korábbi mikroáramkörökhöz képest megbízhatóbbak és olcsóbbak a gyártásuk, bár paramétereiket tekintve elmaradnak a GISN-től.
A három érintkezős lineáris SN-ek az ISN-hez tartoznak. Ha az L78 vagy L79 sorozatot választja (pozitív és negatív feszültségekhez), akkor ezek mikroáramkörökre vannak osztva:
- Alacsony kimeneti áram, körülbelül 0,1 A (L78L).
- Átlagos áramerősség, körülbelül 0,5 A (L78M).
- Magas áramerősség akár 1,5 A-ig (L78).
Alacsony lemorzsolódású lineáris szabályozó működési elvefeszültség
A tipikus stabilizátor szerkezet a következőkből áll:
- Feszültségreferencia.
- Átalakító (erősítő) hibajelzés.
- Jelosztó és szabályozóelem két ellenállásra szerelve.
Mivel a kimeneti feszültség értéke közvetlenül függ az R1 és R2 ellenállásoktól, ez utóbbiakat beépítjük a mikroáramkörbe, és fix kimeneti feszültségű CH-t kapunk.
Az alacsony kiesési feszültségszabályozó működése a referenciafeszültség és a kimeneti feszültség összehasonlításán alapul. A két mutató közötti eltérés mértékétől függően a hibaerősítő a teljesítménytranzisztor kapujára hat a kimeneten, lefedi vagy kinyitja annak átmenetét. Így a tényleges villamosenergia-szint a stabilizátor kimenetén alig tér el a deklarált névlegestől.
Szintén az áramkörben vannak érzékelők a túlmelegedés és túlterhelés elleni védelem érdekében. Ezen érzékelők hatására a kimeneti tranzisztor csatornája teljesen blokkolódik, és megszűnik az áram áthaladása. Leállított üzemmódban a chip csak 50 mikroampert fogyaszt.
Alacsony leállású szabályozó áramkörök
Az integrált stabilizátor mikroáramkör kényelmes, mert minden szükséges elemet tartalmaz. A táblára történő felszereléséhez csak szűrőkondenzátorok szükségesek. Ez utóbbiak célja az áramforrásból és terhelésből származó interferencia eltávolítása, amint az az ábrán látható.
A 78xx sorozatú CH-k esetében és tantál vagy kerámia söntkondenzátorok be- és kimenetként történő felhasználásával, az utóbbi kapacitásának 2 uF (bemenet) és 1 uF (kimenet) tartományon belül kell lennie bármely megengedett feszültség- és áramérték mellett. Ha alumínium kondenzátorokat használ, akkor értékük nem lehet alacsonyabb, mint 10 mikrofarad. Csatlakoztassa az elemeket a lehető legközelebb a mikroáramkör érintkezőihez.
Abban az esetben, ha nincs feszültségstabilizátor a kívánt névleges kis feszültségeséssel, növelheti a CH névleges értékét egy kisebbről egy nagyobbra. A közös terminálon a villamos energia szintjének emelése a terhelésnél ugyanannyival növekszik, ahogy az a diagramon is látható.
A lineáris és kapcsolószabályozók előnyei és hátrányai
A folyamatos működésű integrált áramkörök (SN) a következő előnyökkel rendelkeznek:
- Egy kis csomagban valósult meg, amely lehetővé teszi a hatékony elhelyezésüket a PCB munkaterületen.
- Nem szükséges további szabályozási elemek telepítése.
- Jó kimeneti paraméter-stabilizálást biztosít.
A hátrányok közé tartozik az alacsony hatásfok, amely nem haladja meg a 60%-ot, amely a beépített vezérlőelem feszültségesésével jár együtt. A mikroáramkör nagy teljesítménye esetén kristályhűtő radiátort kell használni.
A kis eséssel rendelkező kapcsolófeszültség-szabályozók termelékenyebbektérfeszültség, amelynek hatásfoka megközelítőleg 85%-os. Ez a szabályozó elem működési módjának köszönhető, amelyben az áram impulzusokban halad át rajta.
Az impulzusos CH áramkör hátrányai a következők:
- A sematikus tervezés összetettsége.
- Impulzuszaj jelenléte.
- A kimeneti paraméter alacsony stabilitása.
Néhány lineáris feszültségszabályozó áramkör
A mikroáramkörök CH-ként történő célzott felhasználása mellett lehetőség nyílik azok hatókörének bővítésére is. Az ilyen áramkörök néhány változata az L7805 integrált áramkörön alapul.
A stabilizátorok bekapcsolása párhuzamos módban
A terhelőáram növelése érdekében a CH-kat egymással párhuzamosan csatlakoztatják. Az ilyen áramkör működőképességének biztosítása érdekében egy kis értékű kiegészítő ellenállást kell beépíteni a terhelés és a stabilizátor kimenete közé.
CH alapú áramstabilizátor
Vannak terhelések, amelyeket állandó (stabil) árammal kell táplálni, például egy LED-lánc.
A ventilátor sebességének szabályozási sémája a számítógépben
Az ilyen típusú szabályozót úgy tervezték, hogy az első bekapcsoláskor a hűtő fogadjamind a 12 V (a promóciójához). Továbbá a C1 kondenzátor R2 változó ellenállással történő feltöltésének végén lehetőség nyílik a feszültség értékének beállítására.
Következtetés
Ha kis feszültségeséssel barkácsoló feszültségszabályozót használó áramkört állít össze, fontos figyelembe venni, hogy bizonyos típusú (térhatású tranzisztorokra épített) mikroáramkörök nem forraszthatók közönséges forrasztópákával. közvetlenül 220 V-os hálózatról a ház földelése nélkül. Statikus elektromosságuk károsíthatja az elektronikus elemet!
