Alle moderne elektronische apparatuur is gebouwd op elementen die gevoelig zijn voor de levering van elektriciteit. Niet alleen de juiste werking, maar ook de prestatie van de schakelingen als geheel hangt ervan af. Daarom zijn elektronische apparaten in de eerste plaats uitgerust met vaste stabilisatoren met een kleine spanningsval. Ze zijn gemaakt in de vorm van geïntegreerde schakelingen, die door veel fabrikanten over de hele wereld worden geproduceerd.
Wat is een spanningsregelaar met lage uitval?
Begrijp onder de spanningsstabilisator (SN) een dergelijk apparaat, waarvan de belangrijkste taak is om een bepaald constant spanningsniveau op de belasting te handhaven. Elke stabilisator heeft een bepaalde nauwkeurigheid bij het uitgeven van een parameter, die wordt bepaald door het type circuit en de componenten die erin zijn opgenomen.
Intern ziet de MV eruit als een gesloten systeem, waarbij in de automatische modus de uitgangsspanning wordt aangepast in verhouding tot de referentie (referentie), die wordt gegenereerd door een speciale bron. Dit typestabilisatoren worden compenserend genoemd. In dit geval is het besturingselement (RE) een transistor - een bipolaire of een veldwerker.
Het spanningsregelelement kan in twee verschillende modi werken (bepaald door het constructieschema):
- actief;
- sleutel.
De eerste modus impliceert continue werking van de RE, de tweede - werking in een gepulseerde modus.
Waar wordt de vaste stabilisator gebruikt?
Radio-elektronische apparatuur van de moderne generatie wordt gekenmerkt door mobiliteit op wereldschaal. Voedingssystemen voor apparaten zijn gebouwd op het gebruik van voornamelijk chemische stroombronnen. De taak van de ontwikkelaars in dit geval is om stabilisatoren te verkrijgen met kleine algemene parameters en zo min mogelijk elektriciteitsverliezen daarop.
Moderne CH's worden gebruikt in de volgende systemen:
- mobiele communicatiefaciliteiten;
- draagbare computers;
- microcontroller-batterijen;
- offline beveiligingscamera's;
- autonome beveiligingssystemen en sensoren.
Om de problemen met het voeden van stationaire elektronica op te lossen, worden spanningsregelaars met een kleine spanningsval in een behuizing met drie KT-aansluitklemmen (KT-26, KT-28-2, enz.) gebruikt. Ze worden gebruikt om eenvoudige schakelingen te maken:
- laders;
- huishoudelijke elektrische voedingen;
- meetapparatuur;
- communicatiesystemen;
- speciale uitrusting.
Wat zijn vaste type SN's?
Alle integrale stabilisatoren (inbegrepen inwaaronder vaste) zijn onderverdeeld in twee hoofdgroepen:
- Hybride Low Drop Voltage Stabilisators (HID).
- Halfgeleidermicroschakelingen (ISN).
SN van de eerste groep wordt uitgevoerd op geïntegreerde schakelingen en pakketloze halfgeleiderelementen. Alle circuitcomponenten worden op een diëlektrisch substraat geplaatst, waar verbindingsgeleiders en weerstanden worden toegevoegd door dikke of dunne films aan te brengen, evenals discrete elementen - variabele weerstanden, condensatoren, enz.
Structureel zijn microschakelingen complete apparaten waarvan de uitgangsspanning vast is. Dit zijn meestal stabilisatoren met een laag spanningsverlies van 5 volt en tot 15 V. Krachtigere systemen zijn gebouwd op krachtige frameloze transistors en een stuurcircuit (low power) op basis van films. Het circuit kan stromen tot 5 ampère doorgeven.
ISN-microschakelingen worden uitgevoerd op een enkele chip, omdat ze klein van formaat en gewicht zijn. Vergeleken met eerdere microschakelingen zijn ze betrouwbaarder en goedkoper te produceren, hoewel ze qua parameters inferieur zijn aan GISN.
Lineaire SN's met drie pinnen behoren tot de ISN. Als je de L78- of L79-serie neemt (voor positieve en negatieve spanningen), dan zijn ze verdeeld in microschakelingen met:
- Lage uitgangsstroom van ongeveer 0,1 A (L78L).
- Gemiddelde stroom, ongeveer 0,5A (L78M).
- Hoge stroom tot 1,5 A (L78).
Lage uitval lineaire regelaar werkingsprincipespanning
Typische stabilisatorstructuur bestaat uit:
- Spanningsreferentie.
- Converter (versterker) foutsignaal.
- Een signaaldeler en een regelelement gemonteerd op twee weerstanden.
Omdat de waarde van de uitgangsspanning direct afhangt van de weerstanden R1 en R2, zijn deze in de microschakeling ingebouwd en wordt een CH met een vaste uitgangsspanning verkregen.
De werking van een spanningsregelaar met lage uitval is gebaseerd op het vergelijken van de referentiespanning met de uitgangsspanning. Afhankelijk van het niveau van discrepantie tussen deze twee indicatoren, werkt de foutversterker op de poort van de vermogenstransistor aan de uitgang, waardoor de overgang wordt afgedekt of geopend. Het werkelijke niveau van elektriciteit aan de uitgang van de stabilisator zal dus weinig verschillen van het opgegeven nominale niveau.
Ook in het circuit zijn er sensoren voor bescherming tegen oververhitting en overbelastingsstromen. Onder invloed van deze sensoren is het kanaal van de uitgangstransistor volledig geblokkeerd en stopt het met het doorgeven van stroom. In de uitschakelmodus verbruikt de chip slechts 50 microampère.
Lage uitval regelaarcircuits
De geïntegreerde stabilisatormicroschakeling is handig omdat alle benodigde elementen erin zitten. Om het op het bord te installeren, moeten alleen filtercondensatoren worden opgenomen. Deze laatste zijn ontworpen om interferentie van de huidige bron en belasting te verwijderen, zoals te zien is in de afbeelding.
Met betrekking tot CH's uit de 78xx-serie en het gebruik van tantaal of keramische shuntcondensatoren voor invoer en uitvoer, moet de capaciteit van de laatste binnen 2 uF (invoer) en 1 uF (uitvoer) liggen bij alle toegestane spannings- en stroomwaarden. Als u aluminiumcondensatoren gebruikt, mag hun waarde niet lager zijn dan 10 microfarad. Verbind de elementen zo dicht mogelijk bij de pinnen van de microschakeling.
In het geval dat er geen spanningsstabilisator is met een kleine spanningsval van de gewenste classificatie, kunt u de classificatie van CH verhogen van een kleinere naar een grotere. Door het elektriciteitsniveau op de gemeenschappelijke terminal te verhogen, wordt het met dezelfde hoeveelheid verhoogd bij de belasting, zoals weergegeven in het diagram.
Voor- en nadelen van lineaire en schakelende regelaars
Geïntegreerde circuits van continue actie (SN) hebben de volgende voordelen:
- Gerealiseerd in één klein pakket, waardoor ze efficiënt op de PCB-werkruimte kunnen worden geplaatst.
- Vereist geen installatie van extra regelgevende elementen.
- Biedt een goede stabilisatie van de uitvoerparameter.
De nadelen zijn onder meer een laag rendement, niet meer dan 60%, geassocieerd met een spanningsval over het ingebouwde bedieningselement. Met een hoog vermogen van de microschakeling is het noodzakelijk om een kristalkoelradiator te gebruiken.
Het wisselen van spanningsregelaars met een kleine druppel wordt als productiever beschouwdveldspanning, waarvan het rendement ongeveer op het niveau van 85% ligt. Dit wordt bereikt door de bedrijfsmodus van het regelelement, waarbij de stroom er pulserend doorheen gaat.
De nadelen van het gepulseerde CH-circuit zijn:
- Complexiteit van schematisch ontwerp.
- Aanwezigheid van impulsgeluid.
- Lage stabiliteit van de uitvoerparameter.
Sommige lineaire spanningsregelaarcircuits
Naast het gerichte gebruik van microschakelingen als CH, is het mogelijk om hun reikwijdte uit te breiden. Sommige varianten van dergelijke schakelingen zijn gebaseerd op de geïntegreerde schakeling L7805.
Schakel stabilisatoren in parallelle modus in
Om de belastingsstroom te verhogen, zijn CH parallel aan elkaar geschakeld. Om de werking van een dergelijk circuit te garanderen, is er een extra weerstand van een kleine waarde tussen de belasting en de uitgang van de stabilisator geïnstalleerd.
CH-gebaseerde stroomstabilisator
Er zijn belastingen die moeten worden gevoed door constante (stabiele) stroom, bijvoorbeeld een LED-keten.
Schema voor het regelen van de ventilatorsnelheid in de computer
De regelaar van dit type is zo ontworpen dat de koeler bij het eerste inschakelen ontvangtalle 12 V (voor de promotie). Verder, aan het einde van de lading van de condensator C1 met een variabele weerstand R2, zal het mogelijk zijn om de spanningswaarde aan te passen.
Conclusie
Bij het samenstellen van een circuit met behulp van een doe-het-zelf spanningsregelaar met een lage spanningsval, is het belangrijk om te bedenken dat sommige soorten microschakelingen (gebouwd op veldeffecttransistoren) niet kunnen worden gesoldeerd met een gewone soldeerbout rechtstreeks van een 220 V-netwerk zonder de behuizing te aarden. Hun statische elektriciteit kan het elektronische element beschadigen!
