РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ОДНОМ ТРАНЗИСТОРЕ

   Всем привет 🙂 В этой статье хочу показать, как сделать регулятор напряжения на одном транзисторе, что пригодится для изготовления простого блока питания или универсального адаптера к радиоустройствам, на различные напряжения. Создать такую схему может даже самый начинающий радиолюбитель. Из компонентов нам понадобится:

 1. Транзистор КТ817Г, его можно заменить на КТ815Г.
 2. Переменный резистор на 10 кОм.
 3. Резистор обычный 0.125 ватт на 1ком.

   В виде чертежа решил сделать полную картинку, дабы новичку было легче усвоить работу и представить схему.

   Начнем сборку. Для начала распечатываем данный чертеж, и ножницами ровно срезаем его без картинок, прикладываем чертеж к текстолиту, и начинанаем сначало сверлить отверстия, т.к потом будет легче нарисовать.

   Далее дырки по чертежу просто соединяем перманентым маркером, или лаком.

   Обрезаем остатки тестолита и приступим к пайке компонентов. Сначала припаивываем транзистор, только будьте внимательны — не перепутайте ножки на транзисторе местами (эмиттер и базу).

   Дальше устанавливаем резистор на 1ком, затем впаиваем проводами переменный резистор на 10ком. Можно поставить и другой резистор, сразу припаять резистор без этих соплей, но мой резистор не позволил этого, и пришлось повесить на провода… Остается припаять 4 вывода к питанию, и к выходам.

   Готово! Подключаем питание, на выход — светодиод, мотор, лампу, в моем случае это был светодиод и вращая регулятор наглядно смотрим на изменение напряжения. Демонстрацию работы данной конструкции, а так-же подробное объяснение подключения, можете посмотреть в видеоролике ниже.
Стоит отметить, что мощность и ток нагрузки не должен превышать предельных значений для указанного транзистора — это примерно пол Ампера. Для подключения к регулируемому стабилизатору более мощных устройств, придётся заменить транзистор на КТ805, КТ819. С вами был [PC]Boil-:D

   Форум по источникам питания

   Форум по обсуждению материала РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ОДНОМ ТРАНЗИСТОРЕ

---

	МИКРОФОНЫ MEMS Микрофоны MEMS — новое качество в записи звука. Подробное описание технологии.

простые самодельные схемы для повторения

В электрических схемах для изменения уровня выходного сигнала используется регулятор напряжения. Основное его назначение — изменять подаваемую на нагрузку мощность. C помощью устройства управляют оборотами электродвигателей, уровнем освещённости, громкостью звука, нагревом приборов. В радиомагазинах можно приобрести готовое изделие, но несложно изготовить регулятор напряжения своими руками.

Описание устройства

Регулятором напряжения называется электронный прибор, служащий для повышения или понижения уровня выходного сигнала, в зависимости от величины разности потенциалов на его входе. То есть это устройство, с помощью которого можно управлять значением мощности, подводимой к нагрузке. При этом регулировать подаваемый уровень энергии можно как на реактивной, так и активной нагрузке.

Самым простым устройством, с помощью которого можно изменять уровень сигнала, считается реостат. Он представляет собой резистор, имеющий два вывода, один из которых подвижный. При перемещении ползункового вывода реостата изменяется сопротивление. Для этого он подключается параллельно нагрузке. Фактически это делитель напряжения, позволяющий регулировать величину разности потенциалов на нагрузке в пределах от нуля до значения, выдаваемого источником энергии.

Использование реостата ограничено мощностью, которую можно через него пропустить. Так как при больших значениях тока или напряжения он начинает сильно нагреваться и в итоге перегорает, поэтому на практике применение реостата ограничено. Его используют в параметрических стабилизаторах, элементах электрического фильтра, усилителях звука и регуляторах освещённости небольшой мощности.

Разновидности приборов

По виду выходного сигнала регуляторы разделяют на стабилизированные и нестабилизированные. Также они могут быть аналоговыми и цифровыми (интегральными). Первые строятся на основе тиристоров или операционных усилителей. Их управление осуществляется путём изменения параметров RC цепочки обратной связи. Совместно с ними для повышения мощности применяются биполярные или полевые транзисторы. Работа же интегральных устройств связана с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ), поэтому в цифровой схемотехнике используются микроконтроллеры и силовые транзисторы, работающие в ключевом режиме.

При изготовлении самодельного регулятора напряжения могут быть использованы следующие элементы:

• резисторы;
• тиристоры или транзисторы;
• цифровые или аналоговые интегральные микросхемы.

Первые два типа имеют несложные схемы и довольно просты к самостоятельной сборке. Их можно изготавливать без использования печатной платы с помощью навесного монтажа, в то время как импульсные регуляторы на основе микроконтроллеров требуют более обширных знаний в радиоэлектронике и программировании.

Характеристика регулятора

По своему виду приспособления могут изготавливаться в портативном или стационарном исполнении. Устанавливаются они в любом положении: вертикальном, потолочном, горизонтальном.

Устройства могут крепиться с использованием дин-рейки или встраиваться в различные блоки и приборы. Конструктивно регуляторы возможно изготовить как корпусными, так и без помещения в корпус.

К основным характеристикам устройств относят следующие параметры:

1. Плавность регулировки. Обозначает минимальный шаг, с которым происходит изменение величины разности потенциалов на выходе. Чем он плавнее, тем точнее можно выставить значение напряжения на выходе.
2. Рабочая мощность. Характеризуется значением силы тока, которое может пропускать через себя прибор продолжительное время без повреждения своих электронных связей.
3. Максимальная мощность. Пиковая величина, которую кратковременно выдерживает устройство с сохранением своей работоспособности.
4. Диапазон входного напряжения. Это значения входного сигнала, с которым устройство может работать.
5. Диапазон изменяемого сигнала на выходе устройства. Обозначает значения разности потенциалов, которое может обеспечить устройство на выходе.
6. Тип регулируемого сигнала. На вход устройства может подаваться как переменное, так и постоянное напряжение.
7. Условия эксплуатации. Обозначает условия, при которых характеристики регулятора не изменяются.
8. Способ управления. Выставление выходного уровня сигнала может осуществляться пользователем вручную или без его вмешательства.

Особенности изготовления

Изготовить регулирующее приспособление можно несколькими способами. Самый лёгкий -приобрести набор, содержащий уже готовую печатную плату и радиоэлементы, необходимые для сборки своими руками.

Кроме них, набор содержит электрическую и принципиальную схему с описанием последовательности действий. Такие наборы называются KIT и предназначены для самых неопытных радиолюбителей.

Другой путь подразумевает самостоятельное приобретение радиокомпонентов и изготовление в случае необходимости печатной платы. Используя второй способ, можно будет сэкономить, но он занимает больше времени.

Существует множество схем разного уровня сложности для самостоятельного изготовления. Но чтобы сделать регулятор напряжения, кроме схемы, понадобится подготовить следующие инструменты, приборы и материалы:

• паяльник;
• мультиметр;
• припой;
• пинцет;
• кусачки;
• флюс;
• технический спирт;
• соединительные медные провода.

Если планируется собирать устройство, состоящее из 6 и более элементов, то целесообразно будет смастерить печатную плату. Для этого необходимо иметь фольгированный текстолит, хлорное железо и лазерный принтер.

Техника изготовления печатной платы в домашних условиях называется лазерно-утюжной (ЛУТ). Её суть заключается в распечатывании печатной платы на глянцевом листе бумаги, и переносом изображения на текстолит с помощью проглаживания утюгом. Затем плату погружают в раствор хлорного железа. В нём открытые участки меди растворяются, а закрытые с переведённым изображением формируют необходимые соединения.

При самостоятельном изготовлении прибора важно соблюдать осторожность и помнить про электробезопасность, особенно при работе с сетью переменного тока 220 В. Обычно правильно собранный регулятор из исправных радиодеталей не нуждается в настройке и сразу начинает работать.

Простые схемы

Для управления величиной выходного напряжения для слабо мощных устройств можно собрать простой регулятор напряжения на 2 деталях. Понадобится лишь транзистор и переменный резистор. Работа схемы проста: с помощью переменного резистора происходит индуцирование (отпирание транзистора).

Если управляющий вывод резистора находится в нижнем положении, то напряжение на выходе схемы равно нулю. А если вывод перемещается в верхнее положение, то транзистор максимально становится открытым, а уровень выходного сигнала будет равен напряжению источника питания за вычетом падения разности потенциалов на транзисторе.

При изменении сопротивления регулируется величина напряжения на выходе. В зависимости от типа транзистора изменяется и схема включения. Чем номинал переменного резистора будет меньше, тем регулировка будет плавней. Недостатком схемы является чрезмерный нагрев транзистора, поэтому чем больше будет разница между Uвх и Uвых, тем он будет сильнее нагреваться.

Такую схему удобно применять для регулировки вращения компьютерных вентиляторов или других слабых двигателей, а также светодиодов.

Симисторный вид

Для регулировки переменного напряжения используются симисторные регуляторы, с помощью которых можно управлять мощностью паяльника или лампочки. Собрав схему на недорогом и доступном симисторе BT136, можно изменять мощность нагрузки в пределах 100 ватт.

Для сборки схемы понадобится:

Наименование	Номинал	Аналог
Резистор R1	470 кОм
Резистор R2	10 кОм
Конденсатор С1	0,1 мкФ х. 400 В
Диод D1	1N4007	1SR35–1000A
Светодиод D2	BL-B2134G	BL-B4541Q
Динистор DN1	DB3	HT-32
Симистор DN2	BT136	КУ 208

Принцип работы регулятора заключается в следующем: через цепочку, состоящую из динистора DN1, конденсатора C1 и диода D1, ток поступает на симистор DN2, что приводит к его открытию. Момент открытия зависит от ёмкости C1, которая заряжается через резисторы R1 и R2. Соответственно, изменением сопротивления R1 управляется скорость заряда C1.

Несмотря на простоту, такая схема отлично справляется с регулировкой вольтажа нагревательных устройств, использующих вольфрамовую нить. Но так как такая схема не имеет обратной связи, использовать её для управления оборотами коллекторного электродвигателя нельзя.

Реле напряжения

Для автолюбителей важным элементом является устройство, поддерживающее напряжение бортовой сети в установленных пределах при изменении различных факторов, например, оборотов генератора, включении или выключении фар. Использующиеся для этого приборы работают по одинаковому принципу – стабилизация напряжения путём изменения тока возбуждения. Иными словами, если уровень сигнала на входе изменяется, то устройство уменьшает или увеличивает ток возбуждения.

Собранная схема своими руками реле-регулятора напряжения должна:

• работать в широком диапазоне температур;
• выдерживать скачки напряжения;
• иметь возможность отключения во время запуска мотора;
• обладать малым падением разности потенциалов.

Упрощённо принцип работы можно описать в следующем виде: при величине напряжения, превышающей установленное значение, ротор отключается, а при её нормализации запускается вновь. Основным элементом схемы является ШИМ стабилизатор LM 2576 ADJ.

Микросхема TC4420EPA предназначена для моментального переключения транзистора. С помощью резистора R3, конденсатора C1 и стабилитронов VD1, VD2 осуществляется защита микросхемы и полевого транзистора. Резисторы R1 и R2 задают опорное напряжение для стабилизатора. DD1 управляет работой полевого транзистора и ротора. Диод D2 используется для ограничения управляющего напряжения. Индуктивность L1 обеспечивает плавность разрядки ротора через диоды D4 и D5 при размыкании цепи.

Управляемый блок питания

Конструируя различные схемы, радиолюбители часто собирают источники напряжений. Спаяв регулятор постоянного напряжения своими руками, его можно будет использовать как управляемый блок питания в диапазоне от 0 до 12В.

Собираемый источник напряжения состоит из 2 частей: блока питания и параметрического регулятора напряжения. Первая часть изготавливается по классической схеме: понижающий трансформатор — выпрямительный блок. Типом используемого трансформатора, выпрямительных диодов и транзистора определяется мощность устройства. Переменное напряжение сети понижается в трансформаторе до 11 вольт, после чего попадает на диодный мост VD1, где становится постоянным. Конденсатор C1 используется как сглаживающий фильтр. Сигнал поступает на параметрический стабилизатор, состоящий из резистора R1 и стабилитрона VD2.

Параллельно стабилитрону подключён резистор R2, которым и изменяется уровень выходного напряжения. Транзисторы включены по упрощённой схеме эмиттерного повторителя, и при появлении на их переходах напряжения начинают работать в режиме усиления тока. То есть сигнал, снятый с R2, поступает на выход прибора через транзисторы, которые снижают его значение на величину своего насыщения. Таким образом, чем больше подаётся на них напряжение, тем сильнее они открываются и больше мощности поступает на выход.

Этот регулируемый блок питания может работать с нагрузкой до трёх ампер, то есть обеспечивать мощность до 30 ватт. Если есть опыт, то схема паяется навесным монтажом с использованием проводов любого сечения.

Электронный регулятор напряжения бортовой сети авто — Борт. сеть — Автомобиль

Электромеханический, в котором с помощью вибрирующих контактов изменяется ток в обмотке возбуждения генератора переменного тока. Работа вибрирующий контактов обеспечивается таким образом, чтобы с ростом напряжения бортовой сети уменьшался ток в обмотке возбуждения. Однако вибрационные регуляторы напряжения поддерживают напряжение с точностью 5-10%, из-за этого существенно снижается долговечность аккумулятора и освети тельных ламп автомобиля.
Электронные регуляторы напряжения бортовой сети типа Я112 , которые в народе называют «шоколадка». Недостатки этого регулятора известны всем — низкая надежность, обусловленная низким коммутационным током 5А и местом установки прямо на генераторе, что ведет к перегреву регулятора и выходу его из строя. Точность поддержания напряжения остается, несмотря на электронную схему, очень низкой и составляет 5% от номинального напряжения.

Вот поэтому я решил сделать устройство, которое свободно от вышеизложенных недостатков. Регулятор прост в настройке, точность поддержания напряжения составляет 1% от номинального напряжения. Схема, приведенная на рис.1 прошла испытания на многих автомобилях, в том числе и грузовых в течение 2-х лет и показала очень хорошие результаты.

Рис.1.

Принцип работы

При включении замка зажигания напряжение +12В подается на схему электронного регулятора. Если напряжение, поступающее на стабилитрон VD1 с делителя напряжения R1R2 недостаточно для его пробоя, то транзисторы VT1, VT2 находятся в закрытом состоянии, а VT3 — в открытом. Через обмотку возбуждения протекает максимальный ток, выходное напряжение генератора начинает расти и при достижении 13,5 — 14,2В возникает пробой стабилитрона.

Благодаря этому открываются транзисторы VT1, VT2, соответственно транзистор VT3 закрывается, ток обмотки возбуждения уменьшается и снижается выходное напряжение генератора. Снижения выходного напряжения примерно на 0,05 — 0,12В достаточно, чтобы стабилитрон перешел в запертое состояние, после чего транзисторы VT1, VT2 закрываются, а транзистор VT3 открывается и через обмотку возбуждения снова начинает протекать ток. Этот процесс непрерывно повторяется с частотой 200 — 300 Гц, которая определяется инерционностью магнитного потока.

Конструкция

При изготовлении электронного регулятора, следует обратить особое внимание на отвод тепла от транзистора VT3. На этом транзисторе, работающем в ключевом режиме, 1ем не менее выделяется значительная мощность, поэтому его следует монтировать на радиаторе. Остальные детали можно разместить на печатной плате, прикрепленной к радиатору.

Таким образом, получается очень компактная конструкция. Резистор R6 должен быть мощностью не менее 2Вт. Диод VD2 должен иметь прямой ток около 2А и обратное напряжение не менее 400В, лучше всего подходит КД202Ж, но возможны и другие варианты. Транзисторы желательно применить те, которые указаны на принципиальной схеме, особенно VT3. Транзистор VT2 можно заменить на КТ814 с любыми буквенными индексами. Стабилитрон VD1 желательно установить серии КС с напряжением стабилизации 5,6-9В, (типа КС156А, КС358А, КС172А), при этом увеличится точность поддержания напряжения.

Настройка

Правильно собранный регулятор напряжения не нуждается в особой настройке и обеспечивает стабильность напряжения бортовой сети примерно 0,1 — 0,12В, при изменении числа оборотов двигателя от 800 до 5500 об/мин. Проще всего настройку производить на стенде, состоящем из регулируемого блока питания 0 — 17В и лампочки накаливания 12В 5-10Вт. Плюсовой выход блока питания подключают к клемме “+” регулятора, минусовой выход блока питания подключают к клемме «Общ”, а лампочку накаливания подключают к клемме «Ш» и клемме «Общ” регулятора.

Настройка сводится к подбору резистора R2, который изменяют в пределах 1-5 кОм, и добиваются порога срабатывания на уровне 14,2В. Это и есть поддерживаемое напряжение бортовой сети. Увеличивать его выше 14,5В нельзя, поскольку при этом резко сократится ресурс аккумуляторов.

 

Тиристорные регуляторы напряжения

С амплитуднофазовым управлением
В регуляторе, схема которого показана на рис. 1, использованы два тринистора, открывающиеся один в положительный, а другой — в отрицательный полуперноды сетевого напряжения. Действующее напряжение на нагрузке Rн регулируют переменным резистором R3.

Рисунок 1 — Тиристорный регулятор напряжения

Регулятор работает следующим образом. В начале положительного полупериода (плюс на верхнем по схеме проводе) тринисторы закрыты. По мере увеличения сетевого напряжения конденсатор. С1 заряжается через резисторы R2 и R3. Увеличение напряжения на конденсаторе отстает (сдвигается по фазе) от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления резисторов R2 и R3 и емкости конденсатора С1. Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет порога открывания тринистора Д1. Когда тринистор откроется, через нагрузку Rн потечет ток, определяемый суммарным сопротивлением открытого тринистора и Rн. Тринистор Д1 остается открытым до конца полупериода. Подбором резистора R1 устанавливают желаемые пределы регулирования. При указанных на схеме номиналах резисторов и конденсаторов напряжение на нагрузке можно изменять в пределах 40- 220 В.

В течение отрицательного полупериода аналогично работает тринистор Д4. Однако, конденсатор С2, частично заряженный в течение положительного полупериода (через резисторы R4 и R5 и диод Д6), должен перезаряжаться, а значит и время задержки включения тринистора должно быть большим. Чем дольше был закрыт тринистор Д1 в течение положительного полупериода, тем большее напряжение будет на конденсаторе С2 к началу отрицательного и тем дольше будет закрыт тринистор Д4.

Синфазность работы тринисторов зависит от правильного подбора номиналов элементов R4, R5, С2. Мощность нагрузки может быть любой в пределах от 50 до 1000 Вт.

И.ЧУШАНОК г. Гродно

С фазоимпульсным управлением
Регулятор, схема которого показана на рис. 2, управляется автоматически сигналом Uynp. В регуляторе использованы два тиристора — тринистор Д5 и динистор Д7. Тринистор открывается импульсами, которые формируются цепочкой, состоящей из динистора Д7 и конденсатора С1. В начале каждого полупериода тринистор и динистор закрыты и конденсатор С1 заряжается током коллектора транзистора Т1. Когда напряжение на конденсаторе достигнет порога открывания динистора, он откроется и конденсатор быстро разрядится через резистор R2 и первичную обмотку трансформатора Тр1. Импульс тока со вторичной обмотки трансформатора откроет тринистор. При этом управляющее устройство будет обесточено (так как падение напряжения на открытом тринисторе очень мало), динистор закроется. По окончании полупериода триннстор выключится и с началом следующего полупериода начнется новый цикл работы регулятора.

Рисунок 2 — Тиристорный регулятор напряжения с фазоимпульсным управлением

Время задержки импульса, открывающего тринистор, относительно начала полупериода определяется скоростью заряда конденсатора С1, которая пропорциональна току коллектора транзистора Т1. Изменяя управляющее напряжение Uynp, можно управлять этим током и, в конечном итоге, регулировать напряжение на нагрузке. Источником сигнала Uynp может быть полосовой фильтр (с выпрямителем) цветомузыкальнои установки, программное устройство. В системах автоматического регулирования в качестве Uупр используют напряжение обратной связи.

Резистор R5 необходимо подобрать таким, чтобы при Uynp=0 тринистор открывался в каждый полупериод в момент времени, близкий к окончанию полупериода.

Для того, чтобы перейти на ручное регулирование, достаточно заменить резистор R5 последовательной цепочкой из переменного резистора и постоянного сопротивлением 10- 12 кОм.

Напряжение стабилизации стабилитрона Д6 должно быть на 5-10 В больше максимального напряжения включения динистора.

Транзистор Т1. может быть любым из серий МП21, МП25, МП26. Динистор можно применить типов КН102Б, Д227А, Д227Б, Д228А, Д228Б. Резистор R1 составлен из двух мощностью по 2 Вт.

Импульсный трансформатор Тр1 намотан на кольцевом сердечнике, имеющем размеры 26Х18Х4 мм, из пермаллоя 79НМА (или такого же сечения из феррита М2000НМ1). Обмотка I содержит 70 витков, а обмотка II — 50 витков провода ПЭВ-2 0,33 мм. Межобмоточная изоляция должна выдерживать напряжение, близкое к сетевому.

Вместо динистора в регуляторе можно использовать транзистор, работающий в лавинном режиме. О работе транзисторов, в этом режиме подробно рассказывалось в «Радио», 1974, № 5, С. 38-41. Схема одного из таких регуляторов показана на рис. 3.

Рисунок 3 — Транзисторный регулятор напряжения

По принципу работы регулятор с транзистором, работающим в лавинном режиме, не отличается от предыдущего. Используемый транзистор типа ГТ311И имеет напряжение лавинного пробоя около 30 В (при сопротивлении резистора R3 равном 1 кОм). В случае применения других транзисторов — номиналы элементов R4, R5, С1 потребуется изменить.

В регуляторе (рис. 3) могут быть использованы и другие транзисторы, в том числе и структуры р-п-р, например П416. В этом случае нужно у транзистора Т1 (см. рис. 3) поменять местами выводы эмиттера и коллектора. Резистор R3 во всех случаях должен быть включен между базой и эмиттером. Напряжение на нагрузке регулируют переменным резистором R4.

Инж. Е. ФУРМАНСКИЙ Москва

С аналогом однопереходного транзистора
В регуляторе, схема которого показана на рис. 4, применен фазоимпульсный метод управления тринистором. В управляющем устройстве регулятора использован транзисторный аналог однопереходного транзистора (двухбазового диода). О работе однопереходных транзисторов можно прочитать в «Радио», 1972, № 7, с. 56.

Рисунок 4 — Тиристорный регулятор напряжения

Силовая цепь регулятора построена так же, как у регулятора, опубликованного в «Радио», 1972, № 9, с. 55. При разомкнутых контактах выключателя В’2 действующее значение напряжения на нагрузке можно изменять в пределах от нескольких вольт до 110 В, а при замкнутых — от 110 до 220 В.

По принципу работы управляющее устройство описываемого регулятора не отличается от устройств на динисторе или лавинном транзисторе (рис. 2 и 3). Мощность, подводимую к нагрузке, регулируют переменным резистором R5.

Тринистор ДЗ и диод Д1 установлены на общем радиаторе площадью 50-80 см2. Резистор R1 составлен из двух резисторов мощностью 2 Вт.

Инж. В. ПОПОВИЧ г. Ижевск.

На симисторе
Описываемый регулятор построен по схеме фазоимпульсного регулирования с использованием симистора (симметричного тирнстора). Схема регулятора показана на рис. 5. В управляющем устройстве применен транзисторный аналог однопереходного транзистора n-типа.

Рисунок 5 — Регулятор напряжения на симисторе

При включении регулятора (выключателем В1) транзисторы Т1 ч Т2 закрыты и конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R4 (с помощью которого регулируют мощность, выделяемую на нагрузке Rн). Заряд продолжается до тех пор, пока напряжение на конденсаторе не превысит порог открывания транзистора Т1. В этот момент транзисторы открываются и переходят в режим насыщения. Конденсатор быстро разряжается через них на первичную обмотку импульсного трансформатора Тр1. Импульс тока со вторичной обмотки открывает симистор Д5. Порог открывания транзисторов определяется сопротивлениями резисторов делителя R2R3.

Импульсный трансформатор Тр1 намотан на кольце из феррита М2000НМ1-15 типоразмера К20х 12х6. Обмотка I содержит 50 витков, а II — 30 витков провода ПЭЛШО 0,25 мм. Конденсатор С1 — МБМ с рабочим напряжением 160 В.

Максимально допустимый ток нагрузки регулятора 5 А. Пределы регулирования напряжения от нескольких вольт до 215 В.

Инж. В. ПОНОМАРЕНКО. инж. В. ФРОЛОВ г. Воронеж

C улучшенной регулировочной характеристикой
В тиристорных регуляторах с фазоимпульсным управлением напряжение на конденсаторе RС-цепи во время его заряда увеличивается по экспоненциальному закону. При синусоидальной форме сетевого напряжения регулировочная характеристика, выражающая зависимость напряжения на нагрузке от сопротивления переменного резистора, оказывается резко нелинейной, что затрудняет плавную регулировку напряжения на нагрузке.

Рисунок 6 — Тиристорный регулятор напряжения

Тиристорный регулятор, схема которого показана на рис. 6, в значительной степени свободен от этого недостатка. В регуляторе использован однопереходный транзистор. Улучшение линейности регулировочной характеристики достигается тем, что конденсатор С1 заряжается от напряжения сети (через резистор R4) и одновременно от источника постоянного стабилизированного напряжения (через делитель R5R6 и диод Д6}. Изменяя резистором R6 уровень постоянного напряжения, можно управлять моментом открывания тринистора и, следовательно, напряжением на нагрузке. Диод Д6 исключает возможность разряда конденсатора через резистор R6.

Сопротивление резистора R4 выбирают таким, чтобы при замкнутом накоротко резисторе R6 напряжение на нагрузке было минимальным. Тогда при крайнем нижнем (по схеме) положении движка резистора R6 напряжение на нагрузке будет максимальным.

Со стабилизацией выходного напряжения
Особенностью описываемого регулятора является способность стабилизировать напряжение на нагрузке при изменении напряжения питающей сети. Управляющее устройство построено на однопереходном транзисторе по схеме фазоимпульсного регулирования (см. рис. 7).

Рисунок 7 — Тиристорный регулятор напряжения со стабилизацией выходного напряжения

Устройство и работа бесконтактного транзисторного регулятора напряжения РР-350

В схему регулятора входит также диод Д4, включенный параллельно обмотке возбуждения генератора ОВГ и защищающий транзистор ТЗ от э.д.с. самоиндукции, возникающей в этой обмотке, и резистор обратной связи Roc, предназначенный для улучшения частотных характеристик регулятора. В цепь делителя напряжения (резисторы R, и R3) включен дроссель Др для уменьшения влияния пульсаций выпрямленного напряжения генератора на работу регулятора напряжения. Ниже описана работа регулятора напряжения в двух предельных режимах.

1-й режим — напряжение генератора меньше регулируемого. При включении выключателя зажигания ВЗ обмотка возбуждения генератора подключается к аккумуляторной батарее. Стабилитрон Д1 находится в непроводящем состоянии, следовательно, входной транзистор 77 закрыт, так как отсутствует ток базы транзистора.

Рис. 1. Общий вид и электрическая схема бесконтактного регулятора напряжения PP-3S0: а — общий вид, б — вид панели регулятора без корпуса, в — вид панели регулятора снизу, г — электрическая схема регулятора; Д, — стабилитрон Д808, Д2 — диод КД202Г; Д3 и Д„ — диоды КД202В, Rf — термореэистор ММТ-1 — 1 кОм, R, — резистор МПТ05-390; R2 — резистор МЛТО5-390; R, — резистор МЛТ05-100; Rt — рези-стор МЛТ05-300; R, — резистор МЛТ05-470; Re — резистор МЛТ2-82хЗ—27 Ом; Rv — резистор МЛТО, 25-51 х хЗ—16 Ом, Ra — резистор МЛТ1-220; Roc—резистор МЛТ053.3 кОм, Др — дроссель (ППЭВ 0 0,21; №=2500; R=43 Ом), Т,—входной транзистор П302, Тг — транзистор усиления П214В, Т3 — регулирующий транзистор П217В, ВЗ—выключатель зажигания; Г — генератор, 6 — батарея, RH—сопротивление потребителей

Сопротивление транзисторов Т2 и ТЗ при этом минимально (транзисторы открыты) и по цепи плюс — диод Д3 — эмиттер — база транзистора ТЗ — диод Д2 — эмиттер — коллектор транзистора Т2 — резистор R6 идет ток базы выходного транзистора ТЗ, необходимый для его открытого состояния. Таким образом, при Ur < Uper транзистор Т1 закрыт, а транзисторы Т2 и ТЗ открыты. Это обеспечивает прохождение через транзистор ТЗ максимального тока возбуждения по цепи плюс — диод Д3 — эмиттер — коллектор транзистора ТЗ— клемма Ш — обмотка возбуждения генератора «масса» (минус).

2-й режим — напряжение генератора больше регулируемого (Ur>Uper). Стабилитрон Д, проводит ток и, следовательно, входной транзистор открыт, так как по цепи плюс — эмиттер — база транзистора Т1 — резистор делителя R3 — дроссель Др (минус) идет ток, обеспечивающий открытое состояние транзистора. Сопротивление транзистора минимально, и потенциал базы транзистора Т2 оказывается выше потенциала его эмиттера. Транзистор Т2 закрывается, прерывая цепь тока базы выходного транзистора ТЗ. Тем самым закрывается и транзистор ТЗ. Ток возбуждения генератора, минуя транзистор ТЗ, проходит через добавочный резистор Rfl, и его величина резко падает. Напряжение генератора снижается, и стабилитрон Д, вновь переходит в непроводящее состояние, запирая транзистор. Это приводит к открыванию транзисторов и ТЗ.

Этот процесс периодически повторяется, обеспечивая постоянное напряжение генератора на заданном уровне. Для уменьшения влияния температуры на величину регулируемого напряжения в плечо делителя включен терморезистор Rt, сопротивление которого имеет отрицательный температурный коэффициент, т. е. с повышением температуры снижается. Терморезистор Rt компенсирует увеличение напряжения пробоя стабилитрона Д, с повышением температуры регулятора.

Схема регулятора напряжения с стабилизацией » Паятель.Ру

Устройство предназначено для регулировки и стабилизации напряжения. Может применяться в бытовых и промышленных установках для поддержания напряжения на нагрузке (тэнах и лампах накаливания) при изменяющемся сетевом напряжении. На элементах VD1-VD6, R1, R2 собран не стабилизированный источник питания. Генератор импульсов выполнен на однопереходном транзисторе VT3, конденсаторе С1 и резисторах R11-R13. Импульсы с его выхода поступают на усилитель, выполненный на транзисторе VT4.

Основные технические характеристики:

1. Диапазон регулировки напряжения от 10 до 245 вольт при питании от 220-260 вольт.
2. Стабилизация напряжения осуществляется в диапазоне от 10 до 120 вольт при изменении сетевого напряжения от 180 до 260 вольт. Изменение напряжения на нагрузке, при этом, не превышает 2-3 вольт.
3. Мощность нагревателя зависит от применяемого симистора и размеров радиатора. В данном случае рассчитана на 2 КВт.
4. Включение цепи нагрузки производится электронным бесконтактным способом.
5. Схема управления регулятора имеет электрическую связь с электросетью, поэтому необходимо предусмотреть изоляцию регулятора и нагревателя от корпуса.

В его коллекторной цепи включена первичная обмотка импульсного трансформатора Т1, со вторичной обмотки которого импульсы поступают на симистор. На элементах VD7, С2 выполнен сглаживающий фильтр. Узел обратной связи выполнен на элементах Т2, VD9-VD12, С3. На транзисторах VT1 и VT2 выполнено устройство сравнения.

Работает регулятор следующим образом.

В начальный момент времени сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом VD1-VD4 и ограничивается стабилитронами VD5-VD6. На нагрузке напряжение отсутствует, поэтому VT2 закрыт, a VT1 открыт если регулятор R4 находится в нижнем по схеме положении (и полностью закрыт, если R4 в верхнем положении).

Конденсатор С1 начинает заряжаться (время заряда зависит от степени открытия транзистора VT1). Когда напряжение достигает порога открывания однопереходного транзистора VT3 вырабатывается импульс, который усиливается по току транзистором VT4 и через импульсный трансформатор Т1 поступает на управляющий электрод симистора VS1 открывая его.

Тем самым происходит сдвиг по фазе относительно перехода через ноль синусоиды сетевого напряжения. Напряжение обратной связи, снимаемое с трансформатора Т2 выпрямляется диодным мостом VD9-VD12, сглаживается конденсатором С3 и подается на базу транзистора VT2, который, открываясь, смещает напряжение на эмиттере VT1 в отрицательную сторону, тем самым, как бы закрывая транзистор VT1. Уровень стабилизации зависит от регулятора R4.

Детали.

Особое внимание следует уделить транзисторам VT1 и VT2, — они должны быть наиболее близки друг к другу по характеристикам. Остальные детали не критичны. Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце К20Хх12х6, его первичная обмотка содержит 100 витков провода ПЭВ2-0.2, а вторичная — 60 витков того же провода. Трансформатор Т2 — готовый маломощный силовой, его первичная обмотка рассчитана на напряжение 220В,а вторичная примерно на 7 В.

Настройка.

Налаживание сводится к установке сопротивления резистора R7 по максимуму напряжения на нагрузке (при этом R4 должен находится в нижнем, по схеме, положении). И к установке сопротивления R10 по минимуму нестабильности напряжения на нагрузке при изменении сетевого напряжения в пределах 180-260 В.

Схемы и конструктивные особенности транзисторных регуляторов напряжения

из «Электрическое и электронное оборудование автомобилей »

Измерительным элементом регулятора является делитель, состоящий из резисторов 7 1, R2, R3 и Ri. Резистор в делителе является настроечным. Элементом сравнения служит стабилитрон VDI. [c.36]
Отличием схемы регулятора 201.3702 является то, что стабилитрон расположен не в базовой, а в эмиттерной цепи входного транзистора VTI. Поскольку транзистор VTI открывается током перехода эмиттер — база, то на принцип работы регулятора перенос стабилитрона из базовой цепи в эмиттерную влияния не оказывает. Однако, поскольку сила тока в эмиттерной цепи больше, чем в базовой, этот перенос способствует более стабильной работе регулятора напряжения по уровню поддерживаемого им напряжения. [c.36]
При силе тока /в = 4 А. [c.37]
Примечания 1. В скобках указаны выводы, между которыми измеряется падение напряжения. [c.37]
При открытом транзисторе УТ открыт и транзистор УГЗ, так как его ток базы протекает через переход эмиттер — коллектор УТ, и закрыт составной транзистор V 7 4, УГ5, поскольку его переход эмиттер — база зашунтирован переходом эмиттер — коллектор транзистора УТЗ. Если транзистор УТ закрыт, что бывает при низком напряжении, когда ток через стабилитрон VD не протекает, то закрыт и транзистор УТЪ и открыт составной транзистор УГ4, УТЪ. [c.37]
В схеме регулятора имеется резистор жесткой обратной связи действующий как ускоряющий резистор в вибрационном регуляторе. Переход составного транзистора УГ4, УТЪ в открытое состояние подключает резистор R% параллельно резистору i 4 входного делителя напряжения, что приводит к скачкообразному повышению напряжения на стабилитроне УО, его ускоренному отпиранию и, соответственно, ускоренному отпиранию транзисторов УТ, УТЗ и запиранию транзистора УГ4, УТЪ. При запирании этого транзистора резистор / 6 отключается от резистора / 4, что способствует скачкообразному уменьшению напряжения на стабилитроне УО и его ускоренному запиранию. Таким образом, резистор повышает частоту переключения регулятора напряжения. Конденсатор С осуществляет фильтрацию пульсаций входного напряжения и исключает их влияние на работу регулятора напряжения. [c.37]
Транзистор VT2 выполняет в схеме двоякую функцию. При нормальном режиме работы он обеспечивает форсированный переход транзисторов УТЗ, УТ4 и УТЪ регулятора из закрытого состояния в открытое и обратно, вследствие чего снижаются потери мощности в них при переключении, т. е. вместе с конденсатором С2 и резистором R9 осуществляет гибкую обратную связь в регуляторе. [c.38]
Запирание составного транзистора У Ti, УТЪ вызывает резкое понижение потенциала его коллектора. При этом по цепи переход эмиттер — база транзистора УТ2 — резистор R9 — конденсатор С2 начинает протекать ток, что приводит к отпиранию транзистора VT2, а также обеспечивает форсированное отпирание транзистора УТЗ и ускорение запирания составного транзистора УГ4, УТЪ. При отпирании транзистора УГ4, УТЪ транзистор УТ2 находится в закрытом состоянии и конденсатор С2 разряжается по цепи переход эмиттер — коллектор транзистора УТЪ — диод VD2 —резистор / 11. Разрядный ток, проходя по резистору 11, повышает потенциал базы транзистора УТЗ, т. е. создает дополнительное отрицательное смещение его перехода эмиттер — база. В результате этого ускоряется запирание транзистора УТЗ и сокращается время отпирания составного транзистора 1/Т 4, УТЪ. [c.38]
В аварийном режиме схема на транзисторе УТ2 защищает выходной транзистор УГ4, УТЪ регулятора от перегрузки. Замыкание вывода Ш на массу вызывает понижение потенциала коллектора транзистора УГ5 и, если транзистор в момент замыкания был открыт, рост напряжения на его переходе эмиттер — коллектор с переходом транзистора в линейный режим. При этом конденсатор С2 заряжается, в цепи переход эмиттер — база транзистора УТ2 — резистор R9 — конденсатор С2 появляется ток, транзистор УТ2 открывается, следовательно, открывается транзистор УТЗ и запирается транзистор УТА, УТЪ. После заряда конденсатора ток в его цепи пропадает, транзисторы УТ2 и УТЗ закрываются, открывается транзистор УТА, УТЪ. Конденсатор С2, быстро разрядившись через резистор i ll, диод У02 и переход эмиттер — коллектор транзистора УТЪ, вновь начинает заряжаться через базовую цепь транзистора УТ2, который при этом открывается. Процесс повторяется, а выходной транзистор переходит в автоколебательный режим. При этом средняя сила тока, проходящего через транзистор, невелика и не может вывести его из строя. Диод УОЗ является в схеме регулятора гасящим диодом. Диод VDA защищает регулятор от импульсов напряжения обратной полярности. Остальные элементы схемы обеспечивают нужный режим работы полупроводниковых элементов схемы. [c.38]
Гибкая обратная связь через конденсаторы С и С2 снижает влияние электромагнитных помех и, в том числе, пульсаций выпрямленного напряжения генератора на работу регулятора напряжения и предотвращает возможность его самовозбуждения при высокой частоте. [c.39]
Цепь конденсатор СЗ — резистор R9 также является гибкой обратной связью. Она обеспечивает ускоренное запирание транзисторов регулятора. Конденсатор С4 отфильтровывает высокочастотные импульсы напряжения на входе в регулятор. [c.39]
Регулятор имеет два элемента защиты от токовых перегрузок выходной транзистор защищен предохранителем Р, от импульсов напряжения обратной полярности — диодом УОЪ. Малогабаритные интегральные регуляторы напряжения встраиваются в генератор и поэтому в их схеме отсутствуют элементы защиты полупроводниковых элементов. [c.40]
Особенностью регулятора ЯП2В является питание его входной цепи через отдельный вывод Б. Это позволило выполнить схему генераторной установки на автомобилях ВАЗ-2105 Жигули по схеме, представленной на рис. 11, б. При отсутствии напряжения на выводе Б отсутствует и базовый ток составного транзистора УГ2, УТЗ. В этом случае транзистор заперт и протекание тока в цепи обмотки возбуждения генератора невозможно. [c.40]
В холодное время года выключатель S1, который установлен в генераторе на теплоотводе общего узла щеткодержателя и регулятора напряжения, переводится в замкнутое состояние, соответствующее положению 3 (зима). При этом резистор R8 подключается параллельно резистору R2 и напряжение, поддерживаемое регулятором напряжения, увеличивается на 1,2—2,8 В. В теплое время года выключатель S1 поворачивается в положение Л (лето). [c.41]
Резистор Ra, встроенный внутрь генератора, обеспечивает возбуждение генератора от аккумуляторной батареи. В целом, схема генераторной установки с регулятором Я120М соответствует схеме на рис. 11, е. [c.41]
Основные параметры транзисторных регуляторов напряжения приведены в табл. 4. [c.41]

Вернуться к основной статье

Схемы транзисторно-стабилитронного регулятора

Рис. 1 Типовая схема стабилитрона.

, автор: Льюис Лофлин.

Обновлено и исправлено в октябре 2016 г. В нем рассматриваются основные принципы работы стабилитронов и их использование в качестве регуляторов напряжения. Они будут использоваться в сочетании с обычными биполярными транзисторами для увеличения выходного тока и могут использоваться студентами и любителями в реальных регуляторах напряжения. Нижеследующее предназначено только для информационных целей и не распространяется ни на какие гарантии.

Связанный — Эксперименты с шунтирующим регулятором TL431A типа переменного стабилитрона.

Видео на YouTube: Учебное пособие по стабилитронам.

Зенеровский диод представляет собой твердотельное устройство с двумя выводами, которое при прямом смещении ведет себя как любой другой кремниевый диод. Стабилитроны всегда используются в режиме обратного смещения, предназначенном для пробоя при определенном напряжении. Рис.1 иллюстрирует базовое подключение стабилитрона.

Z1 и Rs включены последовательно, а нагрузочный резистор RL на 200 Ом подключен параллельно Z1.Наш общий ток (Is) протекает через Rs и делится на Z1 (24 мА) и RL (51 мА). Z1 при 10,2 вольта поддерживает постоянное напряжение на RL, так как Vin изменяется в определенном диапазоне. Если Vin падает до 14 вольт, ток стабилитрона Iz падает, чтобы поддерживать напряжение на RL. Если Vin увеличивается, скажем, до 18 вольт, то ток Зенера Iz увеличивается, поддерживая напряжение на RL.

Всегда падение напряжения на Z1 плюс Rs всегда равно напряжению питания Vin, в то время как напряжение на RL, таким образом, IL постоянно. Если Rs слишком мал, чрезмерный ток приведет к перегреву Z1. Если Rs слишком велико, нам не хватает минимального тока Iz для поддержания регулирования напряжения. Обратите внимание на следующее:

 
Is = Iz + IL = 24 мА + 51 мА = 75 мА;
Rs = VRs / Is = 5,8 В / 75 мА = 77 Ом.
  

Следующий вопрос: какой ток эта схема может обеспечить нагрузке? Давайте посмотрим на проблему.

Рис.2

На Рис.2 мы имеем правильно работающую схему регулирования стабилитрона при Z1=5.1 вольт при питании 10 вольт. Но что произойдет, если мы увеличим нагрузку от RL? Обратите внимание, что для правильной работы мы должны поддерживать минимальное значение Iz.

Рис. 3

На Рис. 3 мы снизили RL с 200 Ом до 150 Ом, увеличив IL. В то время как общий ток через Rs остается прежним, часть тока для Z1 (Iz) идет на RL, и мы находимся на грани отсутствия регулирования напряжения.

Рис. 4

На Рис. 4 RL теперь составляет 100 Ом и потребляет такой большой ток от Z1, что у нас больше нет никакого регулирования напряжения. Эта установка почти бесполезна как источник питания сама по себе, за исключением низких токов. Вот почему мы используем транзисторы в сочетании со стабилитронами.

Рис. 5

Чтобы обойти ограничение мощности, мы используем транзистор с последовательным проходом. На рис. 5 NPN-транзистор с коэффициентом усиления Hfe или постоянного тока, равным 100, фактически «умножает» 1 мА от схемы стабилитрона до 100 мА. Причина, по которой я выбрал стабилитрон на 5,6 В, состоит в том, чтобы компенсировать падение напряжения 0,6 В на переходе BE Q1. Да, вам нужен конденсатор на 100 мкФ, чтобы пульсации источника питания не вызывали проблем.По мере того, как мы потребляем больше тока нагрузки, 99% тока приходится на Q1.

Рис. 6

На Рис. 6 мы используем два транзистора NPN в конфигурации Дарлингтона для увеличения выходного тока до 1 А при нагрузке 12 Ом. Мне пришлось перейти на стабилитрон на 13,2 В, чтобы компенсировать падение напряжения на двух переходах BE.

Рис. 7

На Рис. 7 мы используем Дарлингтон для увеличения выходного тока до 1 А через нагрузку 12 Ом.

Рис. 8

На Рис.8 у нас есть стабилизатор на стабилитроне для питания отрицательной полярности. NPN-транзистор был заменен на PNP-транзистор, а полярность стабилитрона и конденсатора на 100 мкФ поменялась местами. Все текущие потоки также были почитаемы.

Это завершает введение в регулирование напряжения на основе стабилитрона.

Учебное пособие

: Схемы стабилизатора транзистор-стабилитрон
Советы и рекомендации для регуляторов напряжения серии LM78XX
Учебное пособие по базовому блоку питания

 

Регулятор напряжения серии транзисторов с защитой от перегрузки и короткого замыкания

Хотите узнать о работе цепи питания? Я люблю это.Ты такой же, как я? Я расскажу вам о транзисторном последовательном стабилизаторе напряжения с защитой от короткого замыкания.

Думаю, вы понимаете основы. И читайте соответствующий контент ранее.

Готовы начать?

Как работают фильтры пульсации

Представьте, что у нас есть нерегулируемые источники питания 20 вольт постоянного тока. Но для нашей нагрузки требуется регулируемое напряжение 12 В постоянного тока.
Итак, нам нужно использовать серийный регулятор напряжения. См. блок-схему.

Мы знаем, что вам не нравятся никакие пульсации напряжения на блоке питания.

Из других предыдущих статей мы обнаружили, что на входе 20 В появляются пульсации. Оно будет расти вместе с входным напряжением, 20,1 В или 20,4 В.

Это повышенное напряжение не влияет на стабилитрон. Потому что у него фиксированное напряжение пробоя 12В. Итак, стабилитрон — это наше базовое опорное напряжение.

Затем транзистор ошибки Q2 действует как датчик этого повышенного напряжения.

Как это работает

Я расстроен, потому что не могу объяснить вам это простым языком. Но я постараюсь сделать все возможное. Вот шаг за шагом процесс. Посмотрите на схему выше.

Предположим, что пульсации 0,1 В или 0,4 В проходят через Q1. Затем его выходное напряжение составляет от 12,1 до 12,4 В. Из-за 12,0 В + 0,1 В или 12,0 В + 0,4 В.

Затем потенциометр R2 измеряет выходное напряжение. И он будет настроен на частичное включение Q2. Это делает схему дает исходный баланс 12,0 В.

На выходе возникают пульсации 0,1 В более сложными. Напряжение на коллекторе снизится. И это очень немного повернет Q2.Эмиттер будет следовать базовому напряжению. Но это примерно на 0,6 В меньше.

Работает очень быстро и может следовать пульсациям довольно высокой частоты. Таким образом, это снижает выход сглаживания на меньшую пульсацию.

Если есть пульсации типа 2V p-p. Это может улучшить его до 20 мВ при полной нагрузке. Это хороший звук? Что больше?

Если мы обратимся к новой цепи. Он похож на форму эмиттерного повторителя. Посмотрите:

Эмиттер Q1 всегда будет примерно на 0,6 В меньше, чем база.

На этой схеме хорошо видно, как Q2 работает как переменный резистор между коллектором и эмиттером. Чтобы обеспечить базовое напряжение для Q1.

Когда Q2 действует как низкоомный резистор. База Q1 подключается к катоду стабилитрона 12 В.

Затем он обеспечивает выходное напряжение 12В-0,6В = 11,4В. Когда Q2 имеет высокое сопротивление, база Q1 подключается к входу 20 В. А на выходе 19,4В.

В реальной работе Q2 не работает в таком широком диапазоне.

Но у этой схемы есть один небольшой недостаток. Он не имеет защиты от перегрузок и защиты от короткого замыкания.

В следующей схеме мы попытаемся выполнить эти условия.

УЗНАТЬ: Связь между током и напряжением

Регулятор серии с защитой от короткого замыкания

Эта схема обеспечивает защиту от короткого замыкания. Если выход замкнут на землю. Регулятор отключится, оставив R4 единственным источником питания.

В этом состоянии ток не будет протекать через R1, R2 и R3. Значит напряжения на них нет. И нет тока на базу транзистора Q3. Он не проводит токи. И, наконец, Q2 и Q1 тоже не выполняются.

По этой причине мы должны использовать резистор R4 в качестве проволочного резистора мощностью 5 Вт. Хотя он не подает ток, блок питания работает правильно.

В другой раз R4 нужен только для того, чтобы смотреть вверх. Он должен обеспечить около 1 В на выходе для запуска схемы.

Установленный выходной потенциометр (R2) определяет, что около 50% выходного напряжения начинает включать Q3.

Затем включится транзистор Q2 драйвера мощности. И он включит транзистор Q1 регулятора мощности.

Это состояние будет усиливаться и стабилизироваться при выходе на уровне 12 В. И ток нагрузки около 100мА.

Далее при увеличении нагрузки до 1А выходное напряжение снижается до 11,9В. Это эффективно увеличивает напряжение база-эмиттер Q1 до 0,7 В, чтобы включить его сильнее.

Входное напряжение может уменьшиться примерно на 2 В. Но базовое напряжение Q1 останется стабильным на уровне 12.6В.

Части вам понадобится

• Q1: 2N3055, 100V 15A, NPN транзистор
• Q2, Q3: BC548 или эквивалент, 45V 100 мА NPN транзистор
• R1, R5: 1K, 0,5 Вт резисторы
• R2: 3.3k до 5K POT (потенциометр)
• R3: 6,8K, 0,5Вт Резисторы
• R4: 1K 5Вт Резисторы
• R6: 18K 0,5Вт Резисторы

Защита от перегрузки Две трети

двух

имеют преимущества хороший блок питания.

Обеспечивают сглаживание и регулирование.А 2-я цепь тоже имеет защиту от короткого замыкания.

Также смотрим 3-й контур. Важной особенностью встроенного блока питания является защита от перегрузок.

Теперь мы изучим функцию, ограничивающую максимальный номинальный ток силового трансформатора и силового транзистора.

Через короткое время выходной ток будет в 10 раз превышать нормальный ток. Это приводит к перегреву и повреждению многих компонентов.

Через короткое время выходной ток будет в 10 раз превышать нормальный ток. Это приводит к перегреву и повреждению многих компонентов.

Защита от перегрузки всегда должна быть в источниках питания, выдающих ток более 1 А.

Мало того, что это также предотвращает возможный риск возгорания и уменьшает дальнейшее повреждение поставляемого оборудования.

Мы можем представить их в двух различных формах.

• Предохранитель и автоматический выключатель
  Самый простой способ — использовать автоматический выключатель или предохранитель (дешевый) на выходе. Это сработает, когда ток поднимется примерно на 30% по сравнению с рекомендованным макс.

  Когда он работает, схема не сбрасывается. Нужен ручной сброс или замена предохранителя.

  Очевидным недостатком этого является неудобство физической замены предохранителя.

  Другой способ использования электронной перегрузки — лучший.
  

• Электронная защита от перегрузки
  Подробнее см. ниже:

Защита от перегрузки с использованием диодов

Для защиты последовательного регулятора от чрезмерной перегрузки по току. Мы можем добавить 3 показанных компонента:

Резистор 1 Ом включен последовательно с выходом.Чтобы весь ток проходил через него. По мере увеличения тока напряжение на резисторе будет изменяться по закону Ома.

Перевернув схему, можно легко понять защиту от перегрузки.

Напряжение на базе транзистора 12,6В.

А напряжение эмиттера 12В.

• Посмотрите на точку A-B. И самый важный момент, который нужно знать, это то, что диод в ситуации прямого смещения упадет максимум на 0.6В.
  

Диоды поддерживают стабильное напряжение

Два диода, максимальное напряжение, которое они позволяют развивать на них, составляет 1,2 вольта.

Это означает, что максимальное напряжение между точками A и B будет составлять 1,2 вольта.

Понимаешь? Если бы вы сказали НЕТ. Прочитайте больше примеров, это поможет вам лучше понять.

Увеличим ток до 500 мА:

Похоже на предыдущий. Выходное напряжение ниже нагрузки 200 мА. Это 11,5В.

Почему?

Изменяется падение напряжения на резисторе 1 Ом.

VR1 = I x R
= 0,5 А x 1 Ом
= 0,5 В

Посмотрите на принципиальную схему. Его выходной ток увеличился при несколько сниженном напряжении.

При 500 мА напряжение между точками A и B увеличилось до 12,6-11,5=1,1 вольт.

Это все еще ниже 1,2 В, поэтому диоды не действуют при таком токе.

550 мА Ток для снижения выходного напряжения

Когда мы используем ток нагрузки 550 мА. Уровни напряжения показаны на диаграмме ниже.

Транзистор включается немного сильнее, чтобы обеспечить ток. и это дало разность напряжений 12,7-11,45 = 1,25 вольта.

Теперь эти диоды ограничивают увеличение тока, что автоматически снижает выходную мощность. Вы видите, что диоды помогают, так как напряжение на них не превышает 1,2 вольта.

Разница напряжений между двумя точками (A-B) не может превышать 1,2 вольта. Из-за зажимного эффекта двух диодов (D1, D2).

Любое увеличение тока приведет к снижению выходного напряжения (из-за падения напряжения на резисторе 1 Ом).

Но это напряжение будет возвращаться обратно на базу через диоды. И это отключит транзистор. Это даст более низкое выходное напряжение.

В результате выходное напряжение уменьшится. чтобы максимальный ток не превышал 550 мА.

Как вы знаете закон Ома. Меньшее напряжение, подаваемое на нагрузку, приведет к меньшему току.

Защита от короткого замыкания с использованием диодов

Давайте рассмотрим случай короткого замыкания:

Знаете ли вы, в чем заключается главный недостаток предыдущей защиты от перегрузки? Да, мы можем видеть.Некоторое падение напряжения необходимо для работы схемы датчика. От холостого хода до полной нагрузки уменьшите напряжение до 0,5 В.

Посмотрите на схему. В этой точке А будет 1,2 В. И эмиттер появится на 0,6В. В точке B 0В. Ток короткого замыкания составит 550 мА.

Мы увидим, что это легко. Но его стабильность недостаточно хороша для некоторого оборудования.

Например, телевизор. Для некоторых комплектов требуется напряжение питания всего 11 вольт. Даже изменение на 0,2 вольта приведет к недостатку ширины или высоты.Итак, представьте себе действие 0,5 вольта. Как это?

Прочее Прочее: серийный регулятор напряжения с защитой от короткого замыкания

При изменении уровня яркости потребуется переменный ток и изменение напряжения.

Как улучшить?

Защита от перегрузки с помощью транзистора

Вы когда-нибудь узнавали о схеме ограничения тока?
Да, я говорил вам:

Мы можем разместить его на входе проходного транзистора. Где это окажет наименьшее влияние на выходное напряжение.

Посмотрите на следующую схему, показывающую эту схему:

Это 13,8 В 2 А схема регулятора напряжения с использованием транзистора

• Q1 — транзистор последовательного прохода.
• Q2 — усилитель датчика
• Q3 — датчик перегрузки.

Даже если схема выглядит просто. Но понять это — проблема.

Сначала на вход R1 поступает стабилитрон, опорное напряжение. И ток отбора (об этом см. предыдущую презентацию).

Затем Q2 служит для усиления напряжения. Он определяет на своей базе подачу требуемого тока на Q1. Потому что Q1 потребуется не менее 20 мА базового тока и, возможно, более 50 мА.

См. также:

Это позволяет стабилитрону иметь меньший ток утечки.

В нормальных условиях Q3 отключается и не участвует в работе схемы.

Посмотрите на схему Q3 в увеличенном масштабе.

4 резистора 1 Ом, соединенные параллельно, образуют 0.Резистор 25 Ом.

И когда ток приближается к 2 амперам. Напряжение 0,25 х 2 = 0,5 вольт будет развиваться через комбинацию.

Это начинает включать Q3, и если ток еще увеличится, Q3 включится полностью. Это приведет к короткому замыканию большей части напряжения стабилитрона.

Затем на базе транзистора Q2 появится напряжение от 3 до 4 вольт. Эмиттер Q2 последует за этим падением с напряжением на его эмиттере от 2,4 до 3,4 вольта. Выход Q1 уменьшится с 1,8 до 2.6 вольт.

Если это может поддерживать низкое напряжение в условиях короткого замыкания. Цепь останется в этом выключенном режиме. Это может защитить оборудование.

Конечно, эта схема не лучшая. Мы можем улучшить его, узнав больше.

Детали, которые вам понадобятся

0,25 Вт Резисторы, допуск: 5 %

• R1: 470 Ом
• R2: 150 Ом
• R3–R6: 1 Ом 1 Вт. Резисторы

Q1: 2N3055, 100 В 15 А, транзистор NPN
Q1-Q2: BC5487 или аналогичный, 45 В 100 мА Транзистор NPN
ZD1: 15 В 1 Вт Стабилитрон

Они узнали, как работает электроника.8 Большое спасибо.

Потери мощности в последовательном регуляторе

В последовательном транзисторном регуляторе. Силовой транзистор Q1 чувствует себя сильно пострадавшим. Мы можем помочь ему стать здоровее. Потому что там еще много деталей. Если вам это интересно, читайте дальше.

Ознакомьтесь также со следующими статьями по теме:

ПОЛУЧИТЕ ОБНОВЛЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь делать электронику Обучение легким .

Транзисторный регулятор напряжения серии | Усилитель ошибок работает

Транзисторный регулятор напряжения:

Когда маломощный стабилитрон используется в простом стабилизаторе напряжения серии транзисторов, ток нагрузки ограничивается максимальным током диода.Мощный стабилитрон, используемый в такой схеме, может обеспечивать более высокие уровни тока нагрузки, но при малой нагрузке теряется много энергии. Стабилизатор с эмиттерным повторителем, показанный на рис. 17-1, представляет собой усовершенствование простой схемы регулятора, поскольку он потребляет большой ток от источника питания только тогда, когда этого требует нагрузка. На рис. 17-1(а) схема изображена в виде усилителя с общим коллектором (эмиттерного повторителя). На рис. 17-1(b) схема показана в форме, обычно обозначаемой как регулятор серии .Транзистор Q ₁ называется стабилизатором напряжения на проходных транзисторах серии .

Выходное напряжение (V _o ) последовательного регулятора составляет (V _Z – V _BE ), а максимальный ток нагрузки (I _L(max) ) может быть максимальным током эмиттера, который Q ₁ способен пройти. Для транзистора 2N3055 I _L может приближаться к 15 А. Когда I _L равно нулю, ток, потребляемый от источника питания, приблизительно равен (I _Z + I _C(min) ), где I _{C( min)}  – минимальный ток коллектора, необходимый для поддержания Q ₁ в рабочем состоянии.Цепь стабилитрона (R ₁ и D ₁ ) должна подавать только ток базы транзистора. Таким образом, стабилизатор напряжения серии транзисторов намного более эффективен, чем простой стабилизатор на стабилитроне.

Регулятор напряжения серии

с усилителем ошибки:

Последовательный регулятор, использующий дополнительный транзистор в качестве усилителя ошибки , показан на рис. 17-2. Усилитель ошибки улучшает стабилизацию цепи и нагрузки.Усилитель также позволяет иметь выходное напряжение больше, чем напряжение стабилитрона. Резистор R ₂ и диод D ₁ являются источником опорного стабилитрона. Транзистор Q ₂ и связанные с ним компоненты составляют усилитель ошибки, который управляет транзистором с последовательным проходом (Q ₁ ). Выходное напряжение делится резисторами R ₃ и R ₄ , и сравнивается с уровнем напряжения Зенера (V ₂ ). C ₁ представляет собой конденсатор большой емкости, обычно от 50 мкФ до 100 мкФ, подключаемый к выходу для подавления любой тенденции регулятора к колебаниям.

Когда выходное напряжение схемы изменяется, это изменение усиливается транзистором Q ₂ и возвращается на базу Q ₁ для корректировки уровня выходного напряжения. Предположим, что схема рассчитана на V _o  = 12 В, а напряжение питания V _S = 18 В. Подходящим напряжением стабилитрона в этом случае может быть V _Z = 6 В. Для этого V _Z , базовое напряжение Q ₂ должно быть, V _B2  = V _Z  + V _BE2  = 6.7 В. Итак, резисторы R ₃ и R ₄ подобраны так, чтобы давать V _B2 = 6,7 В и V _o = 12 В. Напряжение на базе Q ₁ равно, В _B1  = V _o  + V _BE1  = 12,7 В. Кроме того, V _R1 = V _S – V _B1 = 5,3 В. 2 .

Теперь предположим, что выходное напряжение по какой-то причине слегка падает. Когда V _o уменьшается, V _B2 уменьшается.Поскольку напряжение эмиттера Q ₂ удерживается на уровне V _Z , любое уменьшение напряжения V _B2 появляется в цепи база-эмиттер Q ₂ . Сокращение V _BE2 приводит к уменьшению I _C2 . Когда I _C2 падает, V _R1 уменьшается, а напряжение на базе Q ₁ возрастает (V _B1 = V _S – V _R1 ), вызывая увеличение выходного напряжения. Таким образом, уменьшение V _o вызывает эффект обратной связи, который заставляет V _o увеличиваться до своего нормального уровня.Используя тот же подход, повышение V _o выше его нормального уровня вызывает эффект обратной связи, который снова толкает V _o вниз до его нормального уровня.

При изменении входного напряжения напряжение на резисторе R ₁ изменяется, чтобы выход оставался постоянным. Это изменение в V _R1 вызвано изменением в I _C2 , которое в свою очередь вызвано небольшим изменением в V _или . Следовательно, изменение напряжения питания (ΔV _S ) вызывает небольшое изменение выходного напряжения (ΔV _o ). Соотношение между ΔV _S и ΔV _o зависит от усиления усилителя ошибки. Точно так же, когда ток нагрузки (I _L ) изменяется, I _B1 изменяется по мере необходимости, увеличивая или уменьшая I _E1 . Изменение I _B1 производится изменением I _C2 , которое, опять же, является результатом изменения выходного напряжения ΔV _o .

Регулятор напряжения серии

без усилителя ошибки:

Производительность последовательного регулятора без усилителя ошибки (рис.17-1) аналогичен стабилизатору на стабилитроне, за исключением случая эффекта нагрузки. Последовательный транзистор имеет тенденцию улучшать влияние нагрузки регулятора на коэффициент, равный транзистору h _FE .

Усилитель ошибки в регуляторе на рис. 17-3 (воспроизведенный с рис. 17-2) улучшает все аспекты работы схемы на величину, непосредственно связанную с коэффициентом усиления усилителя по напряжению (A _v ). Когда V _S изменяется на ΔV _S , выходное изменение составляет

Если ΔV _S возникает из-за изменения напряжения питания переменного тока, влияние источника питания уменьшается на коэффициент A _v .ΔV _S также может быть результатом увеличения или уменьшения тока нагрузки, вызывающего изменение среднего уровня напряжения питания постоянного тока. Таким образом, нагрузочное действие источника питания уменьшается в 90 379 А против 90 380 раз.

Теперь рассмотрим влияние пульсаций напряжения питания на схему на рис. 17-3. Пульсации появляются на коллекторе транзистора Q _1. Если бы не было отрицательной обратной связи, то она также присутствовала бы на базе Q ₁ и на выходе регулятора.Однако, как и при изменении напряжения питания, пульсации на входе уменьшаются в 90 379 А против 90 380 раз, когда они появляются на выходе. Коэффициент подавления пульсаций рассчитывается как отношение децибел входного и выходного напряжения пульсаций.

Конструкция регулятора:

Для разработки схемы регулятора серии транзисторов (как на рис. 17-3) стабилитрон выбирается так, чтобы его напряжение V _Z было меньше выходного напряжения. Обычно подходит напряжение стабилитрона, приблизительно равное 0,75 В _или .Для каждого резистора выбираются соответствующие уровни тока, а номиналы резисторов рассчитываются по закону Ома. Транзистор Q ₁ выбран так, чтобы пропускать требуемый ток нагрузки и выдерживать необходимое рассеивание мощности. Радиатор (см. раздел 8-8) обычно требуется для последовательного транзистора в стабилизаторе, обеспечивающем большие токи нагрузки. Как уже говорилось, большой конденсатор обычно подключается к выходу для обеспечения стабильности усилителя при переменном токе (C ₁ на рис. 17-3).

Разница между входным и выходным напряжениями стабилизатора равна напряжению коллектор-эмиттер последовательного транзистора (Q ₁ ), и это напряжение должно быть достаточно большим, чтобы транзистор оставался в рабочем состоянии. Минимальный уровень V _CE1  (известный как падение напряжения ) возникает в самой низкой точке формы пульсаций (выпрямленного и отфильтрованного) необработанного входного постоянного тока. Если V _CE1 слишком мало для корректной работы в этой точке, на выходе регулятора появляется пульсирующий сигнал большой амплитуды.

регулируемый блок питания с использованием транзистора и стабилитрона

Уведомление : Неопределенный индекс: social_icon_position в /home/mdisario/public_html/huntdaily.com/wp-content/plugins/wp-social-sharing/includes/class-public.php на линии 30

324 вольта падение на 1000 Вт дает 324 мА тока в цепи. Схема регулируемого источника питания 12 В с использованием стабилитрона. Итак, в этом проекте мы собираемся разработать простой двойной источник питания ± 12 В с использованием стабилитронов 12 В / 1 Вт.. Зенеровский диод представляет собой кремниевый полупроводниковый прибор, пропускающий ток в прямом или обратном направлении. В нем будут рассмотрены основные принципы работы стабилитронов и их использование в качестве регуляторов напряжения. Для регулирования небольших токов самым дешевым способом является использование стабилитрона. Стабилитрон используется для регулирования базового напряжения, которое приводит к регулируемому напряжению эмиттера. Эта схема сама по себе широко не используется в линейных источниках питания, но может использоваться в другом оборудовании для обеспечения понижающего напряжения и т. д. от шины более высокого напряжения.Напряжение на C2 является очень стабильным источником напряжения. Регулятор — стабилизатор на стабилитроне. Для слаботочных источников питания можно сделать простой регулятор напряжения с резистором и стабилитроном, подключенными в обратном порядке. Миниатюрный регулируемый источник питания с низким током 9 В постоянного тока, разработанный на основе биполярного транзистора и стабилитрона. Регулировка напряжения с помощью стабилитрона и транзисторов Особенности: Прибор состоит из источника питания переменного тока, трех метров для непосредственного измерения выходного напряжения, выходного тока и пульсаций переменного тока, двух диодов PN-перехода, фильтра, схемы регулирования с использованием стабилитрона и транзистора, сопротивление нагрузки выбирается с помощью полосы выключатель и все важные соединения выведены на 4 мм розетки. Проверка холостого хода регулируемого выходного напряжения показывает 15,5 В, как указано в части (а). Транзисторный шунтирующий регулятор, показанный на рисунке, имеет регулируемое выходное напряжение 10 вольт при изменении входного напряжения от 20 вольт до 30 вольт. Пытаться. Существует два типа стабилизаторов напряжения на транзисторах, управляемых стабилитроном. анод диода подключается к отрицательному источнику питания. У меня вход 240В 50Гц. В схеме питания используется стабилизатор напряжения из стабилитрона 12В. Резистор R1 обеспечивает ток базы транзистора Q1, а также удерживает стабилитрон D2 в активной области.Стабилитрон как регулятор напряжения. Транзистор Q1 (2N 3054) и Q2 (2N 3055) образуют пару Дарлингтона. #ElectrotechCC #BasicElectronics В этом видео вы узнаете об основах электроники регулируемого источника питания на основе стабилитрона….!!! Он действует как обычный диод при прямом смещении. Формулы и уравнения для расчета стабилитрона и стабилитрона-регулятора напряжения Серия Current IS= VIN – VZ / . . модуль источников питания 02.pdf 5 e. Coates 2007-2016 Схема устроена таким образом, что общий ток питания I S состоит из выходного тока нагрузки I OUT плюс тока в стабилитроне I Z : 3 0-50 Ом POT Резистор Последовательный стабилизатор напряжения с управляемым стабилитроном транзистором.Такая схема также называется регулятором напряжения эмиттерного повторителя. Он называется так потому, что используемый транзистор подключен по схеме эмиттерного повторителя. Схема состоит из N-P-N транзистора и стабилитрона. Использование … Очень простая схема на стабилитроне, обеспечивающая функцию шунтирующего регулятора, как показано выше, не особенно эффективна и непригодна для многих приложений с большим током. Найдите качественное регулирование напряжения с помощью стабилитрона и транзистора с необходимыми характеристиками.Они обеспечивают простой, легкий и дешевый источник надежного источника постоянного тока. Следовательно, его максимальная энергоэффективность равна VOUT/VIN, так как разница напряжений расходуется на обогрев птиц. На этом введение в регулирование напряжения на основе стабилитрона завершено. На рис. Транзисторный усилитель не подчиняется строго закону сохранения энергии, так как выходная мощность больше входной мощности. Функция регулятора состоит в том, чтобы обеспечить постоянное выходное напряжение на нагрузку, подключенную параллельно с ним, несмотря на пульсации напряжения питания или изменение тока нагрузки и ток на стабилитроне не регулируется, поэтому Vref может изменяться. Напряжение база-эмиттер транзистора изменяется в зависимости от температуры.Обратите внимание, что в транзисторе ток, требуемый базой, составляет всего 1/hFE, умноженный на ток между эмиттером и коллектором. На следующей схеме показан типичный нерегулируемый источник питания. Аналоговые регулируемые источники питания эффективно используют этот метод. V-I характеристики p-n-перехода. В различных приложениях, где пульсации нежелательны, схема источника питания с регулируемой пульсацией, использующая 741, показанная на рисунке 1 для регулируемого источника питания с пульсацией, работает вполне удовлетворительно. мы можем использовать эту схему в качестве источника питания 12 В для шагового двигателя, серводвигателя и периферийных устройств, которым требуется 12 В.Это простой двухканальный стабилизатор напряжения с использованием стабилитрона. Используя только один транзистор и несколько стабилитронов, вы можете получить различные напряжения в диапазоне от 5 В до 10 В от входа питания 12 В. На приведенной ниже диаграмме и на диаграмме показано, как транзистор, стабилитрон и смещение резистор может быть сконфигурирован для реализации простой схемы транзисторного стабилизатора. 1. Стабилитрон, резистор, переменный источник питания постоянного тока, миллиамперметр, вольтметр, реостат и провод. Регулируемый источник питания используется для обеспечения того, чтобы выходное напряжение оставалось постоянным даже при изменении выходной нагрузки.Другое выходное напряжение можно получить, заменив стабилитрон. К цепи подключен последовательный резистор, чтобы ограничить ток в диоде. Они производятся несколькими производителями, большинство из них легко доступны и недороги. Продолжайте читать: Малая схема стабилизатора напряжения на стабилитроне с печатной платой. Льюис Лофлин. Аппарат . 3. Причина изменения выходного напряжения. Изменение входного напряжения, увеличение нагрузки, увеличение нагрузки при перегреве. Размыкание цепи. Схемы транзисторно-стабилитронного регулятора.Транзисторный шунтирующий регулятор напряжения. Прямое падение диода будет примерно таким же, как . Резистор R1 обеспечивает ток базы транзистора Q1, а также удерживает стабилитрон D2 в активной области. Стабилитрон 15В питается через резистор 4К7 со входа. Более высокие токи можно получить с помощью стабилитронов большей мощности, но я предпочитаю использовать специальные микросхемы. Это может быть регулируемый источник, внутренний/внешний по отношению к вашему проекту, стабильный при нагрузке. Диод Зенера позволяет току течь не только от анода к катоду, но и в обратном направлении при достижении напряжения Зенера.Операция. Донохью ограничивает ток через стабилитрон, чтобы уменьшить мощность, рассеиваемую в стабилитроне. Простой регулируемый источник питания с защитой от перегрузки по току. Использован стабилитрон 1N4744A. Стабилитрон подает опорное напряжение на базу транзистора. Вот простая схема защиты от перенапряжения, разработанная с использованием стабилитрона и транзисторов. Что такое полупроводник. Зенеровский диод должен иметь достаточную номинальную мощность, чтобы избежать перегорания. Предельное напряжение зависит от конкретного используемого стабилитрона.Эти диоды доступны на рынке для любого приемлемого напряжения питания. Эти регуляторы напряжения доступны в виде интегральных схем. Схема регулируемого источника питания 12 В с использованием стабилитрона. Здесь эта схема построена с мостовым выпрямителем и стабилитроном. Защита от перенапряжения осуществляется с помощью диодов Зенера, потому что через диод протекает ток после того, как напряжение обратного смещения превышает определенное напряжение. На приведенном ниже рисунке показан фильтрованный источник питания постоянного тока, который вырабатывает постоянное напряжение 24 В, прежде чем оно будет снижено до 15 В стабилитроном. 2.2.1 R S и D Z образуют простой ШУНТ-регулятор, как описано в модуле источников питания 2.1. Однако в этой схеме они используются для обеспечения стабильного опорного напряжения V Z на базе Tr1. Напряжение от однополупериодного источника питания подается на последовательно соединенные резистор R и стабилитрон. это простая и дешевая фиксированная схема источника постоянного тока. Пренебрегите током через R B. Поскольку HFE обычно составляет 30 для силовых транзисторов, а RZ1 около 10 Ом, 324 вольта, падающие на 1000 Вт, дают ток в цепи 324 мА.Регуляторы с малым падением напряжения в канале ldos n. Они обеспечивают простой, легкий и дешевый источник надежного источника постоянного тока. Общую работу схемы можно продемонстрировать, объяснив две ситуации. Напряжение эмиттера Tr1 обычно примерно на 0,7 В меньше напряжения базы, поэтому напряжение V OUT будет меньше, чем напряжение базы. V OUT = V Z — V BE. Транзистор Q1 (2N 3054) и Q2 (2N 3055) образуют пару Дарлингтона. Твитнуть. К цепи подключен последовательный резистор, чтобы ограничить ток через диод. Одним из решений является использование схемы на стабилитроне, в которой используется транзисторный буфер, который действует как транзистор с последовательным проходом. Эта схема как источник питания 12 вольт может использоваться в качестве источника для периферийных устройств, которым требуется 12 вольт. Проверка диодов. Вопрос 17. Зенеровский диод подобен сигнальному диоду общего назначения. Нерегулируемый постоянный ток питание подается на входные клеммы, а регулируемый выход получается через нагрузку. ПН развязка. Показано 1–12 из 20 результатов. Зенеровский диод D1 используется в качестве источника опорного напряжения, а PNP-транзистор (Q1) используется для регулирования выходного напряжения.Наша местная электрическая сеть подает 120 В переменного тока, поэтому выпрямленное напряжение составляет 170 В постоянного тока. Транзисторный регулятор напряжения, управляемый стабилитроном. В транзисторном усилителе все частоты будут иметь абсолютно одинаковый коэффициент усиления. Как один из лучших вариантов. Цель: Часть A: Спроектировать и протестировать простой стабилитрон. Компонент/оборудование. Требуемое оборудование: Компонент оборудования Sl. Существует два типа стабилизаторов напряжения на транзисторах, управляемых стабилитроном. Выходное сопротивление равно (RZ1//R1)/усиление. Перейти к основному содержанию.in. Регулятор базовой серии, использующий стабилитрон и эмиттерный повторитель, представляет собой специальную схему, включающую C1, R1 и C2.значительно снижается за счет использования в схеме биполярного транзистора, поскольку и I Zmax, и I Zmin делятся на β транзистора. Выходное напряжение выпрямителя представляет собой нерегулируемое напряжение, поскольку его амплитуда непостоянна. Стабилитрон со стабилитроном не может обеспечить источник большого тока из-за ограниченной мощности стабилитрона. Привет всем, Jut хочу обратиться за помощью ко всем. Аналоговые регулируемые источники питания эффективно используют этот метод. Источник питания с использованием ИС-стабилизатора (трехвыводной регулятор) ИС-стабилизатор дополнительно улучшает характеристики стабилизатора на стабилитроне за счет включения операционного усилителя. В качестве источника опорного напряжения используется стабилитрон D1, а для регулирования выходного напряжения используется PNP-транзистор (Q1). Для достижения стабильности выходного напряжения это напряжение подается обратно на неинвертирующий вход операционного усилителя, через резистор R4. Потенциометр P1 используется для точной регулировки напряжения питания 12В. Нерегулируемый источник питания подается на вход, а схема регулирует напряжение и обеспечивает постоянный ток 9 В, 250 мА. Обратите внимание, что в транзисторе ток, требуемый базой, составляет всего 1/hFE, умноженный на ток между эмиттером и коллектором.Соответствующие параметры для стабилитрона и транзистора: V Z = 9,5 вольт, V BE = 0,3 вольт, β = 99. F.V для диода 1N4002. Vin (мин) > Vвых + 2,5 В R = Vin (мин). Схема транзисторного шунтирующего регулятора образована путем последовательного соединения резистора с входом и транзистора, база и коллектор которого соединены стабилитроном, который регулирует оба параллельно нагрузке. Может ли кто-нибудь дать мне проект регулируемого источника питания 7,5 В / 800 мА с использованием транзистора и стабилитрона (пожалуйста, укажите точный номер детали и мощность, а также расчет).Работа регулятора напряжения серии транзисторов. Блок питания со стабилитроном. Основной. Изучить прямые и обратные ВАХ стабилитрона; Подробная информация о продукте: Прибор состоит из регулируемого источника питания постоянного тока 0-15 В постоянного тока / 150 мА, двух круглых счетчиков для измерения напряжения и тока, 3 стабилитронов, установленных за панелью, соединений расходных материалов, счетчиков и стабилитрона, выведенных на 4-миллиметровые разъемы. 2. Ниже приведена схема источника питания от 110–120 В переменного тока до 123 В постоянного тока (соответствующая часть заштрихована белым цветом).Это старая схема, которая интересна. Схема называется последовательным регулятором напряжения, потому что ток нагрузки проходит через последовательный транзистор Q1, как показано на рис. Калькулятор стабилитрона и стабилитрона. Вот схема для относительно простого регулируемого источника питания, который имеет хорошо контролируемые характеристики, включая интеллектуальное отключение при перегрузке по току. Внутренний и внешний полупроводник. Мы будем использовать регуляторы напряжения серий 78XX и 79XX. Я хочу знать, как эти блоки питания производят регулируемый выход.Резистор R 5 используется в качестве токоограничивающего резистора. Нет. Ссылаясь на рисунок 1, схема работает следующим образом. Цепь регулируемого сильноточного источника питания. Схема схемы регулятора напряжения на операционном усилителе для управления нагрузкой 6 В, 1,2 Вт от входного источника питания 12 В с пульсациями напряжения ± 2 В с использованием стабилитрона 3 В. Дырочный ток. Для расчета % регулирования нагрузки АППАРАТ: Стабилитрон, резисторы, блок питания, мультиметр СХЕМА ЦЕПИ: ТЕОРИЯ: Стабилитрон представляет собой диод с P-N переходом, специально разработанный для работы в режиме обратного смещения.Стабилитрон обеспечивает опорное напряжение. Положительный ток питания проходит через транзистор последовательного стабилизатора T1. Я сталкивался со многими зарядными устройствами/блоками питания для мобильных телефонов, которые обеспечивают регулируемое выходное напряжение 5 вольт, но я не вижу внутри регулятора напряжения или стабилитрона. Схема регулируемого источника питания на макетной плате Рис. 8 выше представляет собой регулируемую схему, показанную на рис. 5, но построенную на макетной плате. В зависимости от области применения могут использоваться стабилизаторы серии транзисторов, стабилизаторы с фиксированной и регулируемой ИС или стабилитрон, работающий в области стабилитрона.Использован стабилитрон 1N4744A. Регулятор напряжения на транзисторах с стабилитронным управлением Мы можем использовать эту схему в качестве источника питания 12 В для шагового двигателя, серводвигателя и периферийных устройств, которым требуется 12 В. На этом введение в регулирование напряжения на основе стабилитрона завершено. РАСЧЕТЫ (индексы 1 и 2 соответствуют параметрам Транзистора 1 и 2) Стабилитрон обеспечивает Vr = 15 В при Iz = 20 мА I C2 = I E2 = 10 мА Транзистор Q2 может обеспечить ток коллектора 10 мА. Преобразователь 12 В в 5 В с использованием стабилитрона: Схема, показанная ниже, предназначена для цепей среднего тока, она полезна для (1-70 мА) схемы стока среднего тока, например.Прямое и обратное смещение диода с PN-переходом. Для достижения стабильности выходного напряжения оно подается обратно на неинвертирующий вход операционного усилителя, через резистор R4. Рисунок 9. а и б. Блок-схема источника питания постоянного тока: это форма волны «линейного» напряжения 100 В переменного тока. В некоторых случаях уровень приложенного напряжения может выйти за пределы максимального диапазона напряжения нагрузки, поэтому нам необходимо настроить защиту нагрузки от высокого напряжения. Потенциометр P1 используется для точной настройки выхода источника на 12 В постоянного тока.hFE (мин.)/1,2 Iвых. (макс.) На рис. 1 показана базовая схема простого стабилизатора постоянного напряжения с использованием стабилитрона. Схема стабилитрона для блока питания с последовательным транзистором. Когда источник питания должен обеспечивать большой ток, вместе с стабилитроном используется силовой транзистор, как показано ниже. На нем показаны все компоненты, соединенные вместе на макетной плате, такие как резисторы, конденсатор, потенциометр, транзистор, диоды и операционный усилитель. Или источником может быть нерегулируемый источник питания, который зависит от нагрузки. Стабилитрон подключен непосредственно к импедансу нагрузки Z L.Следовательно, выходное напряжение V 0 на импедансе нагрузки ZL равно V z , напряжению пробоя стабилитрона, и поддерживается почти постоянным независимо от изменений входного напряжения V i или импеданса нагрузки Z L. Каждый цифровой амперметр (0–1 А) 1 (Один) Транзистор, управляемый стабилитроном… Двойной источник питания 9 В необходим в наши дни любителям электроники и технологам. Изучить стабилитрон в качестве регулятора напряжения 2. Электронная схема простого транзисторного эмиттерного повторителя регулятора напряжения очень проста.Созданная схема состоит из мостового выпрямителя и стабилитрона. Для расчета % регулирования линии 3. Этот простой эффективный сильноточный источник питания на базе 2N3055 рассчитан на токи свыше 3 ампер, но не должен превышать 5 ампер. Однако это делается за счет ограничения максимального тока нагрузки, который может быть обеспечен регулируемым выходным напряжением. Изучить стабилитрон в качестве стабилизатора напряжения 2. Они помогают нам убрать пульсации переменного тока. Эта схема имеет фильтр нижних частот. Регулируемый источник питания с использованием стабилитронов.Схема, показанная ниже, представляет собой базовый последовательный стабилизатор напряжения на основе транзисторов. Рис. 8. Регулятор напряжения на операционном усилителе 6 В. Минимальный объем заказа: 05 Схема транзисторного шунтирующего регулятора состоит из резистора, последовательно соединенного с входом, и транзистора, база и коллектор которого соединены стабилитроном, который регулирует оба параллельно нагрузке. В приведенной выше схеме показан простой последовательный регулятор напряжения с использованием транзистора и стабилитрона. Регулятор напряжения с двумя шинами на стабилитроне.Нестабилизированное или флуктуирующее напряжение сначала регулируется и сглаживается диодом Д1 и стабилитроном ЗД1. Таким образом, обратносмещенное может работать и в условиях пробоя. EE 462: Лаборатория № 4 Схемы питания постоянным током с использованием диодов Схемы питания постоянного тока с использованием диодов от Drs. 17.13. На рисунке ниже показана принципиальная схема транзистора… Он подходит для слаботочных цепей, таких как предусилитель на транзисторах. Эти типы цепей обеспечивают лучшее регулирование нагрузки, чем … Влияние температуры на полупроводники.Для чувствительной к напряжению нагрузки или электрического элемента необходимо обеспечить регулируемое напряжение. Непосредственно доступные напряжения поступают от двухканального источника питания +14 В/0 В/-14 В при максимальном выходном токе около 200 мА. Разработать регулируемый источник питания, обеспечивающий выходное напряжение 25В от входного источника переменного тока 50В, частотой 50Гц. В этом разделе мы рассмотрим стационарные регулируемые источники питания. Требование цепи регулируемого напряжения Назначение регулятора напряжения состоит в том, чтобы поддерживать напряжение в… Рассчитайте приблизительное выходное напряжение этой регулируемой схемы источника питания, величину тока через стабилитрон и (нерегулируемое) напряжение на конденсаторе емкостью 1000 мкФ. , все на холостом ходу: Показать ответ.Регулируемый источник питания с использованием стабилитронов для регулирования небольших величин тока. Самый дешевый подход — использовать стабилитрон. Таким образом, маломощный стабилитрон может регулировать базовое напряжение биполярного транзистора, который может пропускать через него огромный ток. Транзисторный регулятор напряжения, управляемый стабилитроном. Регулируемый стабилитроном источник питания постоянного тока. Дрейфовая скорость электрона. G LAB ZENER DIODE С РЕГУЛИРУЕМЫМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ, 3 МЕТРА: Amazon.in: Industrial & Scientific . На приведенном ниже рисунке показан фильтрованный источник питания постоянного тока, который вырабатывает постоянное напряжение 24 В, прежде чем оно будет снижено до 15 В стабилитроном.У меня входное напряжение 12В. Регуляторы с малым падением напряжения в канале ldos n. Протестировано. Название Количество Название Количество 1 Стабилитрон 1 (один) № Стабилитроны оцениваются по напряжению пробоя V z и максимальной мощности P z (обычно 400 мВт или 1,3 Вт). Я пытался сделать простой регулируемый источник питания, используя 4 диода (0,6 v), 2 резистора, 1 конденсатор, 1 трансформатор (15:1), 1 стабилитрон. Регулировка напряжения с использованием стабилитрона и транзистора производителя, поставщика и экспортера из Амбалы. Зенеровский диод — это особый тип диода, предназначенный для надежного протекания тока «в обратном направлении» при достижении определенного заданного обратного напряжения, известного как напряжение Зенера.. Зенеровские диоды изготавливаются с большим разнообразием стабилитронов, а некоторые даже с переменным напряжением. Промышленность и наука Здравствуйте, Войдите в систему. Это очень подходящий источник питания для небольших проектов, поскольку он может обеспечить любой выход питания, заменив только стабилитрон. Базовое напряжение транзистора Q1 поддерживается на относительно постоянном уровне на стабилитроне. Если мы используем двухполупериодный выпрямитель или двухполупериодный выпрямитель, мы преобразуем напряжение переменного тока (ACV) в напряжение постоянного тока (DCV). Здесь эта схема построена с мостовым выпрямителем и стабилитроном. Определение стабилитрона Работа стабилитрона Символ схемы стабилитрона VI Характеристики стабилитрона Применение стабилитрона Часто задаваемые вопросы. СРЕДНИЙ. Регулируемый источник питания Д.Х.Шукла. В качестве усилителя тока с ограниченными возможностями стабилитрона транзистор 2N3055 выполнен с использованием общей базы и снабжен радиатором. 2 IC-Voltage Regulator 7805 1(One) № Схема стабилитрона для БП с последовательным транзистором. Транзисторный теплоотвод может потребоваться, если выходной ток высок.Ток нагрузки питания I(L)

Экстремальный тур Monster Truckz — Рипли, Западная Вирджиния, South Kingsway Boat Launch События в Торонто, Шаблон табеля успеваемости детского сада Deped, Prtg Snmp Конфигурация, Кривая угла мощности в стабильности энергосистемы,

Регуляторы прохода серии

, март 1969 г. Electronics World

Март 1969 г. Мир электроники Оглавление Восковая ностальгия и изучение истории ранней электроники. См. статьи от Electronics World , опубликовано в мае 1959 г. — Декабрь 1971 г. Настоящим признаются все авторские права.

Линейный последовательный регулятор напряжения это самая простая схема, которую вы можете придумать, которая обеспечит разумную степень согласованности. Всего лишь диод Зенера, транзистор и резистор смещения. Количество мелких деталей не позволяет компенсировать температуру, переменное выходное напряжение регулировка, защита от перегрузки по току и т.д., но в большинстве случаев он выполняет свою работу. Недостатком линейного последовательного стабилизатора напряжения является то, что чем больше разница между входным и выходным напряжением, тем больше неэффективность. Это потому, что общая мощность, рассеиваемая схемой, является произведением входного напряжения и тока. через нагрузку (V _в x I _{в нагрузку} ) должна падать разница напряжений между входом и выходом, а так как весь ток в нагрузку тоже поступает через транзистор, он рассеивается (V _в — V _вых ) x I _{Загрузить} . Нагрузка рассеивает V _из x I _{Нагрузка} , поэтому общее [V _вых. x I _{Нагрузка} ]+ [(V _вх. — V _вых. ) x I _{Нагрузка} ] = V _в x I _{Загрузить} .

Современные импульсные стабилизаторы напряжения (также известные как «переключатели») используют ширину импульса модуляция, которая питает удерживающий конденсатор для выполнения работы с очень высокой эффективностью даже при больших различиях входного и выходного напряжения. Недостаток Switcher — это цифровой шум, который генерируется в процессе.Этот жужжащий шум вы слышите по AM-радио при включении лампы КЛЛ из-за дешевого переключения блок питания в его базе.

Конструкция источника питания от 11 до 32 В, 700 мА с хорошим регулированием и встроенная защита от перегрузки по току.

Автор GV Fay / Application Engineering, Motorola Semiconductor Products Inc.

Рис. 1 — В простом последовательном транзисторе стабилизатора постоянного напряжения Q1 управляет регулируемым выходным напряжением Vo.

Идеальный источник питания с регулируемым напряжением имеет нулевое выходное сопротивление, поэтому напряжение остается постоянным при любых требованиях к току нагрузки. Но нулевой выходной импеданс не может быть достигнуто, хотя источники питания с уровнями импеданса в миллиомы могут быть созданы. Кроме того, характеристики полупроводниковых устройств накладывают ограничение на ток и напряжение. который можно подать в нагрузку.

Два простых последовательно-проходных регулятора напряжения показаны на рис.1 и 2. Транзистор Q1 в каждой из этих цепей контролируется выходное напряжение; таким образом, напряжение коллектор-эмиттер номинал Q1 определяет максимальное входное-выходное напряжение. Все текущие поставки к нагрузке проходит через Q1. Следовательно, мощность, рассеиваемая в Q1, равна (V _на -V _{на выходе} ) раз I _{Загрузить} . Если высокое входное напряжение и низкое выходное напряжение и/или большая нагрузка необходимы токи, возможно, что Q1 придется рассеивать большое количество сила. Очевидно, что в этих условиях эффективность регулятора мала, а мощность рейтинг (для конкретного теплоотвода) ограничивает регулирующую способность. Для ограниченной нагрузки вариации, Q1 можно шунтировать резистором, тем самым передавая некоторую мощность от Q1 к резистор. Выходное напряжение схемы (рис. 1) равно напряжению Зенера минус база-эмиттер. напряжение Q1. R1 должен подавать достаточный ток на базу Q1 и D1, чтобы поддерживать напряжение D1 всегда выше колена.Если температурная характеристика D1 равным и противоположным напряжению перехода база-эмиттер Q1, выходное напряжение останется постоянный с температурой.

Когда требуется переменное выходное напряжение, можно использовать схему, аналогичную рис. 2. использоваться. Здесь минимально возможное выходное напряжение – это напряжение пробоя D1 плюс напряжение база-эмиттер транзистора Q2.

Рис. 2. В этом последовательном регуляторе переменного напряжения транзистор Q2 и потенциометр используются для установки уровня напряжения.

Рис. 3. Этот источник переменного напряжения имеет защиту от перегрузки по току.

Максимальное выходное напряжение ограничено изменениями нерегулируемого входа плюс Требования к диску Q1. R1 обеспечивает ток смещения для D1, напряжение которого сравнивается к тому, что на рычаге потенциометра. Если нагрузка увеличивается и вызывает выходное напряжение падать, Q2 проводит меньше, а Q1 больше, восстанавливая напряжение до исходного уровень.

Обычно регуляторы с последовательным проходом имеют ограничения по току, напряжению и мощности; и Транзистор управления схемой должен всегда работать в безопасной рабочей зоне — области, где нет опасности вторичного пробоя. Однако регуляторы последовательного прохода обеспечивают чрезвычайно хорошее регулирование, быстрое время отклика, низкий выходной импеданс и низкий уровень пульсаций. Их производительность почти не зависит от колебаний входной частоты, и они имеют отличный динамический отклик.Они также обеспечивают переменное выходное напряжение и легко адаптируется к удаленному измерению напряжения, удаленному программированию и ограничению тока или тока регулирующие приложения. Выход схемы практически не имеет переходных процессов.

Защита от перегрузки по току

Схема, показанная на рис. 3, представляет собой регулируемый блок питания с защитой от перегрузки по току. и выход от 11 до 32 вольт постоянного тока. Максимальный выходной ток с указанной схемой компонентов составляет 700 мА.Диодный мост, состоящий из D1-D4, обеспечивает двухполупериодный выпрямление 25-вольтовой вторичной обмотки Т1. Конденсатор С1 служит для фильтрации выпрямленного ток и поддерживать положительное напряжение на коллекторах Q1 и Q2. Резистор R1 и конденсатор C2 дополнительно уменьшает пульсации для поддержания стабильного постоянного тока. напряжение в качестве источника питания коллектора для Q3 и Q4, а также для управления базой Q1. Транзистор Q2 является последовательно-пропускным устройством. который регулирует выходное напряжение. Резисторный делитель R4-R5-R6 образует измерительную цепь.Напряжение на плече потенциометра R5 подается на базу Q4, что сравнивает напряжение к напряжению стабилитрона D5. (Продолжение на стр. 78)

Разница между двумя напряжениями определяет, сколько Q4 проводит. Если выход напряжение увеличивается, базовое напряжение Q4 увеличивается и толкает его дальше в проводимость область. Это уменьшает базовый ток Q1, что, в свою очередь, уменьшает ток через Q2, понижение выходного напряжения. Если выходное напряжение падает, Q4 перемещается в сторону отсечки. и Q1 и Q2 включаются.Это увеличивает выходное напряжение. По сути, схема усилитель обратной связи, который пытается поддерживать выходное напряжение на постоянном уровне независимо от состояния нагрузки.

Рис. 4 — Выходное напряжение в зависимости от тока нагрузки для схемы на рис. 3.

Рис. 5 — Регулирование в зависимости от тока нагрузки для схемы, показанной на рис. 3.

Выходное напряжение определяется настройкой потенциометра в соответствии со следующим уравнение:

 

Если R5 установлен на нижний предел (A), выходной сигнал максимален и определяется как:

 

Минимальное выходное напряжение (11. 2 В) возникает, когда плечо R5 установлено на высокую сторону (Б).

Регулировка является функцией настройки потенциометра, так как она определяет количество отзывов. Чем ближе основание Q4 к положительному выходу, тем больше Обратная связь.

Защита от перегрузки по току обеспечивается резисторами R2 и Q3. Так как R2 последовательно с выходом, напряжение на нем пропорционально выходному току. Это напряжение используется для управлять Q3 так, что чем больше становится выходной ток, тем больше Q3 проводит.Когда Q3 включается, базовый привод снимается с Q1, и это выключает регулятор мощности Q2, тем самым ограничивая выходной ток. В этом примере значения компонентов были выбраны для ограничения максимальный ток примерно до 700 мА. На рис. 4 показана эффективность текущего ограничитель.

Регулирование нагрузки при нескольких уровнях выходного напряжения показано на рис. 5. фактически ухудшает работу схемы регулятора, особенно на более высоких текущие уровни, так как это уменьшает базовый драйв Q1.

Транзисторы силового каскада Q1 и Q2 были выбраны для обеспечения высокого коэффициента усиления при температуре -55°C. Это максимизирует контроль регулятора напряжения и тока. При максимальном выходном напряжении а при низких температурах Q1 требует базового тока около 1 мА. R1 был выбран для подать приблизительно 2,5 мА. Это устанавливает минимальный ток регулятора напряжения в Q4 (MPS6531). при 1,5 мА, когда регулятор тока не работает. Когда регулятор тока Q3 (2N4921) приходит, он должен справиться с этим током.Для противоположного условия при высоких температурах и низкое выходное напряжение, R1 обеспечивает максимальный ток около 25 мА. Требование к приводу для силового каскада тут не критично, но Q3 и Q4 должны выдерживать этот ток для эффективного контроля.

Максимальная температура, при которой будет работать контур, задается радиатором Q1 и Q2. Если эти транзисторы крепятся непосредственно к радиатору и хорошему силиконовому используется смазка, то в худшем случае температура поднимается выше температуры тепла сток для Q2 составляет 25°C, а для Q1 около 20°C. Так как максимальная рабочая температура Q1 составляет 150°C, это означает, что температура радиатора должна быть ниже чем 130°С.

 

 

Опубликовано 25 декабря 2017 г.

Регуляторы напряжения: линейные, шунтирующие и стабилитронные

Что такое регулирование напряжения

Регулятор напряжения — это электронное или электрическое устройство, которое может поддерживать напряжение источника питания в соответствующих пределах. Электрооборудование, подключенное к источнику напряжения, должно выдерживать значение напряжения.Напряжение источника должно находиться в определенном диапазоне, допустимом для подключаемых единиц оборудования. Эта цель достигается за счет реализации регулятора напряжения.

Регулятор напряжения – как следует из этого же предположения – регулирует напряжение независимо от регулировки входного напряжения или подключенной нагрузки. Он работает как щит для защитных устройств от повреждений. Он может регулировать как переменное, так и постоянное напряжение, в зависимости от конструкции.

Типы регуляторов напряжения

Доступны два основных типа регуляторов напряжения:

• Линейные регуляторы напряжения
• Импульсные регуляторы напряжения

Их можно разделить на более конкретные регуляторы напряжения, как описано ниже.

Линейный регулятор напряжения

Этот тип регулятора напряжения работает как делитель напряжения. Он использует полевой транзистор в омическом диапазоне. Стабильный выход поддерживается изменением сопротивления регулятора напряжения относительно нагрузки. Как правило, эти типы регуляторов напряжения бывают двух типов:

• Серийный регулятор напряжения
• Шунтирующий регулятор напряжения

Серийный регулятор напряжения

Он реализует переменный элемент, расположенный последовательно с подключенной нагрузкой.Стабильный выход поддерживается за счет изменения сопротивления этого элемента по отношению к нагрузке. Они бывают двух типов, которые описаны ниже.

Регулятор напряжения на дискретных транзисторах

Здесь на блок-схеме видно, что нерегулируемый вход сначала подается на контроллер. Он фактически контролирует величину входного напряжения и подает его на выход. Этот выход подается на цепь обратной связи. Он дискретизируется схемой дискретизации и подается на компаратор. Там оно сравнивается с эталонным напряжением и отдается обратно на выход.

Здесь схема компаратора подает управляющий сигнал на контроллер всякий раз, когда происходит увеличение или уменьшение выходного напряжения. Таким образом, контроллер будет уменьшать или увеличивать напряжение до допустимого диапазона, так что на выходе будет устойчивое напряжение.

Стабилитрон в качестве регулятора напряжения

Когда стабилитрон используется в качестве регулятора напряжения, он известен как последовательный стабилизатор напряжения на транзисторах, управляемых стабилитроном, или регулятор напряжения эмиттерного повторителя.Здесь в качестве транзистора используется эмиттерный повторитель (см. рисунок ниже). Выводы эмиттера и коллектора используемого здесь последовательного транзистора включены последовательно по отношению к нагрузке. Переменный элемент представляет собой транзистор, а стабилитрон будет подавать опорное напряжение.

Шунтовой регулятор напряжения

Шунтовой регулятор напряжения обеспечивает путь от падения напряжения питания на землю с помощью переменного сопротивления. От нагрузки ток отводится от нагрузки на землю.Мы можем просто сказать, что этот регулятор может поглощать ток, и он менее эффективен по сравнению с последовательным регулятором напряжения. Приложения включают в себя усилители ошибок, контроль напряжения, прецизионные ограничители тока и т. д. Они бывают двух типов, которые кратко описаны ниже.

Дискретный транзисторный шунтирующий регулятор напряжения

Здесь ток отводится от нагрузки. Контроллер шунтирует часть общего тока, вырабатываемого нерегулируемым входом, подаваемым на нагрузку.Регулировка напряжения происходит через нагрузку.

Здесь схема компаратора подает управляющий сигнал на контроллер всякий раз, когда происходит увеличение или уменьшение выходного напряжения из-за изменения нагрузки. Таким образом, контроллер будет шунтировать дополнительный ток от нагрузки, чтобы получить устойчивое напряжение на выходе.

Транзисторный шунтирующий регулятор напряжения, управляемый стабилитроном

Здесь нерегулируемое напряжение прямо пропорционально падению напряжения на последовательном сопротивлении.Это падение напряжения связано с током, подаваемым на нагрузку. Выходное напряжение связано с напряжением базы-эмиттера транзистора (V _BE ) и стабилитрона.

Преимущества линейного регулятора напряжения	Недостатки регулятора линейного напряжения
Дизайн очень простым	Низкая эффективность
Меньше вывода Требование	Требование площадью
Быстрое время отклика	Напряжение не может быть увеличено
Меньше шума	Иногда требуется радиатор

Переключающий регулятор напряжения

Этот регулятор для быстрого последовательного включения и выключения устройства. Как и в линейных регуляторах, здесь встроен механизм обратной связи для управления количеством заряда, переносимого на нагрузку. Эта величина устанавливается как рабочий цикл переключателя. Выходное напряжение может быть больше или полярность выхода может быть противоположна полярности входа при использовании этого регулятора напряжения .

Высокоэффективный регулятор напряжения. Три различных типа: повышающий регулятор напряжения, понижающий регулятор напряжения и повышающий/понижающий регулятор напряжения. Наиболее упрощенная принципиальная схема импульсного стабилизатора напряжения показана ниже.

Преимущества импульсного регулятора напряжения	Недостатки импульсного регулятора напряжения
Эффективность очень высокая.	Сложный дизайн
Размер и вес очень малы.	Дорогой
Возможна форсировка, понижающая или инвертирующая или понижающая/повышающая.	Shall High
меньше шума	Время преходящего восстановления — потребляющая много времени

Применение регуляторов напряжения

Приложения для регуляторов напряжения включают в себя:

• Система распределения мощности
• Автомобильный генератор
• Генераторная установка электростанции
• Блоки питания для компьютеров

Простая схема регулятора напряжения с малым падением напряжения на транзисторах

Предлагаемая схема регулятора с малым падением напряжения построена с использованием обычных биполярных транзисторов и может быть эффективно использована для получения практически нулевого падения напряжения на выходе.Значение предположим, что если схема предназначена для получения 5 В, регулируемого от источника питания 5 В до 7 В, она будет давать стабилизированный фиксированный выход, который будет почти равен постоянным 5 В.

В схемах питания регулятора, где вход и выход напряжения не равны, применение встроенных 3-выводных стабилизаторов напряжения типа 7805, 7812, 7824 и т.п. не приветствуется.

Недостаток стандартных 3-контактных стабилизаторов

Недостаток большинства 3-контактных регуляторов заключается в том, что им требуется входное напряжение, которое должно быть на 3 В больше, чем напряжение на выходе.

В приложениях, где входное и выходное напряжения практически идентичны, лучше использовать индивидуальную схему регулятора с малым падением напряжения с использованием дискретных компонентов, как описано ниже.

В типичной эмиттерной схеме последовательный транзистор подключен так, что выходное напряжение ниже входного, но только за счет напряжения насыщения транзистора. Тем не менее, будет сложно обеспечить защиту от короткого замыкания.

На рис. 1 показан последовательный транзистор, получающий ток базы от T ₂ , который объединяется с T ₁ для формирования дифференциального усилителя.

Эта установка гарантирует, что катод D ₂ и переход делителя напряжения R ₄ -R ₅ имеют одинаковое напряжение. Основной частью схемы является T ₃ , которая занимает определенное усиление тока.

Тем не менее, T ₂ может обеспечить только то количество базового тока, которое позволяет R ₂ . Дифференциальное напряжение на R ₂ имеет максимальное значение стабилитрона без напряжения база-эмиттер, V _BE , T ₂ , что составляет около 4 В.Максимальный ток, проходящий через R ₂ , составляет примерно 11 мА.

Диапазон выходного тока

Если предположить, что T ₃ имеет мощность усиления тока 50, максимальный выходной ток будет около 0,55 А. Предположим, потребляется более сильный ток, тогда будет падение выходного сигнала. Напряжение. Допустим, падение напряжения ниже, чем напряжение D ₂ , разность потенциалов между R ₂ также упадет.

В результате выходной ток будет реагировать так, как показано на рис. 2, описывающем его обратные свойства.Очевидно, у нас есть доказательство того, что последовательный транзистор защищен от высоких токов короткого замыкания.

Диод D ₁ и резистор R ₁ обеспечивают плавный пуск, так как напряжение на диоде равно нулю при включении в основном из-за его подключения к выходу регулятора. Схема может колебаться из-за высокого коэффициента усиления, но это можно стабилизировать добавлением конденсатора C ₁ .

Как выбрать выходное напряжение LDO

Уровень выходного напряжения, В ₀ , этой схемы регулятора напряжения с малым падением напряжения можно выбрать свободно, но вы должны убедиться, что он остается в пределах диапазона последовательного транзистора и D ₂ , R ₃ и R ₄ .Для определения уровня выходного напряжения используется приведенная ниже формула:

В ₀ = Vz (R5 + R4/R5)

Важно приравнять резистор R ₂ к фактическому усилению тока транзистора.