Мощный двухполярный стабилизатор напряжения и схема защиты от перегрузки по току. | Разрабатываем электронные устройства сами.

Стабилизатор выполнен по компенсационной схеме последовательного типа, но с некоторыми особенностями, которые рассмотрим далее.

Напряжение с выпрямителя поступает на источник тока ИСТ нагрузкой которого служит стабилитрон и стабилизирует ток протекающий через стабилитрон что существенно повышает коэффициент стабилизации в отличие от того если бы применялся балластный резистор. Далее опорное напряжение со стабилитрона поступает на базу регулирующего элемента выполненного по схеме тройного составного транзистора на транзисторах разной проводимости, который сконструирован таким образом чтобы разность напряжений на стабилитроне и на нагрузке была практически постоянной (0,6в) при любых токах протекающих через нагрузку. Для удобства монтажа схема разработана так чтобы коллекторы мощных дарлингтонов были соединены с общим проводом, который в свою очередь соединён с корпусом устройства и который может выступать в роли теплоотвода.

При необходимости стабилизатор можно дополнить устройством защиты от перегрузок и коротких замыканий, принцип её работы на примере одного плеча рассмотрим далее. Датчиком тока выступает проволочный резистор 0,1 ом, который включён на входе стабилизатора специально для того чтобы не влиять на величину напряжения на нагрузке. При перегрузке падение напряжения на датчике открывает транзистор VT1 и через светодиод начинает протекать ток вызывая его свечение, которое сигнализирует о перегрузке стабилизатора. Напряжение со светодиода прикладывается к переходу БЭ транзистора VT2 и он открывается шунтируя собой стабилитрон, регулирующий элемент начинает закрываться и напряжение на нагрузке падает, ограничивая тем самым ток в нагрузке. Резистор R3 задаёт ток через светодиод, резистор R4 ограничивает базовый ток VT2 на безопасном уровне. При указанных на схеме элементах максимальный ток стабилизатора равен 6А. Для увеличения порога максимального тока добавляют резистор R1 (изображён пунктиром), который совместно с резистором R2 представляет собой делитель напряжения с датчика тока. При R1=R2 максимальный порог увеличивается вдвое и равен 12А. Нужный порог срабатывания защиты задаётся расчётом делителя R1, R2. Для его регулировки от 6А и выше можно применить переменный резистор. Для уменьшения порога срабатывания увеличивают сопротивление датчика тока.

Для второго плеча стабилизатора всё выполняется по аналогии учитывая полярность.

В заключении можно сказать что транзисторы в схемах можно применить любые подходящие по параметрам, а так же отечественные типов кт502, кт503, кт825, кт827. Стабилитроны выбирают исходя из требуемого выходного напряжения, а так же можно ввести регулировку напряжения подключив параллельно стабилитрону переменный резистор исходя из расчёта 0,8-1 кОм на вольт, а средний вывод подключив к базе регулирующего элемента. Светодиоды любые с прямым напряжением 1,5-2 вольт. Если требуется получить однополярное стабилизированное выходное напряжение, то используем схему одного из плеч, при этом конструкция упрощается.

Схема двуполярного источника напряжения на к142ен12, кр142ен18 практические схемы

 

Схема двуполярного источника напряжения на к142ен12, кр142ен18 практические схемы.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА А. МУЗЫКОВ, г. Пенза (в описании могут быть ошибки из-за неправильной работы программы распознавания текста, любой более менее опытный радиолюбитель исправит ошибки сразу на глаз)

Этот лабораторный источник питания радиоаппаратуры — результат практической деятельности небольшой группы ребят из подросткового радиотехнического клуба «Радар» (г. Пенза). Он представляет интерес для тех, кто занимается разработкой аппаратуры на операционных усилителях и современных микросхемах, требующих одно- и двуполярного напряжения питания, регулируемого в достаточно широком диапазоне.

Особенностью этого лабораторного источника питания является узел защиты.

Известно, что для некоторых микросхем, рассчитанных на питание от источника двуполярного напряжения, недопустима ситуация, когда одно из них отсутствует. Для исключения таких ситуаций в предлагаемом блоке предусмотрена система защиты, блокирующая работу любого из плеч питающего устройства при замыкании в другом плече. После устранения причины замыкания источник питания автоматически переходит в нормальный режим работы.

Технические характеристики устройства:

Пределы регулирования выходного напряжения. В .. .+1,25…18 Интервал регулирования ограничения тока нагрузки, А .. .0.01… 1,2
Уровень пульсаций в режиме источника тока при 1н = = 0.1 А. мВ…10
Напряжение порога срабатывания устройства блокировки. В….1

Параметры устройства в режиме источника напряжения соответствуют справочным данным на используемые в нем микросхемные стабилизаторы напряжения [1.

2].

Конструктивно оно состоит из двух функционально законченных блоков: двуполярного источника питания нагрузок и узла защиты от замыкания, смонтированных на отдельных печатных платах.

Схема первого из этих блоков показана на рис. 1. Обмотки II и III сетевого трансформатора Т1, диодные мосты VD1 — VD4 и VD5 — VD8 образуют источник двуполярного нестабилизированного напряжения +23…24 В. питающего все узлы и блоки устройства. Источником питания микросхемы DA1 по ее минусовому выводу служит стабилизатор напряжения R11VD14, а микросхемы DA3 — стабилизатор R1VD9.

По функционированию и схемотехнике оба плеча источника питания симметричны. поэтому более подробно рассмотрим работу лишь одного из них — плюсового.

Нестабилизованное однополярное напряжение (не более +25 В), пульсации которого сглаживают конденсаторы С1 и С2. через измерительный резистор R5. входящий в измерительный мост, образованный резисторами R2. 1 — R5 и стабилитронами VD10 и VD11. подается на вход (вывод 2) микросхемного стабилизатора DA2 с выходным напряжением, регулируемым переменным резистором R10. Питание измерительного моста обеспечивает источник тока, выполненный на полевом транзисторе VT1.

Пока выходной ток стабилизатора меньше установленного значения, падение напряжения на резисторе R5 мало. напряжение на прямом выходе DA1 больше, чем на инверсном, и на выходе 6 ОУ напряжение близко к +21 В. Диоды HL1 и VD13 закрыты и не оказывают влияния на работу стабилизатора DA2.

Если выходной ток становится равным пороговому значению, устаноленному резистором R2.1, в работу включается измерительный мост. ОУ DA1 переходит в линейный режим, при котором выполняется равенство U<2 > + UR3 = Urs + UcVDIO.

В таком случае выходное напряжение плеча будет зависеть от напряжения на выходе ОУ, который в свою очередь отслеживает падение напряжения на резисторе R5. т. е. ток нагрузки, при котором выполняется указанное выше равенство. Следовательно, при выполнении соотношений R3/R4 = 1

и UcrVDIO = Ue. VOI1

lH = R2.1/R4-UCfVou/R5.

Этой упрощенной формулой можно воспользоваться, если возникнет необходимость пересчитать параметры измерительного моста с учетом имеющейся элементной базы или иных требований. Для более точного отслеживания меньших токов нагрузки сопротивление резистора R5 желательно увеличить. При этом соответственно снизится верхний предел ограничения тока нагрузки.

Принципиально так работает и минусовое плечо источника питания.

Схема блока защиты устройства от замыкания на его выходе или в нагрузке приведена на рис. 2. При подаче на его входы двуполярного выходного напряжения транзисторы VT4 и VT7 открываются и тем самым шунтируют: транзистор VT4 — цепь, образованную светодиодом HL3, резистором R25 и излучающим диодом оптрона U1, а транзистор VT7 — цепь HL4, R29 и светодиод оптрона U2. , и излучатель оптрона U1. В результате резко возрастает ток фотодиода этого оптрона. открывается транзистор VT8 и током коллектора блокирует работу стабилизатора DA4 минусового плеча устройства.

Так работает и аналогичная часть блока защиты при замыкании в нагрузке минусового плеча устройства. Порог же срабатывания блока защиты по напряжению определяется суммарным падением напряжения на диоде VD19 (VD22), эмиттерном переходе транзистора VT4 (VT7), резисторе R20 (R26) и в нашем случае составляет примерно 1 В. Повысить напряжение срабатывания можно заменой диодов соответствующими стабилитронами и подбором резисторов R20 и R26 по надежному открыванию транзисторов VT4, VT7.

Поскольку напряжение на выходе блокированных стабилизаторов DA2 и DA4 не превышает 1,3 В, резисторы R21, R23, R24, диод VD20, стабилитрон VD21 и транзистор VT3 плюсового плеча, а также аналогичные элементы минусового плеча можно исключить, так как взаимной блокировки плеч не произойдет. Предусмотрены же эти элементы для случая, когда необходимо повысить (для минусового плеча — уменьшить) напряжение порога срабатывания защиты. При этом желательно предусмотреть отключение от него и питающего напряжения +10 В. Иначе невозможно установить выходное напряжение меньшое, чем значение порога срабатывания, поскольку блок защиты будет фиксировать замыкание в нагрузке и блокировать противоположное плечо. Блок питания будет работать и без системы защиты.

Его печатная плата выполнена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Размещение деталей показано на рис. 3. Все постоянные резисторы — МЯТ. переменные R2.1 и R2.2 — сдвоенный резистор СПЗ-4аМ группы A. R10 и R17 — той же группы А. но одинарные. Оксидные конденсаторы С1. С2 и С5. С6 — К50-35, С4 и С8 — серии К53. СЗ и С7 — любые керамические. например КМ-6. Диоды КД208А (V01-VD8) заменимы на аналогичные серии КД226. а КД105А (VD12, VD18) — на любые из серии КД208. КД209, КД226, диоды VD13 и VD17 — любые маломощные кремниевые. Номинальное напряжение стабилизации стабилитронов VD10, VD11 и VD15. VD16 (Д818Е или серии КС 190) можно выбрать в пределах 9… 11 В с минимальным тепловым дрейфом.

Полевые транзисторы VT1 и VT2 (КП303 с буквенным индексом А. В. Ж или И) желательно отобрать по начальному току стока — в пределах 2…4 мА.

Сетевой трансформатор Т1. использованный в устройстве от разобранного блока питаний зарубежного производства. Подойдет любой другой, в том числе самодельный, обеспечивающий на каждой из его вторичных обмоток переменное напряжение 17… 18 В при токе нагрузки не менее 1.4 А.

Стабилитроны VD11 и VD15 расположены со стороны печатных проводников платы. Стабилизаторы DA2 и DA4 установлены на ребристые теплоотводы, которые винтами укреплены на печатной плате со стороны других деталей. Для лучшего теплового контакта стабилизаторы предварительно покрыты слоем теплопроводной пасты.

Налаживание основного блока устройства производится при отключенном блоке защиты и состоит в тщательной проверке монтажа и всех соединений и. если надо, подгонке напряжений, обеспечивающих работу микросхем, и настройке измерительного моста.

Сразу после подключения устройства к сети следует прежде всего измерить напряжение на фильтрующих конденсаторах CI, С2 и С5, С6, сглаживающих пульсации двуполярного выпрямителя. и стабилитронах VD9, VD14, обеспечивающих питанием ОУ DA1 и DA3. Напряжение на конденсаторах не должно превышать +25 В, а на стабилитронах — быть в пределах +9,5… 10,5 В. При вращении валов резисторов R10 и R17 напряжения на соответствующих выходах плеч блока питания должны плавно изменяться от 1,25 до 18 В, а светодиоды HL1 и HL2 при этом не гореть. Максимальные знамения этих напряжений устанавливают подборкой резисторов R8 и R18.

Рис 3.

Рис 4.

Рис 5, 6

Функционирование измерительных мостов плеч устройства контролируют высокоомным вольтметром постоянного тока, подключая его к входным выводам ОУ DA1 и DA3. Напряжение на инверсном входе каждого из ОУ (относительно общего провода) должно быть отрицательнее напряжения на неинвертирующем входе. Разница в уровнях этих напряжений будет изменяться пропорционально сопротивлениям резисторов R2.1 и R2.2 «Ограничение
При равенстве напряжений устройство должно переключаться из режима источника напряжения в режим источника тока (или наоборот).

Начального значения ограничения тока нагрузки (0,01 А) добиваются подбором соответствующих резисторов (R3 и R13) измерительных мостов при положении вала переменного резистора R2 в положении минимального сопротивления.

Печатная плата блока защиты, размещение деталей на ней и подключение к плате блока питания изображены на рис. 4. Все резисторы — МЛТ-0.25. Транзистор VT3 — любой из серии К361, a VT6 — любой из серии КТ315. Коэффициент передачи тока базы транзисторов КТ3102Е (VT4, VT5) и КТ3107К (VT7. VT8) должен быть не менее 400.

Монтажные платы блока питания, скрепленные наподобие этажерки (рис. 5), и сетевой трансформатор размещены в корпусе с внутренними размерами 210×90*90 мм из пластин текстолита толщиной 5 мм. Все элементы и органы управления блоком, а также гнезда-зажимы для подключения нагрузок и заземления вынесены на лицевую панель корпуса (рис. 6). Там же находится и вольтметр постоянного тока (PV1 на рис. 7). позволяющий контролировать напряжение на выходе любого из плеч блока питания.

ЛИТЕРАТУРА

1. Нефедов А., Головина В. Микросхемы КР142ЕН12. — Радио, 1993, № 8, С. 41.42; Т994. № 1.e. 45.

2. Нефедов А., Головина В. Микросхемы КР142ЕН18А. КР142ЕН18Б. — Радио. 1994. № 3. С. 41.42.

3 Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники, том 1. — М.. Мир. 1986. (рекомендую, классные книги, 3 тома)

От редакции

 Мощность, рас свиваемая микросхемами 0А2 и DA4, не должна превышать 10 Вт. Эго ограничивает максимальный выходной ток источника значением 1,2 А при выходном напряжении более +15 В. При меньшем выходном напряжении падение напряжения на указанных микросхемах увеличивается, допустимый выходной ток уменьшается и при выходном напряжении 1.25 В составляет 10/(24-1,25) = = 0,44 А. Каждую пару стабилитронов VD10, VD11 и VD15, VD16 можно заменить на один стабилитрон на напряжение 10… 15 В. Половину напряжения стабилитрона для подачи на неинвертирующие входы ОУ DA1 и DA3 при этом следует получить с помощью делителя из двух одинаковых резисторов сопротивлением 68 кОм, включенных так, как стабилитроны на схеме рис. 1. применение термостабильных стабилитронов не оправдано, поскольку таковыми они являются лишь при рабочем токе 10 мА, в здесь ток через них значительно меньше.

При работе блока в режиме стабилизации напряжения при выходном напряжении 1,25 В закрывающее смещение на саетодиодах HL1 и HL2 составляет около 20 В, что для них недопустимо. Поэтому последовательно с каждым из них следует включить любой маломощный кремниевый диод или просто не устанавливать резисторы R9 и R19. Стабилитроны VD21 и VD24 для надежного закрывания транзисторов VT3 и VT6 должны иметь гарантированно большее напряжение стабилизации, чем VD9 и VD14, поэтому лучше использовать их с индексами Г или Д. Для того чтобы транзисторы VT5 и VT8 не открывались обратными токами неосвещенных фотодиодов U 1.2 и U2.2, их переходы база- эмиттер следует зашунтировать резисторами 510…680 кОм.

Читать далее про стабилизатор К142ЕН6, КР140ЕН6. ..

  По материалам журнала радио.

Полезные ссылки

Читать про стабилизаторы серии к142, к1114, к1145, к1168, 286

На предыдущую страницу  На главную страницу  На следующую страницу

 

Двухполярный источник питания УМЗЧ со сверхнизким уровнем пульсаций и токовой защитой

В каждом канале предлагаемого источника питания со стабилизированным выходным напряжением +/- 14 В сумма выходных напряжений обоих каналов, дополнительно стабилизированная интегральным стабилизатором, использована для питания ОУ, управляющего регулирующим транзистором. Это позволило получить на обоих выходах источника размах пульсаций не более 0,25 мВ при токе нагрузки 9 А.

Интересная особенность двухканального сетевого источника питания, описанного автором в [1, рис. 7], — изолированные одна от другой вторичные обмотки сетевого трансформатора. Это натолкнуло на идею соединить выходы стабилизаторов напряжения разной полярности так, чтобы их регулирующие элементы (полевые транзисторы) находились в цепи общего провода нагрузки. Это позволило добавить к напряжению питания ОУ, помимо входного напряжения одного стабилизатора, ещё и входное напряжение другого.

Их сумма даже после дополнительной стабилизации с помощью интегрального стабилизатора значительно превышает значение, необходимое, чтобы надёжно открывать и закрывать регулирующий полевой транзистор при условии, что нестабилизированное входное напряжение подано на его сток. Это легко обеспечить, применяя в каждом канале стабилизации полевой транзистор с соответствующим типом проводимости канала.

Однако, как это часто бывает, такая идея пришла в голову не только автору. Как оказалось, она хорошо известна, и стабилизаторы на её основе уже разработаны и опубликованы в [2] и [3]. Причём в [2] регулирующие транзисторы стабилизаторов биполярные, а в [3] — полевые. Правда, стабилизаторы собраны из дискретных компонентов без микросхем ОУ Автор решил проверить эту идею с использованием ОУ.

В [3] устранены недостатки стабилизатора, описанного в [2], — высокий уровень пульсаций выходного напряжения при малом токе нагрузки, нестабильность запуска, ненормированный порог защиты от перегрузки по току.

Основной недостаток описанного в [3] стабилизатора — сложность схемы, что привело к огромным размерам платы устройства (175×80 мм). Ктомужепе-чатные проводники размещены на обеих её сторонах. Изготовить такую плату в домашних условиях весьма проблематично. Печатные платы стабилизаторов, которые я предлагаю в настоящей статье, значительно меньше (51×16,5 мм и 40×16 мм). Печатный монтаж на них односторонний, они вполне могут быть изготовлены своими силами.

Принципиальная схема предлагаемого источника питания изображена на рис. 1. Он содержит сетевой понижающий трансформатор T1 с двумя изолированными вторичными обмотками и два выпрямительных моста на сборках диодов Шотки VD1-VD8 со сглаживающими конденсаторами C1-C4. Схемы стабилизаторов напряжения +14 В и -14 В на рис. 1 упрощены. Показаны только регулирующие транзисторы VT1 и VT2, управляющие ими ОУ DA3.1 и DA6.1, стабилизаторы напряжения питания этих ОУ DA2 и DA5.

Рис. 1. Принципиальная схема источника питания

 

Стабилизатор напряжения +14 В выполнен по классической схеме с регулирующим транзистором VT1 в минусовом проводе, а напряжения -14 В — по такой же схеме с регулирующим транзистором VT2 в плюсовом проводе.

Узел питания ОУ DA3.1 от интегрального стабилизатора отрицательного напряжения 24 В DA2 построен таким образом, что на вывод +U этого ОУ поступает напряжение +14 В, а на вывод -U поступает -10 В. Оба напряжения измерены относительно истока транзистора VT1. В результате напряжение на выходе ОУ и затворе транзистора может, изменяясь приблизительно в указанных пределах, обеспечить как открывание, так и закрывание канала транзистора VT1.

Аналогично устроен и узел питания ОУ DA6.1, только на его выводе +U напряжение + 10 В, а на выводе -U напряжение -14 В.

Вместо интегральных стабилизаторов DA2 и DA5 можно было бы применить, как в [2, 3], обычные стабилитроны с гасящими резисторами. Но, во-первых, стабильность выходного напряжения интегральных стабилизаторов значительно выше. Во-вторых, как это ни странно, применённые стабилизаторы 79L24 и 78L24 заметно дешевле стабилитронов с резисторами и занимают меньше места на плате.

Полная схема стабилизатора напряжения + 14 В изображена на рис. 2. Исток транзистора VT1 здесь соединён с общим проводом нагрузки источника через резистор-датчик тока R7. Образцовое напряжение, полученное с помощью стабилизатора тока DA1 и стабилитрона VD9 (подробное описание этого узла можно найти в [1]), поступает на неинвертирующий вход Оу DA3.1, a часть выходного напряжения, снятого с делителя R9-R11, подана на его инвертирующий вход. Усиленное напряжение рассогласования поступает на затвор транзистора VT1 через резистор R5, ограничивающий ток нагрузки ОУ.

Рис. 2. Полная схема стабилизатора напряжения + 14 В

 

Если, например, выходное напряжение стабилизатора по какой-либо причине возросло, это приводит к увеличению напряжения, поступающего на инвертирующий вход ОУ DA3. 1 с движка подстроечного резистора R10. Напряжение на выходе ОУ и между затвором и истоком транзистора VT1 падает и частично закрывает транзистор, что ведёт к увеличению падения напряжения на его канале сток-исток. В результате выходное напряжение стабилизатора возвращается к исходному значению.

Диодная сборка VD11 обеспечивает питание ОУ DA3, когда напряжения на выходе нижнего по схеме рис. 1 выпрямителя недостаточно и стабилизатор DA2 не работает. Это бывает необходимо при запуске источника.

Конденсатор C8 препятствует самовозбуждению стабилизатора. Он необходим, если крутизна характеристики транзистора VT1 более 100 А/В. Конденсатор C6 устраняет самовозбуждение интегрального стабилизатора DA2. Узел защиты от превышения тока нагрузки, собранный на ОУ DA3.2 и оптосимисторе U1, подробно описан в [1].

Поскольку выходное напряжение ОУ DA3.1 всегда находится в интервале, границы которого довольно далеки от потенциалов выводов его питания, этот усилитель не обязательно должен быть класса rail-to-rail. Но требуется, чтобы максимально допустимое напряжение его питания было достаточно велико. Снимаются и требования к напряжению отсечки транзистора VT1. Он должен иметь лишь достаточно большие предельные значения напряжения сток- исток и тока стока.

Вместо стабилизатора тока LM334Z (DA1) и резистора R1 может быть применён диодный ограничитель тока J511. Его анод подключают вместо вывода 1 LM334Z, а катод — вместо вывода 3.

Стабилизатор напряжения -14 В, полная схема которого изображена на рис. 3, отличается от рассмотренного лишь тем, что в нём использован n-канальный полевой транзистор и из-мененаполярность подключения оксидных конденсаторов, стабилитрона, стабилизатора тока и излучающего диода оптосимистора. Вместо интегрального стабилизатора отрицательного напряжения установлен аналогичный стабилизатор положительного напряжения. Диодная сборка заменена аналогичной с противоположной полярностью соединения диодов.

Рис. 3. Полная схема стабилизатора напряжения -14 В

 

Рис. 4. Чертёж печатной платы

 

Чертежи печатных плат стабилизаторов в масштабе 1:1 представлены в двух вариантах: с использованием сдвоенных ОУ MC33072PG (рис. 4) и MC3407AMTTBG (рис. 5). Расположение деталей на них показано соответственно на рис. 6 и рис. 7 в масштабе 2:1. Внешний вид собранных стабилизаторов приведён на рис. 8 и рис. 9.

Рис. 5. Чертёж печатной платы

 

Рис. 6. Расположение деталей на плате

 

Рис. 7. Расположение деталей на плате

 

Рис. 8. Внешний вид собранного стабилизатора

 

Рис. 9. Внешний вид собранного стабилизатора

 

Методика испытаний стабилизаторов подробно описана в [1], поэтому повторять её не буду. Осциллограммы пульсаций их входных и выходных напряжений показаны на рис. 10 (+14 В) и рис. 11 (-14 В). Скорость развёртки в обоих случаях — 2 мс/дел. Жёлтыми линиями изображены осциллограммы входного напряжения, а голубыми линиями — выходного напряжения при токе нагрузки 9 А.

Рис. 10. Осциллограмма пульсаций входного и выходного напряжения стабилизатора

 

Рис. 11. Осциллограмма пульсаций входного и выходного напряжения стабилизатора

 

Размах пульсаций выходных напряжений стабилизаторов не превышает 240 мкВ (0,24 мВ). По сравнению с аналогичным параметром конструкции, описанной в [1] (1,84 мВ), он уменьшен в 1,84 мВ / 0,24 мВ ≈ 7,7 раза. Коэффициент подавления пульсаций входного напряжения стабилизаторов достигает 1320 мВ / 0,24 мВ = 5500 (около 75 дБ).

При изменении тока нагрузки от 0 до 9 А выходное напряжение изменяется менее чем на 10 мВ. Порог защиты по току установлен равным 10 А. Эти характеристики не отличаются от аналогичных характеристик стабилизаторов, описанных в [1].

Вероятно, у читателя могут возникнуть сомнения в целесообразности использования двухполярного источника со сравнительно низкими выходными напряжениями (+/-14 В) и максимальным током нагрузки 9 А по каждому из выходов для питания высококачественного УМЗЧ, поскольку мощность усилителя при этом может оказаться недостаточной для озвучивания помещения. Напомню, что в [2] выходные напряжения источника +/-19 В, а в [3] — +/-35 В.

Чтобы развеять сомнения, рассмотрим УМЗЧ на базе хорошо известной микросхемы LM3886 или её сдвоенного аналога LM4780. При питании напряжениями +/-14 В микросхема LM3886 способна без искажений воспроизвести сигнал амплитудой на 2,5 В меньше напряжений питания, т. е. 14 В — 2,5 В = 11,5 В. Если собрать усилитель по мостовой схеме, то при амплитуде сигнала на выходе одного плеча 9 В (запас ещё 11,5 — 9 В = 2,5 В) и нагрузке сопротивлением 4 Ом амплитуда тока нагрузки достигнет 4,5 А, а синусоидальная мощность — 40,5 Вт. Ток, потребляемый двухканальным (стереофоническим) усилителем, будет 9 А, что как раз соответствует возможностям описанного источника. Для справки, предельная синусоидальная мощность акустической системы 35 АС-016 с номинальным сопротивлением 4 Ом по паспорту — 35 Вт. Так что усилителя мощностью 40,5 Вт вполне хватит. К тому же средняя мощность музыкального звукового сигнала с теми же максимальными мгновенными значениями, как у синусоидального, значительно меньше.

Файл печатных плат в формате Sprint Layout 6.0 имеется  здесь.

Литература

1. Кузьминов А. Двухканальный сетевой источник питания с низким уровнем пульсаций и токовой защитой. — Радио, 2018, № 4, с. 21-25.

2. Орешкин В. Стабилизатор напряжения питания УМЗЧ. — Радио, 1987, №8, с. 31.

3. Муравцев М. Стабилизированный блок питания УМЗЧ. — Радио, 2017, № 2, с. 25-27; № 3, с. 17-19.

Автор:  А. Кузьминов, г. Москва

Читать «Стабилизаторы напряжения и тока на ИМС (СИ)» — Успенский Б. — Страница 1

Стабилизаторы напряжения и тока на ИМС

Задача создания стабильного источника питания встает всякий раз, когда необходимо обеспечить независимость параметров электронного устройства от изменений питающего напряжения. Современная аппаратура, работающая на цифровых и аналоговых микросхемах, всегда предусматривает наличие стабилизаторов напряжения и тока, как правило, нескольких. С распространением интегральных операционных усилителей (ОУ) появилась возможность решить эту задачу просто и эффективно с точностью регулировки и стабильности в диапазоне 0,01…0,5 %, причем ОУ легко встраивать в традиционные стабилизаторы напряжения и тока.

Простейший стабилизатор напряжения представляет собой усилитель постоянного тока, на вход которого подано постоянное напряжение стабилитрона или часть его. Нагрузочная способность такого стабилизатора определяется силой максимального выходного тока ОУ.

Следящие стабилизаторы, как известно, работают на принципе сравнения опорного и выходного напряжений, усиления их разности и управления электропроводностью регулирующего транзистора.

Стабилизатор по схеме рис. 1 выдает напряжение U_вых большее, чем опорное напряжение стабилитрона VD1, а стабилизатор по схеме рис. 2 — меньшее.

Рис. 1.Стабилизатор с делителем выходного напряжения

Рис. 2.Стабилизатор с делителем опорного напряжения

Стабилизаторы питаются от одного источника. С помощью эмиттерного повторителя VT2 увеличивают ток нагрузки, в нашем примере — до 100 мА, но можно и более с составным повторителем на мощном транзисторе. Транзистор VT1 защищает выходной транзистор VT2 от перегрузок по току, причем датчиком тока служит резистор R8 небольшого сопротивления, включенный в цепь эмиттера транзистора VT2. Когда падение напряжения на нем превысит Uб–э=0,6 В, откроется транзистор VT1 и зашунтирует эмиттерный переход транзистора VT2. При токах нагрузки до 10… 15 мА резисторы R7, R8 и транзисторы VT1, VT2 можно не ставить. Отметим, что в стабилизаторах по схемам рис. 1 и 2 входное напряжение не должно превышать максимально допустимой для ОУ суммы напряжений питания.

Если проектируемый источник питания имеет выходное напряжение, не меньшее чем сумма минимально допустимых напряжений питания для имеющегося ОУ, то его лучше включить в стабилизатор таким образом, чтобы усилитель питался стабилизированным напряжением. Схема подобного стабилизатора приведена на рис. 3.

Рис. 3. Улучшенный стабилизатор напряжения:

a — принципиальная схема, б — нагрузочная характеристика

Здесь дополнительно включены несколько элементов, улучшающих работу стабилизатора напряжения. Потенциал выхода О У DA1 смещен в сторону положительного напряжения с помощью стабилитрона VD3 и транзистора VT1. Выходной эммитерный повторитель — составной (VT2, VT3), а к базе защитного транзистора VT4 подключен делитель R4R5, что позволяет создать «падающую» характеристику ограничения тока перегрузки. Ток короткого замыкания не превышает 0,3 А, хотя нормальный рабочий ток составляет 0,5 А. Термоком–пенсированный источник опорного напряжения выполнен на микросхеме К101КТ1А (DA2). Выходное напряжение стабилизатора, равное +15 В, изменяется всего на 0,0002 % при изменении входного напряжения в пределах 19…30 В; при изменении тока нагрузки от нуля до номинального выходное напряжение падает лишь на 0,001 %. В этом стабилизаторе подавление пульсаций входного напряжения частотой 100 Гц составляет 120 дБ. К достоинствам стабилизатора следует отнести также и то, что в отсутствии нагрузки потребляемый ток составляет около 10 мА. При скачкообразном изменении тока нагрузки выходное напряжение устанавливается с погрешностью 0,1 % за время не более 5 мкс.

Практически нулевые пульсации напряжения на выходе может обеспечить стабилизатор по схеме рис. 4.

Рис. 4.Источник питания с компенсированными пульсациями

Если движок переменного резистора R1 находится в верхнем (по схеме) положении, амплитуда пульсаций максимальна. По мере перемещения движка вниз амплитуда будет уменьшаться, так как напряжение пульсаций, поданное на инвертирующий вход ОУ через конденсатор С2, в противофазе складывается с выходным напряжением пульсаций. Примерно в среднем положении движка резистора R1 пульсации будут компенсированы.

Стабилизаторы по приведенным выше схемам рассчитаны на положительное выходное напряжение. Чтобы получить отрицательное, надо в качестве повторителя применить р–n–р транзистор, а также заземлить положительную шину питания ОУ. Но можно поступить по–другому, если в аппаратуре требуются стабилизированные напряжения разной полярности. На рис. 5 приведены две упрощенные схемы соединения стабилизаторов для получения выходных напряжений разного знака.

Рис. 5. Схема образования двуполярного стабилизированного напряжения:

а — на разнополярных стабилизаторах, б — на одинаковых стабилизаторах

В первом случае входная и выходная цепи имеют общую шину. Пусть, например, имеются только положительные стабилизаторы. Тогда в стабилизаторе по второй схеме их можно применить, если оба канала по входным цепям гальванически развязаны, чтобы можно было заземлять положительный полюс нижнего (по схеме) стабилизатора. Источником опорного напряжения для одного из каналов служит стабилитрон, а для второго — выходное напряжение первого стабилизатора. Для этого необходимо включить делитель из двух резисторов между выводами +U_СT и — U_CT стабилизаторов и подвести напряжение средней точки делителя к неинвертирующему входу ОУ второго стабилизатора, заземлив инвертирующий вход ОУ. Тогда выходные напряжения двух стабилизаторов (несимметричные в общем случае) связаны и регулирование напряжений осуществляется одним переменным резистором.

Если для питания устройства используется одна батарея, а необходимы два питающих напряжения с заземленной средней точкой, тр можно применить активный делитель на ОУ с повторителями для увеличения нагрузочной способности (рис. 6).

Рис. 6. Преобразование однополярного напряжения в симметричное двуполярное

Если R1 = R2, то равны и выходные напряжения относительно заземленной средней точки. Через выходные транзисторы VT1 и VT2 протекают полные токи нагрузки, а падения напряжения на участках коллектор — эмиттер равны половине входного напряжения. Зто надо иметь в виду при выборе радиаторов охлаждения.

Ключевые стабилизаторы напряжения зарекомендовали себя наилучшим образом с точки зрения экономичности, так как КПД таких устройств всегда высокий. Несмотря на их сложность по сравнению с линейными стабилизаторами-, только за счет уменьшения размеров теплоотводящего радиатора проходного транзистора ключевой стабилизатор позволяет уменьшить габариты регулируемого мощного источника питания в два–три раза. Недостаток ключевых стабилизаторов заключается в повышенном уровне помех. Однако рациональное конструирование, когда весь блок выполнен в виде экранированного модуля с расположенной непосредственно на теплоотводе мощного транзистора платой управления, позволяет свести помехи к минимуму. Устранить «пролезание» высокочастотных помех в не–стабилизиоованный источник первичного питания и нагрузку можно путем включения последовательно радиочастотных дросселей, рассчитанных на постоянный точ 1…3 А. Имея в виду эти замечания, подготовленный радиолюбитель может браться за создание ключевых стабилизаторов напряжения, в которых с успехом работают интегральные компараторы.

Семьян А.П. 500 схем для радиолюбителей. Источники питания :: Библиотека технической литературы

Книга продолжает ряд тематических изданий в серии «Радиолюбитель». Названия этих книг начинаются словами «500 схем…», с уточняющими названиями «Приемники», «Миниатюрные передатчики» и т.д. В этих книгах собраны наиболее интересные схемы полезных устройств, дается возможность каждому радиолюбителю выбрать то, что ему необходимо из великого множества схем и конструкций, проверенных и испытанных на практике. В данной книге представлены схемные решения ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ. Схемы не повторяют друг друга, содержат определенные элементы оригинальности, располагаются в очередности «от простого к сложному». Приводимого краткого описания вполне достаточно для самостоятельного изготовления понравившейся конструкции.

СОДЕРЖАНИЕ
ОТ АВТОРА 10
Глава 1. Маломощные стабилизаторы напряжения (максимальный ток нагрузки менее 500 мА) 11
1.1 Сверхэкономичный стабилизатор напряжения 11
1.2 Экономичный стабилизатор напряжения 12
1.3 Экономичный стабилизатор напряжения с полевым транзистором 13
1.4 Стабилизатор напряжения с полевым транзистором 15
1.5 Блок питания 0 12 В 16
1.6 Стабилизатор напряжения с защитой 17
1.7 Стабилизированный блок питания на шесть значений выходного напряжения 20
1.8 Стабилизатор напряжения на ОУ 23
1.9 Низковольтный стабилизатор напряжения 24
1.10 Простой импульсный стабилизатор напряжения 28
1.11 Простой стабилизатор напряжения на ИМС 142ЕН1Г 29
1.12 Стабилизатор напряжения с защитой от короткого замыкания 30
1.13 Стабилизатор напряжения для автомобильного аккумулятора 31
1. 14 Стабилизатор напряжения 33
1.15 Стабилизатор напряжения, защищенный от коротких замыканий выхода 35
1.16 Блок питания 60 В ЮОмА 36
1.17 Комбинированный блок питания 37
1.18 Транзисторный фильтр для телевизора 41
1.19 Блок питания для телевизора 43
1.20 Простой блок питания 44
1.21 Простой стабилизатор напряжения с высоким коэффициантом стабилизации 45
1.22 Источник питания для Детских электрофицированных игрушек 46
1.23 Источник питания с плавной инверсией выходного напряжения 49
1.24 Сетевая«Крона» 50
Глава 2. Стабилизаторы напряжения средней мощности 53
2.1. Двуполярный источник питания с выходным напряжением ±12,6 В. 53
2.2. Стабилизатор напряжения для УНЧ.54
2.3. Стабилизатор напряжения с логическими элементами. 55
2.4. Стабилизатор напряжения 12В 1А 56
2.5. Стабилизатор напряжения 10В 1А с полевым транзистором 57
2.6. Регулируемый двуполярный источник питания 58
2.7. Блок питания на ТВК-110 ЛМ 59
2. 8. Применение интегральных стабилизаторов напряжения КР142 63
2.8.1. Стабилизатор напряжения, защищенный от повреждения разрядным током конденсаторов. 63
2.8.2. СН со ступенчатом включением. 64
2.8.3. СН с выходным напряжением повышенной стабильности. 65
2.8.4. СН с выходным напряжением, регулируемым от нуля. 65
2.8.5. СН с внешними регулирующими транзисторами 66
2.8.6. Стабилизатор с высоким коэффициентом стабилизации. 69
2.8.7. Двуполярный СН на основе однополярной микросхемы. 70
2.8.8. СН с регулируемым выходным напряжением. 70
2.8.9. Импульсный стабилизатор напряжения 71
2.8.10. Стабилизатор тока. 73
2.9. Источник резервного питания для АОН 73
2.10. Источник питания с плавным изменением полярности 76
2.11. Блок питания «Ступенька» 77
Глава 3. Стабилизаторы напряжения большой мощности . 80
3.1. Стабилизированный источник питания 40 В 1,2 А 80
3.2. Комбинированный лабораторный блок питания 80
3.3. Блок питания 1. 29 В 2 А. 85
3.4. Простой стабилизатор напряжения с защитой от КЗ. 88
3.5. Транзисторный стабилизатор с защитой от КЗ 88
3.6. Мощный блок питания для усилителя НЧ. 90
3.7. Регулируемый стабилизатор тока (16В7А). 92
3.8. Источник питания повышенной мощности .94
3.9. Стабилизатор напряжения для питания УМЗЧ. 96
3.10. Источник питания для компьютера97
3.11. Блок питания для персонального компьютера «РАДИО 86 РК». 98
3.12. Мощный стабилизатор напряжения. 102
3.13. Мощный стабилизатор напряжения -5 В. 104
3.14. Блок питания 12В 6А 104
3.15. Линейные стабилизаторы напряжения с высоким КПД 105
3.16. Мощный стабилизатор с защитой по току110
3.17. Стабилизатор напряжения 20 В 7 А 114
3.18. Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок. 114
3.19. Источник питания 12 В 20 А 116
3.20. Стабилизатор напряжения на мощном полевом транзисторе 117
3.21. Блок питания СИ-БИ радиостанции.120
3.22. Источник питания для автомобильного трансивера 13В 20А 121
3. 23. Стабилизатор тока на 100.200 А. 123
3.24. Регулируемый стабилизатор напряжения 128
Глава 4. Преобразователи напряжения 129
4.1. «Обратимый» преобразователь напряжения. 129
4.2. Низковольтный преобразователь напряжения. 131
4.3. Стабилизированный сетевой преобразователь напряжения. 133
4.4. Преобразователь напряжения для авометра Ц20 136
4.5. Преобразователь напряжения 9 В — 400 В 139
4.6. Преобразователь напряжения с ШИ модуляцией 139
4.7. Универсальный преобразователь напряжения 142
4.8. Мощный бестрансформаторный преобразователь напряжения 143
4.9. Бестрансформаторный преобразователь напряжения 144
4.10. Экономичный преобразователь напряжения для питания варикапов 146
4.11. Бестрансформаторный девятивольтовый преобразователь напряжения. 147
4.12. Преобразователь напряжения на 1006ВИ1 148
4.13. Преобразователь напряжения на ИМС 150
4.14. Два напряжения от одного источника 152
4.15. Квазирезонансный преобразователь 155
4. 16. Преобразователь напряжения для радиоуправляемой модели. 161
4.17. Тринисторный преобразователь 166
4.18. Преобразователь полярности напряжения 168
4.19. Инвертор полярности напряжения. 170
4.20. Бестрансформаторный преобразователь напряжения 172
4.21. Высоковольтный преобразователь 172
4.22 Преобразователь напряжения для электробритвы 175
4.23 Преобразователь напряжения 12 В — 220 В 176
4.24 Преобразователь 12 В в 220 В для походов 179
4.25 Преобразователь напряжения для автомобиля 180
4.26 Несложный преобразователь 12 В — 220 В 183
4.27 Преобразователь 12 В — 220 В на полевых транзисторах 185
4.28 Двухтактный преобразователь напряжения на полевых транзисторах 186
4.29 Мощный тиристорный преобразователь 187
4.30 Источник питания для часов на БИС 189
4.31 Импульсный преобразователь с 12 В на 220 В 50 Гц 191
4.32 Мощный малогабаритный преобразователь напряжения 194
4.33 Мощный импульсный блок питания 198
4. 34 Резервный источник питания 202
4.35 Трехфазный инвертор 208
4.36 Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное 210
4.37 Источник повышенного напряжения 212
4.38 Преобразователь для ПДУ 213
4.39 Формирователь двуполярного напряжения 215
4.40 Преобразователь напряжения 12 —22 В 216
4.41 Зажигалка для газа 218
4.42 Высоковольтный преобраззователь 220 В — 10 кВ 219
4.43 Блок питания для ионизатора 222
4.44 Импульсный понижающий стабилизатор 224
4.45 Преобразователь напряжения 12 В — 220 В 228
4.46 Мощный преобразователь напряжения 12В — 350 В с генератором импульсов 228
4.47 Мощный преобразователь 12 В —350 В на ИМС 231
4.48 Преобразователь 12 В — 220 В с использованием стандартного трансформатора 233
4.49 Бездроссельный преобразователь напряжения 233
4 50 Регулируемый преобразователь напряжения 235
Глава 5. Импульсные блоки питания 237
5.1 Импульсный блок питания 5 В 0,2 А 237
5.2 Миниатюрный импульсный сетевой блок питания 241
5. 3 Импульсный источник питания 5 В 6 А 243
5.4 Импульсный стабилизатор напряжения на КТ825 250
5.5 Экономичный импульсный блок питания 252
5.6 Импульсный блок питания УЗЧ 254
5.7 Импульсный стабилизатор напряжения с высоким КПД 257
5.8 Стабилизатор напряжения на компараторе 260
5.9 Импульсный стабилизатор напряжения 262
5.10 Ключевой стабилизатор напряжения 5 В 2 А 266
5.11 Пятивольтовый блок питания с ШИ стабилизатором 266
5.12 Импульсный сетевой блок питания 9 В 3 А 271
5.13 Простой импульсный источник питания 5 В 4 А 275
5.14 Импульсный стабилизатор 12 В 4,5 А 279
5.15 Импульсный источник питания с полумостовым преобразователем 284
5.16 Импульсный источник питания УМЗЧ 289
5.17 Импульсный сетевой блок питания УМЗЧ 292
5.18 Экономичный импульсный блок питания 294
5.19 Простой ключевой стабилизатор напряжения 297
5.20 Релейный стабилизатор напряжения 299
5.21 Простой импульсный блок питания на 15 Вт 302
5. 22 Импульсный источник питания на 40 Вт 304
5.23 Простой импульсный блок питания на ИМС 307
5.24 Импульсный понижающий стабилизатор на ИМС LT1074.311
5.25 Миниатюрный блок питания 5 12В 312
5.26 Мощный импульсный стабилизатор с высоким КПД 315
Глава 6. Бестрансформаторные блоки питания 319
6.1 Блок питания с гасящим конденсатором 319
6.2 Конденсаторно-стабилитронный выпрямитель 321
6.3 Два бестрансформаторных блока питания 322
6.4 Бестрансформаторный блок питания большой мощности для любительского передатчика 323
6.5 Выпрямитель с малым уровнем пульсаций 328
6.6 Бестрансформаторное зарядное устройство 330
6.7 Бестрансформаторный блок питания с регулируемым выходным напряжением 335
6.8 Маломощный конденсаторный выпрямитель с ШИМ стабилизатором 337
6.9 Симметричный динистор в бестрансформаторном блоке питания 339
6.10 Бестрансформаторный блок питания на полевом транзисторе 341
6.11 Высоковольтный преобразователь — электронная ловушка для тараканов 341
Глава 7. Вспомогательные устройства для блоков питания 343
7.1 Защита блока питания от короткого замыкания 343
7.2 Регулятор напряжения с ограничителем тока 345
7.3 Автомат отключения батареи в кассетном магнитофоне 346
7.4 Стабилизатор напряжения велофары 347
7.5 Автоматическое зарядное устройство 348
7.6 Универсальное зарядное устройство 349
7.7 Индикатор тока аккумуляторной батареи 350
7.8 Сигнализатор разрядки батареи аккумуляторов 352
7.9 Индикатор разряда аккумуляторных батарей 352
7.10 Индикатор отклонений сетевого напряжения 353
7.11 Светодиод, как индикатор сетевого напряжения 355
7.12 Индикатор потребляемой мощности 356
7.13 Электронный предохранитель 358
7.14 Регулируемый электронный предохранитель 359
7.15 Самовосстанавливающийся предохранитель 360
7.16 Индикатор перегорания предохранителя 362
7.17 Автоматический ограничитель переменного тока 363
7.18 Защита радиоаппаратуры от повышения напряжения в сети 364
7. 19 Звуковой сигнализатор перегрузки блока питания 366
7.20 Автоматический выключатель бытовой радиоаппаратуры 367
7.21 Автомат защиты от перенапряжения 371
7.22 Устройство защиты нагрузки от высокого напряжения 374
7.23 Блок защиты аппаратуры 375
7.24 Электронный сетевой предохранитель 376
7.25 Электронный предохранитель 378
7.26 Электронный предохранитель 378
Глава 8. Нестандартные схемные решения 381
8.1 Параллельное включение стабилизаторов 142ЕН5 381
8.2 Два напряжения от одной обмотки трансформатора 382
8.3 Двуполярное напряжение от одной обмотки трансформатора 383
8.4 Двуполярное напряжение из однополярного 383
8.5 Двуполярный блок питания с обычной обмоткой трансформатора 385
Глава 9. Стабилизаторы сетевого напряжения 386
9.1 Стабилизатор напряжения переменного тока 386
9.2 Релейный стабилизатор напряжения 391
9.3 Мощный регулятор сетевого напряжения 395
Приложение
Упрощенный расчет трансформаторов питания 400
Список литературы 415

. ..

▶▷▶▷ схема двухполярный стабилизатор напряжения 15в

▶▷▶▷ схема двухполярный стабилизатор напряжения 15в

Интерфейс	Русский/Английский
Тип лицензия	Free
Кол-во просмотров	257
Кол-во загрузок	132 раз
Обновление:	25-05-2019

схема двухполярный стабилизатор напряжения 15в — Двухполярный источник питания — 15В wwwchipdipruvideoid000614223 Cached Двухполярный источник питания — 15В Опубликовано 29112013 Ведущий Валерий Харыбин Тэги: сделай сам , трансформатор , стабилизатор напряжения LM317, LM337, TL431, КР142ЕН15 Стабилизированные двухполярные datagorrupracticepower69-lm317-lm337-tl431 Cached lm317, lm337, tl431, КР142ЕН15 Стабилизированные двухполярные блоки питания 15В для предварительных Схема Двухполярный Стабилизатор Напряжения 15в — Image Results More Схема Двухполярный Стабилизатор Напряжения 15в images Двухполярный источник питания — 15В — YouTube wwwyoutubecom watch?v8bPryOOM9og Cached В схеме применен стабилизатор положительного напряжения 7815, и стабилизатор отрицательного напряжения 7915 Двухполярные источники питания istochnikpitaniaruindexfilesNov_sxemfiles2_Nov Cached На рис 48 показана схема двухполярного источника питания, в котором положительная ветвь выполнена на микросхемном стабилизаторе напряжения , а отрицательная на ОУ Двухполярный Стабилизатор Напряжения — Питание аудио forumcxemnetindexphp?topic60005 Cached нужна схема стабилизатора напряжения -32в 4а выход желательно двух полярного хотя достаточно только отрицательной полярности Двухполярные стабилизаторы напряжения для микроконтроллеров radiostoragenet1510-dvuhpolyarnye-stabilizatory Cached в) двухполярный стабилизатор напряжения на комплементарных микросхемах dai, da2 Диоды vd2, vd3 защищают радиоэлементы в каналах 5 и -5 В от подачи обратного напряжения Простое питание для фильтра или предусилителя — 15 вольт wwwtehnarirumembersb1226html Cached Например входное напряжение -45в, а нам надо получить на выходе — 15в , то от входящего напряжения вычитаем исходящее , то есть 45-1530в теперь рассчитываем сопротивление разистора и его мощность Регулируемый блок питания на LM 317 своими руками: описание и elektroguruelektrooborudovanieelektrodvigatel Cached Один из самых простых и универсальных вариантов блок питания на lm 317 Это популярный и недорогой регулируемый линейный стабилизатор напряжения , обычно изготавливаемый в корпусе ТО-220 Двуполярный Блок Питания На Lm317 Lm337 — cablemount cablemountweeblycomblogdvupolyarnij-blok-pitaniya-na Cached Собрал двухполярный блок питания на Lm337 и LM317 для усилителя Особый интерес имеет данное решение в случае использования стабилизаторов напряжения с различной нагрузочной способностью Двухполярный Блок Питания 5В — jdhill jdhill434weeblycomblogdvuhpolyarnij-blok Cached Стабилизатор — специальная схема , пропускающая напряжение со входа на выход хитрым образом Она работает так, что напряжение на выходе всегда одинаковое Promotional Results For You Free Download Mozilla Firefox Web Browser wwwmozillaorg Download Firefox — the faster, smarter, easier way to browse the web and all of 1 2 3 4 5 Next 1,240

• 4-канальный регули0уемый стабилизатор напряжения отрицательной полярности; U3-22 В, I100 мА. Схема у
• правления ключевого стабилизатора напряжения. Двухполярный стабилизатор напряжения с фиксированным выходным напряжением; 15 В, 150 мА, 5 Вт. Стабилизатор напряжения электромеханическое или электриче
• ыходным напряжением; 15 В, 150 мА, 5 Вт. Стабилизатор напряжения электромеханическое или электрическое ( электронное ) устройство, имеющее вход и выход по напряжению , предназначенное для поддержания выходного напряжения в узких пределах, при существенном изменении входного напряжения и выходного тока нагрузки. По сути, это рассмотренный выше параллельный … 4. Стабилизаторы напряжения — — Самарский университет. Рассчитать схему стабилизатора напряжения, определить мощность, рассеиваемую на транзисторе, коэффициент стабилизации, выходное сопротивление, коэффициент стабилизации устройства. Напряжение: 220В (диапазон рабочего напряжения 170В-260В) Частота: 50-60 Гц. Описание Товара: Устройство предназначено для измерения и отображения постоянного напряжения в диапазоне: -1015В. Стабилизатор LM2937IMP-12NOPB от Алёшенька. Блок выполнен на основе микросхемы M5230L, представляющей собой двухполярный стабилизатор напряжения на нагрузке, потребляющей ток до 30 мА. Каталог продукции (настольные и портативные компьютеры, комплектующие, периферия, оргтехника) с техническими описаниями. Прайс-лист. Адреса магазинов. Контактная информация. ИБП, сетевые фильтры и стабилизаторы (286) Диционной централизованной схеме, в которой имелось одно мощное вычислительное устройство и огромное количество кабелей, посредством которых осуществлялось подключение датчиков и исполнительных механизмов. Сетевые фильтры, удлинители и стабилизаторы напряжения. Сетевые фильтры Power Cube. Все товары в группе. 10-15В, постоянный ток. Официальная страница сети фирменных магазинов компании. Продажа аудио-, видео-, и бытовой техники на московском рынке. Каталог продукции, адреса и телефоны магазинов, схемы проезда. Стабилизаторы напряжения. Работа антенны Prology RA-100 обеспечивается при напряжении. ..

оргтехника) с техническими описаниями. Прайс-лист. Адреса магазинов. Контактная информация. ИБП

оргтехника) с техническими описаниями. Прайс-лист. Адреса магазинов. Контактная информация. ИБП

• и стабилизатор отрицательного напряжения 7915 Двухполярные источники питания istochnikpitaniaruindexfilesNov_sxemfiles2_Nov Cached На рис 48 показана схема двухполярного источника питания
• lm337
• vd3 защищают радиоэлементы в каналах 5 и -5 В от подачи обратного напряжения Простое питание для фильтра или предусилителя — 15 вольт wwwtehnarirumembersb1226html Cached Например входное напряжение -45в

Request limit reached by ad vlaXML

4-канальный регули0уемый стабилизатор напряжения отрицательной полярности; U3-22 В, I100 мА. Схема управления ключевого стабилизатора напряжения. Двухполярный стабилизатор напряжения с фиксированным выходным напряжением; 15 В, 150 мА, 5 Вт. Стабилизатор напряжения электромеханическое или электрическое ( электронное ) устройство, имеющее вход и выход по напряжению , предназначенное для поддержания выходного напряжения в узких пределах, при существенном изменении входного напряжения и выходного тока нагрузки. По сути, это рассмотренный выше параллельный … 4. Стабилизаторы напряжения — — Самарский университет. Рассчитать схему стабилизатора напряжения, определить мощность, рассеиваемую на транзисторе, коэффициент стабилизации, выходное сопротивление, коэффициент стабилизации устройства. Напряжение: 220В (диапазон рабочего напряжения 170В-260В) Частота: 50-60 Гц. Описание Товара: Устройство предназначено для измерения и отображения постоянного напряжения в диапазоне: -1015В. Стабилизатор LM2937IMP-12NOPB от Алёшенька. Блок выполнен на основе микросхемы M5230L, представляющей собой двухполярный стабилизатор напряжения на нагрузке, потребляющей ток до 30 мА. Каталог продукции (настольные и портативные компьютеры, комплектующие, периферия, оргтехника) с техническими описаниями. Прайс-лист. Адреса магазинов. Контактная информация. ИБП, сетевые фильтры и стабилизаторы (286) Диционной централизованной схеме, в которой имелось одно мощное вычислительное устройство и огромное количество кабелей, посредством которых осуществлялось подключение датчиков и исполнительных механизмов. Сетевые фильтры, удлинители и стабилизаторы напряжения. Сетевые фильтры Power Cube. Все товары в группе. 10-15В, постоянный ток. Официальная страница сети фирменных магазинов компании. Продажа аудио-, видео-, и бытовой техники на московском рынке. Каталог продукции, адреса и телефоны магазинов, схемы проезда. Стабилизаторы напряжения. Работа антенны Prology RA-100 обеспечивается при напряжении…

Схема двухполярного стабилизатора 5В » Паятель.Ру

Особенность данного стабилизатора состоит в том, что он позволяет получить стабилизированное двухполярное напряжение +/- 5.3V от любого однополярного источника постоянного тока напряжением 11-18V. В результате, на основе этого стабилизатора можно построить двухполярный источник питания с силовым трансформатором с одной обмоткой и простым мостовым выпрямителем, либо, что вызывает больший интерес, использовать его для питания каких-то электронных устройств, измерительных и других приборов в полевых условиях от автомобильной аккумуляторной батареи или автомобильной бортовой сети во время движения.

Стабилизатор имеет коэффициент стабилизации 500, развивает ток в каждой нагрузке до 300-400 mА, в режиме холостого хода потребляет от источника не более 7 mА. Имеет выходное сопротивление не более 0,2 Оm.

Устройство двухполярного стабилизатора

Входное напряжение источника сначала поступает стабилизатор на транзисторах VT1-VT3. Применение двухкаскадного усилителя на транзисторах VT2 и VT3, а также включение стабилитрона в базовую цепь VT3 позволило получить высокий коэффициент стабилизации при небольшой разнице между выходным напряжением и минимальным входным.

При включении питания запуск стабилизатора осуществляется цепочкой С1 R1 VD2 R4. В момент включения импульсом тока зарядки конденсатора С1 открывается транзистор VT2 и выводит устройство в режим стабилизации. Стабилизатор имеет защиту от короткого замыкания в выходной цепи.

Выходное напряжение, равное 10,6V преобразуется в двухполярное +/- 5,3V при помощи операционного усилителя А1 и мощного двухтактного каскада на VT4 и VT5 включенного на его выходе, путем искусственного создания средней точки. Фактически эта схема представляет собой усилитель, на центральной точке выходного каскада поддерживается напряжение, равное половине напряжения питания.

Разводка платы стабилизатора

Наличие обратной связи с этой точки на инверсный вход ОУ А1 обеспечивает самоустановку этой схемы в режим, при котором на эмиттерах VT4 и VT5 будет автоматически поддерживаться напряжение, такое же как в точке соединения резисторов R8 и R9, а поскольку сопротивления этих резисторов равны, то в любом случае в этой точке (даже при значительно различающихся токах нагрузок разнополярных напряжений) будет поддерживаться напряжение, равное половине напряжения на выходе стабилизатора на VT1-VT3.

Монтажная схема стабилизатора

Биполярный источник питания с регулируемыми регуляторами

Микросхемы

LM317T и LM337T — это хорошо известные недорогие регулируемые стабилизаторы напряжения, способные обеспечить выходной ток до 1,5 А с рассеиваемой мощностью до 20 Вт. LM317T создает положительное выходное напряжение, а LM337T — отрицательное.

Полезно иметь биполярный блок питания с LM317T и LM337T, дающими симметричную выходную мощность. Однако одновременная регулировка обоих выходных напряжений является проблемой.

Обычное решение состоит в создании следящего регулятора напряжения с операционным усилителем, который отслеживает положительный или отрицательный выход источника питания. Но здесь источники питания и другие параметры операционного усилителя могут быть ограничивающими факторами для требуемой выходной мощности.

Другим решением является использование стереопотенциометра (потенциометра) для одновременной регулировки обоих выходных источников питания. Стереопотенциометры хорошего качества имеют небольшую разницу (около ±5%) между двумя выходами.Если эта разница слишком велика, вы можете использовать дополнительные потенциометры для регулировки выходного напряжения до точно такого же значения.

Здесь представлена ​​схема двухполярного блока питания с регулируемыми регуляторами LM317T и LM337T. Схема обеспечивает возможность более точной регулировки выходного напряжения с помощью отдельных потенциометров. Кроме того, выходные напряжения можно регулировать от уровня земли, а не от типичного ±1,25 В.

Цепь и рабочий

Принципиальная схема двухполярного блока питания с LM317T и LM337T показана на рис.1. Он построен на основе понижающего трансформатора 18В-0-18В (X1), мостового выпрямителя 1А (BR1), регулируемого стабилизатора положительного напряжения LM317T (IC1), регулируемого стабилизатора отрицательного напряжения LM337T (IC2), восьми диодов 1N4001. (от D1 до D8) и несколько других компонентов.

Рис. 1: Схема двухполярного источника питания с регулируемыми регуляторами

 

Сеть переменного тока 230 В подается на первичную обмотку трансформатора Х1. Вы можете выбрать трансформатор в соответствии с вашими требованиями к максимальному выходному напряжению и току.Здесь трансформатор X1 используется для получения регулируемого выходного напряжения до ±15 В.

Мостовой выпрямитель BR1 должен быть рассчитан на ток не менее 1 А. Главные фильтрующие конденсаторы С5 и С6 должны быть не менее 2200мкФ, 40В. Нерегулируемое положительное напряжение подается на контакт 3 микросхемы IC1, а нерегулируемое отрицательное напряжение подается на контакт 2 микросхемы IC2.

Секция регулируемого источника питания включает LM317T, LM337T и стереопотенциометр

VR2(A)+VR2(B) для одновременной регулировки выходных напряжений.Выходное напряжение LM317T обычно начинается примерно с 1,25 В, а выходное напряжение LM337T — примерно с -1,25 В. Здесь D1 и D2 создают положительное опорное напряжение около +1,3 В, которое используется в качестве смещения для IC2. Кроме того, D3 и D4 создают отрицательное опорное напряжение около -1,3 В, которое используется в качестве смещения для IC1.

Поэтому выходные напряжения V3 и V4 могут начинаться практически с уровня земли. Если вам нужна лучшая стабильность, используйте эталонные диоды на 1,2В, например LM385-1. 2, вместо обычных диодов с D1 по D4.Диоды с D5 по D8 защищают стабилизаторы от обратного напряжения.

Радиаторы

Установите IC1 и IC2 на соответствующие радиаторы, которые имеют значение теплового сопротивления менее 4°C/Вт. Максимальная рассеиваемая мощность может достигать 10 Вт, если вам нужен выходной ток выше 0,5 А при самых низких выходных напряжениях. При расчете необходимого размера радиатора учитывайте, что максимальная рассеиваемая мощность LM317T и LM337T в корпусе ТО-220 составляет 20 Вт, тепловое сопротивление переход-корпус 4°C/Вт, а максимальная температура перехода +125°C.

Строительство и испытания

Схема печатной платы двухполярного блока питания в натуральную величину показана на рис. 2, а схема его компонентов — на рис. 3. После сборки схемы на печатной плате соедините клеммы вторичной обмотки трансформатора с точками, обозначенными Х1 на печатной плате. Закрепите потенциометры с VR1 по VR3 на передней стороне шкафа, чтобы можно было легко регулировать напряжения.

Рис. 2: Схема печатной платы для биполярного блока питания

Рис.3: Расположение компонентов для печатной платы

Загрузите PDF-файлы с компоновкой печатных плат и компонентов:

нажмите здесь

Для проверки подключите цепь к сети переменного тока 230 В. Далее к выходному разъему подключите нагрузочные резисторы от 33 до 51 Ом с мощностью рассеивания не менее 10Вт (желательно выше 20Вт). Установите дворники VR1 и VR3 в среднее положение. Изменяя стереопотенциометр VR2(A)+VR(B), отрегулируйте выходное напряжение до требуемого напряжения, например, около ±10 В. Варьируйте VR1 и/или VR3, если требуется дополнительная регулировка выходного напряжения.Теперь, если вы подключаете и отключаете нагрузки, выходные напряжения V3 и V4 должны немного измениться вокруг исходного значения ±10 В.

---

Эта статья была впервые опубликована 25 января 2018 г. и обновлена ​​27 марта 2020 г.

Схема регулируемого биполярного регулятора напряжения с использованием LM337

Для схем операционных усилителей источник питания должен обеспечивать положительное и отрицательное напряжения. Вот простая схема «Регулируемый биполярный регулятор напряжения», которая дает регулируемое значение ± 1.Питание от 2 В до ± 2 oВ. ИС LM317K (IC ₁ ) и LM337K (IC ₂ ) используются здесь в качестве положительного и отрицательного регуляторов соответственно.

Описание схемы регулируемого биполярного регулятора напряжения с использованием LM337

Принципиальная схема регулируемого биполярного стабилизатора напряжения с использованием LM337 показана на рисунке 1. Она разработана с использованием двух положительных и отрицательных регулируемых стабилизаторов напряжения IC, понижающего трансформатора, мостового выпрямителя и нескольких других электронных пассивных компонентов, таких как резистор, конденсатор и т. д.Питание от сети понижается до 22–0–22 В с помощью трансформатора с центральным отводом и выпрямляется с помощью мостового выпрямителя, построенного на основе четырех выпрямительных диодов общего назначения. Пульсирующее положительное и отрицательное постоянное напряжение фильтруется с помощью конденсаторов C1 и C2,

.

IC ₁  LM337 имеет внутреннюю регулировку обратной связи и элементы прохождения тока. Он включает в себя различные схемы защиты, такие как ограничение тока (которое ограничивает рассеиваемую мощность пакета до 15 Вт для корпуса ТО-220 и 20 Вт для корпуса ТО-3) и тепловое отключение.Таким образом, эти две микросхемы образуют независимо регулируемый биполярный источник питания.

Стальной корпус K легко выдает по одному ампер каждый, если радиатор правильно установлен. Переменный резистор VR ₁ и VR ₂ настраиваются для каждого регулятора таким образом, чтобы обеспечить регулируемый выходной сигнал примерно от ±1,2 В до ±20 В. Конденсаторы C ₅ и C ₆ используются для подавления пульсаций переменного напряжения. Однако, если на выходе регулятора произойдет короткое замыкание, C ₅ отрегулирует ток на клемме.Выход регулируемого биполярного регулятора напряжения можно рассчитать по формуле.

ПЕРЕЧЕНЬ ЧАСТЕЙ РЕГУЛИРУЕМОГО БИПОЛЯРНОГО РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Резистор (все ¼ Вт, ± 5% углерода)

R 1 , R 2 = 120 Ом, 0,5 Вт VR 1 , VR 2 = 2 кОм LIN.

Конденсаторы

C 1 , C 2 = 4700 мкФ/25 В (электролитические конденсаторы) С 3 , С 4 = 0.1 мкФ (керамические конденсаторы) C 5 , C 6 = 10 мкФ/35 В (электролитические конденсаторы) C 7 , C 8 = 1 мкФ/35 В (электролитические конденсаторы)

Полупроводники

IC 1 = LM317K (ИС регулируемого регулятора положительного напряжения) IC 2 = LM337K (ИС регулируемого регулятора положительного напряжения) D 1 – D 4 = 1N5421 (выпрямительный диод)

Разное

X 1 = 230 В перем. тока первичн. на 22–0–22 В, 1.Вторичный трансформатор 5A

Решения для биполярного питания для систем прецизионного тестирования и измерения

Для обеспечения высокой точности в системах прецизионного тестирования и измерения требуются источники питания с низким уровнем пульсаций и излучаемых шумов, чтобы не ухудшать характеристики сигнальных цепей преобразователя высокого разрешения. В этих испытательных и измерительных приложениях генерирование системных источников питания, которые являются биполярными и/или изолированными, представляет собой проблему для разработчиков систем с точки зрения площади платы, коммутационной пульсации, электромагнитных помех и эффективности.Для систем сбора данных и цифровых мультиметров требуются источники питания с низким уровнем шума, чтобы обеспечить производительность сигнальных цепей АЦП с высоким разрешением без искажения ложными тонами пульсации от импульсных источников питания. Источники-измерители и источники/источники питания постоянного тока предъявляют одинаковые требования к минимизации паразитных выходных пульсаций в сигнальных цепях ЦАП высокого разрешения. Существует также тенденция к увеличению количества каналов в прецизионных контрольно-измерительных приборах для увеличения числа параллельных испытаний.В электрически изолированных приложениях эти многоканальные приборы имеют все большую потребность в межканальной изоляции, где мощность должна генерироваться для каждого канала. Это стимулирует решения, которые требуют все меньшего и меньшего размера печатной платы при сохранении производительности. Внедрение решений с низким уровнем шума в этих приложениях может привести к большему, чем хотелось бы, размеру печатной платы и/или снижению энергоэффективности из-за чрезмерного использования регуляторов LDO или схем фильтров.

Например, для шины импульсного источника питания с пульсациями 5 мВ на частоте 1 МГц потребуется комбинированный коэффициент ослабления источника питания (PSRR) 60 дБ или выше от регулятора LDO и АЦП с питанием, чтобы уменьшить пульсации переключения, наблюдаемые на выходе АЦП. до 5 мкВ или менее.Это будет доля LSB для 18-битного АЦП с высоким разрешением.

К счастью, существуют решения, которые упрощают эту задачу за счет более высокого уровня интеграции решений по питанию с устройствами и компонентами µModule ^® , которые обеспечивают более высокую эффективность при одновременном снижении излучаемого шума и пульсаций при переключении, таких как устройства Silent Switcher ^® и высокий коэффициент отклонения источника питания. (PSRR) Регуляторы LDO.

Многие прецизионные контрольно-измерительные приборы, такие как источники-измерители или источники питания, требуют многоквадрантной работы для получения и измерения как положительных, так и отрицательных сигналов.Это требует генерации как отрицательного, так и положительного питания от одного положительного источника питания с низким уровнем шума и эффективным образом. Давайте рассмотрим систему, которая требует генерации биполярного питания от одного положительного входного источника. На рис. 1 показаны решения по питанию, которые генерируют ±15 В и ±5 В и используют положительные и отрицательные регуляторы LDO для фильтрации/уменьшения пульсаций при переключении, а также генерируют дополнительные шины, такие как 5 В, 3,3 В или 1,8 В, для питания схем формирования сигнала или АЦП и ЦАП.

Рис. 1. Решение по питанию для неизолированной биполярной системы питания (±15 В и ±5 В) с низкой пульсацией питания.

Показанные здесь решения для шин питания были разработаны с использованием системного конструктора, входящего в состав LTpowerCAD ^®. Инструмент проектирования LTpowerCAD ^® представляет собой комплексную программу проектирования источников питания, которая может значительно упростить задачи проектирования источников питания для многих силовых продуктов.

LTM8049 и ADP5070/ADP5071 позволяют нам взять один положительный вход, усилить его до требуемого положительного напряжения и инвертировать его для создания отрицательного напряжения питания.LTM8049 — это решение на основе µModule, которое значительно упрощает количество необходимых для этого компонентов — нам просто нужно добавить входной и выходной конденсаторы. Наряду с упрощением задачи проектирования с точки зрения выбора компонентов и компоновки платы для импульсных регуляторов, LTM8049 также минимизирует площадь печатной платы и список материалов, необходимых для создания биполярных источников питания. Там, где требуется эффективность при более легких нагрузках (<~100 мА), лучшим выбором будет ADP5070/ADP5071. Хотя для решения ADP5070 требуется больше внешних компонентов, таких как катушки индуктивности и диоды, оно позволяет больше настраивать решение по питанию.Как ADP5070, так и LTM8049 имеют выводы синхронизации, которые можно использовать для синхронизации частоты переключения с тактовой частотой АЦП, чтобы избежать переключения внутренних полевых транзисторов в течение чувствительных периодов времени для АЦП. Высокая эффективность этих регуляторов при токе нагрузки в несколько сотен мА делает их идеальными для питания прецизионных приборов.

LT3032 включает в себя как положительный, так и отрицательный малошумящий LDO-регулятор в одном корпусе с широким рабочим диапазоном. LT3023 включает в себя два малошумящих положительных LDO-регулятора с широким рабочим диапазоном.Оба стабилизатора LDO сконфигурированы для работы с минимальным запасом мощности (~0,5 В), чтобы максимизировать эффективность, а также обеспечить хорошее подавление пульсаций на каскаде импульсного регулятора. Оба регулятора LDO доступны в небольших корпусах LFCSP, которые уменьшают площадь печатной платы и упрощают спецификацию материалов. Если от регулятора LDO требуются гораздо более высокие уровни PSRR для дальнейшего уменьшения пульсаций переключения в диапазоне МГц, то следует рассмотреть регуляторы LDO, такие как LT3094/LT3045. Выбор того, сколько PSRR требуется на этапе LDO, будет зависеть от PSRR компонентов, таких как АЦП, ЦАП и усилители, которые питаются от шин питания.Как правило, регуляторы LDO с более высоким PSRR менее эффективны из-за более высокого тока покоя.

CN-0345 и CN-0385 являются двумя примерами эталонных проектов, реализующих это решение с использованием ADP5070. Эти конструкции предназначены для прецизионного многоканального сбора данных с использованием прецизионных АЦП, таких как 18-/20-разрядные AD4003/AD4020. В CN-0345 для фильтрации пульсаций переключения от ADP5070 используется колебательный контур LC вместо регулятора LDO, как показано на рисунке 1. В эталонном проекте CN-0385 используются положительные и отрицательные регуляторы LDO (ADP7118 и ADP7182). после ADP5070 для фильтрации пульсаций переключения.Пример питания биполярного 20-битного прецизионного ЦАП, такого как AD5791, с помощью ADP5070 можно найти в руководстве пользователя оценочной платы здесь.

Эти примеры показывают, как можно поддерживать высокий уровень точности при использовании импульсных стабилизаторов, таких как ADP5070, для создания биполярных источников питания в таких приложениях, как сбор данных и прецизионные источники/источники питания.

Изолированные биполярные источники питания

Когда прецизионный контрольно-измерительный прибор необходимо изолировать из соображений безопасности, возникают проблемы с эффективной передачей достаточной мощности через изолирующий барьер.В многоканальных изолированных приборах межканальная изоляция означает решение по мощности на канал. Это требует компактного силового решения, которое может эффективно подавать энергию. На рис. 2 показано решение для подачи изолированного питания с помощью биполярных шин.

Рис. 2. Решение по питанию для изолированной биполярной системы питания с низкой пульсацией питания.

ADuM3470 и LTM8067 позволяют подавать питание через изолирующий барьер до ~400 мА при изолированном выходе 5 В с высокой эффективностью.LTM8067 — это микромодуль, объединяющий трансформатор и другие компоненты, которые упрощают конструкцию и компоновку решения для изолированного питания, сводя к минимуму площадь печатной платы и перечень материалов. LTM8067 изолирует среднеквадратичное значение до 2 кВ. Для еще более низкой выходной пульсации в LTM8068 встроен выходной LDO-стабилизатор, который снижает выходную пульсацию с 30 мВ до 20 мкВ за счет снижения выходного тока до 300 мА.

Семейство ADuM3470 использует внешний трансформатор для подачи изолированного питания, а также интегрирует каналы цифровой изоляции для передачи данных и управления АЦП и ЦАП.В зависимости от того, как сконфигурировано решение по изоляции, за изолированным выходом мощности может следовать решение по питанию, подобное рисунку 1, как показано на рис. 2, чтобы генерировать шины ±15 В на изолированной стороне от одного положительного источника питания. В качестве альтернативы, конструкция ADuM3470 может быть сконфигурирована для генерирования биполярного питания напрямую без необходимости в дополнительном коммутаторе. Это приводит к решению с меньшей площадью печатной платы за счет эффективности. ADuM3470 обеспечивает изоляцию до 2,5 кВ (среднеквадратичное значение), но семейство ADuM4470 может использоваться для более высоких уровней изоляции напряжения до 5 кВ (среднеквадратичное значение).

CN-0385 является примером эталонного проекта, в котором реализовано решение ADuM3470, как показано на рис. 2. ADP5070 используется на изолированной стороне для создания биполярных шин ±16 В из изолированных 5,5 В. В этом эталонном проекте используется цифровых изолированных каналов, также включенных в ADuM3470. Аналогичная конструкция, в которой используется ADuM3470, — CN-0393. Это изолированная от банка система сбора данных на базе АЦП ADAQ7980/ADAQ7988 µModule. В этой конструкции ADuM3470 оснащен внешним трансформатором и двухполупериодным выпрямителем на диодах Шоттки для генерации ±16.5 В напрямую без необходимости в дополнительной ступени регулятора. Это позволяет использовать решение с меньшей занимаемой площадью за счет более низкой эффективности. Аналогичное решение показано в CN-0292, который представляет собой 4-канальное решение для сбора данных на основе AD7176 Σ-Δ АЦП, и CN-0233, в котором подчеркивается такое же решение с изолированным питанием 16-разрядного биполярного ЦАП.

В этих примерах показано, как обеспечить изолированное питание для точного уровня производительности при изолированном сборе данных или изолированных источниках питания, сохраняя при этом небольшую площадь печатной платы и высокий уровень энергоэффективности.

Архитектура бесшумного коммутатора для эффективного перехода на более низкий уровень шума

В схеме источника питания, показанной на рис. 1, для понижения напряжения с 15 В до 5 В/3,3 В используется регулятор LDO. Это не очень эффективный способ создания шин низкого напряжения. Решение для повышения эффективности перехода к более низким напряжениям с помощью бесшумного переключателя, регулятора µModule LTM8074 показано на рис. 3.

Рис. 3. Решение по питанию для перехода на шины более низкого напряжения с низким уровнем электромагнитных помех.

LTM8074 — это бесшумный переключатель, понижающий стабилизатор микромодуля в небольшом корпусе BGA размером 4 мм × 4 мм, способный выдавать до 1,2 А с низким излучаемым шумом. Технология Silent Switcher устраняет паразитные поля, создаваемые коммутационными токами, тем самым уменьшая кондуктивные и излучаемые шумы. Высокая эффективность этого устройства µModule с очень низким излучаемым шумом делает его отличным выбором для питания чувствительных к шуму прецизионных сигнальных цепей. В зависимости от PSRR компонентов, подключенных к выходному источнику питания, таких как усилители, ЦАП или АЦП, может быть возможно запитать их напрямую от выхода Silent Switcher без необходимости в регуляторе LDO для дополнительной фильтрации пульсаций питания по мере необходимости. для традиционных коммутаторов.Его высокий выходной ток 1,2 А также означает, что его можно использовать для питания цифрового оборудования в системе, такой как FPGA, если это необходимо. Небольшие габариты LTM8074 и высокий уровень интеграции делают его идеальным решением для приложений с ограниченным пространством, а также упрощают и ускоряют проектирование и компоновку источника импульсного стабилизатора.

Если требуется дополнительная настройка за счет площади печатной платы, то можно реализовать дискретную реализацию устройства Silent Switcher с помощью такого продукта, как LT8609S.Эти продукты включают режим расширенного спектра для распределения энергии пульсаций на частоте переключения по полосе частот. Это уменьшает амплитуду паразитных тонов, появляющихся в прецизионной системе от источников питания.

Технология

Silent Switcher в сочетании с высоким уровнем интеграции, присущим решениям µModule, решает проблему увеличения плотности для точных приложений, таких как многоканальные источники-измерители, без ущерба для производительности с высоким разрешением, которой должны достичь разработчики систем.

Заключение

Генерация биполярных систем питания с изоляцией для точных электронных испытаний и измерений может быть балансом между производительностью системы, сохранением небольшой занимаемой площади и энергоэффективностью. Здесь мы показали решения и продукты, которые помогают справиться с этими проблемами и позволяют разработчику системы найти правильный компромисс.

использованная литература

Балат, Фил Пауло, Джефферсон Эко и Джеймс Макасэт.«Предотвращение проблем при запуске из-за пускового тока в импульсных преобразователях». Аналоговый диалог , январь 2018 г.

Кнот, Стив. «Поставка чистой энергии с помощью регуляторов LDO со сверхнизким уровнем шума». Analog Devices, Inc., сентябрь 2018 г.

Лимжоко, Олдрик. «Понимание выходных артефактов импульсного регулятора ускоряет проектирование источника питания». Аналоговый диалог , август 2014 г.

Луан, Остин. «Низкий уровень электромагнитных помех, бесшумный коммутатор, микромодульный регулятор 1,2 А в корпусе BGA 4 мм × 4 мм × 1,82 мм.” Analog Devices, Inc., январь 2019 г.

Морита, Гленн. «Понимание концепций регулятора с малым падением напряжения (LDO) для достижения оптимального дизайна». Аналоговый диалог , декабрь 2014 г.

Обальдия, Эстибализ Санс и Джеймс Джаспер Макасэт. AN-1359 Замечания по применению, Малошумящее решение с двойным питанием, использующее ADP5070 для прецизионного биполярного ЦАП AD5761R в системах с однополярным питанием . Analog Devices, Inc., март 2016 г.

Томпсит, Кевин. AN-1366 Application Note, Использование ADP5070/ADP5071 для создания положительной и отрицательной шин напряжения, когда V _OUT < V _IN .Analog Devices, Inc., июль 2015 г.

Уолш, Алан. «Питание прецизионного АЦП последовательного приближения с использованием высокоэффективного коммутатора со сверхнизким энергопотреблением в приложениях, чувствительных к энергопотреблению». Analog Devices, Inc., март 2016 г.

Цепь регулируемого регулятора напряжения сети от 1,25 В до 120 В

TL783 представляет собой регулируемую микросхему стабилизатора напряжения сети с тремя выводами, имеющую выходной диапазон от 1,25 В до 125 В и выходной транзистор DMOS, который выдерживает ток более 700 мА.

Спецификация высокого напряжения

Он специально настроен для работы с высоковольтными приложениями, где обычные биполярные регуляторы напряжения становятся бесполезными.

Высококачественные рабочие характеристики, значительно улучшенные по сравнению с большинством биполярных регуляторов, реализуются за счет высококлассной схемной сети и сложной технологии компоновки.

В этом инновационном регуляторе TL783 объединяет стандартную технологию биполярных схем с высоковольтными МОП-транзисторами с двойной диффузией на одном кристалле, чтобы создать устройство, обладающее свойствами выдерживать более высокие напряжения, намного более высокие, чем традиционные биполярные интегральные схемы 78XX.

Из-за невозможности возникновения ситуаций вторичного пробоя и теплового разгона, присущих биполярным устройствам, они становятся весьма уязвимыми к высоким напряжениям, в отличие от них, TL783 обеспечивает полную защиту от перегрузки даже в экстремальных условиях эксплуатации в диапазоне до 125 В между входом и выходом. .

Встроенный ограничитель тока

Микросхема также имеет встроенную функцию ограничения тока, защиту безопасной рабочей области, а также функцию отключения при перегреве.

В худшем случае, даже если ADJ будет случайно изолирован, все вышеперечисленные функции защиты останутся работоспособными.

ИС можно запустить и сделать функциональной, просто добавив пару внешних пассивных компонентов. Входной обходной конденсатор становится необходимым только в том случае, если источник питания постоянного тока находится на расстоянии более 6 дюймов от ИС.

Микросхема также демонстрирует превосходную реакцию на внезапные короткие замыкания на выходе и внезапные скачки напряжения или переходные процессы.

Схема цепи

ВНИМАНИЕ: ПОЖАЛУЙСТА, СНИМИТЕ КОНДЕНСАТОР 100 мкФ/250 ИЗ УКАЗАННОГО ПОЛОЖЕНИЯ И ПОМЕСТИТЕ ЕГО НА ВЫХОДНЫХ КЛЕММАХ ЦЕПИ. IC.

СИМВОЛЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ, ПОКАЗАННЫЕ НА ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ЛИНИИ ВЫШЕУКАЗАННОЙ ЦЕПИ, НЕ ДОЛЖНЫ СООТВЕТСТВОВАТЬ ЗАЗЕМЛЕНИЮ 3-КОНТАКТНОЙ РОЗЕТКИ.ЗЕМЛЯНЫЕ СИМВОЛЫ ПРЕДНАЗНАЧЕНЫ ТОЛЬКО ДЛЯ ПОДСВЕТКИ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ЛИНИИ МОСТОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ.

ВНИМАНИЕ: ЭТА ЦЕПЬ НЕ ОТКЛЮЧЕНА ОТ СЕТИ, ПОЭТОМУ К ней ОЧЕНЬ ОПАСНО ПРИКАСАТЬСЯ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ И НАХОДИТЬСЯ В НЕКРЫТОЙ СИТУАЦИИ.

%PDF-1.6 % 82 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 82 94 0000000016 00000 н 0000002775 00000 н 0000002913 00000 н 0000003033 00000 н 0000003081 00000 н 0000003275 00000 н 0000003988 00000 н 0000004034 00000 н 0000004081 00000 н 0000004127 00000 н 0000004172 00000 н 0000004217 00000 н 0000004262 00000 н 0000004308 00000 н 0000004354 00000 н 0000004400 00000 н 0000004446 00000 н 0000004492 00000 н 0000004538 00000 н 0000004585 00000 н 0000004631 00000 н 0000004677 00000 н 0000004755 00000 н 0000006066 00000 н 0000006103 00000 н 0000006156 00000 н 0000007596 00000 н 0000009097 00000 н 0000009480 00000 н 0000010161 00000 н 0000010374 00000 н 0000010622 00000 н 0000012416 00000 н 0000014345 00000 н 0000014478 00000 н 0000014613 00000 н 0000014923 00000 н 0000015329 00000 н 0000017322 00000 н 0000018941 00000 н 0000020777 00000 н 0000021733 00000 н 0000050065 00000 н 0000052758 00000 н 0000052865 00000 н 0000073403 00000 н 0000073717 00000 н 0000073927 00000 н 0000074071 00000 н 0000104337 00000 н 0000104605 00000 н 0000105214 00000 н 0000105399 00000 н 0000105452 00000 н 0000105505 00000 н 0000105586 00000 н 0000105679 00000 н 0000105820 00000 н 0000105988 00000 н 0000106075 00000 н 0000106255 00000 н 0000106354 00000 н 0000106488 00000 н 0000106547 00000 н 0000106628 00000 н 0000107106 00000 н 0000107267 00000 н 0000110525 00000 н 0000110564 00000 н 0000111735 00000 н 0000111924 00000 н 0000112105 00000 н 0000112287 00000 н 0000112522 00000 н 0000112776 00000 н 0000112969 00000 н 0000113146 00000 н 0000113441 00000 н 0000113647 00000 н 0000113844 00000 н 0000114090 00000 н 0000114264 00000 н 0000114444 00000 н 0000114743 00000 н 0000114932 00000 н 0000115101 00000 н 0000115299 00000 н 0000115588 00000 н 0000115798 00000 н 0000115982 00000 н 0000116154 00000 н 0000116347 00000 н 0000116544 00000 н 0000002219 00000 н трейлер ]/предыдущая 259484>> startxref 0 %%EOF 175 0 объект >поток ��ő>30F)&Ma3{ ihj{,?>jm =N3+rlϗV59+3xwjL{Ab>^KZC3jQ54gChW/ фВГ 5`ох _~&gRaWͲ>(|N. ͠Ph —

Регулятор высокого напряжения — выход 48 В пост. тока от входа 125 В пост. тока

Опубликованный здесь проект представляет собой высоковольтный регулируемый регулятор с выходом 48 В постоянного тока от входного источника питания 125 В постоянного тока . Схема способна управлять током нагрузки до 500 мА . Эта схема стабилизатора предназначена для использования в высоковольтных приложениях, где нельзя использовать стандартные биполярные стабилизаторы. Превосходные рабочие характеристики, превосходящие характеристики большинства биполярных стабилизаторов, достигаются за счет схемотехники и передовых методов компоновки.В качестве современного регулятора устройство TL783 сочетает в себе стандартную биполярную схему с высоковольтными двойными диффузионными МОП-транзисторами на одном кристалле, что позволяет получить устройство, способное выдерживать напряжения, намного превышающие стандартные биполярные интегральные схемы. Из-за отсутствия характеристик вторичного пробоя и теплового разгона, обычно связанных с биполярными выходами, TL783 обеспечивает полную защиту от перегрузок при работе с напряжением до 125 В от входа до выхода.Другие функции устройства включают ограничение тока, защиту безопасной рабочей зоны (SOA) и отключение при перегреве.

Даже если ADJ непреднамеренно отключен, схема защиты остается работоспособной. Для программирования выходного напряжения требуется всего два внешних резистора. Входной обходной конденсатор необходим только тогда, когда регулятор расположен далеко от входного фильтра. Выходной конденсатор, хотя и не требуется, улучшает переходную характеристику и защищает от мгновенных выходных коротких замыканий.Отличное подавление пульсаций может быть достигнуто без шунтирующего конденсатора на клемме регулировки. Выходное напряжение фиксировано 48 В постоянного тока, но его можно регулировать, изменяя значение резистора R6 , обратитесь к техническому описанию для получения формулы для выбора соответствующего значения R6. LT783 и транзисторы требуют радиатора большого размера.

Характеристики

• Вход питания: от 70 до 125 В постоянного тока
• Выход: 48 В постоянного тока
• Выходной ток 500 мА
• Размеры печатной платы 57 x 33 мм

Схема

Список деталей

Фото

TL783 Лист данных

тл783

Видео

Линейный регулятор

— обзор

Линейные регуляторы

«Линейные регуляторы», также называемые «последовательно-проходными регуляторами» или просто «последовательными регуляторами», также создают регулируемую выходную шину постоянного тока из входной шины.Но они делают это, помещая транзистор последовательно между входом и выходом. Кроме того, этот «последовательно-проходной транзистор» (или «проходной транзистор») работает в линейной области своих вольтамперных характеристик, таким образом, действуя как переменное сопротивление . Как показано на самой верхней схеме рис. 1.2, этот транзистор буквально «сбрасывает» (отбрасывает) нежелательное или «избыточное» напряжение на себя.

Рисунок 1.2. Основные типы линейных и импульсных регуляторов.

Избыточное напряжение — это явно просто разница « В _В − В _О » — и этот термин принято называть «запасом» линейного регулятора. Мы видим, что запас всегда должен быть положительным числом , что подразумевает V _O < V _IN . Поэтому линейные регуляторы, в принципе, всегда носят «понижающий» характер, что является их наиболее очевидным ограничением.

В некоторых приложениях (например.например, портативное электронное оборудование с батарейным питанием), мы можем захотеть, чтобы выходная шина оставалась хорошо отрегулированной, даже если входное напряжение падает очень низко — скажем, в пределах 0,6  В или менее от установленного выходного уровня В _О . В таких случаях может стать проблемой минимально возможный запас (или «выпадение»), достижимый ступенью линейного регулятора.

Ни один переключатель не идеален, и даже если он находится в полностью проводящем состоянии, на нем есть некоторое падение напряжения.Таким образом, отсев — это просто минимально достижимый «прямой сброс» на коммутаторе. Регуляторы, которые могут продолжать работать (т. е. регулировать свою мощность), при этом V _IN едва превышают V _O , называются регуляторами « low -dropout» или «LDO». Но обратите внимание, что на самом деле нет точного падения напряжения, при котором линейный стабилизатор «официально» становится LDO. Таким образом, этот термин иногда довольно широко применяется к линейным регуляторам в целом. Однако эмпирическое правило заключается в том, что падение напряжения около 200 мВ или ниже квалифицируется как LDO, тогда как более старые устройства (обычные линейные регуляторы) имеют типичное падение напряжения около 2 В. Существует также промежуточная категория, называемая «квази-LDO», у которых падение напряжения составляет около 1 В, то есть где-то посередине между ними.

Помимо принципиальной понижающей способности линейные регуляторы имеют еще один недостаток — низкий КПД. Давайте разберемся, почему это так. Мгновенная мощность, рассеиваемая в любом устройстве, по определению представляет собой векторное произведение В × I , где В — мгновенное падение напряжения на нем, а I — мгновенный ток через него.В случае последовательного транзистора в условиях стационарного применения как В , так и I фактически постоянны во времени — В в данном случае является запасом В _IN − В _O и I ток нагрузки I _O (так как транзистор всегда в серии с нагрузкой). Итак, мы видим, что коэффициент рассеяния В × I для линейных регуляторов может при определенных условиях составлять значительную долю полезной выходной мощности P _O . И это просто означает «плохая эффективность» ! Кроме того, если мы пристально всмотримся в уравнения, то поймем, что мы ничего не можем с этим поделать — как мы можем возражать против чего-то столь же элементарного, как V × I ? Например, если на входе 12 В, а на выходе 5 В, то при токе нагрузки 100 мА рассеивание в регуляторе обязательно Δ В × I _О =(12–5) V×100 мА=700 мВт. Однако полезная (выходная) мощность составляет В _O × I _O = 5 В × 100 мА = 500 мВт.Следовательно, КПД равен P _O / P _IN =500/(700+500)=41,6%. Что мы можем с этим поделать? Винить Георга Ома?

Положительным моментом является то, что линейные регуляторы очень «тихие» — в них отсутствуют шумы и электромагнитные помехи (ЭМП), которые, к сожалению, стали «визитной карточкой» или «торговой маркой» современных импульсных регуляторов. Импульсные регуляторы нуждаются в фильтрах — обычно и на входе, и на выходе, чтобы подавить часть этого шума, который может мешать другим гаджетам поблизости, возможно, вызывая их неисправность.