Όλος ο σύγχρονος ηλεκτρονικός εξοπλισμός είναι χτισμένος σε στοιχεία που είναι ευαίσθητα στην παροχή ηλεκτρικής ενέργειας. Από αυτό εξαρτάται όχι μόνο η σωστή λειτουργία, αλλά και η απόδοση των κυκλωμάτων στο σύνολό τους. Επομένως, πρώτα απ 'όλα, οι ηλεκτρονικές συσκευές είναι εξοπλισμένες με σταθερούς σταθεροποιητές με μικρή πτώση τάσης. Κατασκευάζονται με τη μορφή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, τα οποία παράγονται από πολλούς κατασκευαστές σε όλο τον κόσμο.
Τι είναι ένας ρυθμιστής χαμηλής τάσης εγκατάλειψης;
Κάτω από τον σταθεροποιητή τάσης (SN) κατανοήστε μια τέτοια συσκευή, το κύριο καθήκον της οποίας είναι να διατηρεί ένα συγκεκριμένο σταθερό επίπεδο τάσης στο φορτίο. Οποιοσδήποτε σταθεροποιητής έχει μια ορισμένη ακρίβεια στην έκδοση μιας παραμέτρου, η οποία καθορίζεται από τον τύπο του κυκλώματος και τα εξαρτήματα που περιλαμβάνονται σε αυτό.
Εσωτερικά, το MV μοιάζει με ένα κλειστό σύστημα, όπου στην αυτόματη λειτουργία η τάση εξόδου ρυθμίζεται ανάλογα με την αναφορά (αναφορά), η οποία παράγεται από μια ειδική πηγή. Αυτός ο τύποςΟι σταθεροποιητές ονομάζονται αντισταθμιστικοί. Σε αυτήν την περίπτωση, το στοιχείο ελέγχου (RE) είναι ένα τρανζίστορ - ένα διπολικό ή ένας εργάτης πεδίου.
Το στοιχείο ρύθμισης τάσης μπορεί να λειτουργήσει σε δύο διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας (που καθορίζονται από το σχέδιο κατασκευής):
- ενεργός;
- κλειδί.
Η πρώτη λειτουργία συνεπάγεται συνεχή λειτουργία του RE, η δεύτερη - λειτουργία σε παλμική λειτουργία.
Πού χρησιμοποιείται ο σταθερός σταθεροποιητής;
Ο ραδιοηλεκτρονικός εξοπλισμός της σύγχρονης γενιάς χαρακτηρίζεται από κινητικότητα σε παγκόσμια κλίμακα. Τα συστήματα τροφοδοσίας συσκευών έχουν κατασκευαστεί με τη χρήση κυρίως χημικών πηγών ρεύματος. Το καθήκον των προγραμματιστών σε αυτήν την περίπτωση είναι να αποκτήσουν σταθεροποιητές με μικρές συνολικές παραμέτρους και όσο το δυνατόν λιγότερες απώλειες ηλεκτρικής ενέργειας σε αυτούς.
Σύγχρονα CH χρησιμοποιούνται στα ακόλουθα συστήματα:
- εγκαταστάσεις κινητής επικοινωνίας;
- φορητοί υπολογιστές;
- μπαταρίες μικροελεγκτή;
- κάμερες ασφαλείας εκτός σύνδεσης;
- αυτόνομα συστήματα ασφαλείας και αισθητήρες.
Για την επίλυση προβλημάτων τροφοδοσίας στατικών ηλεκτρονικών, χρησιμοποιούνται ρυθμιστές τάσης με μικρή πτώση τάσης σε περίβλημα με τρεις ακροδέκτες τύπου KT (KT-26, KT-28-2, κ.λπ.). Χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία απλών κυκλωμάτων:
- chargers;
- οικιακά ηλεκτρικά τροφοδοτικά;
- εξοπλισμός μέτρησης;
- συστήματα επικοινωνίας;
- ειδικός εξοπλισμός.
Τι είναι τα SN σταθερού τύπου;
Όλοι οι ενσωματωμένοι σταθεροποιητές (περιλαμβάνονται στοπου περιλαμβάνουν σταθερά) χωρίζονται σε δύο κύριες ομάδες:
- Υβριδικοί σταθεροποιητές χαμηλής πτώσης τάσης (HID).
- Μικροκυκλώματα ημιαγωγών (ISN).
Το SN της πρώτης ομάδας εκτελείται σε ολοκληρωμένα κυκλώματα και στοιχεία ημιαγωγών χωρίς συσκευασία. Όλα τα εξαρτήματα του κυκλώματος τοποθετούνται σε διηλεκτρικό υπόστρωμα, όπου προστίθενται συνδετικοί αγωγοί και αντιστάσεις εφαρμόζοντας χοντρές ή λεπτές μεμβράνες, καθώς και διακριτά στοιχεία - μεταβλητές αντιστάσεις, πυκνωτές κ.λπ.
Δομικά, τα μικροκυκλώματα είναι πλήρεις συσκευές, των οποίων η τάση εξόδου είναι σταθερή. Αυτοί είναι συνήθως σταθεροποιητές με χαμηλή πτώση τάσης 5 βολτ και έως 15 V. Πιο ισχυρά συστήματα είναι κατασκευασμένα σε ισχυρά τρανζίστορ χωρίς πλαίσιο και ένα κύκλωμα ελέγχου (χαμηλής ισχύος) που βασίζεται σε φιλμ. Το κύκλωμα μπορεί να περάσει ρεύματα έως και 5 αμπέρ.
Τα μικροκυκλώματα ISN εκτελούνται σε ένα μόνο τσιπ, επειδή είναι μικρού μεγέθους και βάρους. Σε σύγκριση με προηγούμενα μικροκυκλώματα, είναι πιο αξιόπιστα και φθηνότερα στην κατασκευή, αν και είναι κατώτερα από το GISN όσον αφορά τις παραμέτρους.
Τα γραμμικά SN με τρεις ακίδες ανήκουν στο ISN. Εάν πάρετε τη σειρά L78 ή L79 (για θετικές και αρνητικές τάσεις), τότε χωρίζονται σε μικροκυκλώματα με:
- Χαμηλό ρεύμα εξόδου περίπου 0,1 A (L78L).
- Μέσο ρεύμα, περίπου 0,5A (L78M).
- Υψηλό ρεύμα έως 1,5 A (L78).
Αρχή εργασίας γραμμικού ρυθμιστή χαμηλής εγκατάλειψηςτάση
Η τυπική δομή σταθεροποιητή αποτελείται από:
- Αναφορά τάσης.
- Σήμα σφάλματος μετατροπέα (ενισχυτής).
- Ένας διαχωριστής σήματος και ένα ρυθμιστικό στοιχείο συναρμολογημένο σε δύο αντιστάσεις.
Δεδομένου ότι η τιμή της τάσης εξόδου εξαρτάται άμεσα από τις αντιστάσεις R1 και R2, οι τελευταίες είναι ενσωματωμένες στο μικροκύκλωμα και προκύπτει ένα CH με σταθερή τάση εξόδου.
Η λειτουργία ενός ρυθμιστή χαμηλής τάσης πτώσης βασίζεται στη διαδικασία σύγκρισης της τάσης αναφοράς με αυτή που εξάγεται. Ανάλογα με το επίπεδο απόκλισης μεταξύ αυτών των δύο δεικτών, ο ενισχυτής σφάλματος δρα στην πύλη του τρανζίστορ ισχύος στην έξοδο, καλύπτοντας ή ανοίγοντας τη μετάβασή του. Έτσι, το πραγματικό επίπεδο ηλεκτρικής ενέργειας στην έξοδο του σταθεροποιητή θα διαφέρει ελάχιστα από το δηλωμένο ονομαστικό.
Επίσης στο κύκλωμα υπάρχουν αισθητήρες για προστασία από ρεύματα υπερθέρμανσης και υπερφόρτωσης. Υπό την επίδραση αυτών των αισθητήρων, το κανάλι του τρανζίστορ εξόδου είναι εντελώς μπλοκαρισμένο και παύει να περνάει ρεύμα. Στη λειτουργία τερματισμού λειτουργίας, το τσιπ καταναλώνει μόνο 50 μικροαμπέρ.
Κυκλώματα ρυθμιστή χαμηλής εγκατάλειψης
Το ενσωματωμένο μικροκύκλωμα σταθεροποιητή είναι βολικό γιατί έχει όλα τα απαραίτητα στοιχεία μέσα. Η τοποθέτησή του στην πλακέτα απαιτεί τη συμπερίληψη μόνο πυκνωτών φίλτρου. Τα τελευταία έχουν σχεδιαστεί για να αφαιρούν παρεμβολές που προέρχονται από την τρέχουσα πηγή και το φορτίο, όπως φαίνεται στο σχήμα.
Όσον αφορά τα CH της σειράς 78xx και τη χρήση πυκνωτών διακλάδωσης τανταλίου ή κεραμικού για είσοδο και έξοδο, η χωρητικότητα των τελευταίων θα πρέπει να είναι εντός 2 uF (είσοδος) και 1 uF (έξοδος) σε οποιαδήποτε επιτρεπόμενη τιμή τάσης και ρεύματος. Εάν χρησιμοποιείτε πυκνωτές αλουμινίου, τότε η τιμή τους δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 10 microfarads. Συνδέστε τα στοιχεία όσο το δυνατόν πιο κοντά στις ακίδες του μικροκυκλώματος.
Σε περίπτωση που δεν υπάρχει σταθεροποιητής τάσης με μικρή πτώση τάσης της επιθυμητής τιμής, μπορείτε να αυξήσετε την ονομαστική τιμή CH από μικρότερη σε μεγαλύτερη. Αυξάνοντας το επίπεδο ηλεκτρικής ενέργειας στον κοινό τερματικό σταθμό, αυξάνεται κατά το ίδιο ποσό στο φορτίο, όπως φαίνεται στο διάγραμμα.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των γραμμικών και μεταγωγικών ρυθμιστών
Ολοκληρωμένα κυκλώματα συνεχούς δράσης (SN) έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:
- Πραγματοποιήθηκαν σε μία μικρή συσκευασία, η οποία τους επιτρέπει να τοποθετούνται αποτελεσματικά στον χώρο εργασίας PCB.
- Δεν απαιτείται η εγκατάσταση πρόσθετων ρυθμιστικών στοιχείων.
- Παρέχει καλή σταθεροποίηση παραμέτρων εξόδου.
Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν χαμηλή απόδοση, που δεν υπερβαίνει το 60%, που σχετίζεται με πτώση τάσης στο ενσωματωμένο στοιχείο ελέγχου. Με υψηλή ισχύ του μικροκυκλώματος, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ένα κρυστάλλινο ψυγείο ψύξης.
Οι ρυθμιστές τάσης μεταγωγής με μικρή πτώση θεωρούνται πιο παραγωγικοίτάση πεδίου, η απόδοση της οποίας είναι περίπου στο επίπεδο του 85%. Αυτό επιτυγχάνεται λόγω του τρόπου λειτουργίας του ρυθμιστικού στοιχείου, στον οποίο το ρεύμα διέρχεται από αυτό σε παλμούς.
Τα μειονεκτήματα του παλμικού κυκλώματος CH περιλαμβάνουν:
- Πολυπλοκότητα σχηματικού σχεδιασμού.
- Παρουσία παλμικού θορύβου.
- Χαμηλή σταθερότητα της παραμέτρου εξόδου.
Μερικά κυκλώματα γραμμικού ρυθμιστή τάσης
Εκτός από τη στοχευμένη χρήση μικροκυκλωμάτων ως CH, είναι δυνατή η επέκταση του πεδίου εφαρμογής τους. Ορισμένες παραλλαγές τέτοιων κυκλωμάτων που βασίζονται στο ολοκληρωμένο κύκλωμα L7805.
Ενεργοποίηση σταθεροποιητών σε παράλληλη λειτουργία
Για να αυξηθεί το ρεύμα φορτίου, τα CH συνδέονται παράλληλα μεταξύ τους. Για να εξασφαλιστεί η λειτουργικότητα ενός τέτοιου κυκλώματος, τοποθετείται σε αυτό μια πρόσθετη αντίσταση μικρής αξίας μεταξύ του φορτίου και της εξόδου του σταθεροποιητή.
Σταθεροποιητής ρεύματος με βάση CH
Υπάρχουν φορτία που πρέπει να τροφοδοτούνται από σταθερό (σταθερό) ρεύμα, για παράδειγμα, μια αλυσίδα LED.
Σχέδιο για τον έλεγχο της ταχύτητας του ανεμιστήρα στον υπολογιστή
Ο ρυθμιστής αυτού του τύπου έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε όταν είναι αρχικά ενεργοποιημένος, το ψυγείο λαμβάνειόλα τα 12 V (για την προώθησή του). Επιπλέον, στο τέλος της φόρτισης του πυκνωτή C1 με μια μεταβλητή αντίσταση R2, θα είναι δυνατή η προσαρμογή της τιμής τάσης.
Συμπέρασμα
Όταν συναρμολογείτε ένα κύκλωμα χρησιμοποιώντας έναν ρυθμιστή τάσης με χαμηλή πτώση τάσης, είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη ότι ορισμένοι τύποι μικροκυκλωμάτων (κατασκευασμένα σε τρανζίστορ πεδίου) δεν μπορούν να συγκολληθούν με ένα συνηθισμένο συγκολλητικό σίδερο απευθείας από δίκτυο 220 V χωρίς γείωση της θήκης. Ο στατικός ηλεκτρισμός τους μπορεί να βλάψει το ηλεκτρονικό στοιχείο!
