Как из простого преобразователя сделать стабилизатор тока. Как сделать стабилизатор тока своими руками. Описание и схема
Я уже как-то рассказывал про схему, позволяющую сделать индикацию тока нагрузки выше определенного порога. Сегодня расскажу про то, как при помощи этой схемы доработать простой преобразователь напряжения и получить в итоге стабилизатор тока.Наверняка в хозяйстве многих радиолюбителей валяются подобные мелкие платки преобразователей напряжения. Стоят они копейки и часто их продают на вес десятками.
Платка мелкая, но очень полезная, но она позволяет работать только в режиме стабилизации напряжения, которое выставляется подстроечным резистором.
Также иногда бывают ситуации, когда надо сделать стабилизатор тока буквально “из палок и веревок”, например для питания светодиодов, заряда аккумуляторов и прочего.
В этом может помочь простой индикатор тока потребления, о котором я подробно рассказывал в отдельном видео.
Собран он по простейшей схеме.
При прохождении тока через данную схему на резисторе R1 падает некоторое напряжение, которое зависит от силы тока.
Напряжение которое падает на резисторе R1 открывает транзистор когда для этого будет достаточно тока. Обычно транзистор открывается когда на резисторе R1 падает около 0.6-0.7 Вольта.
Открывшись, транзистор подает ток в цепь светодиода, засвечивая его. Изменяя номинал резистора R1 можно менять ток, при котором будет светиться светодиод. Например при номинале в 1 Ом этот ток составляет около 0.6-0.7 Ампера. Если поставить резистор в два раза меньше сопротивлением, то соответственно ток будет уже 1.2-1.4 Ампера, т.е. изменение пропорционально изменению сопротивления.
Транзистор, используемый в данной схеме – BC557B, хотя на самом деле выбор очень большой, например банальный КТ361, а если сделать схему “наизнанку”, то и КТ315.
В качестве примера я попробую сделать стабилизатор тока для питания вот такой светодиодной сборки. На ней светодиоды включены параллельно-последовательно, т.е. общее падение около 7 Вольт при токе в 700мА.
Можно конечно было сделать стабилизатор тока на привычной LM317, но это линейный стабилизатор, потому греться он будет ощутимо.
Но мы пойдет другим путем.
Слева синим цветом выделена упрощенная схема понижающего стабилизатора напряжения, который я показал в самом начале. Микросхема контролирует выходное напряжение через вывод FB (FeedBack)
Красным цветом выделена показанная выше платка.
Чтобы правильно все подключить, надо найти где у микросхемы вход обратной связи, на схемах он также обозначается как FB либо Feedback.
На мой плате установлена LM2596, находим описание и выясняем что это вывод номер 4.
Припаиваем проводок прямо к выводу микросхемы, обычно выводы луженые и паяются очень легко.
Подключаем этот провод к коллектору транзистора платы контроля тока, попутно соединяем выход платы преобразователя со входом платы контроля.
Отлично, ток в цепи получился 650 мА, все работает отлично.
В некоторых ситуациях может потребоваться установка диода между выходом нашей платы и преобразователем, это необходимо чтобы наша схема не оказывала влияния на установку выходного напряжения преобразователя (зависит от примененного ШИМ контроллера).
А если мы хотим чтобы еще и светодиод светился в режиме ограничения тока, то желательно установить еще и резистор, как показано на схеме (R6), номиналом около 56-470 Ом.
Выше я писал насчет аккумуляторов.
Если верхний резистор делителя переключить с выхода преобразователя на выход платы контроля тока, как это показано на схеме, то плата вполне будет способна заряжать и аккумуляторы. Без этого резистора также можно заряжать, но падение напряжения на резисторе R1 будет оказывать некоторое влияние на напряжение окончания заряда.
В качестве дополнения я снял видео, возможно будет полезно.
На этом у меня все, как всегда буду рад вопросам. Кстати, есть вариант такой же доработки, но уже не преобразователя, а блока питания.
Эту страницу нашли, когда искали:
самодельный стабилизатор на 1,5 вольта., lm2596s доработка, стабилизатор тока на транзисторах расчет, транзисторный стабилизатор напряжения схемы, стабилизатор тока на, mp1584 как стабилизатор тока, как и из чего сделать стабилизатор напряжения на 3,3 вольта, можно ли из дс преобразователя сделать стабилизатор тока, стабилизатор тока на полевых транзисторах, китайский регулятор тока и напряжения схема, ограничитель тока своими руками, регулируемый понижающий стабилизатор как собрать своими руками для новичков, регулятор тока на 60а своими руками, регулируемый стабилизатор напряжения своими руками 3 вольта постоянного тока и напряжения схема, реле времени на транзисторах 1815, интегральный стабилизатор на 1,8в, ток 1а.,схема, источник тока с мощным транзистором, как из 5 вольт сделать 3 вольта постоянного тока, регулируемый стабилизатор переменного напряжения схема, датчик тока на транзисторе схема, синхронный понижающий преобразователь s10bak можно заменить на стабилизатор, электронный прерыватель цепи схема, схема помехоустойчивого транзисторного ключа, схема шим стабилизатора тока на df6113., 2596 схема доработки увеличения мощности, стабилизатор тока своими руками, стабилизатор тока схема, для начинающих радиолюбителей, простой стабилизатор
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Полезные статьи, радиосхемы, конструкции, разработки, рабочие и готовые к повторению
Импульсный стабилизатор напряжения с КПД преобразования 69…72%
Импульсный стабилизатор напряжения (рис. 6) состоит из узла запуска (R3, VD1, ?Т1, VD2), источника опорного напряжения и устройства сравнения (DD1.1, R1), усилителя постоянного тока (?Т2, DD1.2, ?Т5), транзисторного ключа (VТЗ, ?Т4), индуктивного накопителя энергии с коммутирующим диодом (VD3, L2) и фильтров – входного (L1, С1, С2) и выходного (С4, С5, L3, С6). Частота переключения индуктивного накопителя энергии в зависимости от тока нагрузки находится в пределах 1,3…48 кГц.
Схема импульсного стабилизатора напряжения с КПД преобразования 69…72%
Рис. 6. Схема импульсного стабилизатора напряжения с КПД преобразования 69…72%.
Все катушки индуктивности L1 – L3 одинаковы и намотаны в броневых магнитопроводах Б20 из феррита 2000НМ с зазором между чашками около 0,2 мм.
Обмотки содержат по 20 витков жгута из четырех проводов ПЭВ-2 0,41. Можно применить также кольцевые ферритовые магнитопроводы с зазором.
Номинальное выходное напряжение 5 В при изменении входного от 8 до 60 б и КПД преобразования 69…72%. Коэффициент стабилизации – 500.
Амплитуда пульсаций выходного напряжения при токе нагрузки 0,7 А – не более 5 мВ. Выходное сопротивление – 20 мОм. Максимальный ток нагрузки (без теплоотводов для транзистора VT4 и диода VD3) – 2 А.
По материалам журнала радио.
Полезные ссылки
Читать про стабилизаторы серии к142, к1114, к1145, к1168, 286
На предыдущую страницу На главную страницу На следующую страницу
Все своими руками Импульсный регулируемый стабилизатор напряжения
Опубликовал admin | Дата 4 октября, 2015 Это преобразователь задумывался, как приставка, позволяющая расширить диапазон напряжений лабораторного блока питания, рассчитанного на выходное напряжение 12 вольт и ток 5 ампер. Принципиальная схема преобразователя показана на рисунке 1.Схема импульсного стабилизатора
Основой устройства является микросхема однотактного широтно-импульсного контроллера UC3843N, включенная по типовой схеме. Непосредственно эта схема бала заимствована у немецкого радиолюбителя Георга Тиф (Tief G. Dreifacher Step-Up-Wandler. Stabile Spennunger fϋr den FieldDay). Данные на русском языке на эту микросхему можно посмотреть в справочнике «Микросхемы для импульсных источников питания и их применение» издательства «Додэка» на странице 103. Схема не сложная и при исправных деталях и правильном монтаже, начинает работать сразу же. Регулировка выходного напряжения преобразователя осуществляется при помощи подстроечного резистора R8. Но при желании, его можно поменять на резистор переменный. Величину выходного напряжения можно изменять от 15 до 40 вольт, при номиналах резисторов R8, R9, R10, указанных на схеме. Данный преобразователь был испытан с паяльником, рассчитанным на 24 вольта и мощностью 40 Вт.
Напряжение выхода ……………… 24 В
Ток нагрузки составил …………. 1,68 А
Мощность нагрузки ………………. 40,488 Вт
Напряжение входа ………………… 10,2 В
Общий ток потребления ………. 4,65 А
Общая мощность …………………… 47,43 Вт
Получившийся КПД ………………… 85%
При этом температура активных компонентов схемы была в районе 50 градусов.
При этом ключевой транзистор и диод с барьером Шоттки имеют небольшие радиаторы. В качестве ключевого транзистора применен транзистор IRFZ34, имеющий сопротивление открытого канала 0,044 Ом, а в качестве диода применен один из диодов диодной сборки S20C40C, выпаянной из блока питания старого компьютера. На печатной плате предусмотрена коммутация диодов при помощи перемычки. Можно применить и другие диоды с барьером Шоттки с прямым током не менее чем в два раза превышающим ток нагрузки. Дроссель намотан на желтом с белым кольце из распыленного железа, так же взятым из блока питания ПК. Про такие сердечники можете почитать в брошюре Джима Кокса. Скачать ее можно из Сети. Вообще советую скачать эту статью и полностью прочитать. Много полезного материала по дросселям.
Сердечники из распыленного железа
Магнитная проницаемость такого кольца равна 75, а его размеры – D = 26,9 mm; d = 14,5 mm; h = 11,1 mm. Обмотка дросселя имеет 24 витка любого обмоточного провода диаметром 1,5 мм.
Все детали стабилизатора установлены на печатной плате, причем с одной стороны установлены все «высокие» детали, а с другой – все, так сказать, «низкорослые». Рисунок печатной платы показан на рисунке 2.
Печатная плата
Первое включение собранного устройства можно производить без ключевого транзистора и убедиться в работоспособности ШИМ-контроллера. При этом на выводе 8 микросхемы должно быть напряжение 5 вольт, это напряжение внутреннего источника опорного напряжения ИОН. Оно должно быть стабильны при изменении напряжения питания микросхемы. Стабильной должна быть и частота, и амплитуда пилообразного напряжения на выходе 4 DA1. Убедившись в работоспособности контроллера можно впаять и мощный транзистор. Все должно работать.
Не забывайте, что ток нагрузи стабилизатора, должен быть меньше тока, на который рассчитан ваш блок питания и его величина зависит от выходного напряжения стабилизатора. Без нагрузки на выходе стабилизатор потребляет ток примерно равный 0,08 А. Частота импульсной последовательности управляющих импульсов без нагрузки, находится в районе 38 кГц. И еще немного, если будете рисовать печатную плату сами, ознакомьтесь с правилами монтажа микросхемы по ее документации. Стабильная и безотказная работа импульсных устройств зависит не только от качественных деталей, но и в правильной разводке проводников печатной платы. Успехов. К.В.Ю. Импульсный регулируемый стабилизатор напряжения (1446 Загрузок)
Обсудить эту статью на – форуме “Радиоэлектроника, вопросы и ответы”.
Просмотров:12 787
Стоит ли собирать стабилизатор напряжения своими руками
Идеальным вариантом работы электросетей является изменение значений тока и напряжения как в сторону уменьшения, так и увеличения не более чем на 10% от номинальных 220 В. Но поскольку в реальности скачки характеризуются большими изменениями, то электроприборам, подключенным к сети напрямую, грозит потеря проектных возможностей и даже выход из строя.
Избежать неприятностей поможет использование специального оборудования. Но поскольку оно отличается весьма высокой ценой, то многие предпочитают собирать стабилизатор напряжения сделанный своими руками. Насколько оправдан такой шаг и что потребуется для его реализации?
Конструкция и принцип действия стабилизатора
Конструкция прибора
Решив собрать прибор самостоятельно придется заглянуть внутрь корпуса промышленной модели. Она состоит из нескольких основных деталей:
- Трансформатора;
- Конденсаторов;
- Резисторов;
- Кабеля для соединения элементов и подключения устройства.
Принцип действия самого простого стабилизатора основан на работе реостата. Он повышает или понижает сопротивление в зависимости от силы тока. Более современные модели обладают широким набором функций и способны в полной мере защитить бытовую технику от скачков напряжения в сети.
Виды приборов и их особенности
Виды и их применения
Классификация оборудования зависит от методов, используемых для регулировки тока. Поскольку эта величина представляет собой направленное движение частиц, то воздействовать на нее можно одним из способов:
- Механическим;
- Импульсным.
Первый основывается на законе Ома. Приборы, работа которых основана на нем называют линейными. Они включают в себя два колена, которые соединяются при помощи реостата. Поданное на один элемент напряжение проходит по реостату и таким образом оказывается на другом, с которого поступает к потребителям.
Приборы этого типа позволяют очень только выставлять параметры выходного тока и могут быть модернизированы дополнительными узлами. Но использовать такие стабилизаторы в сетях, где разница между входным и выходным током велика нельзя, так как они не смогут обезопасить бытовую технику от КЗ при больших нагрузках.
Смотрим видео, принцип работы импульсного прибора:
Импульсные модели работают по принципу амплитудной модуляции тока. В цепи стабилизатора используется выключатель, разрывающий ее через определенные промежутки времени. Такой подход позволяет равномерно накапливать ток в конденсаторе, а после его полной зарядки и далее на приборы.
В отличие от линейных стабилизаторов импульсные не имеют возможности задавать определенную величину. В продаже встречаются модели повышающе-понижающие – это идеальный выбор для дома.
Также стабилизаторы напряжения делятся на:
- Однофазные;
- Трехфазные.
Но так как большинство бытовых приборов работают от однофазной сети, то в жилых помещениях используют как правило оборудование, относящееся к первому типу.
Приступаем к сборке: комплектующие, инструменты
Поскольку наиболее эффективным считается симисторный аппарат, то в своей статье мы рассмотрим, как самостоятельно собрать именно такую модель. Сразу следует отметить, что этот стабилизатор напряжения, выполненный своими руками, будет выравнивать ток при условии, что входное напряжение находится в диапазоне от 130 до 270В.
Допустимая мощность приборов, подключаемых к такому оборудованию не сможет превышать 6 кВт. При этом переключение нагрузки будет осуществляться за 10 миллисекунд.
Что касается комплектующих, то для сборки такого стабилизатора понадобятся следующие элементы:
- Блок питания;
- Выпрямитель для измерения амплитуды напряжения;
- Компаратор;
- Контроллер;
- Усилители;
- Светодиоды;
- Узел задержки включения нагрузки;
- Автотрансформатор;
- Оптронные ключи;
- Выключатель-предохранитель.
Из инструментов буду необходимы паяльник и пинцет.
Этапы изготовления
Чтобы собрать стабилизатор напряжения 220В для дома своими руками сначала нужно подготовить печатную плату размером 115х90 мм. Она изготавливается из фольгированного стеклотекстолита. Схема размещения деталей может быть напечатана на лазерном принтере и при помощи утюга перенесена на плату.
Смотрим видео, самодельный несложный прибор:
схема электрическая принципиальная
Далее переходим к сборке трансформаторов. Для одного такого элемента потребуется:
- магнитопровод площадью сечения 1,87 см²;
- три кабеля ПЭВ-2.
Первый провод используется для создания одной обмотки, при этом его диаметр составляет 0,064 мм. Число витков должно равняться 8669.
Два оставшихся провода потребуются для выполнения других обмоток. Они отличаются от первого диаметром, составляющим 0,185 мм. Количество витков для этих обмоток будет равно 522.
Если хотите упростить себе задачу, то можно воспользоваться двумя готовыми трансформаторами ТПК-2-2 12В. Их соединяют последовательно.
В случае изготовления этих деталей самостоятельно после того как будет готов один из них переходят к созданию второго. Для него будет нужен тороидальный магнитопровод. Для обмотки выбирают тот же ПЭВ-2, что и в первом случае, только количество витков составит 455.
Также во втором трансформаторе придется выполнить 7 отводов. Причем для первых трех используется провод диаметром 3мм, а для остальных – шины, сечением 18 мм². Это поможет избежать нагревания трансформатора в процессе работы.
соединение двух трансформаторов
Все остальные комплектующие для прибора, создаваемого своими руками лучше приобретать в магазине. После того, как все необходимое закуплено можно приступать к сборке. Начинать лучше всего с установки микросхемы, выполняющей роль контроллера на теплоотвод, который изготавливается из алюминиевой платины площадью более 15 см². На него также монтируются симисторы. Причем теплоотвод, на который предполагается их установка должен иметь охлаждающую поверхность.
Далее необходимо установить на плату светодиоды. Причем лучше выбирать мигающие. Если не получается расположить их согласно схеме, то можно разместить на стороне, где находятся печатные проводники.
Если сборка симисторного стабилизатора напряжения 220В своими руками для вас кажется сложной, то можно остановиться на более простой линейной модели. Она будет обладать аналогичными свойствами.
Эффективность изделия, выполненного своими руками
Что толкает человека на изготовление того или иного прибора? Чаще всего – его высокая стоимость. И в этом смысле стабилизатор напряжения, собранный своими руками, конечно, превосходит фабричную модель.
К преимуществам самодельных устройств можно отнести и возможность самостоятельного ремонта. Человек, собравший стабилизатор разобрался как в его принципе действия, так и строении и поэтому сможет устранить неисправность без посторонней помощи.
Кроме того, все детали для такого прибора предварительно покупались в магазине, поэтому в случае выхода их из строя всегда можно будет найти аналогичную.
Если же сравнивать надежность стабилизатора, собранного своими руками и произведенного на предприятии, то здесь преимущество на стороне заводских моделей. В домашних условиях разработать модель, отличающуюся высокой производительностью практически невозможно, так как нет специального измерительного оборудования.
Заключение
Существуют различные типы стабилизаторов напряжения, причем некоторые из них вполне реально сделать своими руками. Но для этого придется разобраться в нюансах работы оборудования, приобрести необходимые комплектующие и выполнить их грамотный монтаж. Если вы не уверены в своих силах, то лучший вариант – приобретение устройства заводского изготовления. Стоит такой стабилизатор дороже, но и по качеству значительно превосходит модели, собираемые самостоятельно.
Стабилизатор напряжения 220в для дома своими руками схема
Бытовые устройства чувствительны к скачкам напряжения, быстрее подлежат износу, и появляются неисправности. В электрической сети напряжение часто изменяется, снижается, либо возрастает. Это взаимосвязано с отдаленностью источника энергии и некачественной линии питания.
Чтобы подключать приборы к устойчивому питанию, в жилых помещениях применяют стабилизаторы напряжения. На его выходе напряжение обладает стабильными свойствами. Стабилизатор можно приобрести в торговой сети, однако такой прибор можно изготовить своими руками.
Имеются допуски на изменение напряжения не более 10% от номинального значения (220 В). Это отклонение должно быть соблюдено как в большую сторону, так и в меньшую. Но идеальной электрической сети не бывает, и величина напряжения в сети часто меняется, усугубляя тем самым работу подключенных к ней устройств.
Электрические приборы отрицательно реагируют на такие капризы сети и могут быстро выйти из строя, потеряв при этом свои заложенные функции. Чтобы избежать таких последствий, люди применяют самодельные приборы под названием стабилизаторы напряжения. Эффективным стабилизатором стал прибор, выполненный на симисторах. Как сделать стабилизатор напряжения своими руками мы и рассмотрим.
Характеристика стабилизатора
Это устройство стабилизации не будет иметь повышенную чувствительность к изменениям напряжения, подающегося по общей линии. Сглаживание напряжения будет производиться в том случае, если на входе напряжение будет находиться в пределах от 130 до 270 вольт.
Включенные в сеть устройства будут питаться напряжением, имеющим величину от 205 до 230 вольт. От такого прибора можно будет питать электрические устройства, суммарная мощность которых до 6 кВт. Стабилизатор будет производить переключение нагрузки потребителя за 10 мс.
Устройство стабилизатора
Схема устройства стабилизации.
Стабилизатор напряжения по указанной схеме имеет в своем составе следующие части:
- Питающий блок, в который входят емкости С2, С5, компаратор, трансформатор, теплоэлектрический диод.
- Узел, задерживающий подключение нагрузки потребителя, и состоящий из сопротивлений, транзисторов, емкости.
- Выпрямительного моста, измеряющего амплитуду напряжения. Выпрямитель состоит из емкости, диода, стабилитрона, нескольких делителей.
- Компаратора напряжения. Его составными частями являются сопротивления и компараторы.
- Логического контроллера на микросхемах.
- Усилителей, на транзисторах VТ4-12, резисторов, ограничивающих ток.
- Светодиодов в качестве индикаторов.
- Оптитронных ключей. Каждый из ник снабжается симисторами и резисторами, а также оптосимисторами.
- Электрического автомата, либо предохранителя.
- Автотрансформатора.
Принцип действия
Рассмотрим, как функционирует стабилизатор напряжения, выполненный своими руками.
После подключения питания емкость С1 находится в состоянии разряда, транзистор VТ1 открытый, а VТ2 закрытый. VТ3 транзистор также остается закрытым. Через него поступает ток на все светодиоды и оптитрон на основе симисторов.
Так как этот транзистор пребывает в закрытом состоянии, то светодиоды не горят, а каждый симистор закрыт, нагрузка выключена. В этот момент ток поступает через сопротивление R1 и приходит на С1. Дальше конденсатор начинает заряжаться.
Диапазон выдержки идет три секунды. За этот период производятся все процессы перехода. После их окончания срабатывает триггер Шмитта на основе транзисторов VТ1 и VТ2. После этого открывается 3-й транзистор и подключается нагрузка.
Напряжение, выходящее с 3-й обмотки Т1, выравнивается диодом VD2 и емкостью С2. Далее ток поступает на делитель на сопротивлениях R13-14. Из сопротивления R14, напряжение, величина которого прямо зависит от величины напряжения, включена в каждый неинвертирующий компараторный вход.
Число компараторов становится равным 8. Они все выполнены на микросхемах DА2 и DА3. В то же время на инвертируемый вход компараторов подходит постоянный ток, подающийся с помощью делителей R15-23. Дальше вступает в действие контроллер, осуществляющий прием входного сигнала каждого компаратора.
Стабилизатор напряжения и его особенности
Когда напряжение входа становится меньше 130 вольт, то на выходах компараторов появляется логический уровень малого размера. В этот момент транзистор VТ4 находится в открытом виде, первый светодиод мигает. Эта индикация сообщает о наличии низкого напряжения, что означает невозможность выполнения регулируемым стабилизатором своих функций.
Все симисторы закрытии и нагрузка отключена. Когда напряжение находится в пределах 130-150 вольт, то сигналы 1 и А имеют свойства высокого значения логического уровня. Такой уровень имеет низкое значение. В таком случае транзистор VТ5 открывается, и начинает сигнализировать второй светодиод.
Оптосимистор U1.2 открывается, так же, как и симистор VS2. Через симистор будет протекать нагрузочный ток. Затем нагрузка зайдет в верхний вывод катушки автотрансформатора Т2.
Если напряжение входа 150 – 170 В, то сигналы 2, 1 и В имеют повышенное значение логического уровня. Другие сигналы имеют низкий уровень. При таком напряжении входа транзистор VТ6 открывается, 3-й светодиод включается. В этот момент 2-й симистор открывается и ток поступает на второй вывод катушки Т2, являющийся 2-м сверху.
Собранный самостоятельно стабилизатор напряжения на 220 вольт будет соединять обмотки 2-го трансформатора, если уровень напряжения входа достигнет соответственно: 190, 210, 230, 250 вольт. Чтобы сделать такой стабилизатор, необходима печатная плата 115 х 90 мм, изготовленная из фольгированного стеклотекстолита.
Изображение платы можно отпечатать на принтере. Затем с помощью утюга переносят это изображение на плату.
Изготовление трансформаторов
Изготовить трансформаторы Т1 и Т2 можно самостоятельно. Для Т1, мощность которого 3 кВт, необходимо применить магнитопровод с поперечным сечением 1,87 см2, и 3 провода ПЭВ – 2. 1-й провод диаметром 0,064 мм. Им наматывают первую катушку, с количеством витков 8669. Другие 2 провода применяются для образования остальных обмоток. Провода на них должны быть одного диаметра 0,185 мм, с числом витков 522.
Чтобы не изготавливать самому такие трансформаторы, можно применить готовые варианты ТПК – 2 – 2 х 12 В, соединенные последовательно.
Чтобы изготовить трансформатор Т2 на 6 кВт, применяют магнитопровод тороидальной формы. Обмотку наматывают проводом ПЭВ – 2 с числом витков 455. На трансформаторе необходимо вывести 7 отводов. Первые 3 из них наматываются проводом 3 мм. Остальные 4 отвода наматываются шинами сечением 18 мм2. С таким сечением провода трансформатор не нагреется.
Отводы выполняют на таких витках: 203, 232, 266, 305, 348 и 398. Витки считают с нижнего отвода. В этом случае электрический ток сети должен поступать по отводу 266 витка.
Детали и материалы
Остальные элементы и детали стабилизатора для самостоятельной сборки приобретаются в торговой сети. Перечислим их перечень:
- Симисторы (отптроны) МОС 3041 – 7 шт.
- Симисторы ВТА 41 – 800 В – 7 шт.
- КР 1158 ЕН 6А (DА1) стабилизатор.
- Компаратор LМ 339 N (для DА2 и DА3) – 2 шт.
- Диоды DF 005 М (для VD2 и VD1) – 2 шт.
- Резисторы проволочные СП 5 или СП 3 (для R13, R14 и R25) – 3 шт.
- Резисторы С2 – 23, с допуском 1% – 7 шт.
- Резисторы любого номинала с допуском 5% – 30 шт.
- Резисторы токоограничивающие – 7 шт, для пропускания ими тока 16 миллиампер (для R 41 – 47) – 7 шт.
- Конденсаторы электролитические – 4 шт (для С5 – 1).
- Конденсаторы пленочные (С4 – 8).
- Выключатель, оснащенный предохранителем.
Оптроны МОС 3041 заменяются на МОС 3061. КР 1158 ЕН 6А стабилизатор можно менять на КП 1158 ЕН 6Б. Компаратор К 1401 СА 1 можно установить в качестве аналога LM 339 N. Вместо диодов можно использовать КЦ 407 А.
Микросхему КР 1158 ЕН 6А надо устанавливать на теплоотвод. Для его изготовления применяют алюминиевую пластинку 15 см2. Также на него необходимо установить симисторы. Для симисторов допускается применять общий теплоотвод. Площадь поверхности должна превышать 1600 см2. Стабилизатор необходимо снабдить микросхемой КР 1554 ЛП 5, выступающей в качестве микроконтроллера. Девять светодиодов располагаются так, что попадают в отверстия на панели прибора спереди.
Если устройство корпуса не дает установить их таким образом, как на схеме, то их размещают на другой стороне, где расположены печатные дорожки. Светодиоды необходимо устанавливать мигающего типа, но можно монтировать и немигающие диоды, при условии, что они будут светиться ярким красным светом. Для таких целей применяют АЛ 307 КМ или L 1543 SRC – Е.
Можно выполнить сборку более простых исполнений приборов, но они будут иметь определенными особенностями.
Достоинства и недостатки, отличия от заводских моделей
Если перечислять достоинства стабилизаторов, изготовленных самостоятельно, то основным достоинством является низкая стоимость. Производители приборов часто завышают цены, а своя сборка в любом случае обойдется меньшей стоимостью.
Другим преимуществом можно определить такой фактор, как возможность простого ремонта своими руками устройства, Ведь кто, если не вы знаете лучше устройство, собранное своими руками.
В случае поломки хозяин прибора сразу найдет неисправный элемент и заменит его на новый. Простая замена деталей создается таким фактором, что все детали приобретались в магазине, поэтому их можно будет легко снова купить в любом магазине.
Недостатком самостоятельно собранного стабилизатора напряжения необходимо выделить его сложную настройку.
Простейший стабилизатор напряжения своими руками
Рассмотрим, каким образом можно изготовить самостоятельно стабилизатор на 220 вольт собственными руками, имея под рукой несколько простых деталей. Если в вашей электрической сети напряжение значительно снижено, то такой прибор подойдет вам как нельзя кстати. Чтобы его изготовить, понадобится готовый трансформатор, и несколько простых деталей. Лучше взять такой пример прибора себе на заметку, так как получается неплохое устройство, обладающее достаточной мощностью, например, для микроволновки.
Для холодильников и различных других бытовых устройств понижение напряжения сети очень вредно, больше чем повышение. Если поднять величину напряжения сети, применяя автотрансформатор, то во время уменьшения напряжения сети на выходе прибора напряжение будет нормальной величины. А если в сети напряжение станет в норме, то на выходе мы получим повышенное значение напряжения. Например, возьмем трансформатор на 24 В. При напряжении на линии 190 В на выходе устройства получится 210 В, при значении сети 220 В на выходе получится 244 В. Это вполне допустимо и нормально для работы бытовых устройств.
Для изготовления нам понадобится основная деталь – это простой трансформатор, но не электронный. Его можно найти готовый, либо изменить данные на уже имеющемся трансформаторе, например, от сломанного телевизора. Трансформатор будем соединять по схеме автотрансформатора. Напряжение на выходе будет получаться примерно на 11% выше напряжения сети.
При этом нужно соблюдать осторожность, так как во время значительного перепада напряжения в сети в большую сторону, на выходе устройства получится напряжение, которое значительно превышает допустимую величину.
Автотрансформатор будет добавлять к напряжению линии сети всего 11%. Это значит, что мощность автотрансформатора берется также на 11% от мощности потребителя. Например, мощность микроволновки равна 700 Вт, значит трансформатор берем 80 Вт. Но лучше брать мощность с запасом.
Регулятор SA1 дает возможность, если нужно, подсоединять нагрузку потребителя без автотрансформатора. Конечно, это не полноценный стабилизатор, но зато для его изготовления не требуется больших вложений и много времени.
Мощный стабилизатор напряжения на полевом транзисторе
Приветствую, радиолюбители-самоделкины!Очень часто для питания различных электронных устройств требуются напряжения разной величины – например, чувствительные микроконтроллеры могут питаться (в зависимости от конкретного экземпляра) только строго от 5В, другим микросхемам бывает нужно напряжение 9-12В, а есть и совсем низковольтные устройства, которые требуют уровня питания 3-3,3В. Для повышения напряжения, например, чтобы получить из 3,7В литий-ионного аккумулятора целых 9-12В используются импульсные источники питания – в них напряжение повышается за счёт использования явления самоиндукции в катушке индуктивности. Понижающие же преобразователи можно поделить на два типа: те же импульсные и линейные. Первые обладают высоким КПД, но имеют несколько более сложную схемотехнику с применением индуктивностей и специальных ШИМ-контроллеров. Линейные актуальны в том случае, если нужна простота, миниатюрность и отсутствие каких-либо помех на выходе – ведь линейные стабилизаторы, в отличие от импульсных, наоборот уменьшают пульсации напряжения, в отличие от импульсных, которые их наоборот генерируют за счёт высокой частоты работы. И если импульсные стабилизаторы, как повышающие, так и понижающие, очень удобно использовать в виде готовых модулей, которые по небольшим ценам продаются на Али, то вот линейные стабилизаторы имеет смысл изготавливать своими руками, под заданные параметры.
Существуют специальные микросхемы стабилизаторов, например, серия 78lхх, они имеют на выходе фиксированные значения напряжения, либо LM317, микросхема в корпусе ТО-220, которая позволяет регулировать напряжение на выходе в широких пределах. Казалось бы, зачем выдумывать что-то ещё, если можно просто взять готовую LM317 – но не так всё просто, ведь она имеет один недостаток – выходной ток всего 1,5А. Конечно, этого достаточно для большинства применений линейного стабилизатора, тем более, что уже даже на таком токе он будет сильно нагреваться, но всё же иногда может возникнуть использовать именно мощный линейный стабилизатор с током более 1,5А, например, для подачи стабилизированного питания на аудио-усилитель. Использовать для питания усилителей импульсные источники – не самый лучший вариант по той причине, что помехи от импульсного источника в последствии будут попадать и в звуковой тракт, что явится в виде постороннего шума в звуке. Сделать мощный линейный стабилизатор можно разными путями, например, по схеме, представленной ниже – и использованием мощного полевого транзистора в качестве силового элемента и микросхему TL431 в качестве регулирующего. Такая схема обеспечивает хорошую стабильность выходного напряжения – как пишет автор, напряжение на выходе изменяется лишь на доли вольта в течение большого промежутка времени, а мощный полевой транзистор обеспечивает максимальный ток через нагрузку в 10А и рассеиваемую мощность в 50Вт – при использовании радиатора соответствующих размеров. Схема такого стабилизатора представлена на картинке ниже.
На контакты в левой части схемы подаётся входное напряжение, оно может лежать в диапазоне 6-50 вольт, что, кстати, больше, чем диапазон входных напряжений у той же LM317. Плюс подаётся на верхний контакт, минус – на нижний, таким образом, минусовые контакты входного напряжения и нагрузки просто соединяются, а коммутация происходит через плюсовой контакт. Конденсатор С1 стоит параллельно питанию на входе, 22 мкФ – минимальная ёмкость, желательно взять побольше, хотя бы 100-470 мкФ, если от стабилизатора питается чувствительная к пульсациям напряжения нагрузка, например, усилитель, ёмкость конденсаторов можно поднять до уровня 2000-4000 мкФ. Далее по схеме в плюсовой цепи стоят контакты сток-исток полевого транзистора, а в цепи его затвора установлена микросхема TL431, которая и следит за напряжением на выходе стабилизатора, поддерживая его на заданном уровне. Купить эту микросхему можно за считанные рубли в магазинах радиодеталей, либо взять из неисправного сетевого импульсного блока питания – там они встречаются довольно часто.
Эта микросхема выпускается в корпусе ТО-92 и имеет три вывода, точно так же, как и транзисторов в этих корпусах, поэтому нужно читать маркировку и не перепутать. Три этих вывода являются катодом, который идёт непосредственно к затвору транзистора, анодом, он подключается к минусу всей схемы, а третий вывод – регулирующий, на него через делитель на резисторах поступает часть выходного напряжения стабилизатора. Соотношение сопротивлений в этом делителе определяет и выходное напряжение, поэтому один из резисторов делителя является постоянным, это R3 на схеме, а второй – переменным, его вращением можно будет регулировать напряжение, в данном случае это RV1 на схеме. Резистор R2, включенный последовательно с ним, нужен для ограничения крайнего положения и особой роли не играет.
Данные номиналы делителя, указанные на схеме, позволят регулировать напряжение на выходе в диапазоне от 3 до 27В, чего достаточно для большинства применений, но при необходимости этот диапазон можно менять в большую или меньшую сторону, подбирая общее сопротивление переменного резистора RV1. Здесь можно использовать либо полноценный переменный резистор с удобной ручкой для регулировки, либо небольшой подстроечный, например, такие, как на фото ниже. Также имеет смысл установить сюда многооборотный подстроечный резистор, он позволит устанавливать выходное напряжение с высокой точностью.
Конденсатор С3 служит для фильтрации помех в регулировочной части, для большей стабильности выходного напряжения, а С2 – фильтрующий на выходе. Его ёмкость на схеме указана как 22 мкФ, не стоит превышать это значение, слишком большая ёмкость на выходе может привести к неправильной работе схемы, для подавления пульсаций лучше установить большую ёмкость на входе стабилизатора. Для наглядности ниже приведено изображение все трёх электролитических конденсаторов, необходимых для сборки схемы. Обратите внимание, что все они имеют полярность и при впаивании их на плату важно её не перепутать, на схеме минусовые контакты конденсаторов помечены в виде заштрихованной обкладки, а на самих корпусах минусовой вывод отмечен в виде вертикальной полоски. Несоблюдение полярности электролитических конденсаторов обычно приводит к тому, что они начинают быстро разогреваться, а если вовремя не отключить питание от схемы, то вовсе взрываются, разбрасывая вокруг ошмётки бумаги.
Транзистор на схеме можно применить, например, один из следующих вариантов – IRLZ24/32/44, либо аналогичные им. Ключевыми параметрами здесь являются максимальное напряжение и ток через транзистор.
Схема собирается на небольшой печатной плате, рисунок которой для открытия в программе Sprint Layout представлен в архиве в конце статьи, изготовить плату можно методом ЛУТ.
Как можно увидеть, плата имеет довольно миниатюрные размеры, а потому её без труда можно встроить внутрь какого-либо устройства, того же усилителя. Транзистор не спроста стоит на краю плату спинкой в сторону – его необходимо установить на массивный радиатор. Чем больше будут токи, протекающие через стабилизатор, тем сильнее будет нагреваться транзистор, соответственно и большего размера потребуется радиатор. Не лишним будет и активное охлаждение с помощью кулера в особых случаях. Расчёт рассеиваемой на транзисторе мощности достаточно прост – нужно лишь умножить разницу в вольтах между входным напряжением и выходным и умножить её на ток, протекающий в цепи – в результате получится мощность в ваттах. Обратите внимание, что она не должна превышать 50Вт, иначе транзистор может не справится с таким большим тепловыделением.
Готовая плата будет иметь такой вид, как на картинках выше. Для подключения проводов весьма удобно использовать винтовые клеммники.
Таким образом, получился весьма простой и мощный стабилизатор, который обязательно найдёт себе применение в радиолюбительском деле. Удачной сборки! Все вопросы и дополнения пишите в комментариях.
Источник (Source)
стабилизатор напряжения своими руками, простой стабилизатор
Стабилизатор на одном стабилитронеДля сглаживания пульсаций напряжения и постоянства тока на выходе блока питания применяют стабилизаторы. Как правило в основе стабилизатора лежит стабилитрон. Стабилитрон – полупроводниковый прибор обладающий свойством стабилизации напряжения. В отличии от обычного диода работает в обратной полярности (на катод подается плюс), в режиме лавинного пробоя. Благодаря этому свойству стабилитрона напряжение на нем, а следовательно, и на нагрузке практический не меняется. На рисунке ниже представлена схема простейшего стабилизатора.
Такой стабилизатор подойдет для питания маломощных устройств.
Принцип работы стабилизатора на стабилитронеКонденсатор нужен для сглаживания пульсаций по напряжению, называется он фильтрующим. Резистор нужен для сглаживания пульсаций по току и называется он гасящим. Стабилитрон стабилизирует напряжение на нагрузке. Для нормальной работы данной схемы напряжение питания должно быть больше 40…50 %. Стабилитрон следует подобрать под нужное нам напряжение и ток.
Для питания нагрузки большей мощности в схему добавляют транзистор. Пример схемы показан ниже.
Принцип работы стабилизатора на одном транзистореЦепочка из R1 и VT1 нам уже знакома из предыдущей схемы, это простейший стабилизатор, он задает стабилизированное напряжение на базе транзистора VT2. Транзистор в свою очередь выполняет функцию усилителя тока и является управляющим элементом в этой схеме. Например, при повышении входного напряжения, выходное напряжение будет стремится к возрастанию. Это приводит к понижению напряжения на эмиттерном переходе транзистора VT2, что приводит к его закрытию. При этом падение напряжения на участке эмиттер – коллектор возрастает на столько, что напряжение на стабилитроне уменьшается до исходного уровня. При понижении напряжения стабилизатор реагирует в обратном порядке.
В практике радиолюбителя бывают ошибки и происходит короткое замыкание. Для уменьшения последствий в результате КЗ рассмотрим схему стабилизатора на два фиксированных напряжения и с защитой от короткого замыкания.
Как видим в данную схему добавлен транзистор V4, диоды V6 и V7, и параметрический стабилизатор состоящий из резистора R1, диодов V2, V3 оснащен переключателем S2.
Принцип работы защиты стабилизатораДанная схема рассчитана на ток срабатывания от КЗ 250…300 мА, пока он не превышен, ток будет проходить через делитель напряжения состоящий из диода V7 и резистора R3. Путем подбора данного резистора можно регулировать порог срабатывания защиты. Диод V6 при этом будет закрыт и никакого влияния на работы оказывать не будет. При срабатывании защиты диод V7 закроется, а диод V6 откроется и зашунтирует подключений стабилитрон, при этом транзисторы V4 и V5 закроются. Ток на нагрузке упадет до 20…30 мА. Транзистор V5 следует устанавливать на теплоотвод.
В ремонте или наладке электронных устройств необходимо иметь блок питания с регулируемым выходным напряжением. Принципиальная схема стабилизаторы с регулировкой по напряжению представлена ниже.
Принцип работы стабилизатора с регулировкой напряженияПараметрический стабилизатор состоящий из R2 и V2 стабилизируют напряжение на переменном резисторе R3. Напряжение с этого резистора поступает на управляющий транзистор. Этот транзистор включен по схеме эмиттерного повторителя, нагрузкой которого является резистор R4. Напряжение с резистора R4 подается на регулирующий транзистор V4, нагрузкой которого уже выступает наше питаемое устройство. Регулировка напряжения осуществляется переменным резистором R3, если движок резистора находится в минимальном положении по схеме, то напряжения для открытия транзисторов V3 и V4 недостаточно и на выходе будет минимальное напряжение. При вращении движка, транзисторы начинают открываться, что увеличивает напряжение на нагрузке. При увеличении тока нагрузки, падение напряжения на резисторе R1 и лампа Н1 начинает загораться, при токе в 250 мА наблюдается тусклое свечение, а при токе в 500мА и выше яркое. Транзистор V4 следует устанавливать на теплоотвод. При повышенной нагрузке более 500 мА, следует как можно быстрее выключить блок питания, так как при длительной максимальной нагрузке выходят из строя диоды в выпрямительном мостике и транзистор V4.
Данные схемы при правильной сборке не нуждаются в наладке. Также их можно модернизировать на более большой ток и напряжения. Путем подбора радиоэлементов с нужными нам параметрами.
На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.
Успехов!
Импульсные регуляторы напряжения на базе Arduino: 6 шагов (с изображениями)
Два эскиза были написаны для Arduino Uno. Чтобы адаптировать его для других чипов, таких как ATtiny, вы можете обратиться к их таблицам данных. Эскиз “one_stage_converter” предназначен для понижающего, повышающего и инвертирующего понижающего-повышающего преобразователей. Эскиз “two_stage_converter” для неинвертирующего повышающего преобразователя. Любой из контактов 6, 5, 9, 10, 11 и 3 ШИМ может использоваться для одноступенчатых преобразователей, обеспечивая шесть выходов.Для двухкаскадного преобразователя каждый выход должен использовать один и тот же таймер с выводами OCxA для понижающего каскада и выводами OCxB для повышающего каскада, что позволяет использовать три выхода. Поскольку предварительный делитель для таймера 0 изменен, функции millis () и delay () будут в 64 раза быстрее, а их значения должны быть в 64 раза больше. Я включил только один выход. Вы можете повторно включить другие выходы, раскомментировав их в функции setup ().
На рисунках вы можете настроить частоту ШИМ таймера 1, напряжение обратной связи и максимальные рабочие циклы для каждого выхода с помощью следующих параметров:
- TIMER_TOP_1 – устанавливает выходную частоту таймера 1.f = 16MHz / TIMER_TOP_1
- requiredFeedbackVoltage – устанавливает напряжение обратной связи от 0 до 1100 мВ
- MAX_DUTY_nx – устанавливает максимальные рабочие циклы (только для одноступенчатого преобразователя)
- MAX_BUCK_DUTY_n – устанавливает максимальный рабочий цикл для понижающих ступеней (двухступенчатый только преобразователь)
- MAX_BOOST_DUTY_n – устанавливает максимальный рабочий цикл для ступеней повышения (только двухступенчатый преобразователь)
Более высокая частота позволяет использовать меньшую индуктивность.Это позволяет более высокие номинальные токи, потому что, когда катушки индуктивности включены параллельно, они имеют более высокий номинальный ток и более низкую комбинированную индуктивность. Только частота таймера 1 может быть изменена с двумя доступными выходами. Чтобы изменить его для других таймеров, обратитесь к таблице данных. Вы можете использовать следующий калькулятор для выбора индукторов и других деталей: https://learn.adafruit.com/diy-boost-calc/the-cal ….
Руководство для начинающих по переключению регуляторов
Руководство для начинающих по переключению регуляторов Что не так с линейным регулятором?
Линейные регуляторы отлично подходят для питания устройств с очень низким энергопотреблением.Они
просты в использовании и дешевы, поэтому пользуются большой популярностью. Однако из-за
судя по тому, как они работают, они крайне неэффективны.
Линейный регулятор работает, принимая разницу между входного и выходного напряжения, и просто сжигать его как отходящее тепло. В чем больше разница между входным и выходным напряжением, тем больше выделяется тепло. В большинстве случаев линейный регулятор тратит больше энергии понижая напряжение, чем оно фактически доставляет целевое устройство!
При типичном КПД 40% и низком уровне 14%, линейное регулирование напряжения генерирует много отходящего тепла, которое необходимо рассеивается громоздкими и дорогими радиаторами.Это также означает сокращение время автономной работы для ваших проектов.
Даже новые регуляторы LDO (low drop-out) все еще неэффективные линейные регуляторы – они просто дают вам больше гибкости с падение входного напряжения.
Чем лучше импульсный стабилизатор?
Импульсный регулятор работает, постепенно отбирая небольшие порции энергии.
бит от источника входного напряжения и перемещая их на выход. Этот
осуществляется с помощью электрического переключателя и контроллера
который регулирует скорость передачи энергии на выход
(отсюда и термин «импульсный регулятор»).
Потери энергии, связанные с перемещением кусков энергии вокруг таким образом, относительно малы, и в результате переключение Регулятор обычно может иметь КПД 85%. Поскольку их эффективность менее зависимы от входного напряжения, они могут питать полезные нагрузки от источники более высокого напряжения.
Импульсные регуляторы используются в портативных устройствах. телефоны, платформы для видеоигр, роботов, цифровые камеры и ваши компьютер.
Импульсные регуляторы представляют собой сложные по конструкции схемы, и как в результате они не очень популярны среди любителей. тем не мение Dimension Engineering создает импульсные регуляторы, которые еще проще использовать, чем линейные регуляторы, потому что они используют ту же трехконтактную форму фактор, но не требует внешних конденсаторов.
Что могут импульсные регуляторы, чего нет в линейных регуляторах?
При высоком входном напряжении управление нагрузками более 200 мА с
линейный регулятор становится крайне непрактичным.Большинство людей используют
отдельный аккумулятор в этих ситуациях, поэтому они имеют одну батарею
пакет для устройств высокого напряжения и один для устройств низкого напряжения. Этот
означает, что у вас в два раза больше аккумуляторов, которые нужно не забыть заряжать, и в два раза
хлопот! Импульсный регулятор может легко запитать тяжелые нагрузки от
высокое напряжение и избавит вас от необходимости тратить деньги на дополнительный аккумулятор.
Некоторые виды импульсных регуляторов также могут повышать напряжение.Линейный регуляторы не могут этого сделать. Всегда.
Как узнать, нужен ли мне импульсный стабилизатор?
Как правило, если ваше линейное напряжение
регулирующее решение расходует менее 0,5 Вт мощности,
импульсный регулятор будет излишним для вашего проекта. Если ваш линейный
регулятор тратит несколько ватт мощности, вы наверняка захотите
замените его переключателем! Вот как рассчитать потери мощности:
Уравнение для потери мощности в линейном регуляторе:
Потраченная мощность = (входное напряжение – выходное напряжение) * ток нагрузки
Например, у вас свинцово-кислотный аккумулятор на 12 В аккумулятор, и вы хотите запитать микроконтроллер, потребляющий 5 мА, и ультразвуковой дальномер, потребляющий 50 мА.И микроконтроллер, и Ультразвуковой дальномер убегает от 5В. Вы используете LM7805 (очень общий линейный стабилизатор) для понижения напряжения до 5В с 12В.
Потраченная мощность = (12 В – 5 В) * (0,050 А + 0,005 А) = 0,385 Вт
0,385 Вт – это неплохо для потерь мощности. LM7805 может справиться это без большого радиатора. Вы можете увеличить время автономной работы, если использовался импульсный регулятор, но в этом случае потребляемая мощность настолько низкий, что срок службы батареи в любом случае будет очень долгим.
Теперь давайте расширим этот пример и добавим два сервопривода. которые потребляют в среднем 0,375 А каждый, а также питаются от источника питания 5 В. Сколько мощности сейчас теряется в линейном регуляторе?
Потраченная мощность = (12 В – 5 В) * (0,050 А + 0,005 А + 0,375 А + 0,375 А) = 5,635 Вт
5,6 Вт – это много отработанного тепла! Без большого радиатора LM7805 станет настолько горячим, что расплавится сам или расплавит ваш макет или победить Iceman.Даже с радиатором 5,6 Вт тоже много жизни, чтобы высосать из батареи без причины. Переключение регулятор, такой как DE-SW050, будет очень полезен в этом случае и снизит потери мощности примерно до 0,5 Вт.
Неужели импульсный стабилизатор стоит 10+ баксов?
Последнее, что нужно учитывать, – это, конечно, стоимость. Если твой
проект дешев и достаточно прост, чтобы импульсный регулятор мог
утроить стоимость всего проекта, тогда импульсный регулятор может
трудно оправдать.Однако если вы создаете более продвинутого робота,
самолет и т. д., а импульсный регулятор добавляет 15% к вашей стоимости, но
дает вам на 35% больше времени автономной работы, тогда это хорошо, не так ли?
Я не дурак. Я знаю, ты просто пытаешься
продавать свою продукцию. Почему я должен покупать у вас импульсный стабилизатор
а не от кого-то другого?
Наши регуляторы легкие, маленькие, эффективные, имеют широкий
диапазон ввода, четко обозначены и даже проще в использовании, чем линейный
регулятор.Они также дешевле, чем другие регуляторы с аналогичными
технические характеристики. К тому же, в отличие от других компаний, мы вас не разорвем
выкл при отгрузке. Мы ненавидим, когда люди так с нами поступают!
Где я могу найти дополнительную информацию о импульсных регуляторах?
Попробуйте поискать
«Понижающий преобразователь»,
«Повышающий преобразователь» или
«Преобразователь постоянного тока в постоянный»
и вы должны найти несколько хороших руководств.
DIY LM2596 Регулируемый регулятор напряжения Импульсный блок питания Наборы понижающего преобразователя Блок питания DIY Наборы
Функция:
Он может вводить нестабильный переменный ток и выходное регулируемое напряжение.Его минимальное выходное напряжение составляет 1,23 В, а максимальный выходной ток – 3 А. LM2596 содержит генератор с фиксированной частотой (150 кГц) и стабилизатор эталонного напряжения (1,23 В), а также имеет совершенную схему защиты, ограничение тока, схему отключения тепла и т. Д. Эта схема имеет преимущества высокого КПД и низкого тепловыделения. Он может в полной мере использовать различные холостые трансформаторы вокруг вас, чтобы обеспечить стабильное напряжение источника питания.
Рабочее напряжение:
LM2596 – переключатель стабилизатора напряжения и понижающей цепи.Убедитесь, что входное напряжение выше выходного. Общий входной сигнал составляет 3,2–40 В, а выход – 1,23–35 В.
Принцип схемы:
Нестационарное переменное напряжение на входе J1 было выпрямлено d1-d4, C1 и C2, отфильтрованным, поскольку входное напряжение LM2596 выводит стабильное постоянное напряжение от J2 через LM2596. C3, C4 – емкость выходного фильтра. R2 и LED2 составляют цепь индикатора. LED1 – это белый светодиод диаметром 8 мм. Его яркость может примерно указывать на выходное напряжение.Если яркость слишком яркая, вы можете как следует увеличить сопротивление R2. L1 – это особая индуктивность, которая действует как преобразователь энергии. D5 – диод Шоттки, который играет постоянную роль в цепи. C5 мешает цепи. Выходное напряжение R1 и W1 можно рассчитать по следующей формуле: Vo = 1,23 (1 + W1 / R1)
Принципиальная схема:
Список компонентов:
НЕТ. | Название компонента | Маркер для печатных плат | Параметр | КОЛ-ВО |
1 | Электролитический конденсатор | C1 | 1000 мкФ 35 В | 1 |
2 | Электролитический конденсатор | C3 | 220 мкФ 25 В | 1 |
3 | Керамический конденсатор | C2, C4 | 0.1 мкФ 104 | 2 |
4 | Керамический конденсатор | C5 | 3300пф 332 | 1 |
5 | Светодиод | LED1 | 1 | |
6 | LM2596S-ADJ | IC1 | К-263 | 1 |
7 | 1N5822 | D5 | SS34 | 1 |
8 | 1N4007 | D1-D4 | 4 | |
9 | Предохранитель | BX | 1 | |
10 | Металлопленочный резистор | R1 | 510 Ом | 1 |
11 | Металлопленочный резистор | R2 | 1К | 1 |
12 | Индуктивность | L1 | 30uH | 1 |
13 | Потенциометр | W1 | 10К | 1 |
14 | Колпачок ручки | 1 | ||
15 | Терминал | 2П | 2 | |
16 | Печатная плата | 37 * 46 мм | 1 |
И.Протестировано выдающимся партнером ICStation arduinoLab:
Подробнее читайте в видео:
(язык видео – Русский )
II. Протестировано выдающимся партнером ICStation bzoli5706:
Подробнее читайте в видео:
(язык видео – английский )
III.Протестировано выдающимся партнером ICStation Blue Matter:
Подробнее читайте в видео:
(язык видео – итальянский )
Во-первых, мы должны сказать, что ICStation не принимает никаких форм оплаты при доставке. Раньше товары отправлялись после получения информации о заказе и оплаты.
1) Paypal Оплата
PayPal – это безопасная и надежная служба обработки платежей, позволяющая делать покупки в Интернете.PayPal можно использовать на icstation.com для покупки товаров с помощью кредитной карты (Visa, MasterCard, Discover и American Express), дебетовой карты или электронного чека (т. Е. С использованием вашего обычного банковского счета).
Мы проверены PayPal
2) Вест Юнион
Мы знаем, что у некоторых из вас нет учетной записи Paypal.
Но, пожалуйста, расслабься. Вы можете использовать способ оплаты West Union.
Для получения информации о получателе свяжитесь с нами по адресу [email protected].
3) Банковский перевод / банковский перевод / T / T
Банковский перевод / банковский перевод / способы оплаты T / T принимаются для заказов, общая стоимость которых составляет до US $ 500 . Банк взимает около 60 долларов США за комиссию за перевод, если мы производим оплату указанными способами.
Чтобы узнать о других способах оплаты, свяжитесь с нами по адресу orders @ icstation.(с бесплатным номером отслеживания и платой за страховку доставки)
(2) Время доставки
Время доставки составляет 7-20 рабочих дней в большинство стран; Пожалуйста, просмотрите приведенную ниже таблицу, чтобы точно узнать время доставки к вам.
7-15 рабочих дней в: большинство стран Азии
10-16 рабочих дней в: США, Канаду, Австралию, Великобританию, большинство стран Европы
13-20 рабочих дней в: Германию, Россию
18-25 рабочих дней Кому: Франция, Италия, Испания, Южная Африка
20-45 рабочих дней Куда: Бразилия, большинство стран Южной Америки
2.EMS / DHL / UPS Express
(1) Стоимость доставки: Бесплатно для заказа, который соответствует следующим требованиям
Общая стоимость заказа> = 200 долларов США или Общий вес заказа> = 2,2 кг
Когда заказ соответствует одному из вышеуказанных требований, он будет отправлен БЕСПЛАТНО через EMS / DHL / UPS Express в указанную ниже страну.
Азия: Япония, Южная Корея, Монголия. Малайзия, Сингапур, Таиланд, Вьетнам, Камбоджа, Индонезия, Филиппины
Океания: Австралия, Новая Зеландия, Папуа-Новая Гвинея
Европа и Америка: Бельгия, Великобритания, Дания, Финляндия, Греция, Ирландия, Италия, Люксембург, Мальта, Норвегия, Португалия, Швейцария, Германия, Швеция, Франция, Испания, США, Австрия, Канада
Примечание. Стоимость доставки в другие страны, пожалуйста, свяжитесь с orders @ ICStation.com
(2) Время доставки
Время доставки составляет 3-5 рабочих дней (около 1 недели) в большинство стран.
Поскольку посылка будет возвращена отправителю, если она не была подписана получателем в течение 2-3 дней (DHL), 1 недели (EMS) или 2 недель (заказное электронное письмо), обратите внимание на время прибытия. пакета.
Примечание:
1) Адреса АПО и абонентских ящиков
Мы настоятельно рекомендуем вам указать физический адрес для доставки заказа.
Потому что DHL и FedEx не могут доставлять товары по адресам APO или PO BOX.
2) Контактный телефон
Контактный телефон получателя требуется агентством экспресс-доставки для доставки посылки. Сообщите нам свой последний номер телефона.
3. Примечание
1) Время доставки смешанных заказов с товарами с разным статусом доставки следует рассчитывать с использованием самого длинного из перечисленных ориентировочных сроков.
2) Напоминание о китайских праздниках: во время ежегодных китайских праздников могут быть затронуты услуги определенных поставщиков и перевозчиков, а доставка заказов, размещенных примерно в следующее время, может быть отложена на 3–7 дней: китайский Новый год; Национальный день Китая и т. Д.
3) Как только ваш заказ будет отправлен, вы получите уведомление по электронной почте от icstation.com
4) Отследите заказ, который с номером отслеживания по ссылкам ниже:
Регулятор напряжения цепи LM2596 и лист данных LM2673
Вам нужна схема регулятора напряжения 3А? Раньше мы часто вам LM350.Но теперь мы можем использовать другие. Некоторые используют схему LM2596.
Подходит для простого и удобного использования в качестве понижающего импульсного регулятора. Некоторые называют схему понижающего преобразователя.
Лист данных LM2596
Вот почему они мне нравятся.
Приводы 3,0 А с отличной регулировкой линии и нагрузки.
Работает с частотой коммутации 150 кГц. Таким образом, мы можем использовать фильтр меньшего размера, чем регуляторы с более низкой частотой переключения.
Требуется несколько внешних компонентов.Итак, схема поменьше.
Представьте, что вы используете LM350, он меньше по размеру и не горячий. Мне нравится LM2596.
Характеристики
Давайте ознакомимся с функциями. Я могу сказать вау!
Есть 2 версии. Фиксированное и регулируемое напряжение Подробнее ниже
- Фиксированное выходное напряжение 3,3 В, 5 В, 12 В. Требуется только 4 внешних компонента
- Регулируемый диапазон выходного напряжения 1,23–37 В
- 3,0 А Выходной ток нагрузки (гарантированный)
- Широкий диапазон входного напряжения до 40 В
- Внутренний генератор с фиксированной частотой 150 кГц
- Возможность отключения TTL
- Режим ожидания с низким энергопотреблением, тип 80 мкА
- Идеальная схема защиты.Тепловое отключение и защита от предела тока
- Компенсация внутреннего контура
Распиновка
Мы можем использовать их с 2 пакетами.
- Стандартный – 5-выводный корпус TO-220 с
несколькими различными вариантами изгиба выводов - Маленький – 5-выводный корпус TO-263 для поверхностного монтажа. (Теперь мы часто видим это
LM2596 Фиксированный стабилизатор напряжения
В версии стабилизатора постоянного напряжения. См. Схему выше.
Мы можем установить выходное напряжение с изменением IC следующим образом.
- LM2596-3.3 для выхода 3,3 В.
- LM2596-5.0 – выход 5 В.
- LM2596-12 – выход 12 В.
И другие соответствующие компоненты тоже надо.
- C1 должно стать 330 мкФ (при использовании LM2596-3.3, LM2596-5.0).
или 180 мкФ (для LM2596-12) - L1 = индуктор с проволочной катушкой, ценный 33 мкГн (для LM2596-3.3, LM2596-5.0) или 68 мкГн (для LM2596-12)
Регулируемый регулятор выходного напряжения LM2596
увидеть, что большинство людей используют LM2596 в регулируемом стабилизаторе напряжения.Легко как LM350. См. Схему ниже.
Убедитесь, что входное напряжение выше выходного.
Обычно входной сигнал составляет от 3,2 В до 40 В. И выход от 1,23 В до 35 В.
Мы просто добавляем только R1 и R2 для обратной связи. Для контроля выходного напряжения.
Vout = VREF {(1+ (R2 / R1)}, где VREF = 1,23V
R1: 1K
R2 = R1 {(Vout / VREF) -1}
Список деталей
C1: 470uF 50V Электролитический
C2: 220 мкФ, 50 В, электролитический
D1: 5 А, 40 В выпрямитель Шоттки, 1N5825
L1: 68 мкГ
R1: 1K, 0.Резистор 25Вт 1%
C3: 0,0033 мкФ
Вы читаете здесь. Возможно, вы захотите создать хороший источник питания постоянного тока, не так ли?
Читаем ниже.
Регулируемый импульсный регулятор напряжения DIY LM2596
Вот схема импульсного источника питания регулируемого регулятора напряжения DIY LM2596. Выход регулируется от 1,23 В до 37 В при токе 3 А.
Это настоящая схема в использовании.
См. Принципиальную схему ниже.
Как работает схема LM2596
В цепь попадает переменное напряжение от трансформатора.
Вот пошаговый процесс.
1. Это переменное напряжение течет через предохранитель-F1 для защиты от тока перегрузки на выходе.
2. Затем переменное напряжение поступает на диоды мостового выпрямителя (с D1 по D4).
Некоторые могут показаться знакомыми: это Нерегулируемый источник питания .
Теперь переменное напряжение превращает импульс постоянного тока в готовый.
3. Затем оба конденсатора C1 и C2 отфильтровали этот импульс постоянного тока для получения стабильного постоянного напряжения.
- Если вы хотите, чтобы максимальный выход был 37 В.Вам стоит C1-1000uF 63V. Поскольку входное напряжение постоянного тока составляет 40 В макс.
- Но на выходе 15В. Вы можете использовать C1: 1000 мкФ 25 В. Поскольку входное напряжение постоянного тока составляет 18 В. Входное напряжение переменного тока – 12 В.
- ИЛИ выход 30В. Вы можете использовать C1: 1000 мкФ 50 В. Входное напряжение переменного тока составляет 24 В.
Если вы видите: Принцип нерегулируемого источника питания, вы лучше понимаете.
4. LM2596 получает напряжение постоянного тока. Он поддерживает постоянное напряжение в импульсном регуляторе. Он должен иметь следующие помощники:
- L1 – это особая индуктивность, которая выполняет функцию преобразования энергии.
, если вы посмотрите на импульсный стабилизатор, он должен быть у него. См .: Как легко сделать индуктивность! - D5 – диод Шоттки, который играет постоянную роль в цепи. Проверьте: вы не можете проверить этот тип диода при нормальном использовании этот инструмент .
- C5 – конденсатор прямой связи. Он поддерживает более стабильное напряжение цепи. Когда выходное напряжение больше 10 В.
5. Выходное напряжение R1 и W1. Мы можем рассчитать по следующей формуле:
Vo = 1.23 (1 W1 / R1)
Мы замечаем, что формула выглядит примерно так: LM317, LM350 и LM338
6. C3, C4 – конденсаторы выходного фильтра.
7. LED1 – это белый светодиод диаметром 8 мм. Его яркость может примерно указывать на выходное напряжение.
Если яркость слишком высокая, вы можете правильно увеличить сопротивление R2.
Посмотрите… используя ограничивающий резистор
Список деталей
Схема импульсного регулятора IC1-LM2596
F1- 3A предохранитель
D1-D4: 1N4007, 1000V 1A диоды
D5: SS34, диод Шоттки или 1N5825
C1: 1000uF 50V Электролитический, см. Текст.
C3: 220 мкФ 50 В Электролитический
C2, C4: 0,1 мкФ 50 В Керамический
C5: 0,0033 мкФ 50 В Керамический
LED1: 8 мм белый светодиод
R1: 510 Ом 1%, 0,25 Вт Резистор
VR1: Потенциометр 10K
L1: Катушка 33 мкГн
R2: см. Текст
Что еще
Иногда вы можете задаться вопросом, как и я.
Можно ли использовать 1N4007 в блоке питания 3А?
Посмотрите видео, эта схема может выдавать ток более 3А.
Почему?
Он работает с очень высокой частотой. Итак, расходуйте энергию меньше и быстрее. Затем сохраните питание в катушке индуктивности.Для уменьшения тока нагрузки диода и других деталей.
Вам это нравится?
Если вам интересен этот проект, не ждите. Это на удивление дешево. И бесплатная доставка Удобно с оплатой через PayPal
Купи здесь!
Мало того, что вы видите другую микросхему ИС с импульсным питанием 3А? Ниже!
LM2673 -5V 3A импульсный регулятор напряжения
Это импульсный регулятор постоянного напряжения 5V при токе 3A. Это сделано для цифровой схемы. Важной частью схемы является LM2673, это понижающий регулятор напряжения на 3 А с регулируемым пределом тока.LM2673 прост и удобен в разработке с использованием готовых внешних компонентов.
Цепи регуляторов серии LM2673, которые в основном работают как понижающий или понижающий импульсный стабилизатор, могут управлять нагрузкой до 3 А с отличным регулированием линии и нагрузки. Он имеет высокий КПД на 90%, внутри используется выключатель питания DMOS с низким сопротивлением включения.
Серия состоит из фиксированных выходных напряжений 3,3 В, 5 В и 12 В и версии с регулируемым выходом. Теперь мы используем импульсный блок питания 5V 3A с использованием LM2673.
Данная схема представляет собой законченную конструкцию с минимальным количеством внешних частей. Генератор с высокой фиксированной частотой до 260 кГц позволяет использовать компоненты физически меньшего размера. Семейство стандартных катушек индуктивности, используемых с LM2673, доступно от нескольких производителей для упрощения работы конструкции.
Дополнительные функции включают снижение входного импульсного тока при включении за счет добавления временного конденсатора плавного пуска для плавного включения. Серия LM2673 будет иметь встроенное тепловое отключение и программируемое резистором ограничение тока силового MOSFET, поэтому переключение для защиты устройства и цепи нагрузки.Выходное напряжение имеет допуск ± 2%. Тактовая частота регулируется с точностью ± 11%.
Списки функций
- КПД до 94%
- Простое и удобное проектирование (с использованием готовых внешних деталей)
- Программируемый предел пикового тока резистора в диапазоне от 2 до 5 А
Что еще? Вы можете посмотреть другие схемы питания: Нажмите здесь
Пожалуйста, посмотрите принципиальную схему и прочтите источник.
https: // www.national.com/pf/LM/LM2673.html
ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ
Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .
Основы проектирования схем и эффективность
В электронике регулятор – это устройство или механизм, который может постоянно регулировать выходную мощность. В области электроснабжения доступны различные типы регуляторов. Но в основном, в случае преобразования постоянного тока в постоянный , доступны два типа регуляторов: линейный или коммутационный .
Линейный регулятор регулирует выходной сигнал с помощью резистивного падения напряжения, благодаря чему линейные регуляторы обеспечивают более низкий КПД и теряют мощность в виде тепла.
С другой стороны, Импульсный регулятор использует индуктивность, диод и переключатель мощности для передачи энергии от источника к выходу.
Доступны три типа импульсных регуляторов.
1. Повышающий преобразователь (Boost Regulator)
2. Понижающий преобразователь (понижающий регулятор)
3. Инвертор (обратный ход)
В этом руководстве мы описываем схему импульсного регулятора Switching Boost Regulator. Мы уже описали конструкцию регулятора Boost в предыдущем уроке. Здесь мы обсудим различные аспекты повышающего преобразователя и способы повышения его эффективности .
Основы проектирования схемы повышающего преобразователяВо многих случаях нам необходимо преобразовать более низкое напряжение в более высокое напряжение в зависимости от требований.Регулятор Boost повышает напряжение от более низкого до более высокого.
На изображении выше показана простая схема регулятора усиления , в которой используются индуктор, диод, конденсатор и переключатель.
Назначение индуктора – ограничить скорость нарастания тока, протекающего через выключатель питания. Это ограничит избыточный высокий пиковый ток, который неизбежен индивидуальным сопротивлением переключателя.
Также индуктор накапливает энергию, энергия, измеряемая в Джоулях E = (L * I 2 /2)
Мы поймем, как индукторы передают энергию, на следующих изображениях и графиках.
В случае импульсных импульсных регуляторов есть две фазы: одна – это , фаза заряда индуктора, или фаза включения (переключатель фактически замкнут), а другая – , фаза разряда, или фаза выключения (переключатель открыто).
Если предположить, что переключатель находился в разомкнутом положении в течение длительного времени, падение напряжения на диоде отрицательное, а напряжение на конденсаторе равно входному напряжению.В этой ситуации, если замыкается переключатель , Vin испускается через катушку индуктивности. Диод предотвращает разряд конденсатора через переключатель на землю.
Ток через катушку индуктивности нарастает линейно со временем. Скорость линейного нарастания тока пропорциональна входному напряжению, деленному на индуктивность di / dt = напряжение на индукторе / индуктивность
На верхнем графике показана фаза зарядки индуктора.Ось X обозначает t (время), а ось Y обозначает I (ток через катушку индуктивности). Ток линейно увеличивается со временем, когда переключатель замкнут или включен.
Теперь, , когда переключатель снова выходит из строя или становится разомкнутым, ток катушки индуктивности протекает через диод и заряжает выходной конденсатор. Когда выходное напряжение увеличивается, наклон тока через катушку индуктивности меняется на противоположный. Выходное напряжение повышается до . Достигается напряжение через катушку индуктивности = L * (di / dt ) .
Скорость падения тока на индукторе со временем прямо пропорциональна напряжению на индукторе. Чем выше напряжение на катушке индуктивности, тем быстрее падает ток через катушку индуктивности.
На приведенном выше графике ток индуктора падает со временем, когда переключатель выключается .
Когда импульсный стабилизатор находится в установившемся рабочем состоянии, среднее напряжение индуктора равно нулю в течение всего цикла переключения. В этом случае средний ток через катушку индуктивности также находится в установившемся состоянии.
Если мы предположим, что время заряда индуктора равно Ton и в цепи есть входное напряжение, тогда будет определенное время Toff или время разряда для выходного напряжения.
Поскольку в установившемся режиме среднее напряжение катушки индуктивности равно нулю, мы можем, , построить цепь повышения напряжения, используя следующие термины:
Вин x Тонна = Toff x VL VL = Vin x (Тонна / Toff)
Поскольку выходное напряжение равно входному напряжению и среднему напряжению индуктора (Vout = Vin + VL)
Можно сказать, что
Выход = Vin + Vin x (Тонна / Выход) Выход = Vin x (1 + Тонн / Выход)
Мы также можем рассчитать Vout, используя рабочий цикл.
Рабочий цикл (D) = Тонна / (Тонна + Toff)
Для импульсного регулятора напряжения Vout будет Vin / (1 – D)
ШИМ и рабочий цикл цепи повышающего преобразователяЕсли мы контролируем рабочий цикл, мы можем управлять установившимся выходом повышающего преобразователя. Итак, для изменения рабочего цикла мы используем цепь управления переключателем.
Итак, для полной базовой схемы повышающего регулятора нам нужна дополнительная схема, которая будет изменять рабочий цикл и, следовательно, количество времени, в течение которого индуктор получает энергию от источника.
На изображении выше можно увидеть усилитель ошибки , который измеряет выходное напряжение на нагрузке с помощью цепи обратной связи и управляет переключателем. Наиболее распространенная техника управления включает технологию ШИМ или широтно-импульсной модуляции, которая используется для управления рабочим циклом схемы.
Схема управления контролирует количество времени, в течение которого переключатель остается разомкнутым или замкнутым, в зависимости от тока, потребляемого нагрузкой. Эта схема также используется для непрерывной работы в установившемся режиме.Он будет брать образец выходного напряжения и вычитать его из опорного напряжения и создавать небольшой сигнал ошибки, затем этот сигнал ошибки будет сравниваться с сигналом линейного изменения генератора, и с выхода компаратора сигнал PWM будет работать или управлять переключателем. схема.
Когда изменяется выходное напряжение, это также влияет на напряжение ошибки. Из-за ошибки изменения напряжения компаратор управляет выходом ШИМ. ШИМ также перешел в положение, когда выходное напряжение создает нулевое напряжение ошибки, и, делая это, система замкнутого контура управления выполняет работу.
К счастью, в большинстве современных импульсных регуляторов наддува эта штука встроена в корпус IC. Таким образом, простая схемотехническая конструкция достигается за счет использования современных импульсных регуляторов.
Опорное напряжение обратной связи создается с помощью резистивного делителя цепи. Это дополнительная схема, которая нужна вместе с катушкой индуктивности, диодами и конденсаторами.
Повышение эффективности цепи повышающего преобразователяТеперь, если мы исследуем эффективность, это то, сколько мощности мы обеспечиваем внутри схемы и сколько мы получаем на выходе.
(выступ / штифт) * 100%
Поскольку энергия не может быть создана или уничтожена, ее можно только преобразовать, большая часть электрической энергии теряет неиспользованную энергию, превращающуюся в тепло. Кроме того, на практике не существует идеальной ситуации, эффективность является более важным фактором при выборе регуляторов напряжения.
Один из основных коэффициентов потерь мощности импульсного стабилизатора – это диод. Прямое падение напряжения, умноженное на ток (Vf x i), представляет собой неиспользованную мощность, которая преобразуется в тепло и снижает эффективность схемы импульсного регулятора.Кроме того, это дополнительные затраты на схему для техники управления теплом / теплом с использованием радиатора или вентиляторов для охлаждения схемы от рассеянного тепла. Не только прямое падение напряжения, обратное восстановление кремниевых диодов также приводит к ненужным потерям мощности и снижению общей эффективности.
Один из лучших способов избежать использования стандартного восстанавливающего диода – это использовать диоды Шоттки вместо диодов, которые имеют низкое прямое падение напряжения и лучшее обратное восстановление. Когда требуется максимальная эффективность, диод можно заменить на полевые МОП-транзисторы.В современных технологиях есть множество вариантов, доступных в секции импульсного регулятора наддува, которые легко обеспечивают КПД более 90% .
Также есть функция «Режим пропуска», которая используется во многих современных устройствах, которая позволяет регулятору пропускать циклы переключения, когда нет необходимости переключаться при очень малых нагрузках. Это отличный способ повысить эффективность в условиях небольшой нагрузки. В режиме пропуска цикл переключения инициируется только тогда, когда выходное напряжение падает ниже регулируемого порога.
Несмотря на более высокий КПД, стационарную конструкцию и меньшие размеры, импульсные регуляторы шумят по сравнению с линейным регулятором. Тем не менее, они широко популярны.
Пример конструкции повышающего преобразователяРанее мы создали схему повышающего регулятора с использованием MC34063, в которой выход 5 В генерируется из входного напряжения 3,7 В. MC34063 – это импульсный регулятор, который использовался в конфигурации повышающего регулятора. Мы использовали индуктор, диод Шоттки и конденсаторы.
На изображении выше Cout является выходным конденсатором, а также мы использовали катушку индуктивности и диод Шоттки, которые являются основными компонентами импульсного стабилизатора. Также используется сеть обратной связи. Резисторы R1 и R2 образуют схему делителя напряжения, которая необходима для ШИМ компаратора и каскада усиления ошибки. Опорное напряжение компаратора 1,25 В.
Если мы рассмотрим проект в деталях, то увидим, что эта схема импульсного повышающего стабилизатора MC34063 обеспечивает КПД 70-75%.Дальнейшая эффективность может быть улучшена с помощью надлежащей техники печатной платы и процедур управления температурным режимом.
Как правильно выбрать регулятор (ы) напряжения для вашей конструкции
В этой статье показано, как выбрать лучший тип стабилизатора напряжения для вашего конкретного электронного продукта.
Вероятно, более 90% продукции требуют регулятора напряжения того или иного типа, что делает их одними из наиболее часто используемых электрических компонентов.
Если у вас нет возможности работать напрямую от напряжения батареи или внешнего адаптера постоянного / переменного тока, требуется стабилизатор напряжения.Скорее всего, потребуется несколько регуляторов напряжения.
Эта статья – ваше руководство по выбору регулятора (ов) напряжения для вашей конструкции. Мы расскажем обо всем, от определения того, какой тип регулятора напряжения вам нужен, до выбора того, который соответствует вашим конкретным требованиям.
Выбор типа регулятора, который вам нужен
Первым шагом в выборе правильного регулятора напряжения является определение входного напряжения, выходного напряжения и максимального тока нагрузки.
Несмотря на то, что существует множество других спецификаций, эти три помогут вам начать работу и помогут сузить круг необходимого вам регулятора.
Регуляторы напряженияможно разделить на две широкие классификации:
- Понижающий : Выходное напряжение ниже входного
- Повышающий : Выходное напряжение больше входного
Знание входного и выходного напряжений поможет вам легко решить, к какой группе относится ваш регулятор.
Регуляторы напряжения, которым требуется выходное напряжение меньше входного, являются наиболее распространенным типом регуляторов напряжения. Например, вы вводите 5 В и выдает 3,3 В, или вы вводите 12 В и выдает 5 В.
Вам необходимо рассмотреть два типа регуляторов:
- Линейные регуляторы : простые, дешевые и бесшумные, но могут иметь низкую энергоэффективность. Линейные регуляторы способны только понижать напряжение.
- Импульсные регуляторы : Высокая энергоэффективность, но более сложная и дорогая, а на выходе больше шума.Импульсные регуляторы могут использоваться как для понижения, так и для повышения напряжения.
Если вам требуется выходное напряжение ниже входного, начните с линейного регулятора, а не импульсного регулятора.
Рис. 1. В линейном стабилизаторе используется транзистор и контур управления с обратной связью для регулирования выходного напряжения. Линейный регулятор может производить только выходное напряжение ниже входного.
Линейные регуляторынамного дешевле и проще в использовании, чем импульсные регуляторы, поэтому они, как правило, должны быть вашим первым выбором.
Единственный случай, когда вы не хотите использовать линейный стабилизатор, – это если рассеиваемая мощность слишком велика или вам нужно повысить напряжение.
Определение рассеиваемой мощности
Хотя линейные регуляторы дешевы и просты в использовании, основным недостатком является то, что они могут тратить много энергии. Это может вызвать чрезмерный разряд батареи, перегрев или повреждение продукта.
Если у вас есть аккумулятор, мощность которого расходуется на тепло, аккумулятор разряжается быстрее.Если это не аккумулятор, но он по-прежнему выделяет значительное количество тепла, это может вызвать другие проблемы с вашей конструкцией.
Фактически, при определенных условиях линейный регулятор может выделять столько тепла, что фактически разрушает себя. Очевидно, вы этого не хотите.
При использовании линейного регулятора начните с определения того, сколько мощности будет рассеиваться регулятором.
Для линейных регуляторов используйте уравнение:
Мощность = (Входное напряжение – Выходное напряжение) x Ток (Уравнение 1)
Можно предположить, что выходной ток (также называемый током нагрузки) примерно такой же, как входной ток для линейных регуляторов.
На самом деле, входной ток равен выходному току плюс ток покоя, который потребляет линейный регулятор для выполнения функции регулирования.
Однако для большинства регуляторов ток покоя чрезвычайно мал по сравнению с током нагрузки, поэтому достаточно предположить, что выходной ток равен входному току.
Как видно из уравнения 1, если у вас большой перепад напряжения (Vin – Vout) на регуляторе и / или большой ток нагрузки, то ваш регулятор будет рассеивать большое количество энергии.
Например, если на входе 12 В, а на выходе 3,3 В, разность напряжений будет рассчитана как 12 В – 3,3 В = 8,7 В.
Если ток нагрузки составляет 1 ампер, это означает, что регулятор должен рассеивать 8,7 Вт мощности. Это огромная потеря мощности, с которой не справится любой линейный регулятор.
Если, с другой стороны, у вас есть высокий перепад напряжения, но вы используете ток нагрузки всего в несколько миллиампер, тогда мощность будет небольшой.
Например, в приведенном выше случае, если вы сейчас используете ток нагрузки только 100 мА, рассеиваемая мощность упадет до 0,87 Вт, что гораздо более приемлемо для большинства линейных регуляторов.
При выборе линейного регулятора недостаточно просто убедиться, что входное напряжение, выходное напряжение и ток нагрузки соответствуют спецификациям регулятора.
Например, у вас есть линейный регулятор, рассчитанный на 15 В и ток 1 А. Вы думаете: «Хорошо, если это так, я могу подать на вход 12 В, взять 3.3 В на выходе и запустить его при 1 А, не так ли? ”
Неправильно! Вы должны убедиться, что линейный регулятор может выдерживать даже такое количество мощности. Способ сделать это – определить, насколько сильно нагреется регулятор, в зависимости от мощности, которую он должен рассеять.
Для этого сначала рассчитайте, сколько мощности будет рассеивать линейный регулятор, используя уравнение 1 выше.
Во-вторых, посмотрите в таблице данных регулятора в разделе «тепловые характеристики» параметр под названием «Theta-JA», выраженный в единицах ° C / Вт (° C на ватт).
Theta-JA указывает на количество градусов, на которое микросхема будет нагреваться выше температуры окружающего воздуха, на каждый ватт мощности, которую он должен рассеять.
Просто умножьте расчетную рассеиваемую мощность на Theta-JA, и вы узнаете, насколько сильно линейный регулятор будет нагреваться при такой мощности:
Мощность x Theta-JA = Температура выше окружающей (Уравнение 2)
Допустим, ваш регулятор соответствует спецификации Theta-JA 50 ° C на ватт.Это означает, что если ваш продукт рассеивает:
- 1 ватт, он нагреется до 50 ° C.
- 2 Вт нагреется до 100 ° С.
- ½ ватта нагреется до 25 ° C.
Важно отметить, что рассчитанная выше температура представляет собой разницу температур выше температуры окружающего воздуха.
Допустим, вы подсчитали, что при ваших условиях питания регулятор будет рассеивать 2 Вт мощности. Вы умножаете это на Theta-JA, и вы определяете, что он нагреется до 100 ° C.
Здесь важно не забыть добавить температуру окружающего воздуха. Комнатная температура обычно составляет 25 ° C. Следовательно, вы должны добавить 25 ° C к 100 ° C. Теперь у вас температура 125 ° C.
125 ° C – это максимальная температура, на которую рассчитано большинство электронных компонентов, поэтому вы никогда не захотите намеренно превышать 125 ° C.
Обычно вы не повредите свой продукт, пока не достигнете температуры примерно от 170 ° C до 200 ° C. К счастью, у большинства регуляторов также есть тепловое отключение, которое срабатывает при температуре около 150 ° C, поэтому они отключатся до того, как вызовут какие-либо повреждения.
Однако некоторые регуляторы не имеют теплового отключения, поэтому вы можете повредить их, если они рассеивают слишком много энергии.
В любом случае, вы не хотите, чтобы ваш продукт постоянно перегревался и ему приходилось отключаться, чтобы остыть.
Также следует учитывать, что температура воздуха не всегда может быть 25 ° C.
Допустим, ваш регулятор все еще нагревается до 100 ° C под нагрузкой, но теперь температура окружающей среды составляет 50 ° C (например, в закрытой машине в жаркий летний день).
Теперь у вас 50 ° C плюс 100 ° C и температура до 150 ° C при загрузке. Вы превысили указанную максимальную температуру и находитесь на грани срабатывания теплового отключения.
Очевидно, этого следует избегать. Эксплуатация регулятора таким образом, чтобы он регулярно превышал заданную температуру 125 ° C, может не вызвать немедленного повреждения, но может сократить срок службы компонента.
Регуляторы с малым падением напряжения (LDO)
В некоторых случаях линейные регуляторы могут быть чрезвычайно эффективными, потребляя очень мало энергии.Это происходит, когда они работают с очень низким входным напряжением к выходному напряжению.
Например, если Vin – Vout составляет всего 300 мВ, то даже при токе нагрузки 3 А рассеиваемая мощность составляет всего 0,9 Вт, что является достаточно низкой мощностью, чтобы выдерживать нагрузку большинством регуляторов.
Минимальный дифференциал Vin-Vout, с которым может работать линейный регулятор, называется падением напряжения. Если разница между Vin и Vout падает ниже напряжения отключения, то регулятор находится в режиме отключения.
Регулятор в режиме отпускания просто выглядит как небольшой резистор от входа до выхода. Это означает, что выход, по сути, просто соответствует входному питанию, и на самом деле никакое регулирование не выполняется.
В большинстве случаев вы не хотите использовать линейный регулятор в режиме отключения. Это никоим образом не повредит чему-либо, но вы потеряете многие преимущества регулятора.
Например, если у вас много шума на входе, он обычно отфильтровывается линейным регулятором.Однако эта фильтрация не будет происходить в режиме отключения, поэтому весь шум входного источника питания передается прямо на выходное напряжение.
Причина, по которой стабилизаторы с малым падением напряжения так полезны, заключается в том, что они позволяют управлять регулятором с очень малой рассеиваемой мощностью. Это связано с тем, что линейный регулятор наиболее эффективен, когда разница между Vin и Vout небольшая.
Многие старые линейные регуляторы имели очень высокое падение напряжения. Например, у популярных регуляторов серии 7800 значение падения напряжения составляет 2 В.Это означает, что входное напряжение должно быть как минимум на 2 В выше выходного напряжения.
Рисунок 2 – Старые трехконтактные линейные регуляторы требуют большего перепада напряжения Vin-Vout и, следовательно, расходуют больше энергии, чем более новые регуляторы LDO.
Хотя 2 В – это не так уж и много, если вы пропускаете через этот регулятор ток в 1 ампер и у вас есть разница в 2 В, то это 2 Вт энергии, теряемой зря.
Регуляторы LDO нового поколения могут иметь очень низкое падение напряжения менее 200 мВ при полной нагрузке.
LDO, работающий только с перепадом напряжения 200 мВ, может пропускать в 10 раз больше тока при той же рассеиваемой мощности, что и линейный стабилизатор, работающий с перепадом напряжения 2 В. Таким образом, 1 ампер тока с дифференциалом Vin-Vout 200 мВ соответствует лишь 0,2 Вт рассеиваемой мощности.
Краткое описание линейных регуляторов
Линейные регуляторы полезны, если:
- Разница между входным и выходным напряжением мала
- У вас низкий ток нагрузки
- Требуется исключительно чистое выходное напряжение
- Дизайн должен быть максимально простым и дешевым
Как мы обсудим дальше, импульсные стабилизаторы создают много шума на выходе и могут создавать нечеткое выходное напряжение.
Это может быть приемлемо для некоторых приложений, но во многих случаях требуется очень чистое напряжение питания. Например, при генерации напряжения питания для аналого-цифрового преобразователя или какой-либо звуковой схемы.
Таким образом, линейные регуляторы не только проще в использовании, но и обеспечивают гораздо более чистое выходное напряжение по сравнению с импульсными регуляторами, без пульсаций, всплесков или шума любого типа.
Таким образом, если рассеиваемая мощность не слишком велика или вам не требуется повышающий регулятор, линейный регулятор будет вашим лучшим вариантом.
Импульсные регуляторы
Импульсные регуляторы намного сложнее для понимания, чем линейные регуляторы. Линейный регулятор основан на силовом транзисторе, который регулирует величину тока, разрешенного для подачи на выход.
ПРИМЕЧАНИЕ: Обязательно загрузите бесплатное руководство в формате PDF 15 шагов для разработки нового электронного оборудования .
Если система управления линейного регулятора определяет, что выходное напряжение ниже, чем должно быть, то от входа к выходу может проходить больший ток.И наоборот, если обнаруживается, что выходное напряжение выше, чем должно быть, регулятор позволит меньшему току течь от входа к выходу, действуя таким образом, чтобы снизить выходное напряжение.
С другой стороны, импульсные регуляторы используют катушки индуктивности и конденсаторы для временного хранения энергии перед передачей ее на выход.
В этом уроке я проектирую печатную плату, используя простой линейный регулятор, а в этом более глубоком курсе я проектирую индивидуальную плату, используя более сложный импульсный стабилизатор.
Существует два основных типа импульсных регуляторов: повышающий и понижающий.
Понижающий импульсный стабилизатор также называется понижающим стабилизатором и, как линейный регулятор, выдает выходное напряжение ниже входного.
Рис. 3. Понижающий импульсный стабилизатор использует катушку индуктивности в качестве временного накопителя энергии для эффективного создания выходного напряжения ниже входного.
Если вы начали планировать использование линейного регулятора (понижающего), но определили, что рассеиваемая мощность слишком велика, тогда вам следует использовать понижающий импульсный стабилизатор.
В то время как повышающий импульсный стабилизатор создает выходное напряжение, превышающее входное, и называется повышающим регулятором.
Импульсные регуляторы очень эффективны, даже при очень больших разностях между входом и выходом.
КПД равен выходной мощности, деленной на входную. Это соотношение того, какая часть мощности от входа поступает на выход.
КПД = Pout / Pin = (Vout x Iout) / (Vin x Iin) (Уравнение 3)
Уравнение эффективности то же самое для линейного регулятора.Однако, поскольку выходной ток равен входному току для линейного регулятора, уравнение 3 упрощается до простого:
КПД (линейный регулятор) = Vout / Vin (уравнение 4)
Например, предположим, что у вас на входе 24 В, а на выходе необходимо 3 В при токе нагрузки 1 А. Если бы это был линейный регулятор, он работал бы с чрезвычайно низким КПД, и почти вся мощность рассеивалась бы в виде тепла.
КПД линейного регулятора будет только 3 В / 24 В = 12.5%. Это означает, что только 12,5% мощности от входа поступает на выход. Остальные 87,5% передаваемой мощности теряются в виде тепла!
С другой стороны, импульсные регуляторы обычно имеют КПД 90% или больше независимо от разницы между входным и выходным напряжениями. Для импульсного регулятора около 90% мощности передается на выход и только 10% тратится впустую.
Только когда Vin и Vout близки друг к другу, линейный регулятор может сравниться по эффективности с импульсным регулятором.
Например, если у вас входное напряжение 3,6 В (напряжение литий-полимерной батареи), а на выходе выдается 3,3 В, то линейный регулятор будет иметь КПД 3,3 В / 3,6 В = 91,7%.
Повышающие регуляторы напряжения
В большинстве случаев выходное напряжение будет ниже входного. В этом случае следует использовать линейный регулятор или понижающий импульсный стабилизатор, как обсуждалось.
Однако есть и другие случаи, когда вам может потребоваться выходное напряжение выше входного.Например, если у вас аккумулятор 3,6 В и вам нужно питание 5 В.
Рис. 4. В повышающем импульсном стабилизаторе индуктивность используется в качестве временного накопительного элемента для эффективного создания выходного напряжения, превышающего входное.
Многие новички в электронике удивляются, узнав, что можно генерировать более высокое напряжение из более низкого напряжения. Для выполнения этой функции необходим импульсный регулятор, называемый повышающим регулятором.
В отличие от линейных регуляторов выходной ток импульсного регулятора не равен входному току. Вместо этого вы должны смотреть на входную мощность, выходную мощность и эффективность.
Рассчитаем входной ток для повышающего регулятора. Предположим, что входное напряжение – 3 В, выходное напряжение – 5 В, выходной ток – 1 А, а энергоэффективность – 90% (как указано в таблице данных).
Чтобы выяснить это, нам нужно использовать небольшую базовую алгебру для уравнения 3, чтобы найти входную мощность:
Pin = Pout / КПД (Уравнение 5)
Мы знаем, что эффективность составляет 90% (или 0.90), и мы знаем, что выходная мощность составляет 5 В x 1 А = 5 Вт. Мы можем рассчитать, что входная мощность составляет 5 Вт / 0,9 = 5,56 Вт.
Поскольку входная мощность составляет 5,56 Вт, а выходная мощность 5 Вт, это означает, что регулятор рассеивает только 0,56 Вт.
Далее, поскольку мы знаем, что мощность равна напряжению, умноженному на ток, это означает, что входной ток равен:
Входной ток = 5,56 Вт / Vin = 5,56 Вт / 3 В = 1,85 A (Уравнение 6)
Для повышающего регулятора входной ток всегда будет выше, чем выходной ток.С другой стороны, входной ток понижающего регулятора всегда будет меньше выходного тока.
Регуляторы Buck-Boost
Допустим, вы питаете свой продукт от двух последовательно соединенных батареек AA. При полной зарядке две батареи AA могут выдавать около 3,2 В, но когда они почти полностью разряжены, они выдают только 2,4 В.
В этом случае напряжение вашего источника питания может находиться в диапазоне от 2,4 В до 3,2 В.
Теперь предположим, что вам нужно выходное напряжение ровно 3 В независимо от состояния батарей.Когда батареи полностью заряжены (выходное напряжение 3,2 В), вам необходимо понизить напряжение батареи с 3,2 В до 3 В.
Однако, когда батареи близки к разряду (выходное напряжение 2,4 В), вам необходимо увеличить напряжение батареи с 2,4 В до 3 В.
В этом сценарии вы должны использовать так называемый повышающий-понижающий импульсный стабилизатор, который представляет собой просто комбинацию повышающего и понижающего регуляторов.
Для решения этой проблемы потенциально можно использовать отдельный понижающий регулятор, за которым следует повышающий регулятор (или наоборот).Но обычно лучше использовать одинарный понижающе-повышающий регулятор.
Импульсный регулятор + линейные регуляторы
Помните о трех преимуществах линейных регуляторов: дешевизне, простоте и чистоте выходного напряжения.
Может быть много случаев, когда вы хотите использовать линейный стабилизатор, потому что вам нужно чистое выходное напряжение, но вы не можете, потому что они тратят слишком много энергии.
В этой ситуации вы можете использовать импульсный регулятор, за которым следует линейный регулятор.
Допустим, у вас есть входное напряжение от литий-полимерной батареи, равное 3.6 В, но вам понадобится источник clean 5 В.
Для этого вы должны использовать повышающий регулятор, чтобы поднять напряжение до значения чуть выше целевого выходного напряжения. Например, вы можете использовать повышающий регулятор для повышения напряжения с 3,6 В до 5,5 В.
Затем вы следуете этому с помощью линейного регулятора, который берет 5,5 В и понижает его до 5 В, а также убирает шум и пульсации для получения чистого сигнала.
Это очень распространенный метод получения КПД импульсного регулятора и бесшумного выходного напряжения линейного регулятора.
Если вы выбрали эту опцию и специально пытаетесь отфильтровать коммутируемый шум, обязательно обратите внимание на коэффициент подавления подачи питания (PSRR) линейного регулятора.
PSSR данного линейного регулятора изменяется в зависимости от частоты. Следовательно, PSSR обычно представляется в виде графика, который показывает, как линейный регулятор подавляет любые пульсации на входном питании на различных частотах.
Рисунок 5 – Коэффициент отклонения блока питания (PSRR) в зависимости от частоты для TPS799 от Texas Instruments.
Чтобы использовать этот график, посмотрите на частоту переключения вашего импульсного стабилизатора (или любых других источников шума в вашей цепи). Затем посмотрите на PSSR линейного регулятора на этой конкретной частоте.
Затем вы можете рассчитать, какая часть шума импульсного регулятора будет удалена линейным регулятором.
Резюме
Чтобы выбрать регулятор напряжения для вашей системы, начните с предположения, что линейный регулятор может использоваться, если входное напряжение выше, чем выходное.
Только если при этом расходуется слишком много энергии, используйте понижающий импульсный стабилизатор.
Если вам нужно выходное напряжение выше, чем входное, используйте импульсный импульсный стабилизатор.
Если у вас есть ситуация, когда входное напряжение может быть выше или ниже выходного напряжения, вам нужен импульсный импульсный стабилизатор.
Наконец, если вам нужен чистый выход, но нужна энергоэффективность импульсного стабилизатора, используйте импульсный стабилизатор, а затем линейный регулятор для очистки напряжения питания.
Наконец, не забудьте загрузить бесплатно PDF : Окончательное руководство по разработке и продаже нового электронного оборудования . Вы также будете получать мой еженедельный информационный бюллетень, в котором я делюсь премиальным контентом, недоступным в моем блоге.Другой контент, который может вам понравиться:
Твой друг, регулятор напряжения.
Старая концепция.
Регулятор напряжения существует еще со времен электронных ламп. От них особенно зависят современные радиоприемники.Что они собой представляют и почему они важны? В электронике ток может меняться и меняется, но напряжение обычно не меняется или не должно. Радиоприемники обычно не любят скачков напряжения. Как мы можем контролировать хаос переменного напряжения от обычных автономных источников питания, таких как солнечные панели, батареи, ветряные турбины и т. Д.?
Стабилизаторы напряжения спешат на помощь!
К счастью, регулятор напряжения обеспечивает стабильное выходное напряжение, когда напряжение источника изменяется или отличается от того, что требуется нагрузке.Базовое понимание этих устройств и связанной с ними терминологии полезно при работе с автономными системами.
Как радиолюбитель, вы уже используете регуляторы напряжения: они есть в вашем блоке питания. В кишках среднего современного радио их, наверное, десятки. Контроллер солнечной энергии – это просто прославленный регулятор напряжения. Твердотельные полупроводники заменили регуляторы со стеклянной трубкой несколько десятилетий назад. Без скромного регулятора напряжения современное радиооборудование было бы невозможно.Регуляторы напряжения иногда называют общим термином DC-DC converter .
Существует два основных типа регуляторов напряжения: линейный и импульсный. У каждого из них есть свои плюсы и минусы, но в целом линейные регуляторы менее желательны. Мы объясним почему.
Линейный регулятор напряжения.
Линейные регуляторы напряжения работают по принципу закона Ома. Они принимают входное напряжение и через сопротивление понижают его до желаемого выходного напряжения. Эти типы устройств также называются понижающими преобразователями . Разница или падение мощности рассеивается в виде тепла. Как вы, наверное, догадались, это не очень эффективно. Некоторые приложения будут тратить больше энергии, чем они фактически дают на выходе.
С положительной стороны, линейные регуляторы напряжения дешевы, так как в реально дешево . Amazon продаст вам упаковку из 15 чрезвычайно популярных LM7812 всего за 6 долларов США, что делает их менее чем 0,50 доллара США каждый. Кроме того, линейные элементы предъявляют простые требования к дизайну. Для создания эффективных устройств своими руками не нужно много внешних компонентов или много денег.
Линейные регуляторы напряжения – хороший выбор для слаботочных приложений (таких как управление светодиодами или зарядка небольших батарей), когда решающим фактором является стоимость компонентов, когда разница между входным и выходным напряжением невелика или когда желательна простота схемы. .
Импульсный регулятор напряжения.
Импульсные регуляторы работают путем включения и выключения источника питания по мере его прохождения через сеть конденсатор-индуктор, которая временно сохраняет электрическую энергию.Когда устройство находится во включенном состоянии, сеть заряжается. Когда он находится в выключенном состоянии, сеть разряжается. Следовательно, импульсный регулятор напряжения может подавать постоянное напряжение, даже если он включен только часть времени.
Функция переключения выполняется транзистором, реагирующим на обратную связь с выхода. Обратная связь будет увеличивать или уменьшать цикл включения-выключения в зависимости от нагрузки. Чем больше нагрузка, тем быстрее требуется цикл, чтобы зарядить конденсатор-индуктор.Эта система намного эффективнее линейного регулятора напряжения.
В то время как линейные регуляторы могут только снижать или понижать (понижать) напряжение источника, переключатели могут быть настроены для увеличения или повышения напряжения. Они называются регуляторами boost . Есть даже импульсные регуляторы, которые могут повышать или понижать напряжение. Это так называемые пониженно-повышающие регуляторы .
У импульсных регуляторов есть некоторые недостатки. Во-первых, они дороже линейных.В зависимости от того, чем вы хотите заниматься, рассчитывайте заплатить от нескольких до более 20 долларов. Во-вторых, коммутаторы более сложны с технической точки зрения и требуют большего количества внешних компонентов. Наконец, последовательность переключения может создать шум в вашем радио.
Регуляторы напряжения в ветчине.
Как уже упоминалось, ваш блок питания и солнечный контроллер представляют собой итерацию регулятора напряжения. Зарядные устройства и ремонтники тоже в клубе. Устройства управления питанием, такие как устройства West Mountain Radio, также являются просто регуляторами напряжения с дополнительными функциями, упакованными в классную упаковку.Независимо от того, насколько они причудливы или просты, по сути, все они делают одно и то же.
Если вы занимаетесь экстренной связью или готовитесь к SHTF, было бы разумно построить несколько простых зарядных устройств и контроллеров солнечных батарей и иметь их наготове. Конечно, имейте запас запчастей. Подробные инструкции по созданию этих устройств выходят за рамки этой статьи, но есть множество YouTube и онлайн-ресурсов, которые помогут вам. Листы технических данных также содержат много информации.
Почти все типы регуляторов напряжения доступны в различных корпусах или форматах. Функциональной разницы между различными пакетами нет. Это просто вопрос требований к физическому дизайну. Наиболее распространены форматы TO-220, TO-3 и TO-263. Формат TO-263 также известен как D2PAK или DDPAK. Есть много других форматов пакетов; мы просто охватываем некоторые из них.
Крепление радиатора Полупроводниковый корпус ТО-220. ОБРАЗ ОБЩЕСТВЕННОГО ДОМЕНА
Корпус полупроводниковый ТО-3.ОБРАЗ ОБЩЕСТВЕННОГО ДОМЕНА
Корпус TO-263 для поверхностного монтажа. Также известен как DD2PAK или DDPAK. ОБРАЗ ОБЩЕСТВЕННОГО ДОМЕНА
Не бойтесь. Это действительно не так уж и сложно. Вот простой, сделанный своими руками солнечный контроллер и зарядное устройство. Оба используют линейный регулятор из ранее обсуждавшегося семейства LM78 xx . Даже самая неопытная ветчина с ограниченным бюджетом может успешно собрать их за выходные.
Технические характеристики.
На каждый полупроводник есть технический паспорт.Лист данных – это краткое изложение всех спецификаций данного компонента. Например, в нем будут перечислены физические характеристики, максимальные и минимальные рабочие температуры, параметры напряжения и тока и многое другое. В техническом паспорте содержится больше информации, чем может понадобиться среднестатистической ветчине.
Технические характеристикине так важны, если вы создаете чей-то дизайн, и они уже разобрали для вас технические детали. Если вы достаточно смелы (или сообразительны), чтобы создать оригинальную схему или изменить существующую схему, вам необходимы листы технических данных.
Да, вы можете это сделать!
DIY-проекты редко бывают так хороши, как коммерческие устройства, но они очень просты и недороги и будут работать на удивление хорошо. Вы также получите пользу от знаний. Если что-то пойдет не так, вы узнаете, как устранить неполадки с устройством, потому что вы его создали. Это отличные обучающие проекты и резервные копии SHTF.
То, что мы узнали сегодня.
Теперь у вас должна быть возможность:
- Определите, что такое регулятор напряжения и для чего он нужен.
- Поймите важность регуляторов напряжения и типов устройств, которые их используют.
- Понимать и описывать основные характеристики линейных и импульсных регуляторов напряжения.
- Распознавайте и идентифицируйте полупроводниковые корпуса TO-220, TO-3, TO-263, D2PAK и DDPAK.
- Определите и поймите термины понижающий, повышающий, понижающий-повышающий и преобразователь постоянного тока в контексте регулятора напряжения.
- Найдите в Интернете ресурсы о том, как создавать полезные устройства с регуляторами напряжения.
- Знайте, что такое паспорта и их важность для проектирования и изготовления схем.