интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''

Стабилизатор с малым падением напряжения. Какая схема стабилизатора напряжения на картинке правильная a b c d


Может кто знает схему стабилизации напряжения

Пустой вопрос.

Гуглим по запросу "стабилизатор напряжения схема"

Знаю. Стабилитрон параллельно нагрузке.

Типовая схема стабилизатора напряжения для питания радиотехнической аппаратуры от сети ~220v - на картинке. Электролитические конденсаторы большой ёмкости не показаны. Таких схем полно в радиолюбительской литературе, а также в описаниях любых приборов вроде магнитофонов или проигрывателей виниловых пластинок 70х-80х годов. <img data-big="1" data-lsrc="//content.foto.my.mail.ru/mail/a56m/_answers/p-796.jpg" src="//otvet.imgsmail.ru/download/c28a0b19fc8fdb37f5b26d84da075246_s-796.jpg">

Однако, сложно будет "отстабилизировать", сила тока не менее мало интересна, нужно не более.

Sepic делать надо Слишком мала разница между входным и выходным напряжениями И ток немаленький Да и требования "жесткие" Только уверен- ты его не сделаешь, раз вопрос этот прозвучал И никакая схема линейных стабилизаторов тут не прокатит совершенно

Параллельный стабилизатор. Только он решит проблему.

Решение есть, но оно будет не очень малогабаритно. Тиристорный выпрямитель к вашим услугам. <img src="//otvet.imgsmail.ru/download/183870551_89dcb94469400694ef7978518dba0c8f_800.jpg" data-lsrc="//otvet.imgsmail.ru/download/183870551_89dcb94469400694ef7978518dba0c8f_120x120.jpg" data-big="1">

Огорчу, но тут спасет только ооччень сложный импульсный преобразователь. 30 ампер - не хрен собачий! Ни диод, ни параметрический стабилизатор тут впринципе не годится. Без серьезных знаний его не сделать.

для усилителя, допустимо отклонение напряжения.

<img src="//otvet.imgsmail.ru/download/1889c6b9f18f2ed1cce95e453b9bf6d3_i-623.jpg" data-lsrc="//content-22.foto.my.mail.ru/mail/stlp/howknou/p-623.jpg" data-big="1">

touch.otvet.mail.ru

Простые устройства - Линейный стабилизатор для лабораторного блока питания

Модульное проектированиеЕщё один "кубик" для лабораторного блока питания, на этор раз речь пойдёт о линейном стабилизаторе.

Итак техническое задание:

  1. Стабилизация тока или напряжения.
  2. Минимальные потери на управление.
  3. Легкое масштабирование схемы по мощности.
  4. Минимально возможное падение напряжения на регулирующем транзисторе.
  5. Возможность управления от микроконтроллера.
  6. Питание всей схемы от однополярного источника питания 12в.

Посему быть так:

  1. Мощный проходной транзистор -  полевой, Р-канальный.
  2. Источник опорного напряжения - 2,5в.
  3. Питание ОУ через отдельный повышающий преобразователь напряжения и инвертирующий преобразователь.
  4. Сопротивление шунта датчика тока максимум 0.05 ом.

Схема из разряда "проще не бывает" всё прямолинейно и без выкрутасов (по клику - увеличивается):

Принципиальная схема стабилизатора ЛБП

Чуточку пояснений для тех кто не понял:

Четыре операционных усилителя, A,B,C и D. U1:A и U1:B соответственно сравнивают напряжение и ток между текущими и заданными значениями и обеспечивают непосредственно стабилизацию нужного параметра, U1:D смещает нижнюю точку выходного делителя на напряжение, падающее на шунте датчика тока, т.е. если на шунте падает 150мВ, то нижняя точка делителя выходного напряжения оказывается не на потенциале общего провода, а на потенциале -150мВ, т.е. U1:D это просто инвертор, что позволяет нам скомпенсировтаь напряжение, падающее на шунте. Ну а U1:C - это обычный усилитель напряжения с шунта - датчика тока. Как видите всё просто, понятно и логично.

Силовой проходной транзистор P-канальный IRF4905 согласно даташиту при температуре корпуса 100°С допускает ток 50а (более 70а при 25°С), что при добавлении предварительного ограничителя, ограничивающего падение напряжения сток-исток, позволяет строить практически любые лабораторные источники питания, которые могут понадобиться дома. Кроме этого полевые транзисторы очень хорошо работают в параллельном включениии.  На управление таким ключём нужна мизерная мощность в отличие от биполярных транзисторов.  ИОН представляет из себя всего три детали: R3, U2 и С8. Управляющий электрод U2 соединён с катодом, соответственно этот источник обеспечивает напряжение 2,5в. Вместо U2 можно применить обычный стабилитрон на 2,5в, но: во-первых, TL431 термостабилизирована, а во-вторых, имеет точность  2%  (версия TL431A 1%, версия TL431B 0,5%). C8 уменьшает пульсации, чем больше его ёмкость, тем меньше пульсаций, но тем больше требуется времени, чтобы ИОН вышел на рабочий режим.  Номинал резистора R3 зависит от разницы между 2,5в и значением напряжения источника, от которого питается ИОН, в моём случае это 240ом, т.к. я запитал ИОН от дополнительного стабилизатора на 5в. ОУ применён один из самых дешёвых и распространённых TL084 (в DIP14 корпусе), запитан ассиметричным напряжением +15в/-5в. Для правильной работы U1:D необходимо, чтобы R7 и R8 были одинаковы. RV3 позволяет немного подстроить выходной делитель (R5, R6). U1:C это простой усилитель, коэффициент усиления зависит от соотношения номиналов резисторов R9/(R10+RV4) так что сопротивление шунта ограничивается только вашей фантазией. Конденсатор C3 очень важен, он не даёт пойти схеме на расколбас и обеспечивает общую стабильность ОС т.к. скорость реакции ОС то току и напряжению искуственно ничем больше не ограничена.

{ads1}

Немножко математики по схеме:

Усилитель шунта: ИОН имеет значение 2,5в, значит на выходе усилителя шунта при максимальном выходном токе ЛБП должно быть 2,5в, соответственно считаем: Допустим шунт имеет сопротивление 0,05ом (два паралельно по 0,1ом), максимальный ток ЛБП пусть у нас будет 3а, значит при токе 3а на шунте падает  (3а*0.05ом)=0,15в, на выходе усилителя (8я нога ОУ) при этом должно быть 2,5в, значит 0.15в надо усилить в 2,5в/0,15в=16,7раз,  соответственно соотношение R9/(R10+RV4) должно быть таким же. Если R9=9,1кОм, R10=430ом, RV4=200ом, то Ку будет от 14 до 21 раз (при крайних положениях RV4). При выходном токе 3а и шунте 0.05ом наши потери составят 0,45Вт.

Выходной делитель R5 и R6 рассчитываем, как обычный делитель, соответственно коэффициент деления (Кд) равен R6/(R5+R6), при номиналах 5,6кОм и 1,5кОм Кд= 1,5кОм/(1,5кОм+5,6кОм)=0,211, т.е. выходное напряжение ЛБП будет почти в пять раз меньше заданного опорного. Или так: допустим, максимальное выходное напряжение ЛБП у нас 12в, возмём ток делителя равным 2мА, тогда R6=2,5в/0,002а=1,25кОм, R5=(12в-2,5в)/0.002а=4,75кОм.

ИОН: Его основная задача - формировать опорное напряжение 2,5в. В моём случае ИОН запитан от отдельного стабилизатора на +5в, соответственно, на R3 падают лишние 2,5в при токе 2,5в/240ом=10,4мА напрасно рассеиваемая мощность (на R3) = 10,4мА*2,5в=26мВт. На U2 напряжение и ток такие же, соответственно на нём тоже безвозвратно теряются 26мВт, общие потери ИОН = 52мВт. Это, конечно, без учёта тока, потребляемого RV1 и RV2, номиналы которых можно смело выбирать в диапазоне 10кОм...100кОм. И напоследок: ёмкость конденсатора  С8 напрямую влияет на пульсации ИОН, тот самый случай когда кашу маслом не испортишь, чем больше емкость С8, тем качественнее будет напряжение выдаваемое ИОН, но тем больше времени потребуется ИОН, чтобы выйти на рабочее напряжение после подачи питания. При питаниии ИОНа от источника на 5в и ёмкости С8 100мкФ (это малая ёмкость) до достижения 2,5в придётся подождать 18мсек, при ёмкости 470мкФ потребуется уже 79мсек.  Рекомундую С8 ставить минимум 470мкФ, а лучше побольше.

Вариант печатной платы:

PCB

В формате SL5 лежит в архиве.

Разъёмы\точки на плате:

  1.    J1 - Входное однополярное питание
  2.    J2 - Выход ЛБП
  3.    J3 - общий провод для RV1, RV2
  4.    J4 - Питание ИОН +5в или выход источника +5в (если имеется)
  5.    J5 - ИОН +2,5в для питания RV1, RV2
  6.    J6 - Управление выходным электролитом
  7.    J7 - Контроль падения напряжения на Q2 (для предварительного преобразователя)
  8.    J8 - резерв
  9.    J9 - Контроль точности корректора падения на шунте
  10. J10 - RV2, задание ограничения\стабилизации тока
  11. J11 - RV1, задание ограничения\стабилизации напряжения
  12. J12 - Контроль падения на шунте

Разводка платы довольно плотная и "тестовая", если решите повторить - тщательно продумайте разположение реальных компонентов. Плата делалать только для проверки работоспособности такого стабилизатора, при этом выявились следующие недостатки (в моём варианте разводки используются три отдельных преобразователя напряжения на +15в, +5в и -5в):

  1. Не хватает места для С1 нормальной ёмкости/размера (упирается в преобразователь +15в, -5в)
  2. Не хватает места для С10 нормальной ёмкости/размера (упирается в RV3)
  3. Не хватает места для С8 нормааьной ёмкости/размера (упирается в преобразователь +5в и в U2)

Резистор шунта я применил в smd исполнении типоразмера 2512, две штуки по 0,1ом.

ОУ U1 применил в DIP14 корпусе только потому что шаг выводов 2,54мм и между выводов можно пропускать дорожки.

    Вложения: ФайлОписаниеРазмер файла:
    Скачать этот файл (LBP-3.rar)LBP-3.rarПечатная плата линейного стабилизатора ЛБП31 Кб

    simple-devices.ru

    Стабилизатор с малым падением - подавление пульсаций напряжения

    Одним из важнейших свойств стабилизаторов питания является наименьшее допускаемое напряжение между выходом и входом стабилизатора при наибольшем нагрузочном токе. Он выдает информацию, при какой наименьшей разности напряжений параметры прибора находятся в нормальном состоянии.

    Стабилизатор с малым падением

    Одним способом повышения КПД линейной настройки является снижение до наименьшего значения падения напряжения регулировочного элемента. Это особенно важно для миниатюрных регуляторов, на которых каждые вспомогательные 50 милливольт падения преобразуются в несколько сотен милливатт теплоты со сложным рассеиванием в небольшом корпусе устройства.

    Поэтому для подключения подобных схем многие фирмы предлагают проектировщикам микросхемы с малым падением до 100 милливольт. Хорошие параметры имеет микросхема ST 1L 08 при токовой нагрузке до 0,8 А наименьшее падение на транзисторе имеется около 70 милливольт.

    Из заводских стабилизаторов можно отметить те, у которых при снижении нагрузочного тока до наименьшего значения падение снижается до 0,4 милливольта. Для уменьшения шума такие микросхемы снабжены вспомогательным буферным усилителем с клеммой для подключения наружного фильтра емкостью до 0,01 мкФ. К такому фильтру предъявляются наименьшие требования: величина емкости должна быть от 2,2 до 22 мкФ.

    Стабилизатор с малым падением

    Особое внимание необходимо обратить на микросхему LD CL 015. При хороших свойствах и низком падении напряжения это один из стабилизаторов, работающих без конденсаторного фильтра. Это достигается схемой операционного усилителя с запасом по фазе. Однако для улучшения параметров и уменьшения шума на выходе целесообразно установить на выходе и входе прибора емкости около 0,1 мкФ.

    Прибор с падением до 0,05 вольт

    При подключении разной аппаратуры от аккумуляторов, чаще всего есть необходимость выравнивать напряжение и расходуемый ток. Например, для образования лазера видеопроигрывателя или фонарика на светодиодах. Для решения такой задачи на производстве уже спроектировано несколько микросхем в виде драйверов. Они представляют собой низковольтный преобразователь напряжения с внутренним стабилизатором. Новой разработкой является микросхема LТ 130 8А.

    Стабилизатор с малым падением

    Не снижая преимущества таких драйверов, нужно заметить, что в большом областном городе нет таких микросхем. Можно заказать по высокой стоимости, около 10 евро. Поэтому есть дешевая простая и эффективная схема прибора из одного радио журнала.

    Стабилизатор с малым падением

    Коэффициент стабилизации такого устройства равен 10000. Напряжение на выходе настраиваем сопротивлением 2,4 килома от 2 до 8 вольт. При величине питания на входе ниже выхода, настроечный транзистор открыт, и снижение питания равно нескольким мВ. Если входное напряжение выше выходного, то на стабилитроне оно равно 0,05 вольт. Это становится возможным для питания лазерных и светодиодов от пальчиковых батареек. Даже, меняя нагрузочный ток в интервале от 0 до 0,5 ампера, выходное напряжение изменится только на 1 мВ.

    Для такого простого стабилизатора плату не обязательно травить, а можно вырезать специальным ножом. Оно изготавливается из сломанных полотен по железу, затачивается на шлифовальном круге. Затем ручку обматывают для удобства пользования.

    Стабилизатор с малым падением

    Таким резаком можно процарапать дорожки на медной плате.

    Стабилизатор с малым падением

    Плату чистим шлифшкуркой, лудим, припаиваем детали и все готово.

    Стабилизатор с малым падением

    На фотографиях видно, что нет необходимости в травлении платы и ее сверлении.

    Стабилизатор с малым падением

    Такой способ всегда применяется для производства маленьких простых схем. Нет необходимости оснащать радиатором охлаждения мощный транзистор. Он из-за небольшого падения напряжения не нагревается. При настройке обязательно необходимо подключить слабую нагрузку на выход.

    Устройство выравнивания питания с малым падением

    Наиболее важным свойством обладает стабилизатор с малым падением питания, так же как и на микросхемах, наименее допустимая разность потенциалов выхода и входа при наибольшей токовой нагрузке. Он определяет, при какой наименьшей разности напряжений между выходом и входом все свойства прибора находятся в норме.

    • У наиболее распространенных стабилизаторов, выполненных на микросхемах серии М78 наименьшее допускаемое напряжение равно 2 вольта при силе тока 1 ампер.
    • Прибор на микросхеме с минимальным напряжением на входе должен выдавать напряжение 7 вольт на выходе. При амплитуде импульсов на выходе прибора доходит до 1 вольта, то величина входного наименьшего напряжения увеличивается до 8 вольт.
    • С учетом нестабильности напряжения сети в интервале 10% увеличивается до 8,8 вольт.

    В итоге КПД прибора не превзойдет 57%, при значительном токе на выходе микросхема сильно нагреется.

    Применение микросхем с низким падением

    Хорошим выходом из ситуации является использование таких сборок, как КР 1158 ЕН, или LМ 10 84.

    Работа прибора на микросхеме заключается в следующем:

    Стабилизатор с малым падением

    • Малых значений напряжения можно достичь, применяя для регулировки мощный полевик.
    • Транзистор работает в положительной линии.
    • Использование стабилизатора с n-каналом предполагается по испытаниям: такие полупроводники не склонны к самовозбуждению.
    • Сопротивление открытой цепи ниже, по сравнению с p-канальным.
    • Транзистором управляет параллельный стабилизатор.
    • Для открытия полевого транзистора, напряжение на затворе доводят на 2,5 вольта выше истока.

    Такой вспомогательный источник необходим, если у него напряжение на выходе выше напряжения стока полевого транзистора на это значение.

    ostabilizatore.ru


Каталог товаров
    .