Para simular dispositivos, compré una placa. El paquete de entrega incluía además una placa estabilizadora de voltaje de cinco y tres voltios y medio.
Las dimensiones de la placa y la disposición de los pines de contacto correspondían a la escala de disposición de los contactos de la propia placa. Veamos la foto uno.
El circuito estabilizador se muestra en la Figura uno.
En la foto 2 se muestra una vista ampliada del tablero estabilizador.
La alimentación de la placa se realiza a través del conector universal XP1 y del pulsador SA1. Para proteger contra la inversión de la conexión, se incluye un diodo protector VD1 en el circuito y un LED HL1 con una resistencia de extinción R1 para indicar que el voltaje de suministro está encendido. Los condensadores C1, C2, C3 y C4 son condensadores de filtro. Desde el interruptor SA1, se suministra voltaje al estabilizador AMS1117 5.0, cuyo voltaje de salida es de cinco voltios. Luego, este voltaje se suministra a los conectores XP2, XP3, XP5, XP6 y al segundo microcircuito estabilizador AMS1117 3.3, cuyo voltaje de salida es de 3,3 voltios. El voltaje en los conectores de salida XP4 y XP7 se puede conmutar mediante los puentes suministrados con la placa, ver foto 2. Cuando se trabaja con esta placa, en lugar de estos puentes, se pueden insertar molinetes en el circuito en estudio. Al conectar voltímetros a los pines 1, 5 o 2, 6 del conector XP2, puede controlar el voltaje de suministro más cinco voltios. El voltaje de +3,3 voltios se puede monitorear conectando un voltímetro a los pines 3, 7 y 4, 8 del mismo conector. El conector XP5 es un conector USB.
Por separado, los estabilizadores de la serie AMS1117 se pueden comprar a través de Internet; como siempre, los pedí a través de eBay a nuestros amigos de China. Como puede ver en la captura de pantalla, los microcircuitos son baratos, solo 68 rublos por diez piezas. Los microcircuitos de esta serie son estabilizadores lineales con un voltaje de salida fijo de 1,2 V; 1,5 V; 1,8 V; 2,5 V; 2,85 V; 3,3 V y 5,0 voltios. La corriente de carga máxima permitida de estos estabilizadores es de un amperio. El voltaje máximo de entrada-salida es 1,3 V. El voltaje máximo de entrada es +15 V. La corriente de carga mínima es 0,01 A. Estos microcircuitos son capaces de funcionar en el rango de temperatura de -40 a +125 grados C. Todos los microcircuitos en este La serie tiene protección contra exceso de corriente de carga y protección contra exceso de temperatura del cristal. Estos estabilizadores con elementos adicionales también pueden funcionar en circuitos de alimentación regulados. El diagrama de circuito para conectar el microcircuito AMS1117 1.2 como estabilizador ajustable se muestra en la Figura 2.
Para este circuito, el voltaje de salida se calcula usando la fórmula Uout = Ustab x (1 + R2/R1). El voltaje Ustab para el chip AMS1117 1.2 es de 1,2 voltios. El voltaje mínimo de dicho estabilizador está limitado desde abajo por Ustab, y desde arriba es igual a 15 V - 1,3 V = 13,7 V. Donde 15 V es el voltaje de entrada máximo y 1,3 voltios es la diferencia de voltaje entre la entrada y salida del estabilizador. Todos los circuitos que utilicen estos microcircuitos deben tener un condensador de salida de tantalio de 10 µF. Esto reduce la inestabilidad actual a altas frecuencias. También es posible utilizar condensadores electrolíticos de óxido de 50 μF o más; es aconsejable utilizar un condensador de alta calidad con una resistencia en serie equivalente de 0,5 ohmios.
Literatura utilizada: “Microcircuitos para fuentes de alimentación lineales y su aplicación” Dodeka 1998.
La base del estabilizador de voltaje (ver Fig. 1) es el microcircuito K157HP2. Un estabilizador excelente e injustamente olvidado, con un transistor adicional, por ejemplo el KT972A, puede funcionar con una corriente de hasta 4A.
En este circuito, el voltaje de salida del estabilizador es de 3V. El estabilizador está diseñado para alimentar equipos de radio de bajo voltaje. En general, con los valores de resistencia indicados en el diagrama, se puede configurar el voltaje de salida de 1,3 a 6V. Para corrientes de carga grandes, el transistor debe instalarse en un disipador de calor adecuado. La tensión de entrada suministrada al estabilizador debe ser de al menos siete voltios, aunque en la práctica puede llegar a cuarenta. Este estabilizador funciona bien con la batería de un automóvil. Lo principal es que la potencia liberada en el transistor no exceda los 8W máximos permitidos. El interruptor SB1 se puede utilizar para cambiar el voltaje de salida. Con corrientes de carga elevadas, esto es muy conveniente: es posible utilizar interruptores de palanca de baja potencia.
Parece que los circuitos lógicos confiables de 5 V están rivalizando lenta pero constantemente con los circuitos diseñados para operar con voltajes de fuente de alimentación nominales de 3,3 V. Se ha demostrado que operar a niveles de voltaje más bajos puede mejorar la velocidad, la densidad y la eficiencia. Aunque no está claro cuántos circuitos lógicos de 5 V se conservarán en aplicaciones donde no se requiere un rendimiento óptimo, sí está claro que los sistemas informáticos del futuro cercano contendrán al menos algunos circuitos lógicos que funcionen con un voltaje de suministro de 3,3 V. , los desarrolladores de fuentes de alimentación se enfrentan a una tarea interesante: cómo convertir el voltaje de una fuente incorporada de 5 voltios existente a un valor de 3,3 V.
Probablemente una reacción natural sería utilizar un SMPS para este fin. Sin embargo, los cálculos y la experiencia de los SMPS existentes muestran que cuando se opera con 5 voltios en la entrada y una corriente de carga de aproximadamente 5 A, no se puede esperar eficiencia. muy por encima del 70%. La dificultad es que las caídas de voltaje asociadas con el funcionamiento del conmutador, el diodo de fijación y los diodos rectificadores son una fracción demasiado grande de 5 V. El problema se complica por los valores de corriente relativamente grandes. Por lo tanto, cuando se tienen en cuenta factores adicionales como el ruido eléctrico y la complejidad del circuito, resulta natural volver a la posibilidad de utilizar un regulador lineal. Curiosamente, la eficiencia El regulador lineal utilizado para convertir de 5,0 V a 3,3 V y designado simplemente 5,0/3,3 sube hasta el 66%. Se puede ver que si elige un estabilizador de conmutación en lugar de uno lineal, en el mejor de los casos puede obtener un ligero aumento en la eficiencia.
Una consideración más detallada muestra que no todos los circuitos estabilizadores lineales son adecuados. Es más correcto utilizar un diseño especial para obtener la baja caída de voltaje requerida en las peores condiciones asociadas con variaciones en los parámetros del circuito y la temperatura. El regulador lineal ajustable de baja caída 171083 de Linear Technology cumple con los requisitos de conversión de voltaje de 5 V a 3,3 V. Una característica interesante de este CI específico de aplicación es que no exhibe un comportamiento no deseado en condiciones forzadas (como carga excesiva) dentro de su tolerancia de caída de voltaje. . Algunos reguladores lineales experimentan un aumento repentino o transitorio oscilatorio de la corriente en tales circunstancias. Como se muestra en la Fig. 20.4, usar el IC L71083 para convertir el voltaje de 5,0 V a 3,3 V es muy sencillo. Una fuente que utiliza este IC puede suministrar 7,5 A de corriente a una carga y está protegida contra cortocircuitos y aumento excesivo de temperatura.
Arroz. 20.4. Utiliza un CI regulador lineal dedicado para convertir de 5 V a 3,3 V. El requisito de caída de voltaje bajo impide el uso de otros CI reguladores. Tecnología lineal Soph.
Diagrama del dispositivo
El circuito que se muestra en la Figura 1 es un estabilizador de voltaje ajustable y le permite obtener un voltaje de salida en el rango de 1,25 a 30 voltios. Esto le permite utilizar este estabilizador para alimentar buscapersonas con una fuente de alimentación de 1,5 voltios (por ejemplo, Ultra Page UP-10, etc.) y para alimentar dispositivos de 3 voltios. En mi caso, se utiliza para alimentar el buscapersonas “Moongose PS-3050”, es decir, el voltaje de salida se establece en 3 voltios.
Operación del circuito
Usando la resistencia variable R2, puede configurar el voltaje de salida requerido. El voltaje de salida se puede calcular usando la fórmula Usalida=1,25(1 + R2/R1).
Un microcircuito se utiliza como regulador de voltaje. SD 1083/1084. Sin ningún cambio, puede utilizar análogos rusos de estos microcircuitos. 142 KREN22A/142 KREN22. Sólo se diferencian en la corriente de salida y en nuestro caso esto no es significativo. Es necesario instalar un pequeño disipador de calor en el microcircuito, ya que con un voltaje de salida bajo el regulador funciona en modo actual y se calienta significativamente incluso en modo inactivo.
Instalación del dispositivo
El dispositivo se ensambla sobre una placa de circuito impreso de 20x40 mm. Como el circuito es muy simple, no proporciono un dibujo de la placa de circuito impreso. Se puede montar sin tablero mediante montaje en superficie.
La placa ensamblada se coloca en una caja separada o se monta directamente en la caja de la fuente de alimentación. Coloqué el mío en la carcasa de un adaptador AC-DC de 12 voltios para teléfonos inalámbricos.
Nota.
Primero debe configurar el voltaje de funcionamiento en la salida del estabilizador (usando la resistencia R2) y solo luego conectar la carga.
Otros circuitos estabilizadores.
Estabilizador conmutable para 1,5/3 voltios en el chip LM317LZ
Este es uno de los circuitos más simples que se pueden ensamblar en un chip asequible. LM317LZ. Al conectar/desconectar una resistencia en el circuito de retroalimentación, obtenemos dos voltajes diferentes en la salida. En este caso, la corriente de carga puede alcanzar los 100 mA.
Sólo preste atención al pinout del chip LM317LZ. Es ligeramente diferente de los estabilizadores habituales.
Un estabilizador simple en el chip AMS1117
Un estabilizador sencillo para varios voltajes fijos (de 1,5 a 5 voltios) y corriente hasta 1A. se puede ensamblar en un microcircuito AMS1117-X.X (CX1117-X.X)(donde X.X es el voltaje de salida). Hay copias de microcircuitos para los siguientes voltajes: 1,5, 1,8, 2,5, 2,85, 3,3, 5,0 voltios. También hay microcircuitos con salida ajustable denominados ADJ. Hay muchos de estos chips en placas de computadora antiguas. Una de las ventajas de este estabilizador es su baja caída de voltaje: solo 1,2 voltios y el pequeño tamaño del estabilizador adaptado para instalación SMD.
Sólo requiere un par de condensadores para funcionar. Para una eliminación eficaz del calor bajo cargas importantes, es necesario proporcionar una almohadilla de eliminación de calor en el área del terminal Vout. Este estabilizador también está disponible en paquete TO-252.
De diferentes placas de computadora, a veces las uso para estabilizar los voltajes requeridos en los cargadores de celulares. Y recientemente necesitaba una fuente de alimentación portátil y compacta de 4,2 V 0,5 A para probar los teléfonos con recarga de batería, e hice esto: tomé un cargador adecuado, agregué una placa estabilizadora basada en este chip, funciona muy bien.
Y aquí, para desarrollo general, información detallada sobre esta serie. APL1117 son reguladores de voltaje lineales de polaridad positiva con voltaje de baja saturación, fabricados en encapsulados SOT-223 e ID-Pack. Disponible en voltajes fijos 1,2, 1,5, 1,8, 2,5, 2,85, 3,3, 5,0 voltios y ajustable 1,25 V.
La corriente de salida de los microcircuitos es de hasta 1 A, la disipación de potencia máxima es de 0,8 W para los microcircuitos del paquete SOT-223 y de 1,5 W para los del paquete D-Pack. Dispone de un sistema de protección de temperatura y disipación de potencia. Como radiador se puede utilizar una tira de lámina de cobre de una placa de circuito impreso o una placa pequeña. El microcircuito se fija al disipador de calor soldando una brida termoconductora o se pega al cuerpo y la brida con pegamento termoconductor.
El uso de microcircuitos de esta serie proporciona una mayor estabilidad del voltaje de salida (hasta un 1%), bajos coeficientes de inestabilidad de voltaje y corriente (menos de 10 mV), mayor eficiencia que el 78LХХ convencional, lo que permite reducir los voltajes de suministro de entrada. Esto es especialmente cierto cuando funciona con baterías.
Si se requiere un estabilizador más potente que produzca una corriente de 2-3 A, entonces se debe cambiar el circuito típico agregando el transistor VT1 y la resistencia R1.
Estabilizador en chip AMS1117 con transistor
El transistor de la serie KT818 en una caja metálica disipa hasta 3 W. Si se requiere más potencia, el transistor debe instalarse en un disipador de calor. Con esta conexión, la corriente de carga máxima para KT818BM puede ser de hasta 12 A. El autor del proyecto es Igoran.
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