Az eszközök szimulálásához vettem egy kenyérsütőt. A szállítási csomag ezenkívül tartalmazott egy feszültségstabilizáló kártyát öt és három és fél voltra.

A tábla méretei és az érintkezőcsapok elrendezése megfelelt magának a kenyérsütőtábla érintkezőinek elrendezésének skálájának. Nézzük az egyik fotót.

A stabilizáló áramkör az 1. ábrán látható.

A stabilizátor tábla kinagyított nézete a 2. képen látható.

A kártya áramellátása az XP1 univerzális csatlakozón és az SA1 nyomógombos kapcsolón keresztül történik. A csatlakozás megfordítása elleni védelem érdekében egy VD1 védődióda van az áramkörben, és egy HL1 LED R1 kioltóellenállással jelzi a tápfeszültség bekapcsolását. A C1, C2, C3 és C4 kondenzátorok szűrőkondenzátorok. Az SA1 kapcsolóról feszültséget kap az AMS1117 5.0 stabilizátor, amelynek kimeneti feszültsége 5 volt. Ezt a feszültséget továbbítják az XP2, XP3, XP5, XP6 csatlakozókhoz és a második AMS1117 3.3 mikroáramköri stabilizátorhoz, amelynek kimeneti feszültsége 3,3 volt. Az XP4 és XP7 kimeneti csatlakozók feszültsége a kártyához mellékelt jumperekkel kapcsolható, lásd a 2. képet. Ezzel a kártyával végzett munka során ezen jumperek helyett árammérőket lehet behelyezni a vizsgált áramkörbe. Voltmérőket csatlakoztatva az XP2 csatlakozó 1., 5. vagy 2., 6. érintkezőjéhez, felügyelheti a tápfeszültséget plusz öt voltot. A +3,3 voltos feszültség figyelhető, ha egy voltmérőt csatlakoztatunk ugyanannak a csatlakozónak a 3., 7. és 4., 8. érintkezőjére. Az XP5 csatlakozó egy USB csatlakozó.

Külön-külön az AMS1117 sorozat stabilizátorai megvásárolhatók az interneten keresztül, mint mindig, most is az eBay-en keresztül rendeltem őket kínai barátainktól. Amint a képernyőképen látható, a mikroáramkörök olcsók, mindössze 68 rubel tíz darabra. Az ebbe a sorozatba tartozó mikroáramkörök lineáris stabilizátorok, fix kimeneti feszültséggel 1,2 V; 1,5 V; 1,8 V; 2,5 V; 2,85 V; 3,3 V és 5,0 V. Ezeknek a stabilizátoroknak a legnagyobb megengedett terhelési árama egy amper. A maximális bemeneti-kimeneti feszültség 1,3 V. A maximális bemeneti feszültség +15 V. A minimális terhelési áram 0,01 A. Ezek a mikroáramkörök -40 és +125 °C közötti hőmérséklet-tartományban képesek működni. Ebben az összes mikroáramkör sorozat védelemmel rendelkezik a túlterhelés ellen és a kristály hőmérsékletének túllépése ellen. Ezek a kiegészítő elemekkel ellátott stabilizátorok szabályozott tápellátási áramkörökben is működhetnek. Az AMS1117 1.2 mikroáramkör állítható stabilizátorként történő csatlakoztatásának kapcsolási rajza a 2. ábrán látható.

Ennél az áramkörnél a kimeneti feszültséget az Uout = Ustab x (1 + R2/R1) képlet alapján számítják ki. Az AMS1117 1.2 chip Ustab feszültsége 1,2 volt. Egy ilyen stabilizátor minimális feszültségét alulról az Ustab korlátozza, felülről pedig 15 V - 1,3 V = 13,7 V. Ahol 15 V a maximális bemeneti feszültség, 1,3 V pedig a bemenet és a bemenet közötti feszültségkülönbség. a stabilizátor kimenete. Az ezeket a mikroáramköröket használó összes áramkörnek 10 µF-os tantál kimeneti kondenzátorral kell rendelkeznie. Ez csökkenti az áram instabilitását magas frekvenciákon. Lehetőség van 50 μF vagy nagyobb oxid-elektrolit kondenzátorok használatára is, célszerű jó minőségű, 0,5 Ohm soros ellenállású kondenzátort használni.
Felhasznált irodalom: „Mikroáramkörök lineáris tápegységekhez és azok alkalmazása” Dodeka 1998.

A feszültségstabilizátor alapja (lásd 1. ábra) a K157HP2 mikroáramkör. Egy kiváló és méltánytalanul elfeledett stabilizátor egy további tranzisztorral, például KT972A, akár 4A áramerősséggel is működhet.

Ebben az áramkörben a stabilizátor kimeneti feszültsége 3 V. A stabilizátort alacsony feszültségű rádióberendezések táplálására tervezték. Általában a diagramon feltüntetett ellenállásértékekkel a kimeneti feszültség 1,3 és 6 V között állítható be. Nagy terhelési áramok esetén a tranzisztort megfelelő hűtőbordára kell felszerelni. A stabilizátor bemeneti feszültségének legalább hét voltnak kell lennie, bár a gyakorlatban ez akár negyven is lehet. Ez a stabilizátor jól működik autó akkumulátorról. A lényeg az, hogy a tranzisztoron felszabaduló teljesítmény ne haladja meg a maximálisan megengedett 8 W-ot. Az SB1 kapcsolóval a kimeneti feszültség kapcsolható. Nagy terhelési áramok esetén ez nagyon kényelmes - alacsony teljesítményű váltókapcsolók használhatók.

Úgy tűnik, hogy a megbízható 5 V-os logikai áramkörök lassan, de folyamatosan felveszik a versenyt a névleges 3,3 V-os tápfeszültségre tervezett áramkörökkel. Bebizonyosodott, hogy az alacsonyabb feszültségszinteken történő működés javíthatja a sebességet, a sűrűséget és a hatékonyságot. Bár nem világos, hogy mennyi 5 V-os logikai áramkör marad meg azokban az alkalmazásokban, ahol nincs szükség optimális teljesítményre, az egyértelmű, hogy a közeljövő számítástechnikai rendszerei tartalmazni fognak legalább néhány 3,3 V-os tápfeszültségen működő logikai áramkört. , a tápegység-fejlesztők egy érdekes feladat előtt állnak - hogyan lehet egy meglévő beépített 5 voltos forrás feszültségét 3,3 V értékre konvertálni.

Valószínűleg természetes reakció az SMPS használata erre a célra. A számítások és a meglévő SMPS-ek tapasztalatai azonban azt mutatják, hogy 5 voltos bemeneti feszültség és kb. 5 A terhelőáram esetén a hatékonyság nem várható. jóval 70% felett. A nehézséget az okozza, hogy a kommutátor, a bilincsdióda és az egyenirányító diódák működésével járó feszültségesések túl nagyok, 5 V-osak. A problémát bonyolítja a viszonylag nagy áramértékek. Így, ha olyan további tényezőket is figyelembe veszünk, mint az elektromos zaj és az áramkör bonyolultsága, természetessé válik, hogy visszatérünk a lineáris szabályozó használatának lehetőségéhez. Érdekes módon a hatékonyság Az 5,0 V-ról 3,3 V-ra történő átalakításra használt lineáris szabályozó, amelyet egyszerűen 5,0/3,3-nak neveznek, 66%-ra emelkedik. Látható, hogy ha lineáris helyett kapcsolási stabilizátort választunk, akkor a legjobb esetben is enyhe hatékonyságnövekedés érhető el.

További megfontolások azt mutatják, hogy nem minden lineáris stabilizátor áramkör alkalmas. Helyesebb speciális kialakítást használni a szükséges alacsony feszültségesés eléréséhez az áramköri paraméterek és a hőmérséklet változásaihoz kapcsolódó legrosszabb körülmények között. A Linear Technology 171083 alacsony kieséssel állítható lineáris szabályozója megfelel az 5 V-tól 3,3 V-ig terjedő feszültségátalakítási követelményeknek. Ennek az alkalmazás-specifikus IC-nek az a jó tulajdonsága, hogy nem mutat nem kívánt viselkedést kényszerített körülmények között (például túlzott terhelés) a feszültségesési tűréshatáron belül. . Egyes lineáris szabályozók oszcilláló tranziens vagy hirtelen áramnövekedést tapasztalnak ilyen körülmények között. ábrán látható módon. 20.4, az L71083 IC használata a feszültség 5,0 V-ról 3,3 V-ra történő átalakítása nagyon egyszerű. Az ezt az IC-t használó forrás 7,5 A áramot tud adni a terhelésnek, és védett a rövidzárlat és a túlzott hőmérséklet-emelkedés ellen.

Rizs. 20.4. Egy dedikált lineáris szabályozó IC-t használ az 5 V-ról 3,3 V-ra történő átalakításhoz. Az alacsony feszültség kiesési követelménye megakadályozza más szabályozó IC-k használatát. Llinear Technology Soph.

Készülék diagram

Az 1. ábrán látható áramkör egy állítható feszültségstabilizátor, és lehetővé teszi, hogy 1,25 és 30 V közötti tartományban kimenő feszültséget érjen el. Ez lehetővé teszi, hogy ezt a stabilizátort 1,5 V-os személyhívók táplálására (például Ultra Page UP-10 stb.) és 3 voltos eszközök táplálására használja. Az én esetemben a „Moongose ​​​​PS-3050” személyhívó táplálására szolgál, azaz a kimeneti feszültség 3 voltra van állítva.

Áramkör működése

Az R2 változó ellenállás segítségével beállíthatja a szükséges kimeneti feszültséget. A kimeneti feszültség a képlet segítségével számítható ki Uout=1,25 (1 + R2/R1).
Feszültségszabályozóként mikroáramkört használnak SD 1083/1084. Változás nélkül használhatja ezen mikroáramkörök orosz analógjait 142 KREN22A/142 KREN22. Csak a kimeneti áramban különböznek, és esetünkben ez nem jelentős. A mikroáramkörre egy kis hűtőbordát kell felszerelni, mivel alacsony kimeneti feszültségen a szabályozó áram üzemmódban működik, és még alapjáraton is jelentősen felmelegszik.

Készülék telepítés

A készülék 20x40mm méretű nyomtatott áramköri lapra van összeszerelve. Mivel az áramkör nagyon egyszerű, nem adok rajzot a nyomtatott áramkörről. Felületi rögzítéssel tábla nélkül is összeszerelhető.
Az összeszerelt táblát külön dobozba helyezzük, vagy közvetlenül a tápegység házába szereljük. Az enyémet a vezeték nélküli telefonokhoz való 12 voltos AC-DC adapter házába helyeztem.

Jegyzet.

Először be kell állítania az üzemi feszültséget a stabilizátor kimenetén (az R2 ellenállás segítségével), és csak ezután csatlakoztassa a terhelést.

Egyéb stabilizátor áramkörök.

Kapcsolható stabilizátor 1,5/3 volthoz az LM317LZ chipen

Ez az egyik legegyszerűbb áramkör, amely megfizethető chipre szerelhető. LM317LZ. A visszacsatoló áramkörben egy ellenállást csatlakoztatva/leválasztva két különböző feszültséget kapunk a kimeneten. Ebben az esetben a terhelési áram elérheti a 100 mA-t.

Csak figyeljen az LM317LZ chip kivezetésére. Kissé eltér a szokásos stabilizátoroktól.

Egy egyszerű stabilizátor az AMS1117 chipen

Egy egyszerű stabilizátor különféle rögzített feszültségekhez (1,5-5 V) és áramhoz 1A-ig. mikroáramkörre szerelhető AMS1117-X.X (CX1117-X.X)(ahol X.X a kimeneti feszültség). A következő feszültségekhez léteznek mikroáramkörök másolatai: 1,5, 1,8, 2,5, 2,85, 3,3, 5,0 volt. Vannak olyan mikroáramkörök is, amelyek állítható kimenettel rendelkeznek ADJ-vel. Sok ilyen chip van a régi számítógéplapokon. Ennek a stabilizátornak az egyik előnye az alacsony feszültségesés - mindössze 1,2 V, valamint a stabilizátor kis mérete, amely alkalmas az SMD telepítésére.

Csak néhány kondenzátor szükséges a működéséhez. A jelentős terhelések melletti hatékony hőelvezetéshez a Vout terminál területén hőelvezető párnát kell biztosítani. Ez a stabilizátor TO-252 csomagban is elérhető.

Különböző számítógépes kártyákról néha arra használom, hogy stabilizáljam a szükséges feszültségeket a mobiltelefon-töltőkben. Nemrég pedig szükségem volt egy hordozható és kompakt 4,2 V-os 0,5 A-es tápegységre, hogy tesztelhessem a telefonokat akkumulátor töltéssel, és ezt meg is tettem - vettem egy megfelelő töltőt, hozzáadtam egy stabilizátorlapot, amely ezen a chipen alapul, remekül működik.

És itt, az általános fejlesztés érdekében, részletes információk találhatók erről a sorozatról. Az APL1117 pozitív polaritású, alacsony telítési feszültségű lineáris feszültségszabályozók, SOT-223 és ID-Pack csomagokban gyártva. Állítható 1,2, 1,5, 1,8, 2,5, 2,85, 3,3, 5,0 voltos és állítható 1,25 V-os feszültséggel kapható.

A mikroáramkörök kimeneti árama 1 A-ig terjed, a maximális disszipáció a SOT-223-as mikroáramköröknél 0,8 W, a D-Pack csomagban lévőeknél 1,5 W. Van egy védelmi rendszer a hőmérséklet és az energiaeloszlás ellen. Radiátorként egy nyomtatott áramköri lap vagy egy kislemez rézfólia csíkja használható. A mikroáramkört hővezető karima forrasztásával rögzítik a hűtőbordához, vagy hővezető ragasztóval ragasztják a testhez és a karimához.

Az ilyen sorozatú mikroáramkörök használata megnövelt kimeneti feszültség stabilitást (akár 1%), alacsony áram- és feszültséginstabilitási együtthatókat (kevesebb, mint 10 mV), nagyobb hatékonyságot biztosít, mint a hagyományos 78LХХ, ami lehetővé teszi a bemeneti tápfeszültségek csökkentését. Ez különösen igaz, ha akkumulátorról működik.

Ha erősebb stabilizátorra van szükség, amely 2-3 A áramot termel, akkor a tipikus áramkört meg kell változtatni a VT1 tranzisztor és az R1 ellenállás hozzáadásával.

Stabilizátor AMS1117 chipen tranzisztorral

A KT818 sorozatú tranzisztor fémházban akár 3 W-ot is disszipál. Ha nagyobb teljesítményre van szükség, a tranzisztort hűtőbordára kell felszerelni. Ezzel a csatlakozással a KT818BM maximális terhelési árama akár 12 A is lehet. A projekt szerzője Igoran.

Beszélje meg a MINIATUR FESZÜLTSÉGSTABILIZÁTOROK cikket