Для моделювання пристроїв придбав макетну плату. У комплект поставки додатково входила плата стабілізатора напруги на п'ять і три з половиною вольти.

Розміри плати та розташування контактних штирьків відповідали масштабу розташування контактів самої макетної плати. Дивимось фото один.

Схема стабілізатора показана малюнку один.

Збільшений вид плати стабілізатора показано на фото 2.

Живлення на плату подається через універсальний гніздо ХР1 і кнопковий вимикач SA1. Для захисту від переполюсування підключення в схему введений захисний діод VD1, а для індикації включення напруги живлення - світлодіод HL1 з резистором R1, що гасить. Конденсатори С1, С2, С3 та С4 - конденсатори фільтра. З вимикача SA1 напруга подається на стабілізатор AMS1117 5,0, вихідна напруга якого дорівнює п'яти вольтам. Далі ця напруга подається на роз'єми XP2, XP3, XP5, XP6 і другий мікросхемний стабілізатор AMS1117 3,3, вихідний напруга якого дорівнює 3,3 вольта. Напруга на вихідних роз'ємах ХР4 і ХР7 можна комутувати за допомогою перемичок, що додаються до плати, дивимося фото 2. При роботі з цією платою, замість цих перемичок можна ввести в досліджувану схему вимірювачі струму. При підключенні вольтметрів до контактів 1, 5 або 2, 6 роз'єму ХР2 можна контролювати напругу живлення плюс п'ять вольт. Напруга +3,3 вольта можна контролювати, підключивши вольтметр до контактів 3, 7 і 4, 8 цього роз'єму. Роз'єм ХР5 є роз'ємом USB.

Окремо стабілізатори серії AMS1117 можна придбати через інтернет, я, як завжди, замовив їх через eBay у наших друзів з Китаю. Як видно зі скріншота дешеві мікросхеми, всього 68 рублів за десять штук. Мікросхеми цієї серії є лінійними стабілізаторами на фіксовані вихідні напруги - 1,2 В; 1,5; 1,8; 2,5; 2,85; 3,3 В та 5,0 вольт. Максимально допустимий струм навантаження цих стабілізаторів дорівнює одному амперу. Максимальна напруга - вихід 1,3 В. Максимальна вхідна напруга дорівнює +15 В. Мінімальний струм навантаження 0,01 А. Ці мікросхеми здатні працювати в діапазоні температур від -40 до +125 градусів С. Всі мікросхеми даної серії мають захист від перевищення струму навантаження та захист від перевищення температури кристала. Дані стабілізатори з додатковими елементами здатні працювати і в схемах регульованих блоків живлення. Схема включення мікросхеми AMS1117 1,2 як регульований стабілізатор наведена на малюнку 2.

Для даної схеми вихідна напруга розраховується за формулою Uвих = Uстаб х (1 + R2/R1). Напруга Uстаб для мікросхеми AMS1117 1,2 дорівнює 1,2 вольта. Мінімальна напруга такого стабілізатора знизу обмежена Uстаб, а зверху вона дорівнює 15 В – 1,3 В = 13,7 В. Де 15 В, це максимальна вхідна напруга, а 1,3 вольта – різниця напруги вхід – вихід стабілізатора. Усі схеми з використанням даних мікросхем повинні мати вихідний танталовий конденсатор завбільшки 10 мкф. Це знижує нестабільність струму на високих частотах. Можливе застосування й оксидних електролітичних конденсаторів величиною 50 мкф і більше, бажано використовувати високоякісний конденсатор з еквівалентним послідовним опором 0,5 Ом.
Використовувана література: "Мікросхеми для лінійних джерел живлення та їх застосування" Додека 1998р.

Основою стабілізатора напруги (див. рис.1) є мікросхема К157ХП2. Прекрасний і не справедливо забутий стабілізатор, з додатковим транзистором, наприклад, КТ972А, може працювати зі струмом до 4А.

У цій схемі вихідна напруга стабілізатора дорівнює 3В. Стабілізатор призначений для живлення радіоапаратури низьковольтної. Взагалі, при зазначених на схемі номіналах резисторів вихідну напругу можна встановлювати від 1,3 до 6В. При великих струмах навантаження транзистор має бути встановлений відповідний радіатор. Вхідна напруга, що подається на стабілізатор, повинна бути не менше семи вольт, хоча практично вона може бути аж до сорока. Такий стабілізатор добре працює від автомобільного акумулятора. Головне, щоб потужність, що виділяється, на транзисторі не перевищувала максимально допустиму 8Вт. Вимикачем SB1 можна комутувати вихідну напругу. При великих струмах навантаження це дуже зручно - можливе застосування малопотужних тумблерів.

Здається, що з надійними 5-вольтовими логічними схемами повільно, але наполегливо починають конкурувати схеми, створені для роботи з номінальною напругою джерела живлення 3.3 В. .д. Хоча не зрозуміло, як багато 5-вольтових логічних схем буде збережено в тих випадках, коли не потрібні оптимальні експлуатаційні параметри, очевидно, що обчислювальні системи найближчого майбутнього будуть містити, принаймні, частину логічних схем, що працюють з напругою 3,3. При цьому перед розробниками джерел живлення постає цікаве завдання – як перетворити напругу вже наявного вбудованого 5-вольтового джерела до величини 3,3 Ст.

Природною реакцією, мабуть, було застосування для цієї мети ИИП. Однак розрахунок та досвід наявних ІІП показує, що при роботі з 5-ма вольтами на вході та струмі в навантаженні близько 5 А, не можна очікувати к.п.д. багато вище 70%. Труднощі у тому, що падіння напруги, пов'язані з роботою комутатора, фіксуючого діода і выпрямительными діодами становлять дуже велику частку від 5 У. Завдання ускладнюється щодо великими значеннями струму. Таким чином, коли враховуються додаткові фактори, такі як електричні перешкоди та складності схеми, стає природним повернутися до можливості використання лінійного стабілізатора. Цікаво, що к.п. лінійного стабілізатора, що використовується для перетворення від 5,0 до 3,3 В і позначається просто 5,0/3,3, доходить до 66%. Видно, якщо вибрати імпульсний стабілізатор замість лінійного, можна у разі отримати незначне підвищення к.п.д.

Подальший розгляд показує, що підійде будь-яка схема лінійного стабілізатора. Правильніше скористатися спеціальною розробкою, щоб отримати необхідне низьке падіння напруги за найгірших умов, пов'язаних із розкиданням параметрів схеми та температурою. Лінійний регульований стабілізатор 171083 фірми Linear Technology з низьким падінням напруги задовольняє вимогам перетворення напруги від 5 В до 3,3 В. Приємною особливістю цієї спеціалізованої ІС є відсутність небажаної поведінки при форсованих режимах роботи (наприклад, надмірне навантаження) . У деяких лінійних стабілізаторів за таких обставин виникає коливальний перехідний процес або різке підвищення струму. Як показано на рис. 20.4, застосування ІС L71083 для перетворення напруги від 5,0 до 3,3 В виявляється дуже простим. Джерело, що використовує цю ІВ, може забезпечити навантаження струм 7.5 А, має захист від коротких замикань і надмірного підвищення температури.

Мал. 20.4. Використання спеціалізованої ІС лінійного стабілізатора для перетворення від 5 до 3,3 В. Вимога низького падіння напруги перешкоджає використанню інших ІС стабілізаторів. Llinear Technology Соф.

Схема пристрою

Схема, зображена на малюнку 1, є регульованим стабілізатором напруги і дозволяє отримати вихідну напругу в межах 1.25 - 30 вольт. Це дозволяє використовувати цей стабілізатор для живлення пейджерів з 1.5 вольтовим живленням (наприклад Ultra Page UP-10 тощо), так і для живлення 3-х вольтових пристроїв. У моєму випадку вона використовується для живлення пейджера "Moongose ​​PS-3050", тобто вихідна напруга встановлена ​​в 3 вольти.

Робота схеми

За допомогою змінного резистора R2 можна встановити необхідну вихідну напругу. Вихідну напругу можна розрахувати за формулою Uвих = 1.25 (1 + R2 / R1).
Як регулятор напруги використовується мікросхема SD 1083/1084. Без будь-яких змін можна використовувати російські аналоги цих мікросхем. 142 КРЕН22А/142 КРЕН22. Вони відрізняються лише вихідним струмом і в нашому випадку це неістотно. На мікросхему необхідно встановити невеликий радіатор, тому що при низькій вихідній напрузі регулятор працює в струмовому режимі і суттєво нагрівається навіть на «холостому» ходу.

Монтаж пристрою

Пристрій зібрано на друкованій платі розміром 20х40мм. Так як схема дуже проста, малюнок друкованої плати не наводжу. Можна зібрати без плати за допомогою навісного монтажу.
Зібрана плата поміщається окрему коробочку або монтується безпосередньо в корпусі блоку живлення. Я розмістив свою в корпусі AC-DC адаптера на 12 вольт для радіотелефонів.

Примітка.

Необхідно спочатку встановити робочу напругу на виході стабілізатора (за допомогою резистора R2) і лише потім підключати навантаження.

Інші схеми стабілізаторів

Стабілізатор, що перемикається, на 1,5/3 вольта на мікросхемі LM317LZ

Це одна з найпростіших схем, яку можна зібрати на доступній мікросхемі LM317LZ. Шляхом підключення/відключення резистора в ланцюгу зворотного зв'язку ми отримуємо на виході дві різні напруги. При цьому струм навантаження може досягати 100 мА.

Тільки зверніть увагу на розпинання мікросхеми LM317LZ. Вона трохи відрізняється від звичних стабілізаторів.

Простий стабілізатор на мікросхемі AMS1117

Простий стабілізатор на різні фіксовані напруги (від 1,5 до 5 вольт) та струм до 1А. можна зібрати на мікросхемі AMS1117-X.X (CX1117-X.X)(Де X.X - вихідна напруга). Є екземпляри мікросхем на такі напруги: 1.5, 1.8, 2.5, 2.85, 3.3, 5.0 вольт. Також є мікросхеми з регульованим виходом із позначенням ADJ. Цих мікросхем дуже багато на старих комп'ютерних платах. Однією з переваг цього стабілізатора є низьке падіння напруги - всього 1,2 вольта і невеликий розмір стабілізатора адаптований під СМД-монтаж.

Для його роботи потрібна вся пара конденсаторів. Для ефективного відведення тепла за значних навантажень необхідно передбачити тепловідвідний майданчик у районі виведення Vout. Цей стабілізатор також доступний у корпусі TO-252.

З різних комп'ютерних плат я їх іноді застосовую для стабілізації потрібної напруги в зарядках від стільникових телефонів. І ось недавно знадобився носій і компактний БП на 4,2 В 0,5 А для перевірки телефонів з підзарядкою акумуляторів, і зробив так - взяв відповідну зарядку, додав туди хустку стабілізатора на базі цієї мікросхеми, працює добре.

І ось для загального розвитку докладна інформація про цю серію. APL1117 – це лінійні стабілізатори напруги позитивної полярності з низькою напругою насичення, виробляються в корпусах SOT-223 та ID-Pack. Випускаються на фіксовані напруги 1,2, 1,5, 1,8, 2,5, 2,85, 3,3, 5,0 вольт і на 1,25 регульований.

Вихідний струм мікросхем до 1 А, максимальна потужність, що розсіюється 0,8 Вт для мікросхем в корпусі SOT-223 і 1,5 Вт виконаних в корпусі D-Pack. Є система захисту за температурою та розсіюваною потужністю. Як радіатор може використовуватися смужка мідної фольги друкованої плати, маленька платівка. Мікросхема кріпиться до тепловідведення пайкою фланця теплопровідного або приклеюється корпусом і фланцем за допомогою теплопровідного клею.

Застосування мікросхем цих серій забезпечує підвищену стабільність вихідної напруги (до 1%), низькі коефіцієнти нестабільності за струмом і напругою (менше 10 мВ), вищий ККД, ніж у звичайних 78LХХ, що дозволяє знизити вхідні напруги живлення. Це особливо актуально під час живлення від батарей.

Якщо потрібно більш потужний стабілізатор, який видає струм 2-3 А, типову схему потрібно змінити, додавши в неї транзистор VT1 і резистор R1.

Стабілізатор на мікросхемі AMS1117 із транзистором

Транзистор серії КТ818 у металевому корпусі розсіює до 3 Вт. Якщо потрібна велика потужність, транзистор слід встановити на тепловідведення. З таким включенням максимальний струм навантаження може бути для КТ818БМ до 12 А. Автор проекту – Igoran.

Обговорити статтю МІНІАТЮРНІ СТАБІЛІЗАТОРИ НАПРУГИ