Меню

Интегральный стабилизатор 5 ампер



Интегральные стабилизаторы 78XX, 79ХХ, 79LXX, 79LXX, LMXXX

Готовый набор стабилизаторов напряжения можно приобрести в интернет-магазине.

Стабилизаторы положительного постоянного напряжения, максимально выходной ток — 100мА, корпус ТО-92 (рис1)

Тип Входное напряжение В МИН\МАКС Выходное напряжение В
78L05
78L06
78L08
78L09
78L12
78L15
78L18
78L24
7,2\30
8,2\30
10,2\30
11,2\30
14,2\30
17,2\30
20,2\30
26,2\30
5
6
8
9
12
15
18
24

Префикс зависит от изготовителя :
LM78Lxx ACZ
MC78Lxx CP
ML78Lxx A

Стабилизаторы положительного постоянного напряжения, максимальный выходной ток — 500мА, корпус ТО-220 (рис.3) или ТО-39(рис.6)

Общие сведения:
Вход стабилизатора — IN
Выход стабилизатора — OUT
Общий — GND (Ground)
Вход управления регулируемого стабилизатора — ADJ

По входу INPUT, а так же по выходу OUTPUT стабилизатора во избежание самовозбуждения необходимо подключать конденсатор 47. 220нФ.
Если емкость конденсатора на выходе стабилизатора очень велика, а ток нагрузки мал, между входом и выходом необходимо включать диод. Это решение гарантирует, что напряжение будет очень быстро уменьшаться до величины входного напряжения.
Для надежной работы стабилизатора напряжение на входе выбирается не менее чем на 3 В выше, чем выходное напряжение.

Стабилизаторы постоянного отрицательного напряжения с максимальным выходным током 100мА в корпусе ТО-92(рис.2)

Тип Входное напряжение В МИН\МАКС Выходное напряжение В
79L05
79L06
79L08
79L09
79L12
79L15
79L18
79L24
-7,2\-30
-8,2\-30
-10,2\-30
-11,2\-30
-14,2\-30
-17,2\-30
-20,2\-30
-26,2\-30
-5
-6
-8
-9
-12
-15
-18
-24

Перфикс зависит от изготовителя :
LM79Lxx ACZ
MC79Lxx CP
ML79Lxx A

Стабилизаторы постоянного положительного напряжения с выходным током более 1А в корпусе ТО-3 (рис.5)

Тип Входное напряжение В МИН\МАКС Выходное напряжение В\Выходной ток
78Н05
78Н05КС
78Н12КС
78Н15КС
LM323K
TDB0123КМ
78P05
7\20
8\25
15\25
18\25
7\20
7\20
8\35
5\3
5\5
12\5
15\5
5\3
5\3
5\10

Стабилизаторы постоянного отрицательного напряжения с максимальным выходным током 1А в корпусе ТО-220(рис.4)

Источник

5 схем простых стабилизаторов напряжения

Практически каждый электронный прибор требует для своей работы питания. Одни схемы некритичны к величине и стабильности питающего напряжения, но большинство все же требует для своей работы напряжений строго заданной величины. Сегодня мы поговорим о простых стабилизаторах и разберемся, какими они бывают и как работают.

Читайте также:  Скоба переднего стабилизатора спринтер

Простейший параметрический

В основу параметрических стабилизаторов положено свойство сильной нелинейности вольтамперной характеристики (ВАХ) некоторых полупроводниковых приборов. Рассмотрим принцип работы простейшего параметрического стабилизатора, собранного на стабилитроне.

Как известно, стабилитрон имеет участок ВАХ, на котором напряжение на полупроводнике почти не зависит от тока через него. Нижний порог этого участка называют Iст. min, верхний – Iст.max. При подаче на схему напряжения питания Uвх, через стабилитрон начинает течь ток, который задается токоограничивающим (балластным) резистором R1. Если он находится в пределах Iст. min — Iст. max, то на выводах стабилитрона установится определенное напряжение Uст, которое зависит от типа полупроводникового прибора.

При подключении нагрузки (на схеме для наглядности ее роль исполняет резистор R2) ситуация несколько меняется. Ток, протекающий через балластный резистор, делится. Часть его продолжает течь через стабилитрон, часть питает нагрузку. В результате ток через стабилитрон уменьшается и при достаточно мощной нагрузке может упасть ниже пределах Iст. min.

В этом случае полупроводник выйдет из режима стабилизации и перестанет исполнять свои функции. Таким образом, подобные схемы годятся лишь для питания маломощных устройств, потребляющих единицы, максимум несколько десятков миллиампер. Их используют, к примеру, для получения опорных напряжений.

Вполне очевидно, что напряжение Uвх должно быть выше Uст. В противном случае стабилитрон не сможет выйти на рабочий режим. Обычно величину Uвх выбирают не менее чем на 3-5 В выше Uст.

А теперь попробуем собрать практическую схему стабилизатора на 12 В, используя стабилитрон КС512А. Смотрим на его характеристики:

  • Uст – 12 В (при токе Iст. 5 мА);
  • Iст.min – 1 мА;
  • Iст.max – 67 мА.

Входное напряжение выберем равным 15 В. Ток через стабилитрон с отключенной нагрузкой выберем как можно ближе к максимальному, но с некоторым запасом – 50 мА. Запас этот нужен на случай, если входное напряжение повысится – оно ведь нестабилизированное. Исходя из этого, рассчитываем номинал балластного резистора по формуле:

Читайте также:  Микросхемы с управляемыми стабилизаторами

R=(Uвх- Uвых)/Iстаб

  • R — сопротивление балластного резистора R1, Ом;
  • Uвх — входное напряжение, В;
  • Uвых — выходное напряжение, В;
  • Iстаб — ток через стабилитрон, А.

Включаем калькулятор и считаем: R1=(15-12)/0.05=60 Ом. Какой ток в нагрузку сможет отдать такая схема? Как мы выяснили, при подключении нагрузки ток через балластный резистор будет составлять Iбал=Iстаб+Iнагр, а значит, Iстаб=Iбал–Iнагр. Нижний передел режима стабилизации выбранного нами полупроводника – 1 мА. Значит, наш стабилизатор сможет отдать в нагрузку порядка 40-45 мА. При этом ток через стабилитрон упадет до 5-10 мА. Дальнейшее повышение Iнагр приведет к еще большему уменьшению Iстаб, что может вызвать неустойчивую работу стабилитрона, скажем, при уменьшении входного напряжения, которое, как мы помним, нестабилизировано.

Включаем калькулятор и считаем: R1=(15-12)/0.05=60 Ом.

Значит, наш стабилизатор сможет отдать в нагрузку порядка 40-45 мА. При этом ток через стабилитрон упадет до 5-10 мА. Дальнейшее повышение Iнагр приведет к еще большему уменьшению Iстаб, что может вызвать неустойчивую работу стабилитрона, скажем, при уменьшении входного напряжения, которое, как мы помним, нестабилизировано.

Параметрический с транзисторным ключом

В предыдущем разделе мы выяснили, что простейший стабилизатор имеет существенный недостаток – он не может обеспечить питанием более-менее мощную нагрузку. Кроме того, коэффициент стабилизации (зависимость выходного напряжения от входного) у предыдущей схемы относительно небольшой. Выйти из положения можно при помощи дополнительного элемента – транзистора.

Схема параметрического стабилизатора с транзисторным ключом

Как видно из схемы, стабилитрон теперь питается от «личного» токоограничивающего резистора R1, ток через который не зависит от тока, протекающего через нагрузку. Стабилизированное стабилитроном D1 напряжение прикладывается к базе транзистора Т1. В результате на нагрузке устанавливается стабильное напряжение, величина которого составит разницу напряжений стабилизации стабилитрона и падения на n-p переходе транзистора. Uвых=Uст-Uбэ.

То есть если мы хотим получить к, примеру, выходное напряжение 12 В, то необходимо взять стабилитрон с большим (порядка 0.6 – 1.3 В – зависит от типа применяемого транзистора) напряжением стабилизации. К примеру, Д814Д (Uст. – 13 В). Но, что важно, такое решение существенно улучшает коэффициент стабилизации схемы, которая складывается из произведения коэффициента стабилизации стабилитрона и коэффициента передачи транзистора.

Читайте также:  Пищевые добавки стабилизатор цвета

Главное же достоинство подобной схемы – большой отдаваемый ток, величина которого зависит от мощности транзистора. Это позволяет строить относительно простые стабилизаторы с неплохими характеристиками, способными выдавать токи в единицы и даже десятки ампер.

На интегральном стабилизаторе

Но и это не предел. Существенно улучшить характеристики источника питания можно применением специализированных микросхем – так называемые интегральных стабилизаторов. Схема, изображенная ниже, не только имеет хороший коэффициент стабилизации, но и оснащена защитой от перегрузки, перегрева и короткого замыкания (все в составе микросхемы). Это уже полноценный стабилизатор.

Стабилизатор напряжения на микросхеме КР142ЕН5А (зарубежный аналог IL7805C)

Ну и, конечно, при использовании микросхем конструкция БП существенно упрощается. Создание ее требует минимума дополнительных элементов и не нуждается в расчетах и регулировке. Достаточно выбрать тип микросхемы и можно получить нужное выходное напряжение.

Ток, отдаваемый такими микросхемами, может достигать нескольких ампер (зависит от типа). Но если его недостаточно, то можно использовать транзисторный ключ, как мы это делали в случае со стабилитроном.

Мощный стабилизатор напряжения 12 В на микросхеме и транзисторе

Схема с повышенным напряжением стабилизации

Ну и в завершении хотелось бы отметить один существенный недостаток вышеприведенных схем. Все они являются линейными или непрерывными стабилизаторами, в которых регулирующий элемент работает в линейном режиме. Такое решение достаточно просто, но имеет низкий КПД – ведь вся «лишняя» мощность бесполезно рассеивается на этом элементе.

К примеру, если построить БП на интегральном стабилизаторе КР142ЕН5А (см. схему выше) и выбрать Uвх. 15 В, то при токе в нагрузке 2 А на самой микросхеме будет рассеиваться мощность 2 * 10 = 20 Вт. Это вдвое больше полезной мощности, питающей саму нагрузку. То есть КПД такой схемы составить чуть более 30%.

В заключение. Существенно повысить КПД блока питания можно заставив работать регулирующий элемент в ключевом режиме, применив широтно-импульсную модуляцию (ШИМ). Но поскольку у нас разговор о простых стабилизаторах, а схемы с широтно-импульсным управлением относительно сложны, то здесь мы их рассматривать не будем.

Источник