Alan etkili bir transistörde voltaj dengeleyici. Düşük minimum voltaj düşüşü ile voltaj dengeleyici

Bu devre, akımı bir veya daha fazla LED üzerinden ve neredeyse besleme voltajından bağımsız olarak stabilize eder. Ana avantajı, 100 mV'den daha az olabilen çok düşük bir voltaj düşüşüdür. Tasarım, voltajın direnç düşüşü ile uzunluk boyunca değişebildiği ve küçük voltaj değişikliklerinin akım ve parlaklıkta büyük değişikliklere neden olduğu LED şeritlerde uygulama bulabilir. Ve ayrıca, her voltun önemli olduğu yerde.

LED akım sabitleyici devresi

Direnç R devresindeki voltaj düşüşü 40 mV'u geçmez. Gerisi Q3'ün parametrelerine bağlıdır.

Buradaki LED'in akım derecesi 9V'ta 7,2mA'dır.Voltajı 20V'a çıkarmak, dinamik direnç nedeniyle yalnızca +%15'lik bir akım değişikliğine neden olur.

Direnç R1'in değeri, 2,9 - 3,4 volt aralığında voltaj düşüşü olan mavi/beyaz LED için seçilir. Farklı bir voltaj düşüşü için istenen seviyeyi korumak için - voltaj düşüşündeki değişiklikle orantılı olarak R1 değerini değiştirin.

LED'lerden geçen akım, R'nin değeri ile ters orantılıdır. Akım, bu dirençle kabaca değiştirilebilir ve R1 değiştirilerek ince ayar yapılabilir.

İyi termal kararlılık elde etmek için Q1 ve Q2 termal temas halinde olmalıdır. İdeal olarak, aynı çip üzerinde olmaları gerekir, ancak buna rağmen birbirlerine bastırıldıklarında iyi sonuçlar elde edilir.

Devre, birden fazla LED ile iyi çalışır. Bir hattaki maksimum LED sayısı yalnızca devre bileşenlerinin parametrelerine bağlıdır.

Güç stabilizatörlerinin en önemli özelliklerinden biri, en yüksek yük akımında stabilizatörün çıkışı ile girişi arasında izin verilen en düşük voltajın olmasıdır. Cihazın parametrelerinin normal durumda olduğu en küçük gerilim farkının ne kadar olduğu bilgisini verir.

Doğrusal ayarın verimini artırmanın bir yolu, ayar elemanının voltaj düşüşünü en küçük değere indirmektir. Bu, her bir yardımcı 50 milivolt damlanın küçük bir cihaz paketinde karmaşık dağılımla birkaç yüz milivatlık ısıya dönüştürüldüğü minyatür düzenleyiciler için özellikle önemlidir.

Bu nedenle, bu tür devreleri bağlamak için birçok şirket, 100 milivolta kadar düşük kesintili mikro devre tasarımcıları sunar. ST 1L 08 yongası, 0,8 A'ya kadar akım yükü ile iyi parametrelere sahiptir, transistördeki en küçük düşüş yaklaşık 70 milivolttur.

Fabrika stabilizatörlerinden, yük akımı en düşük değere düşürüldüğünde düşüşün 0,4 milivolta düştüğü not edilebilir. Gürültüyü azaltmak için, bu tür mikro devreler, 0,01 μF'ye kadar kapasiteye sahip bir harici filtre bağlamak için bir terminale sahip bir yardımcı tampon amplifikatörü ile donatılmıştır. Böyle bir filtreye en az gereklilikler uygulanır: kapasitans değeri 2,2 ila 22 mikrofarad arasında olmalıdır.

LD CL 015 yongasına özel dikkat gösterilmelidir İyi özellikleri ve düşük voltaj düşüşü ile bu, kapasitör filtresi olmadan çalışan stabilizatörlerden biridir. Bu, bir faz marjı op-amp devresi ile elde edilir. Bununla birlikte, parametreleri iyileştirmek ve çıkıştaki gürültüyü azaltmak için, cihazın çıkışında ve girişinde yaklaşık 0,1 μF'lik bir kapasitans ayarlanması tavsiye edilir.

0,05 volta kadar düşüşe sahip cihaz

Pillerden farklı ekipman bağlarken, çoğu zaman tüketilen voltajı ve akımı eşitlemeye ihtiyaç duyulur. Örneğin, bir video oynatıcı lazeri veya LED'li bir el feneri oluşturmak için. Bu sorunu çözmek için, üretimde zaten sürücü biçimindeki birkaç mikro devre tasarlandı. Dahili bir dengeleyiciye sahip düşük voltajlı bir voltaj dönüştürücüsüdürler. Yeni bir gelişme LT 130 8A çipidir.

Bu tür sürücülerin avantajlarını azaltmadan, büyük bir bölgesel şehirde böyle bir mikro devre olmadığına dikkat edilmelidir. Yaklaşık 10 avro gibi yüksek bir maliyetle sipariş verebilirsiniz. Bu nedenle, bir radyo dergisinden ucuz, basit ve etkili bir cihaz devresi var.

Böyle bir cihazın stabilizasyon katsayısı 10.000'dir Çıkış voltajı 2 ila 8 volt arasında 2,4 kilometrelik bir dirençle ayarlanır. Girişteki güç kaynağı çıkıştan düşük olduğunda, ayarlama transistörü açıktır ve güç azalması birkaç mV'ye eşittir. Giriş gerilimi çıkış geriliminden yüksek ise zener diyotta 0,05 volttur. Bu, AA piller için mümkün hale gelir. Yük akımını 0 ila 0,5 amper aralığında değiştirseniz bile, çıkış voltajı yalnızca 1 mV değişecektir.

Böylesine basit bir dengeleyici için tahtanın dağlanması gerekmez, ancak özel bir bıçakla kesilebilir. Bir bileme çarkında bilenmiş, demir için kırılmış bezlerden yapılmıştır. Daha sonra kulp, kullanım kolaylığı için sarılır.

Böyle bir kesici ile bakır levha üzerindeki izleri çizebilirsiniz.

Tahtayı zımpara kağıdı, teneke ile temizliyoruz, parçaları lehimliyoruz ve işiniz bitti.

Fotoğraflar tahtayı aşındırmaya ve delmeye gerek olmadığını gösteriyor.

Bu yöntem her zaman küçük, basit devreler üretmek için kullanılır. Güçlü bir transistörü soğutma radyatörüyle donatmaya gerek yoktur. Küçük bir voltaj düşüşü nedeniyle ısınmaz. Kurulum sırasında, çıkışa zayıf bir yük bağlamak zorunludur.

Düşük Düşme Güç Tesviye Cihazı

En önemli özellik, küçük bir güç düşüşüne sahip bir dengeleyicinin yanı sıra mikro devrelerde, en yüksek akım yükünde çıkış ve giriş potansiyellerinde izin verilen en az farka sahiptir. Çıkış ve giriş arasındaki en küçük voltaj farkının ne kadar olduğu cihazın tüm özelliklerinin normal olduğunu belirler.

• M78 serisi mikro devrelerde yapılan en yaygın stabilizatörler, 1 amperlik bir akımda izin verilen en düşük 2 volt gerilime sahiptir.
• Minimum giriş voltajına sahip bir mikro devre üzerindeki bir cihaz, çıkışta 7 voltluk bir voltaj üretmelidir. Cihazın çıkışındaki darbelerin genliği 1 volta ulaştığında, en düşük giriş voltajının değeri 8 volta çıkar.
• Şebeke geriliminin %10 aralığındaki kararsızlığı dikkate alındığında 8,8 volta çıkmaktadır.

Sonuç olarak, çıkışta önemli bir akım ile cihazın verimliliği% 57'yi geçmeyecek, mikro devre çok ısınacaktır.

Düşük damlalı IC'lerin uygulanması

İyi bir çıkış yolu, KR 1158 EH veya LM 10 84 gibi düzenekleri kullanmaktır.

Cihazın bir mikro devre üzerinde çalışması aşağıdaki gibidir:

• Ayarlama için güçlü bir saha anahtarı kullanılarak küçük voltaj değerleri elde edilebilir.
• Transistör pozitif hatta çalışır.
• Bir n-kanal stabilizatörünün kullanılması testler tarafından önerilmektedir: bu tür yarı iletkenler kendi kendini uyarmaya eğilimli değildir.
• Açık devre direnci p-kanalına göre daha düşüktür.
• Transistör paralel bir regülatör tarafından kontrol edilir.
• Alan etkili transistörü açmak için kapı voltajı kaynağın 2,5 volt yukarısına ayarlanır.

Böyle bir yardımcı kaynak, çıkış voltajı alan etkili transistörün boşaltma voltajından bu değer kadar yüksekse gereklidir.

Çıkış akımları birkaç amper olan ve mümkün olduğunca az voltaj düşüşü olan 5 voltluk regülatörlere büyük ihtiyaç vardır. Voltaj düşüşü, stabilizasyonun sağlanması koşuluyla giriş DC voltajı ile çıkış voltajı arasındaki farktır. Bu tür parametrelere sahip dengeleyicilere duyulan ihtiyaç, yaklaşık 8,2 V'a eşit olan bir nikel-kadmiyum pilin voltajının 5 V'ta stabilize edildiği pratik bir örnekte görülebilir. Voltaj düşüşü olağan 2 veya 3 V ise, o zaman böyle bir pili uzun süre kullanmanın mümkün olmadığı açıktır. Akü voltajını artırmak en iyi çözüm değildir çünkü bu durumda geçiş transistöründe güç boşa gitmiş olacaktır. Stabilizasyonu örneğin yarısı kadar bir voltaj düşüşünde sürdürmek mümkün olsaydı, genel durum çok daha iyi olurdu.

Stabilizatörlerin entegre devrelerinde düşük doyma gerilimi ile geçiş transistörü yapmanın kolay olmadığı bilinmektedir. Geçiş transistörünün bir IC ile kontrol edilmesi arzu edilirken, transistörün kendisinin ayrı bir cihaz olması gerekir. Bu doğal olarak tamamen entegre devreler yerine hibrit cihazların kullanımını içerir. Aslında, amaçlanan hedefe ulaşmak için transistörün doyma voltajını ve betasını optimize etmeyi kolaylaştırdığından, bu kılık değiştirmiş bir lütuftur. Ek olarak, doğal olarak düşük doyma voltajlarına sahip olan germanyum transistörlerle deneyler bile yapılabilir. Dikkate alınması gereken diğer bir faktör, /7n/7-transistörlerin prn muadillerine göre daha düşük doyma gerilimlerine sahip olmasıdır.

Bu gerçekleri kullanmak doğal olarak Şekil 1'de gösterilen düşük bırakma regülatör devresine yol açar. 20.2. Bu regülatördeki voltaj düşüşü, 1 A'lık bir yük akımında 50 mV ve 5 A'lık bir akımda sadece 450 mV'dir. Geçişli bir transistör oluşturma ihtiyacı, esasen doğrusal bir entegre regülatörün (71123) serbest bırakılmasıyla uyarıldı. MJE1123 silisyum /?l/7 transistörü bu devre için özel olarak tasarlanmıştır, ancak benzer birkaç transistör vardır. Bir transistör seçerken düşük doyma voltajı önemlidir, ancak kısa devre akımını güvenilir bir şekilde sınırlamak için yüksek bir DC kazancı (beta) da önemlidir. Germanyum transistör 2iV4276'nın daha da düşük voltaj düşüşlerine izin verdiği, ancak muhtemelen kısa devre akım sınırlama özelliğini düşürme pahasına olduğu ortaya çıktı. Geçiş transistörünün temel devresindeki direncin direnci (şemada 20 ohm) ampirik olarak seçilir. Fikir, kabul edilebilir bir voltaj düşüşü ile mümkün olduğu kadar yüksek yapmaktır. Değeri, beklenen maksimum giriş voltajına bağlı olacaktır. Başka bir özellik

Bu stabilizatör, uzun pil ömrüne katkıda bulunan yaklaşık 600 μA gibi düşük bir yüksüz akım değeridir.

Pirinç. 20.2. Düşük voltaj düşüşüne sahip bir lineer regülatör örneği. Sadece IC'leri kullanarak düşük voltaj düşüşü elde etmek zor olduğu için burada bir hibrit devre kullanılmıştır. Lineer Teknoloji Sofoga!1op.

Başka bir yarı iletken şirketinden benzer bir düşük bırakmalı lineer regülatör, Şekil 2'de gösterilmektedir. 20.3. Ana özellikler aynı kalır - 3 A yük akımında 350 mV düşüş Yine hibrit devrenin kullanılması ek tasarım esnekliği sağlar. Bu tür stabilizatörleri kontrol etmek için çeşitli IC'ler arasındaki temel fark, yardımcı fonksiyonların varlığıdır. Belirli bir uygulama ile ilgili olarak bunlara olan ihtiyaç önceden değerlendirilebilir ve uygun bir seçim yapılabilir. Bu ASIC'lerin çoğu en azından kısa devre ve aşırı sıcaklık korumasına sahiptir. Geçişli rprshshshtor IC'nin dışında olduğundan, iyi ısı dağılımı önemlidir. Ek stabilizasyon sağlamak için genellikle mevcut bir SMPS'ye düşük bırakma doğrusal regülatörü eklenir. Ayrıca, verimlilik sistem bir bütün olarak neredeyse hiç değişmeden kalır. Ek stabilizasyon için geleneksel bir 3 terminalli voltaj stabilizatörü kullanıldığında bu söylenemez.

İlk arzu, geleneksel bir 3-terminal entegre voltaj regülatörü ve bir geçiş transistörü kullanarak az önce açıklanan iki düşük bırakma devresini tekrarlamak olabilir. Ancak durgun akım (regülatörün entegre devresi tarafından çekilen ve yük üzerinden akmayan akım) özel devreden çok daha yüksek olacaktır. Bu, sisteme ek güç dağıtımı getirmemek fikrini mahvediyor.

Pirinç. 20.3. Başka bir düşük bırakma lineer regülatör devresi. Aynı konfigürasyon, harici bir PPR transistör ile kullanılır. Seçilen kontrol IC, gerekli yardımcı işlevler açısından en iyisidir. Kiraz Yarı İletken Sof.

çok sayıda geri bildirim ve soru üretti. Orijinal makaleye yapılan yorumlarda bazı soruları cevaplamaya çalıştım. Burada bu dengeleyicinin temasıyla ilgili birkaç basit varyasyon vereceğim Bu arada, şimdilik, tartışılan şemaya göre monte edilmiş dengeleyicili iki "varil", iki adet 120 watt'lık güç kaynağı yapmayı başardım.

Çalışan prototip

Zanaatlarımı çevrelemek her zaman bir sorun olmuştur. Bu sefer Ikea mutfak gereç tutucuları ve 6mm MDF levhadan kesilmiş yuvarlak kereste kullanarak başarılı bir şekilde kurtulduğumu düşünüyorum.

Bütün bu yaygara ne için?

Bana sık sık deli denir 🙂 Ve gerçek şu ki: bugün hemen hemen her parametre için hazır bir anahtarlama güç kaynağı seçebilirsiniz. Muhtemelen düşük frekanslı bir transformatörden daha pahalıya mal olmayacak, ayrıca genellikle daha hafif ve daha kompakt olduğu ortaya çıkıyor. Translar için çok para ödedim ve bu varilleri monte etmek için birkaç akşam geçirdim. Zaten gerekli tüm kaynaklara sahip olmama rağmen. Alt satır: 7 itici güç kutusu saklanmak üzere bodruma gönderildi.

Deliliğimin sırrını ortaya çıkaracağım: Bu benim evimdeki elektromanyetik alanların yoğunluğunu azaltma girişimim. Örneğin, birkaç yıl önce bodrumumuzdaki çöpleri çıkaran insanlara bir mikrodalga fırın hediye edildi. Doğru, vicdan hala biraz eziyet ediyor: şimdi ışınlanıyorlar ve değiştirilmiş yiyecekler yiyorlar. Evet ve oradaki trans 1 kilovatta muhteşemdi. 🙂

Genel olarak, elektromanyetik girişim konusu bir teze değer. Eminim blogda bir kereden fazla geri döneceğim ...

Resimler daha yüksek çözünürlükte görüntülemek için "tıklanabilir".

"Örümcek ağı" ile lehimlenmiştir (MGTF + Kynar)

Bir tema üzerine varyasyonlar

Aşağıdaki tüm çizimlerde, elemanların numaralandırılması .

İki ikincil sargı + yumuşak başlangıç

Kısaca, daha önceki bir makalede böyle bir değişiklik önermiştim. Sadece bir direnç R9 eklenerek düzgün bir başlangıç ​​elde edilebilir.

Verimli birincil kaynak - iki ikincil sargı

Yaklaşık bileşen seti:

• VD1, VD2 = Schottky diyotları 8A 40V
• VD5-8 = 0,5A 200V küçük köprü
• C1 = 15000uF 25V
• C2, C3 = 47uF 25V
• C4 = 1000uF 35V
• R9 = 1 kOhm
• C6 = 0.1 uF seramik

C4'ün artan kapasitesine dikkat edin. R9 ile birlikte, cihaz açıldığında "V ++" voltajında ​​yumuşak bir artış sağlar. Regülatör çıkışındaki voltaj V++ eksi MOS transistörün eşik voltajını geçemeyeceğinden, bu değişiklik aynı zamanda kalkışta çıkış voltajında ​​yumuşak bir artış sağlar.

Tek sekonder sargı + yumuşak başlangıç

Diyot köprülerinden bu varyasyonun şemasında göz kamaştırıyor 🙂 Size çarpanın kendisinin değişmeden kaldığını hatırlatmak için acele ediyorum: aynı küçük köprü ve 3 kapasitör.

Sistemde zaten başka bir pozitif voltaj kaynağı olması durumunda (bu regülatörün çıkışında gerekenden birkaç volt daha yüksek), onu "V ++" olarak kullanmak akıllıca olacaktır. "V++" kaynağından regülatör, başka bir kaynak için çok külfetli olmaması gereken yalnızca birkaç miliamper çeker. Böylece çarpandan kolayca kurtulabilirsiniz.

Akım sınırlayıcı olmadan yapalım

Bir akım sınırlayıcı olmadan devre, geçiş transistöründe ihmal edilebilir bir düşüşle çalışabilir ve yine de bugün bildiğim hiçbir endüstriyel LDO regülatörü ile mümkün olmayan yüksek yük akımları sağlayabilir.

Örnek bir mezhep listesi için aşağıya bakın.

Lütfen sigortaları eksik etmeyin. Bir kuruşluk cam tüpü bir telle değiştirmek, bir sigara trafosunu söndürmekten daha iyidir.
Transformatörün sekonder sargısından hemen sonra "yavaş" bir sigorta ("T" harfli - zaman) koymanızı tavsiye ederim. Sigorta, yükün nominal akımının yaklaşık iki katı için derecelendirilmelidir. Özellikle transformatör, cihazın farklı bileşenlerine güç sağlayan birkaç sekonder sargıya sahip olduğunda, şebeke kablosundaki sigortaya güvenmenizi kesinlikle tavsiye etmiyorum. Bu durumda, "dumanlı" senaryo şu şekilde olabilir: bir ikincil aşırı yüklenmiş ve halihazırda sigara içiyor, örneğin cihazın kalan düğümlerinin kapatılması nedeniyle toplam tüketim normal aralıkta kalıyor.

Komple regülatör devresi

Umarım okumayı kolaylaştırmak için yeniden çizilmiştir.

Prototipimden bir mezhep örneği:

• R1, R6 = 2,2 kOhm
• R2, R3 = 470 Ohm
• R4 = 0,22 ohm 3W
• R5 = 12 kOhm
• R7 = 2,2 kΩ çoklu dönüş
• C5 = 10 nF seramik
• VT1 = IRFZ40
• VT2 = 2N2222
• VD9 = 1N5244B (14V zener diyot)

Test yapmak!

Ses yükselticilerinde hata ayıklarken birden fazla kez bana yardımcı olan harika bir cihazın resmi. Bu sefer onun yardımıyla 12.6V 2A için tasarlanmış "varillerimi" stabilize bir çıkışta test ettim. Akım sınırlayıcı yaklaşık 2,5 A olarak ayarlanmıştır.

Fikrin daha da geliştirilmesi

1. Yumuşak başlatma ile birleştirilmiş harici anahtarlama kontrolü;
2. Isı ayarlı fan;
3. Termal sigorta;
4. Kendi kendine montaj için ayarlayın;
5. Programlanabilir kaynak...

Bu yüzden sık sık kontrol edin ve daha iyisi - haber bültenine abone olun 😉

Bu yazı , tarafından gönderildi. Yer imi ekle .

300-350 milyon avroya mal olacak Zelenograd Angstrem-T tesisinin bir sonraki hedefi 65 nanometre. Vedomosti'nin bu hafta fabrikanın Yönetim Kurulu Başkanı Leonid Reiman'a atıfta bulunarak, işletmenin üretim teknolojilerinin modernizasyonu için Vnesheconombank'a (VEB) yumuşak bir kredi başvurusunda bulunduğunu bildirdi. Şimdi Angstrem-T, 90 nm topolojiye sahip çip üretimi için bir hat başlatmaya hazırlanıyor. Satın alınan bir önceki VEB kredisinin ödemeleri 2017 yılı ortalarında başlayacaktır.

Pekin Wall Street'i çökertti

Önemli ABD endeksleri Yeni Yılın ilk günlerini rekor düşüşle kutlarken, milyarder George Soros şimdiden dünyanın 2008 krizinin tekrarını beklediği konusunda uyardı.

60 $'lık ilk Rus tüketici işlemcisi Baikal-T1 seri üretime girdi

Baykal Elektronik şirketi, 2016 yılının başında, yaklaşık 60 $ değerindeki Rus Baykal-T1 işlemcisini endüstriyel üretime sokmayı vaat ediyor. Piyasa katılımcıları, bu talebin devlet tarafından yaratılması durumunda cihazların talep göreceğini söylüyor.

MTS ve Ericsson, Rusya'da 5G'yi ortaklaşa geliştirecek ve uygulayacak

PJSC "Mobile TeleSystems" ve Ericsson, Rusya'da 5G teknolojisinin geliştirilmesi ve uygulanmasında işbirliği konusunda anlaşmalar imzaladı. 2018 Dünya Kupası da dahil olmak üzere pilot projelerde MTS, İsveçli satıcının gelişmelerini test etmeyi planlıyor. Gelecek yılın başında operatör, beşinci nesil mobil iletişim için teknik gereksinimlerin oluşturulması konusunda Telekom ve Kitle İletişim Bakanlığı ile bir diyalog başlatacak.

Sergey Chemezov: Rostec şimdiden dünyanın en büyük on mühendislik şirketinden biri

Rostec'in başkanı Sergey Chemezov, RBC ile yaptığı bir röportajda yakıcı soruları yanıtladı: Platon sistemi, AVTOVAZ'ın sorunları ve beklentileri, Devlet Şirketi'nin ilaç sektöründeki çıkarları hakkında, yaptırım baskısı altında uluslararası işbirliği hakkında konuştu, ithalat zor zamanlarda ikame, yeniden yapılanma, gelişme stratejileri ve yeni fırsatlar.

Rostec "korunuyor" ve Samsung ile General Electric'in defnelerine tecavüz ediyor

Rostec Denetim Kurulu, "2025'e Kadar Geliştirme Stratejisini" onayladı. Ana görevler, yüksek teknolojili sivil ürünlerin payını artırmak ve önemli finansal göstergelerde General Electric ve Samsung'u yakalamaktır.