Регульований компенсаційний стабілізатор напруги (стр. 2 из 6)
Варто мати на увазі, що відомості про потужність, що розсіюється, при роботі мікросхеми з тепловиводом у паспортах приладів звичайно не вказують, тому в таблицях 1 і 2 дані деякі усереднені її значення, отримані з графіків, які є в документації. Відзначимо також, що мікросхеми однієї серії, але на різні значення напруги, по потужності, що розсіюється, можуть відрізнятися.
Ряд мікросхем, виготовлених у далекому і ближньому зарубіжжі, мають маркірування, що не відповідає російській стандартизованій системі. Так, перед позначенням стабілізаторів груп 78, 79, 78L, 79L, 78M, 79M, перерахованих у таблиці, у дійсності можуть бути присутніми одна або дві букви, що кодують, як правило, фірму-виробника. За зазначеними у таблиці позначеннями також можуть бути букви і цифри, що вказують на ті або інші конструктивні або експлуатаційні особливості мікросхеми. Деякі типи вітчизняних стабілізаторів мають оригінальну цифрову нумерацію виводів (вона показана на рисунку 1 у дужках). Це відбулося від того, що спочатку мікросхеми цих серій випускали в "мікросхемних" корпусах зі стандартизованою нумерацією виводів. Після того, як було налагоджене виробництво в "транзисторних" корпусах, нумерація виводів збереглася.
Таблиця 1 – Перелік мікросхем лінійних стабілізаторів напруги
| Мікросхеми | Вихідна напруга, В | Макс. струм навантаження, А | Макс. потужність, що розс., Вт | Регулюючий елемент ввімкнений в коло | Корпус (рис.) |
 КР1157ЕН501А; КР1157ЕН501БКР1157ЕН601А; КР1157ЕН601БКР1157ЕН801А; КР1157ЕН801БКР1157ЕН901А; КР1157ЕН901БКР1157ЕН1201А; КР1157ЕН1201БКР1157ЕН1501А; КР1157ЕН1501БКР1157ЕН1801А; КР1157ЕН1801БКР1157ЕН2401А; КР1157ЕН2401Б | 568912151824 | 0,1 | 0,5 | плюсове | КТ-26, (1,б) |
| КР1157ЕН502А; КР1157ЕН502БКР1157ЕН602А; КР1157ЕН602БКР1157ЕН802А; КР1157ЕН802БКР1157ЕН902А; КР1157ЕН902БКР1157ЕН1202А; КР1157ЕН1202БКР1157ЕН1502А; КР1157ЕН1502БКР1157ЕН1802А; КР1157ЕН1802БКР1157ЕН2402А; КР1157ЕН2402БКР1157ЕН2702А; КР1157ЕН2702Б | 56891215182427 | 0,1 | 0,5 | плюсове | КТ-26, (1,а) |
| КР1157ЕН5А; КР1157ЕН5БКР1157ЕН9А; КР1157ЕН9БКР1157ЕН12А; КР1157ЕН12БКР1157ЕН15А; КР1157ЕН15БКР1157ЕН18А; КР1157ЕН18БКР1157ЕН24А; КР1157ЕН24Б | 5912151824 | 0,1 | 0,5 | плюсове | КТ-27-2, (1,в) |
| КР1168ЕН5КР1168ЕН6КР1168ЕН8КР1168ЕН9КР1168ЕН12КР1168ЕН15 | 56891215 | 0,1 | 0,5 | мінусове | КТ-26 (1,б)(див. прим.1) |
| 78L0578L6278L8278L0978L1278L1578L1878L24 | 56,28,2912151824 | 0,1 | 0,5 | плюсове | ТО-92, (1,а) |
| 79L0579L0679L1279L1579L1879L24 | 5612151824 | 0,1 | 0,5 | мінусове | ТО-92чи КТ-26(1,б) |
| КР1157ЕН5В; КР1157ЕН5ГКР1157ЕН9В; КР1157ЕН9ГКР1157ЕН12В; КР1157ЕН12ГКР1157ЕН15В; КР1157ЕН15ГКР1157ЕН18В; КР1157ЕН18ГКР1157ЕН24В; КР1157ЕН24Г | 5912151824 | 0,25 | 1,3 | плюсове | КТ-27-2чи ТО-126(1,в) |
| 78M0578M0678М0878М1278М1578М1878М2078М24 | 5681215182024 | 0,5 | 7,5 | плюсове | ТО-202чи ТО-220(1,г) |
| 79М0579М0679М0879М1279М1579М2079М24 | 56812152024 | 0,5 | 7,5 | мінусове | ТО-220, (1,д) |
| КР142ЕН8ГКР142ЕН8ДКР142ЕН8ЕКР142ЕН9ГКР142ЕН9ДКР142ЕН9Е | 91215202427 | 1 | 10 | плюсове | КТ-28-2, (1,г) |
| КР142ЕН5ВКР142ЕН5ГКР142ЕН8АКР142ЕН8БКР142ЕН8ВКР142ЕН9АКР142ЕН9БКР142ЕН9В | 5691215202427 | 1,5 | 10 | плюсове | КТ-28-2, (1,г) |
| 780578067808788578097812781578187824 | 5688,5912151824 | 1,5 (див. прим.2) | 10 | плюсове | ТО-220, (1,г) |
| 79057906790879097912791579187924 | 568912151824 | 1,5 (див. прим.2) | 10 | мінусове | ТО-220, (1,д) |
| КР1162ЕН5А; КР1162ЕН5БКР1162ЕН6А; КР1162ЕН6БКР1162ЕН8А; КР1162ЕН8БКР1162ЕН9А; КР1162ЕН9БКР1162ЕН12А; КР1162ЕН12БКР1162ЕН15А; КР1162ЕН15БКР1162ЕН18А; КР1162ЕН18БКР1162ЕН24А; КР1162ЕН24Б | 568912151824 | 1,5 | 10 | мінусове | КТ-28-2, (1,д) |
| КР1179ЕН05КР1168ЕН06КР1179ЕН08КР1179ЕН12КР1179ЕН15КР1179ЕН24 | 568121524 | 1,5 | 10 | мінусове | ТО-220, (1,д) |
| КР1180ЕН5А; КР1180ЕН5БКР1180ЕН6А; КР1180ЕН6БКР1180ЕН8А; КР1180ЕН8БКР1180ЕН9А; КР1180ЕН9БКР1180ЕН12А; КР1180ЕН12БКР1180ЕН15А; КР1180ЕН15БКР1180ЕН18А; КР1180ЕН18БКР1180ЕН24А; КР1180ЕН24Б | 568912151824 | 1,5 | 10 | плюсове | КТ-28-2, (1,г) |
| КР142ЕН5АКР142ЕН5Б | 56 | 2 | 10 | плюсове | КТ-28-2, (1,г) |
прим.1: Була випущена дослідна партія з цоколівкой, що відповідає рис. 1,а.
прим.2: Випускають також різновиди на струм навантаження до 1 А.
Типова схема включення мікросхемних стабілізаторів на фіксовану вихідну напругу показана на рисунку 2,а і б.
Рисунок 2 – Типова схема включення мікросхемних стабілізаторів
Для всіх мікросхем ємність вхідного конденсатора С1 повинна бути не менш 2,2 мкФ для керамічних або оксидних танталових і не менш 10 мкФ - для алюмінієвих оксидних конденсаторів, а вихідного конденсатора С2 - не менш 1 і 10 мкФ відповідно. Деякі мікросхеми допускають і меншу ємність, але зазначені значення гарантують усталену роботу будь-яких стабілізаторів. Роль вхідного може виконувати конденсатор фільтра, що згладжує, якщо він розташований не далі 70 мм від корпуса мікросхеми.
Якщо потрібно нестандартне значення стабілізованої вихідної напруги або плавне його регулювання, зручно використовувати спеціалізовані регульовані мікросхемні стабілізатори, що підтримують напругу 1,25 В між виходом і керуючим виводом. Їхній перелік представлений у таблиці 2, а типова схема включення для стабілізаторів з регулюючим елементом у плюсовому проводі - на рисунку 3.
Рисунок 3 – Типова схема включення стабілізаторів з регулюючим елементом у плюсовому проводі
Резистори R1 і R2 утворюють зовнішній регульований подільник напруги, що входить у ланцюг установки рівня вихідної напруги Uвих, рівної Uвих=1,25(1+R2/R1)+Iпот.R2, де Iпот=50...100 мкА - власний споживаний струм мікросхеми. Число 1,25 у цій формулі - це згадана вище напруга між виходом і керуючим виводом, що підтримує стабілізатор у робочому режимі.
На відміну від стабілізаторів на фіксовану вихідну напругу, регульовані без навантаження не працюють. Мінімальне значення вихідного струму малопотужних регульованих стабілізаторів дорівнює 2,5...5 мА і 5...10 мА - потужних. Навантаженням служить резистивний подільник напруги R1R2 на рисунку 3. За цією схемою можна включати і стабілізатори з фіксованою вихідною напругою. Однак, споживаний ними струм більший (2...4 мА) і він менш стабільний при зміні вихідного струму і вхідної напруги. З цих причин максимально можливого коефіцієнта стабілізації досягти не вдасться.
Таблиця 2 – Перелік спеціалізованих мікросхемних стабілізаторів
| Мікросхеми | Вихідна напруга, В | Макс. струм навантаження, А | Макс. потужність, що розс., Вт | Регулюючий елемент ввімкнутий в коло | Корпус (рис.) |
| КР1157ЕН1 | 1,2...37 | 0,1 | 0,6 | плюсове | КТ-26, (1,е) |
| КР1168ЕН1 | 1,3...37 | 0,1 | 0,5 | мінусове | КТ-26, (1,е) |
| LM317L | 1,2...37 | 0,1 | 0,625 | плюсове | ТО-92, (1,е) |
| LM337LZ | 1,2...37 | 0,1 | 0,625 | мінусове | ТО-92, (1,е) |
| КР142ЕН12Б | 1,2...37 | 1 | 10 | плюсове | КТ-28-2, (1,ж) |
| КР142ЕН12А | 1,2...37 | 1,5 | 10 | плюсове | КТ-28-2, (1,ж) |
| КР142ЕН18А | 1,3...26,5 | 1 | 10 | мінусове | КТ-28-2, (1,и) |
| КР142ЕН18Б | 1,3...26,5 | 1,5 | 10 | мінусове | КТ-28-2, (1,и) |
| LM317T | 1,2...37 | 1,5 | 15 | плюсове | ТО-220, (1,ж) |
| LM337Т | 1,2...37 | 1,5 | 15 | мінусове | ТО-220, (1,и) |
Для зниження рівня пульсацій на виході, особливо при більшій вихідній напрузі, рекомендується включати згладжуючий конденсатор С3 ємністю 10 мкФ і більше. До конденсаторів С1 і С2 вимоги такі ж, як і до відповідних конденсаторів фіксованих стабілізаторів.
Якщо стабілізатор працює при максимальній вихідній напрузі, то при випадковому замиканні вхідного ланцюга або відключенні джерела живлення мікросхема виявляється під великою зворотньою напругою з боку навантаження і може бути виведена з ладу. Для захисту мікросхеми по виходу в таких ситуаціях паралельно їй включають захисний діод VD1.
Інший захисний діод - VD2 - захищає мікросхему з боку зарядженого конденсатора С3. Діод швидко розряджає цей конденсатор при аварійному замиканні вихідного або вхідного ланцюга стабілізатора.
Усе сказане служить тільки для попереднього вибору стабілізатора, перед проектуванням блоку живлення варто ознайомитися з повними довідковими характеристиками, хоча б для того, щоб точно знати, яка максимально допустима вхідна напруга, чи достатня стабільність вихідної напруги при зміні вхідної напруги, струму навантаження або температури. Можна виразити впевненість, що перераховані мікросхеми знаходяться на технічному рівні, достатньому для рішення більшості задач радіоаматорської практики.
Помітний недолік в описаних стабілізаторів один - досить велика мінімально необхідна напруга між входом і виходом - 2...3 В, однак він з лишком окупається простотою застосування і низькою ціною мікросхем.
1.2 Інтегральні стабілізатори напруги широкого використання
Вузли живлення, очевидно, є найбільш розповсюдженими пристроями радіоелектронної апаратури. Крім трансформаторів з діодними мостами й ємностями або батарейок (акумуляторів) вони містять стабілізатори напруги. Найбільш розповсюдженими з останніх являються лінійні стабілізатори, у яких регульований елемент включений паралельно або послідовно з навантаженням і в залежності від вхідної напруги і споживаного навантаженням струму зменшує або збільшує свій опір, зберігаючи постійною напругу на виході.
Ще років 15 назад стабілізатори напруги виконувалися винятково на дискретних компонентах. У їхній склад, у залежності від вимог до стабілізатора, входило від одного до декількох десятків елементів. Монтаж і налагодження такого пристрою були досить трудомісткими. Та й надійність їх залишала бажати кращого. Не дивно, що в міру розвитку технології розробники мікросхем постаралися упакувати усередину відповідної мікросхеми якщо не всі необхідні для створення стабілізатора елементи, то їх більшість.