назад


Регулируем стабилизатор на ток Красимир Клисарски
Радио телевизия електроника 2001/4/22,23


Триизводните стабилизатори за фиксирано напрежение широко се използват в радиолюбителските и промишлените схеми. Поради малкия брой външни градивни елементи надеждността на подобно захранване се определя от правилния избор на типа на интегралната схема и от доброто охлаждане. Най – разпространени са сериите 78хх и 79хх, които се произвеждат в широка номенклатурна гама: 5, 6, 8, 9, 12, 15, 18 и 24 V.

Всеки стабилизатор на напрежение може да се свърже в схема на генератор на фиксиран ток, като за това е необходим само един резистор. Елементарна схема на регулируем стабилизатор на ток, изграден с триизводен стабилизатор на фиксирано напрежение, е показана на фиг. 1. Макар и проста, тази схема има съществен недостатък при широк обхват на регулиране и изходен ток, близък до максималния изходен ток на чипа. Ало със 7805 се изработи стабилизатор на ток с възможност за регулиране 0,05 – 1 А, потенциометърът трябва да има мощност 100 W, което е неприемливо. Този проблем отпада, ако се използват LM117 (LM137) и мофифицирано свързване, описано в [1].
На фиг. 2 е показана схема на регулируем стабилизатор на ток в обхвата 0,3 – 0,85 А, в който се използва маломощен потенциометър при незначително усложняване на схемното решение. Схемата има съществено предимство – генерираният ток не тече през регулиращия потенциометър. Използва се стабилизатор на фиксирано напрежение 7805 в метален корпус ТО-3. Ако управляващият електрод на регулатора е директно свързан към резистора R5, генерираният фиксиран ток ще има големина:

I = Io + Uоп DA2/R5, (1)

Където Uоп DA2 е фиксираната стойност на стабилизираното напрежение на триизвофния стабилизатор (в случая U оп DA2 = 5 V), а Io – токът през управляващия електрод на интегралния регулатор. Той е в границите 0,006 – 0,010 А и има типична стойност 0,008 А.
Последователно във веригата на управляващия електрод на DА2 е свързан транзисторен аналог на ценеров диод, реализиран с елементите R1, R2, RP3, R4, C2, VT1 и VT2. Напрежението му на стабилизация Uz може да се изменя с помощта на потенциометъра RP3 в обхвата 1 – 12 V (стойностите са ориентировъчни). Напрежението на стабилизация на новополучения стабилизатор може да се пресметне по формулата:

Uст = Uоп DA2 + Uz (2)

Напрежението на стабилизация на транзисторния аналог на ценеров диод има стойност:

Uz = 0,65*((R2 + RP3)/R1 + 1) (V, Om) (3)

Големината на стабилизирания ток се определя от:

I = Io + Uст/R5 (A, V, Om) (4)

Стабилизаторът е предназначен за работа с товари с малко съпротивление. Схемата има добри електрически параметри. Генерираният ток почти не се променя при изменение на съпротивлението на товара (табл. 1).

Трансформаторът е стандартен Ш – образен с размери на ядрото 24 х 30 mm. Първичната намотка има 1440 навивки от проводник ПЕЛ с диаметър 0,28 mm. Вторичната намотка съдържа 114 навивки ПЕЛ 0,74 mm. DA1 е малогабаритен мостов изправител (Грец) на Siemens тип B1280S1. Издържа номинален ток 1 А. Вместо него може да се използва българската ИС B2M1/2 или подобна. За намаляване на диференциалното съпротивление на аналога на ценеров диод са използвани транзистори със сравнително голям коефициент на предаване по ток. Кондензаторът С2 предотвратява опасността от самовъзбуждане и допълнително филтрира напрежението на стабилизация. За подобряване на стабилността на схемата, изводите на градивните елементи на ценеровия диод трябва да са с минимална дължина.
Възможно е изходният ток да се намали и фиксира на 0,25 А, ако с ключ се свържат накъсо изводите на транзисторния аналог на ценеров диод.
С резистора R5 се задава грубо обхватът на генерирания ток. Ако той е фиксиран, с R2 се задава минималната стойност на генерирания ток. Въпреки това не е желателно съпротивлението му да се намалява повече от указаната стойност. Обхватът на регулиране се настройва плавно с RP3. В конкретния случай не се използва около 1/5 от обхвата на потенциометъра.
Температурният коефициент на стабилизирания ток се влияе от температурния коефициент на стабилизираното напрежение на транзисторния аналог на ценеров диод. При необходимост обаче той може значително да се намали, ако последователно на R1 се включи компенсиращ германиев диод. По този начин параметрите на транзисторния аналог ще се доближат до тези на температурно стабилизиран силициев ценеров диод.
За радиатор на интегралния регулатор DA2 се използва стандартна алуминиева радиаторна шина 60 х 20 mm с дължина 60 mm. Радиаторът трябва да се изолира от масата на стабилизатора.
Схемата е функционално работоспособна и с други триизводни стабилизатори от серията 78хх след оразмеряване на токозахранването.
ЛИТЕРАТУРА
1. Клисарски, К. Регулируем стабилизатор на ток. – Радио, телевизия, електроника, 1995, N 12, с. 20.
2. Фирмена литература на NSC (САЩ), Linear applications handbook, 1980, с. AN 42 – 5.
3. Фирмен каталог на Tesla (Чехия), Аналоговые интегральные микросхемы, 1987,
с. 42.


Стабилизатор на напрежение 5 V/4 A Александър Савов
Радио телевизия електроника 1989/11/стр. 17


Обикновено към един токоизправител от този вид се поставят следните изисквания:
1. Защита от късо съединение и прегряване.
2. Превключваемо токово ограничаване.
3. Изходен ток около 4 А.
4. Регулиране на изходното напрежение в границите +/- 20%.

Тези изисквания могат да се изпълнят с интегралния стабилизатор L200. На фиг. 1 са дадени основната схема на свързване и най – важните указания за изчисляване на стабилизатора.

За получаване на по – голям изходен ток могат да се използват два стабилизатора L200, свързани паралелно, но за нормалната работа на такава схема са необходими някои специфични схемни решения. Например без специални мерки поради толерансите на елементите токът ще „поеме”
само едната от интегралните схеми, докато се задейства нейното токово ограничение. Едва тогава (напр. при 2 А) втората интегрална схема ще започне да осигурява допълнителен ток, ако това се наложи. Следователно интегралните стабилизатори не се натоварват еднакво.
За изравняване на толерансите на изходното напрежение, вторият стабилизатор L200 се настройва с тример – 

потенциометъра (фиг. 2), така, че разликата да бъде по възможност най – малка – най – много няколко миливолта.
Практическата схема на стабилизирания токоизправител е показана на фиг. 3. За предотвратяване на самовъзбуждане на входа и изхода на всяка L200 е включен по един кондензатор 0,22 мкF. Стойността на тока, при който започва

ограничението, се превключва с ключа S2. За настройка на изходното напрежение тук резисторът R2 от фиг. 1 и 2 е ен на един постоянен резистор и един потенциометър. Посочената стойност на С2 е минимална при изходен ток 4 А. По сигурно би било тя да е 10 000 мкF.
Двата интегрални стабилизатора могат без изолация да се монтират върху капака на уреда, като предварително се премахне боята.


Преобразувател 6-12 V
Радио телевизия електроника 1989/3/стр. 30


По пътищата все още се движат много автомобили, снабдени с акумулатори за 6 V (1989г). При тях включването на автомобилно радио, изискващо захранване 12 V винаги е проблем. Предложената схема на преобразувател ще ви помогне да го решите.

Както се вижда от фиг. 1, схемата не се нуждае от традиционния трансформатор и е съставена от два мощни нискочестотни операционни усилвателя. Първият операционен усилвател ИС1 е включен като астабилен мултивибратор с честота, определена от С3. На празен ход честотата е около 4 кHz, а при включен товар тя се повишава до около 6 кHz. Изходният сигнал на втория операционен усилвател ИС2 е индентичен с този на генератора ИС1, но е с обърната фаза.
Ако изходът на ИС1 е с нисък потенциал, кондензаторът С4 се зарежда през VD1 до стойността на захранващото напрежение. В другото състояние на мултивибратора ИС1 изходът му е с висок потенциал, като това напрежение се сумира с напрежението върху С4. В резултат диодът VD1 се запушва и кондензаторът С5 се зарежда през VD2 до почти два пъти стойността на захранващото напрежение. Поради противофазното управляние на ИС2 отрицателният електрод на С5 и в този момент е свързан през прехода на ИС2 към маса.
При следващото преобръщане на мултивибратора, изходът на ИС1 приема отново нисък потенциал, а изходът на ИС2 – висок потенциал.
Така от една страна, С4 се дозарежда, а от друга страна – напрежението на С5 се повишава със стойността на положителното напрежение в изхода на ИС2.
Кондензаторът С5 „предава” по – нататък напрежението си през VD3 на изходния кондензатор С7. В крайна сметка теоретически схемата утроява захранващото напрежение. На практика обаче върху С7 се получава по – ниско напрежение, стойността на което силно зависи от натоварването. Практическите измервания показаха, че схемата преобразува 7,2 V (напрежението на зареден 6 волтов акумулатор) на около 18 V (върху С7) на празен ход. При натоварване с ток 750 mA, това напрежение спада на 12 V. Всичко това е достатъчно за захранване на едно авторадио.
За да се избегне недопустимо нарастване на захранващото напрежение при минимално натоварване, към преобразувателя е включено ограничително стъпало с ценеровия диод VD4 и два транзистора, свързани в схема Дарлингтон. Това стъпало ограничава максималното изходно напрежение на около 14,2 V. Същевременно кондензаторът С8 заедно с Дарлингтоновото стъпало намалява пулсациите на изходното напрежение до стойност под 50 mV при пълно натоварване. На практика не се забелязва влияние на преобразувателя върху приемането на сигнали.

На фиг. 2 е показан графичният оригинал на печатната платка за преобразувателя. Необходимо е двете интегрални схеми и транзисторът VT1 да се закрепят върху подходящи охлаждащи радиатори. Ако С4, С5 и С7 са с капацитет 2200 мкF, изходният ток може да се повиши около 100 mA.


Постояннотоков преобразувател на напрежение
Млад Конструктор 1984/8/стр. 10,11


В практиката на любителите на електрониката често се налага използване на два симетрични напрежения в устройство, в което има само един захранващ източник. Този въпрос може да се реши с показаната схема.

Принципът и на действие е следният. Транзисторите Т1 и Т2 работят в режим на автогенератор на правоъгълни импулси (мултижибратор). Транзисторът Т3, включен в режим на емитерен повторител, позволява нормалното функциониране на мултивибратора. Когато Т3 е запушен, транзисторът Т5 се отпушва от тока, протекъл през резистора R5 и през емитерния повторител на транзистора. Когато Т5 е отпушен, се зарежда кондензаторът С3. Когато мултижибраторът превключи, транзисторът Т3 се отпушва. Транзисторът Т5 се запушва, а се насища Т4. От тока, протекъл през Т4, се зарежда кондензаторът С4. Диодите Д1 и Д2 не позволяват на кондензаторите да се разреждат през отпушените транзистори.
Схемата може да работи с напрежение 30 V с така подбраните елементи. Тя може да се използва и за по – високо напрежение, ако се включат подходящи транзистори и кондензатори. В този случай транзисторите трябва да се монтират върху охладители.
Освен две симетрични напрежения спрямо обща маса, от схемата може да се получи и удвоено напрежение спрямо входното. Неговата полярност зависи от това кой извод е използван като обща шина. Максималният консумиран ток от схемата зависи от изходното напрежение. Подобен преобразувател бе публикуван в кн. 10/1983 г. Схемата, която ви представяме сега, позволява получаване на значително по – голяма изходна мощност. При 24 V захранване, двете изходни напрежения са съответно +22,75 V и -22,5 V, а максималният изходен ток е по 320 mA от всеки изход на преобразувателя.


Регулируем стабилизатор на ток Красимир Клисарски
Радио телевизия електроника 2001/2/стр. 28


Триизводните стабилизатори на фиксирано напрежение намират широко приложение в радиолюбителската практика. Те лесно могат да бъдат свързани в схема на стабилизатор на ток, като за това е необходим само един резистор. За получаване на регулируем стабилизатор се използва потенциометър със значителна мощност защото през него тече токът през товара. Такава схемотехника е приемлива само в случай, че с триизводен стабилизатор е изграден стабилизатор с малък изходен ток.
Стабилизаторите на ток работят с токоограничаване. Схемата всъщност представлява двуполюсник, свързан между източника и товара. При стойности на изходния ток, по – големи от тази на стабилизирания, вътрешното съпротивление на двуполюсника нараства, ограничавайки протичащия изходен ток.
За да не тече изходния ток през регулиращия потенциометър, се използва нетипично свързване на регулируем триизводен стабилизатор (LM317, LM337), както е описано в [1]. Използването на такава схемотехника в комбинация с триизводен стабилизатор за фиксирано напрежение представлява определен интерес.

На фиг. 1 е показано схемно решение на регулируем стабилизатор за ток в обхвата 550 – 1050 mA, изграден с триизводен стабилизатор за фиксирано напрежение тип 7805. За разлика от класическото схемно решение тук е добавен резисторният делител R2 – RP1,
свързан паралелно на R1. Управляващият електрод на DA2 е свързан с плъзгача на RP1, с което се осигурява възможност за изменение на генерирания ток.
Трансформаторът е Ш – образен с размери на ядрото 24 х 30 mm. Първичната намотка има 1440 навивки от проводник ПЕЛ 0,28. Вторичната съдържа 111 нав. ПЕЛ 0,70. Вторичното напрежение се изправя двуполупериодно от българска схема Грец в интегрално изпълнение. Нейните изводи са изолирани от корпуса и това позволява тя да се монтира директно върху радиатора на DA2. Големината на генерирания ток се задава грубо с резистора R1.
Използван е триизводен стабилизатор в метален корпус ТО-3. Типичната стойност на фиксираното напрежение Uxx е 5,05 V.
Неговият производствен толеранс е 4,8 – 5,2 V. Ориентировъчно минималната стойност на генерирания ток може да се пресметне по формулата:

I = Uxx*(R1 + R2 +RP1)/(R1*R2 + RP1))

В нея не се взема предвид големината на управляващия ток на DA2, която има типична стойност 5 mA. Обхватът на регулиране зависи от отншението

RP1/(R2 + RP1)

Но при нарастването му към единица параметрите на схемата се влошават. Схемата има добра стабилност на изходния ток.

Това може да се види в табл. 1 за различни товарни резистори. С „-„ е означена областта, в която параметрите на схемата се влошават поради недостиг на входно напрежение.
DA1 и DA2 са монтирани на общ радиатор, който е

изолиран от маса. За такъв се използва отрязък от стандартна алуминиева радиаторна шина 60 х 20 mm с дължина 75 mm. Устройството не се нуждае от печатна платка и пасивните елементи се свързват директно към изводите на DA1 и DA2.
Ako е необходимо, обхватът на регулиране може да бъде стеснен чрез намаляване на съпротивлението на регулиращия потенциометър RP1. За да запази схемното решение добрите си параметри, съпротивлението на групата R2 – RP1 не бива да надхвърли 200 Om.
Схемата лесно може да се преоразмери за който и да е стабилизатор от серията 78хх, а след корекция в захранването – и за 79хх.
Схемното решение може да намери широко приложение.
ЛИТЕРАТУРА
1. Клисарски, К. Регулируем стабилизатор на ток. – Радио, телевизия, електроника, 1995, N 12, с. 20.
2. Фирмена литература на NSC (САЩ) LINEAR DATABOOK 1982, с. 1-58.
3. Щренг, К. Справочник по полупроводникови прибори и интегрални схеми – аналогови интегрални схеми. С., Техника, 1987, с. 245.


Индикатор за мрежово напрежение Албена Нотева
Радио телевизия електроника 1989/8/стр. 31,32

Често пъти мрежовото напрежение у дома е по – ниско от нормалното и ако включите някой уред с голяма консумация то ще падне още повече. А последиците от това в някои случаи могат да бъдат наистина неприятни – например при работа с компютър. За да си спестите неприятности, направете си индикатора, чиято схема е показана на фигурата – той ще ви предупреждава всеки път, когато нивото на мрежовото напрежение премине определени граници.
Принципът на действие на устройството е следният: от стабилизираното от интегралната схема D1 напрежение 15 V, чрез делителите R4- R5, R6 и R4, R5 – R6 се получават две опорни напрежения, определящи горната и долната граница, в която може да се изменя мрежовото напрежение. Те се подават съответно на неинвертиращия вход на OУ1 и на неинвертиращия вход на ОУ2 и се сравняват с измереното напрежение, получено от делителя R1 – R7. Ako то е по – голямо от горната граница, на изхода 7 на ОУ1 ще се получи лог. 0, а ако е по – малко от долната граница, лог. 0 ще се получи на изх. 1 на ОУ2. В първия случай ще свети червеният светодиод VD6, a във втория – VD7. Транзисторът VT1 е запушен и VD8 ще свети. В случай, че мрежовото напрежение е между зададените прагове, на двата изхода на ОУ1 и ОУ2 ще се получат лог. 1, през VD6 и DV7 няма да тече ток, транзисторът VT1 ще се отпуши и ще свети зеленият VD8.
Стойностите на праговите напрежения трябва да нагласите с потенциометъра RP1 (ако е необходимо, можете да използвате и мултиметър), така, че VD6 да свети при мрежово напрежение около240 V, a VD7 – при около 200 V.
Внимание! Индикаторът трябва да се постави непременно в подходяща, добре изолирана кутия, тъй като схемата е без траннсформатор и се захранва направо от мрежата.


Въпрос на радиолюбители от Русе: Какво представлява интегралната схема L200 и какво може да се направи с нея? Инж. М. Ботева Млад Конструктор 1988/2/стр. 29

Интегралната схема L200 е стабилизираща схема. На фиг. 1 е показан начинът на свързване на ИС L200 в схема на зарядно устройство за оловни акумулаторни батерии 6 V. С потенциометъра R6 се установява стойността на изходното напрежение от стабилизатора (установяването може да стане и при невключен акумулатор). Паралелно включените резистори R1 и R2 определят прага на задействане на защитата, която се задейства, когато върху тези резистори се получи пад на напрежение 0,45 V. С включване на паралелни на тези резистори, този праг може да се изменя.

Целият зареден ток тече през тези резистори, поради което и тяхната мощност трябва да съответства на това. Въпреки, че интегралната схема има термозащита, един охлаждащ радиатор никога не е излишен. Схемата е защитена също така и от късо съединение в изхода в изхода и от размяна на поляритета. Таблица 1 дава за различните случаи съответни

резултати. В таблица 2 са посочени подходящи елементи за различните видове акумулаторни батерии. Интересното е, че 6 – волтовата батерия може да бъде заредена от 12 V акумулатор и това е посочено на схемата с прекъснати линии.



Устройство за самоизключване на захранването к.ф.н. инж. Борис Вичев
Радио телевизия електроника 1985/10/стр.26, 27


Често пъти работата с преносими измервателни или контролни уреди с вградено захранване крие опасност от бързо разреждане на сухите или акумулаторните захранващи елементи поради оставянето на уредите във включено състояние. Някои непредвидими обстоятелства в дейността на оператора, известната разсеяност или отвличане на вниманието му могат да причинят предварително изтощаване на захранващите източници независимо от наличието на сигнални лампи или светодиодни индикатори.

Устройството, схемата на което е показано на фиг. 1 би могло да се монтира в непосредствена близост до ключа S на апарат с консумация, по – малка от 0,25 А. То се състои от два транзисторни ключа VT1 и VT2, свързани помежду си с резистора R4 и светодиода VD, kaто към входа на транзистора VT1 е съединена времезадаващата верига R1, C1. Действието на схемата е следното: При включване на ключа S в горно положение, кондензаторът C1 е разреден и през транзистора VT1 протича базов ток, определен от съпротивлението на резистора R1 и захранващото напрежение. Този ток отпушва VT1, през неговия колектор, резистора R4 и светодиода VD протича базовият ток на регулиращия транзисторен ключ VT2, който се насища и осигурява напрежение върху консуматора Rт с 0,1 – 0,2 V по – ниско от захранващото напрежение. След около 80 – 100 s кондензаторът С1 се зарежда до стойност, при която базовият ток на транзистора VT1 не е в състояние да го поддържа наситен, токът през светодиода VD намалява, интензитетът му на светене отслабва, а колекторният потенциал на транзистора VT2, т.е. напрежението върху товара Rт постепенно спада до 0 V. При зареждане на кондензатора С1 до захранващото напрежение, токовете на всички вериги спадат до 0 А и консуматорът се оказва изключен от източника. Когато е необходимо повторно включване на уреда, достатъчно е да се превключи кратковременно ключът S в долно положение за разреждане на кондензатора С1 и да се включи отново в горно положение, при което процесът на заряд на С1 започва отначало и устройството остава включено за нов интервал от време. Схемата съчетава автоматичното изключване след определено закъснение със светлинна сигнализация за включеното състояние.
Времето на включване може да се регулира чрез изменение на времезадаващите елементи R1, C1. За получаване на по – големи времена при високи стойности на R1 и ниски на С1 вместо транзистора VT1 могат да се свържат два транзистора по схема Дарлингтон. Схемата за автостоп може да функционира и без светодиод, когато точките a и b от фиг. 1 са дадени накъсо. Когато съществува опасност от претоварване или късо съединение в консуматора, между точките с, d, и f могат да се включат допълнително транзисторът VT3 и резисторът R5, осигуряващи ограничение на тока на късо съединение при показаните стойности до 0,35 А.

Регулируем захранващ блок Красимир Рилчев
Радио телевизия електроника 1995/3/стр. 8


Схемното решение, показано на фиг. 1, има следните предимства:


- използва се една намотка на трансформатора за получаване на двуполярно захранване;
- наличие на регулируемо положително рамо, реализирано с интегрален стабилизатор 7805, за обхват 0 – 12 V.

Изправеното с диодите VD1 – VD4 и филтрирано с C1 напрежение служи за захранване на стабилизатора DA1. За да се получи отрицателно напрежение спрямо нулевата шина, се използват изправител, реализиран по схема Грец VD5 – VD8, и кондензаторите С2 и С3. Филтрирането на сигнала се извършва от кондензатора С4, а стабилизирането на напрежението -5V е от регулатора DA2. Toва опорно напрежение се използва от регулатора DA1 за регулиране от 0 V нагоре. Ако т. А на потенциометъра RP1 вместо към DA2 е свързана към маса, DA1 би регулирала напрежение от 5 до 12 V. За да се получи регулиране 0 – 12 V, на управляващия извод на DA1 се подава известно отрицателно напрежение, което води до компенсиране на положителното в изхода и.

Тример – потенциометърът RP2 служи за настройка на минималната стойност на регулируемото изходно напрежение. При положение, че плъзгачът на RP1 е в крайно долно (по схемата) положение и осигурява съпротивление = 0 Om, RP2 се завърта, докато, в изхода се получи напрежение 0 V. При недостатъчен обхват поради производствени толеранси на DA1 и DA2 стойността му може да се увеличи до 47 Om. Използван е многооборотен тример – потенциометър СП5-2 (ДЖ-3). Максималната стойност на регулируемото напрежение е около 12 V при крайно горно положение на плъзгача на RP1. Вторичната намотка на мрежовия трансформатор осигурява променливо напрежение 12 V и е изчислена за ток 0,9 А. Регулаторите са монтирани на алуминиеви пластинки с размери 700 х 30 х 2 mm.
ЛИТЕРАТУРА
1. PROFESSIONAL INTEGRATED CITCUITS THOMSON CSF 1978/79, p. 538.

 

Акумулаторен  адаптер Радио телевизия електроника 1989/11/стр.31

 

Стабилизиран източник на постоянен ток за измерване характеристиките на светодиоди и лазерни диоди  Йордан Илиев, Стоян Рабов Радио телевизия електроника 1988/9/стр. 27,28

 

Защита на изходите на група стабилизатори  Йордан Гронев Радио телевизия електроника 1990/1/стр.18-20

 

Безшумен стабилизатор  на напрежение   Методи Цаков  Радио телевизия електроника 2002/1/стр.25, 26

 


Материалите подготви за сайта:

Иван Парашкевов

e-mail: ivanparst@dir.bg

 

         главна страница       напред         горе