Нови интегрални схеми – стабилизатори, производство на ГДР (Статията
е публикувана през 1988г.) Радио телевизия електроника 1988/3/стр.32, 33
Гамата от интегрални схеми – стабилизатори, които се произвеждат през
последните години, е допълнена отскоро с новата версия В3170, В3171,
Б3370 и В3371, производство на ГДР. ИС В3170 дава на изхода си
стабилизирано регулируемо напрежение от 1,2 до 37 V при изходен ток до
1,5 А. При необходимост от по – високи напрежения може да се използва ИС
В3171V, която дава на изхода си стабилизирано напрежение до 57 V.
Интегралните стабилизатори от тази серия притежават следните по – важни
характеристики:
- консумиран ток – до 1,5 А;
- долна граница на изходното напрежение – 1,2 V;
- допустимо входно напрежение – 40 V за В3170V и В3370V, 60 V за В3171V
и В3371V;
- защита от късо съединение на изхода, от термично прегряване, от
недопустима разсейвана мощност;
- възможност от електронно изключване – до 1,2 на изхода.
ИС В3370V и В3371V са предназначени за отрицателни напрежения.
 |
Блоковата схема на стабилизаторите за положително напрежение В3170V и
В3171V е показана на фиг. 1, а тази на стабилизаторите за отрицателни
напрежения B3370V и В3371 – на фиг. 2. От тях се вижда, че и двата типа
съдържат: захранващ блок, източник на опорно напрежение, регулиращ
усилвател, блок на защитите и крайно стъпало. Прави впечатление, че
входовете и изходите на двата типа стабилизатори са разменени в изводите
си, което произтича от факта, че крайните стъпала са изградени с NPN –
транзистори и в стабилизаторите за положително напрежение изходното
напрежение се взема от емитерната верига, а при стабилизаторите за
отрицателно напрежение – от колекторната верига. И в двата случая извод
1 се използва за регулиране на изходното напрежение. Токът, който
протича през този извод, е от 50 до 100 мкА, а токът който протича между
изхода и входа за регулиране, трябва да е около 5 mA, koeто означава, че
резисторът R3 на фиг. 3 трябва да има съпротивление около 240 Оm,
отнесено спрямо минималното опорно напрежение Uoп. Посредством
регулиращия усилвател (фиг. 1 и 2) се нагласява базовият ток на крайните
стъпала по такъв начин, че регулируемото отклонение между изходното
напрежение и това за регулиране да е минимално. От фиг. 3 се вижда, че
минимално напрежение ще се получи тогава, когато изводът за регулиране е
съединен към маса. През регулиращия резистор R2 на фиг. 3 ще протича
както токът на опорния източник на напрежение (около 50 мкА), така и
токът през R1, получен от разликата между изходното напрежение и това на
регулиране, т.е. Uo – Uрег = U oп, който ток е около 100 пъти по – голям
от този през източника на опорно напрежение. В такъв случай токът през
опорния източник може да се пренебрегне и за изходното напрежение се
получава следният израз:
Uo = Uoп(1+R2/R1).
Действие на защитите
Крайното стъпало се блокира от схемите за защита, когато:
- изходният ток стане равен или по – голям от 2,2 А;
- разсейваната мощност стане по – голяма от допустимата на схемата;
- температурата на чипа надхвърли 160 С.
Стабилизаторите не са защитени в случая, когато на изхода има
кондензатор с капацитет, по – голям от 10 мкF, и входът се даде накъсо.
Тогава цялата енергия на кондензатора се връща към схемата и тя може да
дефектира. Подобно действие има и кондензатор, свързан между регулиращия
вход и масата с цел по – добро потискане на пулсациите.
За стабилната работа на тези стабилизатори е необходимо разликата между
входното и изходното напрежение да бъде поне 3 V.
Koрпус и характеристики
 |
Корпусът на интегралните схеми – стабилизатори е даден на фиг. 4 а в табл. 1 са показани изводите на отделните схеми и тяхното предназначение. Някои по – |
важни техни характеристики и параметри са показани на табл. 2.
 |
Приложения
Показаната на фиг. 5 схема представлява стабилизатор за положително
напрежение с възможност за регулиране на изходното напрежение.
Кондензаторът С3, който трябва да е с капацитет поне 0,1 мкF, трябва да
се постави съвсем близо до схемата и служи против самовъзбуждане при
малки товарни капацитети. Препоръчва се на това място да се постави
танталов кондензатор с капацитет 1 мкF или алуминиев електролитен
кондензатор с капацитет 22 мкF. Капацитетът на на кондензатора С1 на
входа подобрява стабилността на схемата, особено при по – дълги
проводници до изправителната част. Препоръчва се кондензаторът С2 да
бъде поставен дотогава, когато е необходимо подтискане на пулсациите, по
– голямо от 80 dB. Диодите D1 и D2 служат за защита на стабилизатора от
вредното влияние на енергията, натрупана в кондензаторите С3 и С2. На
фиг. 6 е показан стабилизатор, чието изходно напрежение може да се
превключи на 1,2 V след подаване на отпушващ сигнал на базата на
транзистора. От схемата, показана на фиг. 7, се вижда, че от един
стабилизатор посредством подаване на определен код на входовете на
транзисторите VT1 – VT4 могат да се получат различни напрежения на
изхода на изхода Uo. Големината на тези напрежения се определя от
съпротивлението на резисторите R3 – R6. Резисторът R2 определя
максималното изходно напрежение. Тази схема е особено подходяща при
изграждането на програматори за различни видове памети, както и за други
приложения, където е необходимо от един източник да се получат няколко
 |
стабилизирани напрежения. На фиг. 8 е показана възможността за
едновременно регулиране на няколко стабилизатора с една регулираща
верига, а на фиг. 9 – схема на регулирано токоограничение – генератор на
ток с възможност за регулиране. Една схема с минимална собствена
консумация на ток, осигуряваща консумиран ток, по – голям от 4 mA, е
показана на фиг. 10. На фиг. 11 е показан регулируем стабилизатор,
осигуряващ плавно изходно напрежение от 0 до 30 V. Характерно тук е
използването на прецизния източник на еталонно напрежение B589N, който
осигурява напрежение 1,2 V. На фиг. 12 е показана схемата на
стабилизатор за лабораторни цели, който освен това е много подходящ и за
любителско изпълнение.
Интегралните схеми – стабилизатори, производство на ГДР, са аналози на
тези на фирмата Fairchild, kakто следва:
В3170-LM317HV; B3171-LM317HVT; B3370-LM337T; B3371-LM337HV.
Двуполярен стабилизиран токоизправител без платка Красимир Клисарски
Радио телевизия електроника 1995/10/стр.8
 |
На фиг. 1 е показано просто схемно решение на двуполярен стабилизиран
токоизправител (ТЕС) за фиксирани напрежения +15, -15, -5 V и
регулируемо 0 – 13 V. Номиналният изходен ток за първите три е 1 А (пиков
1,4 А), а за последното – 0,9 А (пиков 1,2 А). Включването на
интегралните стабилизатори DA2, DA3 и DA5 е класическо. Известно е, че
регулирането на изходното напрежение на DA4 с резисторен делител води до
влошаване на стабилността му. Ролята на DA1 е двояка – осигурява
фиксирано изходно напрежение +15 V и стабилизира захранването на DA4. В
случая DA4 допълнително стабилизира и регулира Uизх 0-13 V. Изходните
напрежения за сериите 78хх и 79хх са фиксирани и са посочени в
каталожните им данни. Ако т. А на потенциометъра RP1 вместо към DA5 е
свързана към маса, DA4 би регулирала напрежение от 5 до 13 V. За да се
получи регулиране от 0 V нагоре, на управляващия извод на DA4 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 = 0 Om, RP2 се завърта до получаване на 0 V в изхода (измерената
практическа стойност е +12 mV). При недостатъчен обхват поради
производствени толеранси на DA4 и DA5 съпротивлението му може да се
увеличи до 100 Om. Използван е многооборотен тример-потенциометър тип
СП5-14 (СП5-22 или СП5-2). Максималната стойност на регулируемото
изходно напрежение е около 13 V при крайно горно положение на плъзгача
на RP1 по схемата.
За всички изходи действат защитите от претоварване по ток, от късо
съединение и топлинните защити на интегралните регулатори. Праговата
стойност на задействане на защитата по ток надвишава с повече от 30%
пиковия ток на съответния стабилизатор.
Ако изходните напрежения +15 и -15 V не са необходими, регулаторите DA2
и DA3 могат да отпаднат, но се влошават изходните параметри на
регулируемото напрежение (доближават се до тези при класическо
регулиране с резисторен делител).
Вторичната намотка на мрежовия трансформатор осигурява променливо
напрежение 2 х 15 V и е изчислена за ток 1,6 А. Стабилизаторът се
монтира на стандартен алуминиев радиаторен профил 60 х 20 с дължина 190
mm.
Интегралният изправител DA1 и регулаторът DA2 се монтират директно, а
останалите – посредством слюдени или порцеланови подложки за корпус
ТО-3. Монтажът е обемен. Всички маси са свързани в една точка.
Ако се повиши входното напрежение и DA2 се замени със 7824, максималната
стойност на регулируемото напрежение е 22 V при ток до 0,6 А.
Описаният универсален ТЕС е много подходящ за начинаещи радиолюбители,
електротехници и др., които искат за минимум време да реализират своите
идеи.
ЛИТЕРАТУРА
1. UNEAR APLICATIONS HANDBOOK – NATIONAL SEMICONDUCTOR 1980, с. AN181-3.
Стабилизатори на напрежение Н.с. инж. Радка Радулова, Н.с. инж.
Валентин Хаджидимитров Радио телевизия електроника 1992/1/стр. 6
В настоящата работа е представена схема на импулсни стабилизатори, които
се използват при по – голям консумиран ток.
 |
Схемата се състои от четири самостоятелни стабилизирани токоизправителя – по един за всяко изходно напрежение, където нулата на изхода на стабилизатора за – 12 V е свързана с нулата на изхода на стабилизатора за а +12 V и нулата на изхода на стабилизатора за +5 V – с тази за + 24 V.
 |
Схемата на стабилизатора за -12 V се състои от мостовия изправителен
блок V01, изглаждащия капацитивен филтър – кондензатори С01 и С02, и
интегралната схема DA01, която заедно с транзисторите VT01 и VT02,
дросела L01 и кондензатора C05 образува импулсен стабилизатор за
постоянно напрежение. VH01 е светлинен индикатор за наличие на изходно
напрежение (-12 V).
Схемата на стабилизатора за +12 V се състои от мостовия изправителен
блок V02, изглаждащия капацитивен филтър – кондензатори С05 и С07, и
интегралната схема DA02, която заедно с транзисторите VT03, VT04,
дросела L02 и кондензатора С09 образува импулсен стабилизатор за
постоянно напрежение. VH02 е светодиоден индикатор за наличие на изходно
напрежение (+12 V).
Схемата на стабилизатора за +5 V се състои от мостовия изправителен блок
V03, изглаждащия капацитивен филтър – кондензатори С10 и С11, и
интегралната схема DA3, която заедно с транзисторите VT05 и VT06,
дросела L03 и кондензатора C13 образува импулсен стабилизатор на
постоянно напрежение. VH03 е светлинен индикатор за наличие на изходно
напрежение (+ 5 V).
Схемата на стабилизатора за +24 V се състои от мостовия токоизправител,
образуван от диодите VD05, VD08, изглаждащия капацитивен филтър –
кондензатори С14, С15, и интегралната схема DA04, представляваща
стабилизатор за постоянно напрежение с фиксирана стойност +24 V. VH04 е
светкинен индикатор за наличие на изходно напрежение (+24 V).
При подаване на променливо напрежение 18 V, то се преобразува в
постоянно от изправителния блок V01. Пулсациите на постоянното
напрежение от изхода на изправителния блок се изглаждат от капацитивния
филтър (С01 и С02). Постоянното напрежение с изгладени пулсации през
транзисторите VT01 и VT02 и дросела L01 зарежда кондензатора С05.
Когато напрежението върху този кондензатор достигне стойността -12 V,
потенциалът на неинвертиращият вход – контакт 03 на интегралната схема
DA01, се изравнява с потенциала на инвертиращия вход – контакт 02, на
DA01, където е подадено опорно напрежение, взето от изхода на
интегралната схема за опорно напрежение – контакт 04 на DA01. По –
нататъшното незначително увеличение на напрежението върху кондензатора
С05 води до запушване на транзисторите VT01 и VT02. В резултат на това
спира напрежението на кондензатора С05 и напрежението върху него започва
да спада поради разреждането му през товара, включен в изхода на
стабилизатора. Когато това напрежение при спадането си достигне стойност
-12 V, по – нататък незначителното спадане довежда отново до отпушването
на транзисторите VT01 и VT02 и следователно до ново зареждане на
кондензатора С05, като непрекъснато се изменя от по – ниско до по –
високо ниво на стойността -12 V, koито нива са твърде близки. Затова
практически напрежението върху кондензатора се приема за константно
стабилизирано на стойност -12 V. В зависимост от положението на
подвижния контакт
На донастройващия резистор R02 изравняването на потенциалите на
инвертиращия и неинвертиращия вход на интегралната схема DA01 става при
различни стойности на напрежението върху кондензатора С05. При
определено положение на този контакт стойността на това напрежение е -12
V, т.е. стойността, автоматично поддържана по този начин.
Както при схемата за -12 V, променливото напрежение 18 V се преобразува
в постоянно от изправителния блок VD02, a пулсациите на постоянното
напрежение се изглаждат от кондензаторите С06 и С07. Постоянното
напрежение с изгладени пулсации през транзисторите VT03 и VT04 и дросела
L02 зарежда кондензатора С09. Когато напрежението върху този кондензатор
достигне стойността +12 V, потенциалът на инвертиращия вход – контакт 02
на интегралната схема DA02, се изравнява с потенциала на неинвертиращия
вход – контакт 03 на DA02, kъдето е подадена част от опорното напрежение,
взети от изхода за опорно напрежение – контакт 04 на интегралната схема
DA02, чрез делителя на напрежение, съставен от резисторите R12, R10,
R11. По – нататъшното незначително увеличение на напрежението върху
кондензатора С09 води до запушване на транзисторите VT03 и VT04, в
резултат на което спира зареждането на кондензатора С09 и напрежението
върху него започва да спада поради разреждането му през товара, включен
на изхода на стабилизатора. Когато това напрежение при спадането си
достигне стойността +12 V, по – нататъшното незначително спадане довежда
до отпушване на транзисторите VT03 и VT04 и следователно до ново
зареждане на кондензатора С09. И така както при стабилизатора за – 12 V,
напрежението върху кондензатора С09, което е изходно напрежение на
стабилизатора, практически е стабилизирано на стойността +12 V. Тук
настройката на стойността, която ще бъде поддържана от стабилизатора, се
извършва чрез установяване на положението на подвижния контакт на
донастройващия резистор R10, oткъдето се подава съответна част на
опорното напрежение на неинвертиращия вход на интегралната схема DA02.
Схемата на стабилизатора за +5 V е напълно аналогична на тази на
стабилизатора за +12 V и съответно действа по същия начин. Ролята на
VD02 тук се изпълнява от VD03, на VT03 и VT04 – от VT05 и VT06, на L02 –
от L03, на С09 от С13 и т.н. Настройката тик се извършва чрез
донастройващия резистор R21.
Променливото напрежение се преобразува в постоянно от мостовия
изправител, съставен от диодите VD05 и VD08, а пулсациите на постоянното
напрежение се изглаждат от кондензаторите С14 и С15.
Интегралната схема DA04, имаща свои вътрешни източници на опорно
напрежение и вътрешна обратна връзка от изхода към съответния вход на
вътрешен сравняващ усилвател, по същество е стабилизатор на фиксирано
положително постоянно напрежение +24 V.
Изводи:
При подаване на захранващи променливи напрежения с честота 50 Hz +/- Hz
18 V +10%, -15%, koнсумиран ток 3 А
10 V +10%, -15%, koнсумиран ток 4 А
-22 V +10%, -15%, koнсумиран ток 0,5 А
В изхода се получават стабилизирани напрежения съответно:
+/- 12 V +/-10%, товарен ток 2,5А
5 V +/-10%, товарен ток 3 А
24 V +/- 10%, товарен ток 0,3 А
 |
ЛИТЕРАТУРА
1. Robert, F. Coughin and Friedrick F. Driscoll – Operational amplifiers
and integratet circuits 1979 г.
2. Каталог Siemens 1985 г.
Програмируем токозахранващ блок Петьо
Йонков Радио телевизия електроника 1993/7/стр.12
 |
Регулируем стабилизиран токоизправител 4 – 20 V/2 A
Инж Сашо Савов
Радио телевизия електроника 1989/9/стр. 17, 18
Всяка лаборатория се нуждае от регулируем, стабилизиран токоизправител
подобен на предлагания тук.
Принцип на действие. За правилната работа на схемата е необходимо
изходното напрежение да се сравнява с дадено еталонно напрежение. Това
става с помощта на диференциален усилвател, изграден с транзисторите VT1
и VT2. Еталонното напрежение в базата на VT1, получено от интегралния
стабилизатор ИС, се сравнява с изходното напрежение посредством VT2, R6
и RP1.
 |
При спадане на изходното напрежение (при натоварване
на изхода), базовият ток на VT2 също спада. С това намалява и спадът на
напрежение върху колекторния резистор R2 на VT2. Базовото напрежение на
дарлингтоновото стъпало VT3, VT4 нараства, токът през VT4 също нараства,
така, че изходното напрежение отново се увеличава.
Поради това, че за сравняване чрез RP1 се взема само част от изходното
напрежение, с RP1 изходното напрежение може да се настройва между 4 и 20
V.
Tokooграничаващо стъпало. Върху резистора R9, през който тече изходния
ток, се получава спад на напрежение, пропорционален на тока. При
стойност на тока 2 А това напрежение става толкова високо, че
транзисторът VT5 започва да се отпушва. Вследствие на това, транзисторът
VT3 се запушва и от стабилизатора не може да се консумира ток, по –
голям от 2 А.
Ролята на интегралния стабилизатор се свежда до тази на обикновен
ценеров диод, но с много по – добра стабилизация на еталонното
напрежение. Трансформаторът трябва да може да осигури най – малко 2 А.
Ориентири при настройката могат да бъдат посочените на фиг. 1 контролни
напрежения. Елементите на стабилизатора се монтират върху печатната
платка с вида, показан на фиг. 2.
Преобразувател на напрежение 12V/~220V/100W По
материали на сп. „Le Haut Parleur”, N 1663/1980 г. Радио телевизия
електроника 1982/11/стр. 27
Много често се налага да бъдат включени малки електрически уреди на
места, където няма постоянно захранване. В тeзи случаи е удобно да се
използва акумулаторно захранване (например от кола), като необходимото
мрежово напрежение се осигури чрез преобразувател от постоянно в
променливо напрежение. Разбира се, такъв преобразувател е с неголяма
мощност – например до 100 VA, което не задоволява всичките нужди, но в
повечето случаи позволява да бъдат използвани най – масовите битови
уреди.
Преобразуване на постоянно в променливо напрежение се е използвало още
когато в колите са били поставяни лампови радиоприемници. Известни са
преобразувателите с реле-прекъсвачи, които поради ниската си надеждност
вече не се използват. Те бяха заменени с транзисторни преобразуватели,
при които ролята на реле-прекъсвач се поема от мощен транзистор,
задействан от нискочестотен генератор. Все пак при тях остава като
проблем възможността за прекъсване на голям ток (до няколко ампера),
преди той да протече през първичната намотка на съответния трансформатор.
В мощни преобразуватели се използват и тиристори, които също изпълняват
ролята на периодични прекъсвачи.
 |
На фиг. 1 е дадена схемата на електронен преобразувател. За токозахранване на отделните възли се използва стабилизатор с изходно напрежение 5 V и необходимия ток. Напрежението се индицира със светлинен индикатор. Честотата на импулсите, които трябва да се получат, се задава от местен генератор. В случая тя е 100 Hz, като от следващото стъпало се я на две и става 50 Hz. Следва двутактен усилвател на мощност, в чиито изход се включва трансформатор. От вторичната намотка на трансформатора се получава променливо напрежение 220 V при мощност около 100 VA. Практическата реализация на този принцип е дадена на схемата на фиг. 2.
 |
Генераторът е реализиран като мултивибратор с
интегралната схема SN74121. Към нея се включва тригерният делител на
честота със схема SN7474, oт чиито два изхода се задействат
транзисторните дефазиращи и усилващи групи. Включеният на изхода им
трансформатор не се различава от масовите трансформатори за
радиолюбителски цели, като трябва да се спазва отношение между броя на
навивките, отговарящо на първично напрежение 10 V и на вторично 220 V
при мощност 100 VА. Към вторичната намотка на трансформатора е свързан
прекъсвач за консуматора и индикаторна глимлампа с резистор.
Използваните елементи в схемата не са критични и могат да бъдат заменени
с подобни, намиращи се на разположение на конструктора.
Цялата конструкция може да бъде монтирана в подходяща кутия,
катоелектронните елементи бъдат закрепени (с изключение на мощните
транзистори и трансформатора) директно върху платка (фиг. 3). Мощните
транзистори се закрепват върху охладителни радиатори, които заедно с
трансформатора се монтират в кутията. От нея е достатъчно да бъдат
изведени букси за входното постоянно напрежение и за изходното
променливо напрежение.
Бележка на редакцията. Интегралната схема SN74121 може да се замени със
155АТ1 (СССР) или 74121PC (УНР). Интегралната схема SN7474 може да се
замени със 155ТМ2 (СССР) или 7474PC (УНР). Транзисторите ВС107, BD136 и
2N3055 се произвеждат от УНР със същото означение.
Материалите подготви за сайта:
Иван Парашкевов
e-mail: ivanparst@dir.bg