Hvordan få ikke-standard spenning. Kretser av enkle spenningsstabilisatorer Reduserer vekselspenning

Umiddelbart etter den første ferden i bil med familien min på sjøen, oppsto ideen om å lage en stasjonær installasjon av USB-uttak i bilen for lading mobile enheter. Forresten, nå har nye biler allerede begynt å bli utstyrt med 220V-omformere og følgelig 5V-uttak.

Jeg har aldri sett slike biler før.
Ja, hvis det er adaptere til salgs for mobile PC-er, er de laget for å lade én, maksimalt to enheter, forutsatt at den andre enheten ikke er så kraftig. Jeg har allerede 3 adaptere konstant tilkoblet i bilen min, men de er skjult under sikringsblokken.

Og passasjerer bruker en adapter som kobles til en kontakt i askebegeret, noe som ikke er veldig praktisk for meg, siden jeg hele tiden berører det når jeg skifter gir. Etter en dag med reise går passasjerer vanligvis tom for enheter og begynner å fikle med å lade mobiltelefonene sine. Du må til og med slå av navigatoren for å lade andres enhet.

Du kan gjøre det mange gjør, kjøpe en blokk med flere adaptere og en snørr av ledninger strekker seg gjennom hytta. Og så trenger du en enhet som produserer de nødvendige 5 volt og en effekt på 10 A. Mye? La oss anslå: 4 telefoner bruker omtrent 1 A hver, et nettbrett omtrent 2 A, en navigator mer enn 0,5 A, en videoopptaker også 0,5 A og en radardetektor omtrent 0,5 A. Og det er 7,5 A.

I prosessen ble det satt sammen 3 omformere, men ikke en kunne tåle 3 A på lang tid. En tok faktisk fyr.

Bare denne ordningen fungerte normalt.

DC/DC-omformerkrets på MC34063

Enhetsbrett

monterings tegning

Ja, styret mitt er langt fra ideelt, muligheten til å installere et brett kan sammenlignes med talent. Poleviken med dioden var plassert slik at du kunne feste nesten hvilken som helst radiator, noe som gjorde brettet litt lengre, og festene var allerede på plass. Jeg tilpasset ikke styret spesifikt til saken på grunn av mangel på en. Alle delene ble funnet i den først åpnede datamaskinens strømforsyning.

Slik lager du enheten du trenger:

1. Keramisk kondensator C1 470 pF (1 stk)
2. Elektrolytisk kondensator C3, C5, C6 1000 μF, 16V (3 stk)
3. Elektrolytisk kondensator C2 100 μF, 16V (1 stk)
4. Elektrolytisk kondensator C4 470 uF, 25V bedre enn 50V (1 stk)
5. Induktorer DR1, DR2 dumbbell type (2 stk)
6. Pulstransformator DR3 ring (1 stk)
7. Stump-type induktans DR4 (1 stk)
8. Skru terminalblokk J1 (1 stk)
9. Motstand R1 1,2 kOhm (1 stk)
10. Motstand R2 3,6 kOhm (1 stk)
11. Motstand R3 5,6 kOhm (1 stk)
12. Motstand R4 2,2 kOhm (1 stk)
13. Motstand R5 2,2 kOhm eller 1 kOhm per 1 watt (1 stk)
14. Mikrokontroller U1 MC34063
15. Diode VD1, VD3 FR155 (2 stk)
16. Diode VD2 SBL25L25CT (1 stk)
17. Bipolar transistor VT1 2SC1846 (1 stk)
18. Felteffekttransistor IRL3302 (1 stk)
19. DIP8-sokkel (1 stk)
20. Kropp i henhold til vilkårlige dimensjoner

Hovedkomponenter: dette er selve U1-brikken, puls transformator DR3, kraftig N-kanals feltbryter VT2 (kan brukes i alle strømforsyningskretser) og diodemontasje VD2. VD3-transformatoren ble laget av samme transformator fra samme strømforsyning. Ring laget av presset permalloy, gul. 27 mm. Primærviklingen ble fylt med 2mm tråd 22 vindinger, sekundærviklingen ble viklet med tynnere tråd, 0,55 mm 44 vindinger.

Jeg tok dumbbell-type induktorer DR1 DR2 som de er fra strømforsyningen. Induktansen til DR4-stubbetypen er den samme. Transistoren og dioden ble plassert på radiatoren fra samme strømforsyning.

Jeg samlet alt på kretskort egen utvikling. Under laboratorietester var det nødvendig å gjøre endringer i opplegget foreslått av forfatteren. Faktum er at forfatteren selv påpeker at motstand R5 blir varm, selv å erstatte den med en kraftigere motstand løser ikke problemet. I løpet av en time ble denne motstanden svart og forkullet.

Jeg bestemte meg for å prøve å øke motstanden til 2,2 kOhm, og den sluttet å varmes opp. Transistor VT1, som spiller det trygt, ble erstattet med en kraftigere. DR3-transformatoren ble heller ikke oppvarmet til å begynne med, så jeg spolet den tilbake, la til antall omdreininger til primær- og sekundærviklingene, den ble 30 og 60.

Jeg vet ikke hva som er galt med åpningsfrontene til felteffekttransistoren, men kretsen fungerer fint, med en belastning på 2A forblir enheten kald. Du trenger ikke installere store radiatorer på transistoren og dioden. Jeg installerte en ferrittring på +5V-utgangen for å redusere interferens.

Her er min første, fungerende, testprototype.

Motstandstest 1ohm motstand raskt oppvarmet strømstyrke på bildet.

Og til slutt er 5V-kjelen i drift. Se strømstyrken på bildet. Ja, her har transistoren og dioden allerede begynt å varmes opp.

Jeg testet min 5 A omformer, den fungerte nesten hele dagen og var litt varm. Så fant jeg gammel blokk Det er ingen strømforsyning fra skjermen lenger. Jeg demonterte brettet og plasserte kretsen min i etuiet. Transistoren og dioden ble plassert på en kjøler fra en gammel bærbar PC. Jeg boret en rekke hull i motsatt side av boksen. Det gikk egentlig ikke i det hele tatt. Luft vil pumpes gjennom hele kretsen.

Klar enhet for montering i bil.

Jeg planlegger å bygge inn doble uttak for USB, en i frontpanelet i stedet for en lyddemperknapp, og den andre for bakpassasjerene i armlenet på forsetene. Jeg tenker også på å installere en enkelt stikkontakt i panelet på den fremre venstre søylen og levere strøm til DVR-en, som er plassert ved speilet. Ved å bruke denne ordningen kan du sette sammen en universell strømforsyning, det vil si legge til et konverteringstrinn fra 12V til 19V for å drive en bærbar datamaskin, som jeg planlegger i fremtiden.

Spenningsstabilisatorer er den viktigste delen av alt elektroniske kretser, gir de kontinuerlig, stabil strøm til systemkomponentene, og sikrer stabiliteten til parametrene og beskyttelse i tilfelle feil i kretsen eller i den primære spenningskilden. 12 volt likespenning er den mest populære, som brukes til å drive mange enheter som brukes separat eller innebygd i ulike strukturer.

Klassisk stabilisator

De fleste kraftsystemer er bygget ved hjelp av en 12-volts lineær spenningsregulatorkrets, som kan ha flere design:

Parallell – justering ved hjelp av et parallelt kontrollelement;
Sekvensiell – aktivering av justeringselementet i serie med lasten.

Den enkleste spenningsstabilisatoren er en zener-diode, også kalt en Zener-diode - dette er en diode som fungerer konstant i sammenbruddsmodus. Spenningen som sammenbruddet oppstår ved er stabiliseringsspenningen, hovedparameteren til zenerdioden. Når lasten kobles parallelt, oppnås en elementær spenningsstabilisator, omtrent lik stabiliseringsspenningen.

Ballastmotstanden R bestemmer zenerdiodestrømmen spesifisert i spesifikasjonen. Denne løsningen er preget av en lav stabiliseringskoeffisient, temperaturavhengighet og brukes ved lave belastningsstrømmer for å drive individuelle komponenter i hovedkretsen. Det er mulig å øke utgangsstrømmen betydelig hvis en kraftig transistor er installert i serie med lasten.

I denne kretsen er transistoren koblet i serie med lasten som en emitterfølger, all strømmen flyter gjennom krysset. Nivået på basen styres av en zenerdiode: når strømmen ved utgangen øker, påføres mer spenning på basen, transistorens konduktivitet øker og utgangsspenningen gjenopprettes. Kraften til en slik stabilisator bestemmes av typen transistor og kan nå titalls watt.

Det er viktig å merke seg! I denne formen er ikke stabilisatoren beskyttet mot overbelastning og kortslutning, der den umiddelbart svikter. For praktisk bruk blir kretsen betydelig mer komplisert: strømbegrensende elementer og ulike beskyttelsesfunksjoner er introdusert.

Integrert stabilisator

En 12 volt spenningsstabilisator kan enkelt implementeres ved å bruke en spesialisert integrert lineær stabilisator fra 78XX-serien med fast utgangsspenning. For en utgangsspenning på 12 volt produseres 7812 mikrokretser fra forskjellige produsenter, de kalles LM7812, L7812, K7812, etc.

Den innenlandske analogen er KR142EN8B. Produsert i TO – 220, TO – 3, D2PAK-pakker med tre terminaler. Disse mikrokretsene kan finnes i strømforsyninger til alt utstyr, de har praktisk talt erstattet stabilisatorer basert på diskrete elementer.

Hovedegenskapene til stabilisatoren i et mye brukt husTIL – 220:

Utgangsstabilisert spenning - fra 11,5 til 12,5 V;
Inngangsspenning - opptil 30 V;
Utgangsstrøm - opptil 1A;
Innebygd overbelastnings- og kortslutningsbeskyttelse.

Inngangsspenningen må overstige utgangsspenningen (12 volt) med minst 3 volt over hele utgangsstrømområdet. For en utgangsstrøm på opptil 100 mA er en versjon av –78L12 mikrokrets tilgjengelig. En typisk tilkoblingskrets lar deg sette sammen en pålitelig 12-volts spenningsstabilisator med egne hender med egenskaper som passer for mange oppgaver.

Kretsen har stabiliseringsparametere som ligner på den brukte mikrokretsen.

I noen tilfeller er det tilrådelig å bruke 1083/84/85-seriens mikrokretser. Dette er integrerte stabilisatorer med en utgangsstrøm på 3,5 og 7,5 ampere. Enhetene er av typen Low Dropout - for dem kan forskjellen mellom inngangs- og utgangsspenningen være 1 volt. Tilkoblingskretsen er helt konsistent med mikrokretser av typen 7812.

Video

5 ofte stilte spørsmål, som blir spurt av nybegynnere radiomekanikere; 5 beste transistorer for regulatorer, test av kretssammensetning

Regulator elektrisk spenning er nødvendig for at spenningsverdien skal stabilisere seg. Det sikrer pålitelig drift og lang levetid for enheten.

Regulator består av flere mekanismer.

TEST:

Svarene på disse spørsmålene lar deg finne ut sammensetningen av 12-volts spenningsregulatorkretsen og dens montering.

Hvilken motstand skal den variable motstanden ha?

Hvordan skal ledningene kobles sammen?

a) Klemme 1 og 2 – strøm, 3 og 4 – last

Må jeg installere en radiator?

Transistoren må være

Svar:

Valg 1. Motstandsmotstanden er 10 kOhm - dette er standarden for installasjon av regulatoren, ledningene i kretsen er koblet i henhold til prinsippet: terminaler 1 og 2 for strøm, 3 og 4 for belastning - strømmen vil bli fordelt riktig til den nødvendige poler, en radiator må installeres - for å beskytte mot overoppheting, brukes transistoren CT 815 - dette vil alltid gjøre. I denne utførelsesformen vil den konstruerte kretsen fungere, regulatoren vil begynne å fungere.

Alternativ 2. En motstand på 500 kOhm er for høy, jevnheten til lyden under drift vil bli forstyrret, og den fungerer kanskje ikke i det hele tatt, terminal 1 og 3 er belastningen, terminal 2 og 4 er strøm, en radiator er nødvendig, i krets der det var et minus vil det være et pluss, hvilken som helst transistor kan virkelig brukes uansett. Regulatoren vil ikke fungere på grunn av det faktum at kretsen er satt sammen feil.

Alternativ 3. Motstanden er 10 kOhm, ledninger er 1 og 2 for belastning, 3 og 4 for strøm, motstanden har en motstand på 2 kOhm, transistoren er KT 815. Enheten vil ikke kunne fungere, siden den vil overopphetes kraftig uten en radiator.

Hvordan koble til 5 deler av en 12 volt regulator.

Variabel motstand 10 kOhm.

Det er variabelt motstand 10 rom Endrer strømmen eller spenningen inn elektrisk krets, øker motstanden. Det er dette som regulerer spenningen.

Radiator. Nødvendig for å avkjøle enheter i tilfelle de overopphetes.

Motstand for 1 com. Reduserer belastningen på hovedmotstanden.

Transistor. Enheten øker styrken til vibrasjoner. I regulatoren er det nødvendig for å oppnå høyfrekvente elektriske svingninger

2 ledninger. Nødvendig for å gå på dem elektrisitet.

La oss ta det transistor Og motstand. Begge har 3 grener.

To operasjoner utføres:

Vi kobler den venstre enden av transistoren (vi gjør dette med aluminiumsdelen nede) til enden som er i midten av motstanden.
Og vi kobler grenen i midten av transistoren til den høyre nær motstanden. De må loddes til hverandre.

Den første ledningen må loddes til det som skjedde i operasjon 2.

Den andre må loddes til den gjenværende enden transistor.

Vi skruer den tilkoblede mekanismen til radiatoren.

Vi lodder en 1kOhm motstand til de ytre bena på den variable motstanden og transistoren.

Opplegg klar.

DC motorhastighetsregulator som bruker 2 14 volt kondensatorer.

Det praktiske ved slike motorer bevist, de brukes i mekaniske leker, vifter osv. De har lavt strømforbruk, så spenningsstabilisering er nødvendig. Ofte er det behov for å justere rotasjonshastigheten eller endre hastigheten på motoren for å justere oppfyllelsen av målet presentert til en eller annen type elektrisk motor hvilken som helst modell.

Denne oppgaven vil bli utført av en spenningsregulator som er kompatibel med alle typer strømforsyning.

For å gjøre dette må du endre utgangsspenningen, som ikke krever stor belastningsstrøm.

Nødvendige deler:

2 kondensatorer
2 variable motstander

Koble til delene:

Vi kobler kondensatorene til selve regulatoren.
Den første motstanden er koblet til regulatorens negative, den andre til jord.

Endre nå motorhastigheten til enheten i henhold til brukerens ønsker.

Spenningsregulator på 14 volt klar.

Enkel 12 volts spenningsregulator

12 volt turtallsregulator for motor med brems.

Relé - 12 volt
Theristor KU201
Transformator for å drive motor og relé
Transistor KT 815
Viskerventil 2101
Kondensator

Den brukes til å regulere trådmatingen, så den har en motorbrems implementert ved hjelp av et relé.

Vi kobler 2 ledninger fra strømforsyningen til reléet. Reléet leveres med pluss.

Alt annet er koblet i henhold til prinsippet om en konvensjonell regulator.

Ordningen fullt ut gitt 12 volt for motoren.

Strømregulator på triac BTA 12-600

Triac- en halvlederenhet, klassifisert som en type tyristor og brukt til strømsvitsjeformål. Den opererer på vekselspenning, i motsetning til en dinistor og en konvensjonell tyristor. Hele kraften til enheten avhenger av parameteren.

Svar på spørsmålet. Hvis kretsen ble satt sammen ved hjelp av en tyristor, ville en diode eller diodebro være nødvendig.

For enkelhets skyld kan kretsen settes sammen på et trykt kretskort.

I tillegg til kondensator du må lodde triacen til kontrollelektroden, den er plassert til høyre. Lodd minus til den tredje ytre pinnen, som er til venstre.

Til sjefen elektrode triac, lodd en motstand med en nominell motstand på 12 kOhm. En delstrengmotstand må kobles til denne motstanden. Den gjenværende tappen må loddes til den sentrale delen av triacen.

Til minus kondensator, som er loddet til den tredje terminalen på triacen, må du feste minus fra likeretterbroen.

Pluss av likeretterbroen til sentralterminalen triac og til delen som triacen er festet til radiatoren.

Vi lodder 1 kontakt fra ledningen med en plugg til den nødvendige enheten. En 2-kontakt til AC-spenningsinngangen på likeretterbroen.

Det gjenstår å lodde den gjenværende kontakten til enheten til den siste kontakten til likeretterbroen.

Kretsen er under testing.

Vi kobler kretsen til nettverket. Ved hjelp av en trimmermotstand justeres kraften til enheten.

Kraft kan utvikles opp til 12 volt for biler.

Dinistor og 4 typer ledningsevne.

Denne enheten kalles avtrekker diode. Har lite kraft. Det er ingen elektroder i dens indre.

Dinistoren åpner når spenningen øker. Hastigheten som spenningen øker med, bestemmes av kondensatoren og motstandene. Alle justeringer gjøres gjennom den. Fungerer på like- og vekselstrøm. Du trenger ikke kjøpe den, den er i energisparende lamper og er lett å få til derfra.

Det brukes ikke ofte i kretser, men for ikke å bruke penger på dioder, brukes en dinistor.

Den inneholder 4 typer: P N P N. Dette er selve elektrisk ledningsevne. Et elektron-hull-kryss er dannet mellom 2 tilstøtende regioner. Det er 3 slike overganger i dinistr.

Opplegg:

Kobler til kondensator. Den begynner å lade med 1 motstand, spenningen er nesten lik den i nettverket. Når spenningen i kondensatoren når nivået dinistor, den vil slå seg på. Enheten begynner å fungere. Ikke glem radiatoren, ellers vil alt overopphetes.

3 viktige termer.

Spenningsregulator– en enhet som lar deg justere utgangsspenningen til enheten den er nødvendig for.

Ordning for regulator– en tegning som viser sammenkoblingen av deler av en enhet til en helhet.

Bil generator– en enhet som bruker en stabilisator sikrer konvertering av veivakselenergi til elektrisk energi.

7 grunnleggende diagrammer for montering av en regulator.

SNIP

Bruker 2 transistorer. Hvordan montere en strømstabilisator.

Motstand 1kOhm er lik strømstabilisatoren for en 10Ohm-belastning. Hovedbetingelsen er at forsyningsspenningen er stabilisert. Strøm avhenger av spenning i henhold til Ohms lov. Belastningsmotstanden er mye mindre enn strømbegrensningsmotstanden.

Motstand 5 watt, 510 ohm

Variabel motstand PPB-3V, 47 Ohm. Forbruk – 53 milliampere.

Transistor KT 815, installert på radiatoren, er basisstrømmen til denne transistoren satt av en motstand med en nominell verdi på 4 og 7 kOhm.

SNIP

Det er også viktig å vite

Det er et minustegn på diagrammet, slik at det er i drift, må transistoren være en NPN-struktur. Du kan ikke bruke PNP fordi et minus vil være et pluss.
Spenningen må justeres hele tiden
Hva er gjeldende verdi i lasten, du må vite dette for å regulere spenningen og enheten slutter ikke å fungere
Hvis potensialforskjellen er større enn 12 volt ved utgangen, vil energinivået synke betydelig.

Topp 5 transistorer

Forskjellige typer transistorer brukes til forskjellige formål, og det er behov for å velge det.

KT 315. Støtter NPN-struktur. Utgitt i 1967, men fortsatt i bruk i dag. Fungerer i dynamisk modus og i nøkkelmodus. Ideell for enheter med lav effekt. Mer egnet for radiokomponenter.
2N3055. Best egnet for lydmekanismer, forsterkere. Fungerer i dynamisk modus. Enkel å bruke for 12 volt regulator. Festes praktisk til radiatoren. Fungerer ved frekvenser opp til 3 MHz. Selv om transistoren bare kan håndtere opptil 7 ampere, trekker den kraftige belastninger.
KP501. Produsenten hadde til hensikt at den skulle brukes i telefoner, kommunikasjonsmekanismer og radioelektronikk. Gjennom den styres enheter minimale kostnader. Konverterer signalnivåer.
Irf3205. Egnet for biler, forbedrer høyfrekvensomformere. Støtter betydelige strømnivåer.
KT 815. Bipolar. Har en NPN-struktur. Fungerer med lavfrekvente forsterkere. Består av en plastkropp. Egnet for pulsapparater. Brukes ofte i generatorkretser. Transistoren ble laget for lenge siden og fungerer fortsatt i dag. Det er til og med en sjanse for at det er i et vanlig hus hvor gamle hvitevarer ligger, du trenger bare å ta dem fra hverandre og se om de er der.

3 feil og hvordan du unngår dem.

Ben transistor og motstanden er fullstendig loddet til hverandre. For å unngå dette, må du lese instruksjonene nøye.
Selv om det var iscenesatt radiator, Enheten er overopphetet Dette skyldes at det oppstår overoppheting når delene er loddet. For dette trenger du ben transistor hold med en pinsett for å fjerne varmen.
Stafett fungerte ikke etter reparasjon. Driver ut ledningen etter å slippe knappen. Tråden strekker seg ved treghet. Dette betyr at den elektriske bremsen ikke fungerer. Vi tar et relé med gode kontakter og kobler det til knappen. Koble til ledningene for strøm. Når det ikke tilføres spenning til reléet, blir kontaktene lukket, slik at viklingen lukker seg selv. Når spenning (pluss) tilføres reléet, endres kontaktene i kretsen og spenning tilføres motoren.

Svar på 5 ofte stilte spørsmål

Hvorfor input Spenning høyere enn utgangen?

Alle stabilisatorer fungerer på dette prinsippet med denne typen operasjon, spenningen går tilbake til normal og svinger ikke fra de foreskrevne verdiene.

Kan det drepe elektrisk støt i tilfelle et problem eller feil?

Nei, det vil ikke gi deg elektriske støt, 12 volt er for lavt til at det kan skje.

Er det nødvendig med en permanent? motstand? Og om nødvendig, til hvilke formål?

Ikke nødvendig, men brukt. Det er nødvendig for å begrense basisstrømmen til transistoren når den variable motstanden er i ytterste venstre posisjon. Og også, i fraværet, kan variabelen brenne ut.

Er det mulig å bruke diagrammet BANK i stedet for en motstand?

Hvis du i stedet for variabel motstand inkluderer en justerbar KREN-krets, som ofte brukes, får du også en spenningsregulator. Men det er en feil: lav effektivitet. På grunn av dette er dets eget energiforbruk og varmeavledning høy.

Motstand Den lyser, men ingenting slår seg. Hva å gjøre?

Motstanden må være 10 kOhm. Det anbefales å bruke KT 315 transistorer (gammel modell) - de er gule eller oransje farge med bokstavbetegnelse.

Oftest krever radioenheter en stabil spenning for å fungere, uavhengig av endringer i nettforsyning og laststrøm. For å løse disse problemene brukes kompensasjons- og parametriske stabiliseringsenheter.

Parametrisk stabilisator

Driftsprinsippet er basert på egenskapene til halvlederenheter. Strømspenningskarakteristikken til en halvleder - en zenerdiode er vist i grafen.

Under tenning er zenerdiodens egenskaper lik egenskapene til en enkel silisiumbasert diode. Hvis zenerdioden slås på i motsatt retning, vil den elektriske strømmen i utgangspunktet øke sakte, men når en viss spenningsverdi er nådd, oppstår sammenbrudd. Dette er en modus hvor en liten spenningsøkning skaper en stor zenerdiodestrøm. Sammenbruddsspenningen kalles stabiliseringsspenning. For å unngå svikt i zenerdioden begrenses strømstrømmen av motstand. Når zenerdiodestrømmen svinger fra minimum til høyeste verdi, spenningen endres ikke.

Diagrammet viser en spenningsdeler, som består av en ballastmotstand og en zenerdiode. En last er koblet parallelt med den. Når forsyningsspenningen endres, endres også motstandsstrømmen. Zenerdioden overtar endringene: strømmen endres, men spenningen forblir konstant. Når du endrer belastningsmotstanden, vil strømmen endres, men spenningen vil forbli konstant.

Kompensasjonsstabilisator

Enheten diskutert tidligere er veldig enkel i design, men gjør det mulig å drive enheten med en strøm som ikke overstiger den maksimale strømmen til zenerdioden. Som et resultat brukes spenningsstabiliserende enheter, som kalles kompensasjonsenheter. De består av to typer: parallelle og serielle.

Enheten er navngitt i henhold til metoden for tilkobling til justeringselementet. Kompenserende stabilisatorer av sekvensiell type brukes vanligvis. Diagrammet hans:

Kontrollelementet er en transistor koblet i serie med lasten. Utgangsspenningen er lik forskjellen mellom verdiene til zenerdioden og emitteren, som er flere brøkdeler av en volt, derfor anses det at utgangsspenningen er lik stabiliseringsspenningen.

De vurderte enhetene av begge typer har ulemper: det er umulig å oppnå den nøyaktige verdien av utgangsspenningen og foreta justeringer under drift. Hvis det er nødvendig å skape mulighet for regulering, produseres en stabilisator av kompenserende type i henhold til følgende skjema:

I denne enheten utføres reguleringen av en transistor. Hovedspenningen leveres av en zenerdiode. Hvis utgangsspenningen øker, blir basen til transistoren negativ i motsetning til emitteren, transistoren vil åpne seg større og strømmen vil øke. Som et resultat vil den negative spenningen ved kollektoren bli lavere, så vel som ved transistoren. Den andre transistoren vil lukke, motstanden vil øke, og terminalspenningen vil øke. Dette fører til en reduksjon i utgangsspenningen og en retur til sin tidligere verdi.

Når utgangsspenningen synker, oppstår lignende prosesser. Du kan justere den nøyaktige utgangsspenningen ved å bruke en avstemmingsmotstand.

Stabilisatorer på mikrokretser

Slike enheter i den integrerte versjonen har økte egenskaper for parametere og egenskaper som skiller seg fra lignende halvlederenheter. De har også økt pålitelighet, små dimensjoner og vekt, samt lave kostnader.

Serie regulator

1 - spenningskilde;
2 – Justeringselement;
3 - forsterker;
5 - utgangsspenningsdetektor;
6 – belastningsmotstand.

Justeringselementet fungerer som en variabel motstand koblet i serie med lasten. Når spenningen svinger, endres motstanden til justeringselementet slik at det oppstår kompensasjon for slike svingninger. Justeringselementet påvirkes av tilbakemelding, som inneholder et kontrollelement, en hovedspenningskilde og en spenningsmåler. Denne måleren er et potensiometer som en del av utgangsspenningen kommer fra.

Tilbakemeldingen justerer utgangsspenningen som brukes for lasten, utgangsspenningen til potensiometeret blir lik hovedspenningen. Spenningssvingninger fra den viktigste skaper noe spenningsfall ved reguleringen. Som et resultat kan utgangsspenningen justeres innenfor visse grenser av måleelementet. Hvis stabilisatoren er planlagt produsert for en viss spenningsverdi, opprettes måleelementet inne i mikrokretsen med temperaturkompensasjon. Hvis det er et stort utgangsspenningsområde, utføres måleelementet bak mikrokretsen.

Parallell stabilisator

1 - spenningskilde;
2 - reguleringselement;
3 - forsterker;
4 - hovedspenningskilde;
5 - måleelement;
6 – belastningsmotstand.

Hvis vi sammenligner kretsene til stabilisatorer, har en enhet av en sekvensiell type økt effektivitet ved delbelastning. En enhet av parallell type bruker konstant strøm fra kilden og leverer den til kontrollelementet og lasten. Parallelle stabilisatorer anbefales for bruk med konstant belastning ved full belastning. Den parallelle stabilisatoren skaper ingen fare ved kortslutning, den sekvensielle typen skaper ingen fare under tomgang. Ved konstant belastning skaper begge enhetene høy effektivitet.

Stabilisator på en brikke med 3 pinner

Innovative varianter av sekvensielle stabilisatorkretser er laget på en 3-pinners mikrokrets. På grunn av det faktum at det bare er tre utganger, er de lettere å bruke i praktiske applikasjoner, siden de fortrenger andre typer stabilisatorer i området 0,1-3 ampere.

Uin – rå inngangsspenning;
U ut – utgangsspenning.

Du kan ikke bruke beholderne C1 og C2, men de lar deg optimalisere egenskapene til stabilisatoren. Kapasitet C1 brukes til å skape systemstabilitet, kapasitans C2 er nødvendig av den grunn at en plutselig økning i lasten ikke kan spores av stabilisatoren. I dette tilfellet støttes strømmen av kapasitansen C2. I praksis brukes ofte 7900-seriens mikrokretser fra Motorola, som stabiliserer en positiv spenningsverdi, og 7900 – en verdi med et minustegn.

Mikrokretsen ser slik ut:

For å øke påliteligheten og skape kjøling er stabilisatoren montert på en radiator.

Transistor stabilisatorer

På det første bildet er det en krets basert på en 2SC1061 transistor.

Utgangen til enheten mottar 12 volt; utgangsspenningen avhenger direkte av spenningen til zenerdioden. Maksimal tillatt strøm er 1 ampere.

Ved bruk av en 2N 3055 transistor kan den maksimalt tillatte utgangsstrømmen økes til 2 ampere. I den andre figuren er det en krets av en stabilisator basert på en 2N 3055 transistor, utgangsspenningen, som i figur 1, avhenger av spenningen til zenerdioden.

6 V - utgangsspenning, R1=330, VD=6,6 volt
7,5 V - utgangsspenning, R1=270, VD = 8,2 volt
9 V - utgangsspenning, R1=180, Vd=10

På det tredje bildet - en adapter for en bil - er batterispenningen i bilen lik . For å lage en spenning med lavere verdi, brukes en slik krets.

I denne artikkelen vil jeg snakke om veldig banale ting som ikke har endret seg på flere tiår, og de har ikke endret seg i det hele tatt. En annen ting er at siden prinsippet om å redusere spenning i en lukket krets på grunn av motstand ble studert, har andre prinsipper for å drive lasten dukket opp, på grunn av PWM, men dette er et eget emne, selv om det er verdt oppmerksomhet. Derfor vil jeg fortsette i logisk rekkefølge når jeg snakker om Ohms lov, deretter om dens anvendelse på forskjellige radioelementer involvert i spenningsreduksjon, og så kan jeg allerede nevne PWM.

Ohms lov når spenningen faller

Det var faktisk en fyr som het Georg Ohm som studerte strømmen i en krets. Gjorde målinger, gjorde visse konklusjoner og konklusjoner. Resultatene av arbeidet hans var Ohms formel, som de sier Ohms lov. Loven beskriver avhengigheten av spenningsfall og strøm av motstand.
Selve loven er veldig klar og ligner på representasjonen av slike fysiske hendelser som flyten av væske gjennom en rørledning. Hvor er væsken, eller snarere strømningshastigheten er strøm, og trykket er spenning. Vel, selvfølgelig vil eventuelle endringer i tverrsnitt eller hindringer i strømningsrøret være motstand. Som et resultat viser det seg at motstanden "kveler" trykket, når dråper ganske enkelt kan dryppe fra røret under trykk, og strømningshastigheten synker umiddelbart. Trykk og strømningshastigheter er veldig avhengige av hverandre, akkurat som strøm og spenning. Generelt, hvis du skriver ned alt som en formel, blir det slik:

R=U/I; Det vil si at trykket (U) er direkte proporsjonalt med motstanden i røret (R), men hvis strømningshastigheten (I) er stor, så er det ingen motstand som sådan... Og en økt strømningshastighet skulle indikere en redusert motstand.

Veldig vagt, men objektivt! Det gjenstår å si at denne loven ble oppnådd empirisk, det vil si at de endelige faktorene for endringen er svært uklare.
Nå, bevæpnet med teoretisk kunnskap, vil vi fortsette vår reise med å lære hvordan vi kan redusere stress.

Hvordan senke spenningen fra 12 til 5 volt ved hjelp av en motstand

Det enkleste er å ta og bruke en ustabilisert krets. Det vil si når vi ganske enkelt senker spenningen på grunn av motstand og det er det. Det er ikke noe spesielt å snakke om dette prinsippet, vi regner bare i henhold til formelen ovenfor, og det er det. La meg gi deg et eksempel. La oss si at vi reduserer den fra 12 volt til 5.

R=U/I. Spenningen er forståelig, men se, vi har ikke nok data! Ingenting er kjent om "forbruket", om dagens forbruk. Det vil si at hvis du bestemmer deg for å beregne motstanden for å redusere spenningen, må du definitivt vite hvor mye lasten vår "vil spise."

Du må se på denne verdien på enheten du skal slå på eller i instruksjonene for den. La oss anta at strømforbruket er 50 mA = 0,05 A. Det gjenstår også å merke seg at ved å bruke denne formelen vil vi velge en motstand som vil undertrykke spenningen fullstendig, men vi må forlate 5 volt, så erstatter vi 12-5 = 7 volt inn i formelen.
R= 7/0,05=140 Ohm du trenger motstand for å få 5 fra 12 volt, med en laststrøm på 50 mA.
Det gjenstår å nevne noe like viktig! Det faktum at enhver energiundertrykkelse, og i dette tilfellet spenning, er assosiert med effekttap, det vil si at motstanden vår må "motstå" varmen som den vil forsvinne. Motstandseffekten beregnes ved hjelp av formelen.
P=U*I. Vi forstår det. P=7*0,05=0,35 W skal være kraften til motstanden. Ikke mindre. Nå kan beregningsforløpet for en motstand anses som fullført.

Hvordan senke spenningen fra 12 til 5 volt ved hjelp av en mikrokrets

Ingenting fundamentalt endres i denne saken heller. Hvis vi sammenligner dette reduksjonsalternativet gjennom en mikrokrets med alternativet ved å bruke en motstand. Faktisk er alt det samme her, bortsett fra at nyttige "intelligente" funksjoner er lagt til for å justere den interne motstanden til mikrokretsen basert på nåværende forbruk. Det vil si, som vi forsto fra avsnittet ovenfor, avhengig av forbruksstrømmen, skal den beregnede motstanden "flyte". Det er nettopp dette som skjer i en mikrokrets når motstanden tilpasses belastningen på en slik måte at utgangen til mikrokretsen alltid er den samme forsyningsspenningen! Vel, pluss at det er slike "nyttige boller" som beskyttelse mot overoppheting og kortslutning. Når det gjelder mikrokretser, såkalte 5-volts spenningsstabilisatorer, kan disse være: LM7805, KREN142EN5A. Tilkoblingen er også veldig enkel.

Selvfølgelig, for at mikrokretsen skal fungere effektivt, plasserer vi den på en radiator. Stabiliseringsstrømmen er begrenset til 1,5 -2 A.
Dette er prinsippene for å redusere spenningen fra 12 til 5 volt. Nå, når du forstår dem, kan du enkelt beregne hvilken motstand som skal installeres eller hvordan du velger en mikrokrets for å oppnå en annen lavere spenning.
Det gjenstår å si noen ord om PWM.

Bred pulsmodulasjon er en veldig lovende og, viktigst av alt, svært effektiv metode for å drive lasten, men igjen med dens fallgruver. Hele essensen av PWM kommer ned til å levere i pulser en forsyningsspenning som, sammen med momenter uten spenning, vil gi kraft og gjennomsnittlig spenning tilstrekkelig til å betjene lasten. Og her kan det oppstå problemer hvis du kobler strømkilden fra en enhet til en annen. Vel, det meste enkle problemer Dette er fraværet av de egenskapene som er erklært. Mulig forstyrrelse ustabilt arbeid. I verste fall kan en PWM-strømforsyning brenne ut en enhet som den opprinnelig ikke var beregnet på!