Nízkonapäťové regulačné obvody 5V, 12V pomocou tranzistorov

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Transistorizované nízky výpadok nápady obvodu regulátora napätia vysvetlené v nasledujúcom článku sa dajú použiť na získanie stabilizovaného výstupného napätia priamo od 3 V a vyššie, napríklad 5 V, 8 V, 9 V, 12 V atď., s extrémne nízkym výpadkom 0,1 V.

Napríklad, ak vytvoríte navrhovaný obvod 5 V LDO, bude naďalej produkovať výstup s konštantným napätím 5 V, aj keď je vstupné napájanie len 5,1 V.



Lepšie ako regulátory 78XX

Za štandard Regulátor 7805 Zistili sme, že na produkciu presného výstupu 5 V potrebujú minimálne 7 V atď. To znamená, že úroveň vypadnutia je 2 V, čo vyzerá veľmi vysoko a je nežiaduce pre mnoho aplikácií.

Nižšie vysvetlené koncepty LDO možno považovať za lepšie ako populárne regulátory 78XX, ako sú 7805, 7812 atď., Pretože nevyžadujú, aby vstupné napájanie bolo o 2 V vyššie ako zamýšľaná výstupná úroveň, skôr môžu pracovať s výstupmi do 2% vstupu.



V skutočnosti pre všetky lineárne regulátory, ako napríklad 78XX alebo LM317, 338 atď., vstupné napájanie musí byť o 2 až 3 V vyššie ako interný stabilizovaný výstup.

Návrh 5 V regulátora s nízkym odstupom

5 V obvod LDO

POZNÁMKA: PROSÍM PRIDAJTE 1K ODPOR MEDZI ZÁKLADOM Q1 A ZBERATEĽOM Q2

Na obrázku vyššie je znázornené jednoduché prerušenie školskej dochádzky 5 V stabilizovaný stabilizátor napätia dizajn, ktorý vám poskytne stabilných 5 V stabilizovaných aj pri poklese vstupného napájania na menej ako 5,2 V.

Činnosť regulátora je v skutočnosti veľmi jednoduchá, Q1 a Q2 tvoria jednoduchý vysoký zisk obyčajný žiarič hlavný vypínač, ktorý umožňuje prechodu napätia zo vstupu na výstup s nízkym výpadkom.

Q3 v spojení so zenerovou diódou a R2 fungujú ako základná spätnoväzbová sieť, ktorá reguluje výstup na hodnotu ekvivalentnú hodnote zenerovej diódy (približne).

To tiež znamená, že do zmena zenerovho napätia hodnotu, bolo možné podľa potreby zmeniť výstupné napätie. To je ďalšou výhodou dizajnu, pretože umožňuje používateľovi prispôsobiť aj neštandardné výstupné hodnoty, ktoré nie sú k dispozícii z pevných integrovaných obvodov 78XX.

Návrh 12 V regulátora s nízkym odstupom

12 V obvod LDO

POZNÁMKA: PROSÍM PRIDAJTE 1K ODPOR MEDZI ZÁKLADOM Q1 A ZBERATEĽOM Q2

Ako bolo vysvetlené v predchádzajúcej časti, iba zmena zenerových hodnôt zmení výstup na požadovanú stabilizovanú úroveň. Vo vyššie uvedenom obvode 12 V LDO sme nahradili zenerova dióda s zenerovou diódou 12 V na získanie regulovaného výstupu 12 V cez vstupy 12,3 V až 20 V.

Aktuálne špecifikácie.

Aktuálny výstup z nich LDO vzory bude závisieť od hodnoty R1 a aktuálnej manipulačnej kapacity Q1, Q2. Zobrazená hodnota R1 umožní maximálne 200 mA, ktoré je možné zvýšiť na vyššie zosilňovače vhodným znížením hodnoty R1.

Na zaistenie optimálneho výkonu sa uistite, či sú Q1 a Q2 špecifikované v vysoký hFE , minimálne 50. Spolu s tranzistorom Q1 musí byť Q2 tiež výkonový tranzistor, pretože by sa tiež mohol v procese mierne zahriať.

Ochrana proti skratu

Jednou zjavnou nevýhodou vysvetlených obvodov s nízkym poklesom je nedostatok ochrana proti skratu , čo je zvyčajne štandardná zabudovaná funkcia vo väčšine bežných pevných regulátorov.

Funkciu je možné pridať pridaním aktuálneho stupňa obmedzenia pomocou Q4 a Rx, ako je uvedené nižšie:

POZNÁMKA: PROSÍM PRIDAJTE 1K ODPOR MEDZI ZÁKLADOM Q1 A ZBERATEĽOM Q2

Keď sa prúd zvýši za vopred stanovenú hranicu, pokles napätia na Rx sa stane dostatočne veľkým na to, aby zapol Q4, čo začne uzemňovať základňu Q2. To spôsobí, že vedenie Q1, Q2 sa stane veľmi obmedzené a výstupné napätie sa vypne, kým sa samozrejme prúdový odber neobnoví na normálnu úroveň.

Regulátor tranzistora s nízkym poklesom s jemným štartom

Tento vysokonapäťový regulátor napätia využívajúci iba pár tranzistorov má lepšie vlastnosti ako vlastnosti široko používaného násobku varianty vysielač-sledovač .

Okruh bol vyskúšaný v a 30 wattový stereofónny zosilňovač ktorá striktne vyžadovala vysoko regulovanú dodávku a tiež výstupné napätie, ktoré sa mohlo pomaly a postupne šplhať cez nulové volty na maximum, kedykoľvek bol obvod pôvodne napájaný.

Toto mäkký štart plán (asi 2 sekundy) pre výkonové zosilňovače pomohol nabiť výstupné kondenzátory 2 000 uF bez toho, aby vo výstupných tranzistoroch spustili príliš veľa kolektorového prúdu.

Normálna výstupná impedancia regulátora je 0,1 ohm. Výstupné napätie nájdeme riešením rovnice:

VO = VZ - VBE1.

Čas nábehu výstupného napätia sa vyhodnocuje výpočtom pomocou vzorca:

T = RB.C1 (1-Vz / V).

Mnoho digitálnych zariadení vyžaduje vopred nastavenú postupnosť zapnutí svojich napájacích zdrojov. Nastavením správnych hodnôt RB / C1 by sa mohla fixovať doba nábehu výstupu obvodu na dodanie tejto sekvencie alebo intervalu oneskorenia




Predchádzajúce: Obvod prevodníka 110 V na 310 V Ďalej: Obvody mini audio zosilňovača