Регулятор напряжения для блока питания: особенности и применение

Как работает регулятор напряжения в блоке питания. Какие бывают типы регуляторов напряжения. Для чего нужен регулятор напряжения в блоке питания. Как выбрать подходящий регулятор напряжения для блока питания. Какие преимущества дает использование регулятора напряжения.

Принцип работы регулятора напряжения

Регулятор напряжения — это электронное устройство, которое поддерживает постоянное выходное напряжение независимо от изменений входного напряжения или нагрузки. Основные функции регулятора напряжения в блоке питания:

• Стабилизация выходного напряжения
• Защита от перенапряжения и короткого замыкания
• Ограничение выходного тока
• Фильтрация пульсаций и помех

Принцип работы регулятора напряжения основан на постоянном сравнении выходного напряжения с опорным и корректировке при отклонениях. Это обеспечивает стабильное питание для подключенных устройств.

Типы регуляторов напряжения

Существует несколько основных типов регуляторов напряжения, используемых в блоках питания:

Линейные регуляторы

Линейные регуляторы работают как переменный резистор, рассеивая избыточную мощность в виде тепла. Они просты, но имеют низкий КПД при большой разнице входного и выходного напряжений.

Импульсные регуляторы

Импульсные регуляторы используют ШИМ для переключения транзистора на высокой частоте. Они более эффективны, но создают высокочастотные помехи.

Интегральные регуляторы

Интегральные регуляторы представляют собой готовые микросхемы, содержащие все необходимые компоненты. Они компактны и просты в применении.

Преимущества использования регулятора напряжения

Применение регулятора напряжения в блоке питания дает ряд важных преимуществ:

• Стабильное выходное напряжение при колебаниях входного
• Защита подключенных устройств от скачков напряжения
• Возможность получения нужного напряжения из более высокого
• Фильтрация помех и пульсаций
• Ограничение выходного тока для защиты от перегрузки

Благодаря этим преимуществам регуляторы напряжения широко применяются в различных блоках питания для электронных устройств.

Выбор регулятора напряжения для блока питания

При выборе регулятора напряжения для блока питания необходимо учитывать следующие параметры:

• Диапазон входных напряжений
• Требуемое выходное напряжение
• Максимальный выходной ток
• КПД
• Уровень пульсаций и помех
• Температурный диапазон работы

Важно подобрать регулятор с запасом по току и напряжению. Для большинства применений подойдут интегральные линейные или импульсные регуляторы.

Схема включения регулятора напряжения

Типовая схема включения интегрального регулятора напряжения содержит следующие элементы:

• Входной конденсатор для фильтрации помех
• Выходной конденсатор для стабилизации напряжения
• Диоды для защиты от обратного напряжения
• Резисторы для настройки выходного напряжения

При монтаже важно обеспечить хороший теплоотвод для регулятора. Для повышения надежности рекомендуется использовать защитные диоды и предохранители.

Применение регуляторов в различных блоках питания

Регуляторы напряжения широко применяются в следующих типах блоков питания:

• Компьютерные блоки питания
• Зарядные устройства
• Лабораторные источники питания
• Блоки питания аудио/видео техники
• Источники питания промышленной автоматики

В каждом случае регулятор обеспечивает стабильное питание и защиту подключенных устройств от перепадов напряжения в сети.

Особенности настройки регуляторов напряжения

При настройке регулятора напряжения в блоке питания необходимо учитывать следующие моменты:

• Правильный выбор номиналов внешних компонентов
• Обеспечение хорошего теплоотвода
• Использование качественных конденсаторов для фильтрации
• Минимизация длины проводников для уменьшения помех
• Настройка выходного напряжения с помощью делителя

Важно также учитывать особенности конкретной микросхемы регулятора и рекомендации производителя по ее применению.

Проблемы и их устранение при работе регуляторов

При работе регуляторов напряжения могут возникать следующие проблемы:

• Нестабильность выходного напряжения
• Повышенный уровень пульсаций
• Перегрев регулятора
• Выход из строя при перегрузках

Для устранения проблем рекомендуется проверить правильность монтажа, качество компонентов, обеспечить достаточный теплоотвод и не превышать максимальные параметры регулятора.

Перспективы развития регуляторов напряжения

Основные направления совершенствования регуляторов напряжения:

• Повышение КПД и снижение тепловыделения
• Уменьшение габаритов при сохранении мощности
• Улучшение параметров стабилизации и быстродействия
• Расширение функциональности и возможностей настройки
• Интеграция средств защиты и диагностики

Развитие технологий позволит создавать более эффективные и надежные регуляторы для применения в современных источниках питания.

Приставка-регулятор к блоку питания | Сделай сам своими руками

Это хороший и бюджетный способ сделать регулируемый блок питания без особых затрат и усилий. К примеру, у меня есть в наличии хороший блок питания на 12 В и 2 А. Я соберу к нему приставку, с помощью которой можно будет регулировать напряжение в широких пределах. Все будет построено на готовых китайских модулях, мне останется сделать только корпус для устройства и соединить все проводами.

Необходимые материалы

Список деталей (ссылки на покупку):

• — Модуль Ампервольтметра.
  
• — DC-DC понижающий преобразователь.
  
• — Переменный резистор на 10 КОм.
  
• — Клеммы 2 шт.
  
• — Провода.
  
• — Разъем для подключения блока питания.
  
• Фанера для корпуса.
  
• Рейки для корпуса.

Подготовка частей корпуса регулятора

Брем фанеру и выпиливаем части корпуса. Размеры прикинете сами, чтобы все входило. Конечно можно взять готовый корпус и эти действия пропустить, но я собираю бюджетный регулятор.

Мажем торцы клеем по дереву и зажимаем все струбциной. Ждем пока высохнет клей.

Сборка корпуса

Передняя и задняя панели будут из пластмассы, так как её проще обрабатывать и выглядит она солиднее.

Вклеил стойки в углы из реек для жесткости все конструкции.

Зачищаем выступы.

Корпус готов.

Доработка понижающего преобразователя

Это понижающий преобразователь. На него можно подать до 30 В и он будет из без проблем регулировать. Ток нагрузки у него 1,5 А. Причем без радиаторов- имеется встроенная защита от перегрева. Так как он импульсный у него очень высокий КПД. Плюс, выходное напряжение отлично стабилизированно.

Вся его доработка сводится к тому, чтобы заменить подстроечный резистор на плате, на выносной переменный.

Выпаиваем подстроечный резистор.

Припаиваем на проводах переменный резистор.

Вот и вся доработка.

Сборка схемы регулятора

Вот сама схема включения.

Собираем схему.

Все работает. Ампервольтметр отлично отображает напряжение и ток.

Сборка приставки регулятора

Врезаем ампервольтметр в лицевую панель. Сверлим отверстия под разъемы и переменный резистор. Все вставляем и лицевая часть готова. Закрепляем панель.

Подключаем все части. На заднюю стенку крепим разъем для входа блока питания.

Модуль сажаем на горячий клей, чтобы внутри не болтался.

Все готово. Но я забыл сказать, что на всякий случай добавил выключатель. Он не нужен, но вдруг я захочу подключить приставку к аккумуляторной батареи.

Последний шаг — закручиваем винты передней и задней панели.

Проверка регулятора напряжения

Подключаем блок питания в разъем. Подключаем нагрузку. Все работает изумленно! Регулировка плавная.

Конечно вольтметр с амперметром можно было бы и не ставить, но как же без него.

Смотрите видео изготовления и проверки простого регулятора

Блоки регулятора напряжения в категории «Инструмент»

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 2,5kW- 3.5kW

На складе в г. Днепр

Доставка по Украине

по 264 грн

от 2 продавцов

264 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 168F 250v / 220 мкф

На складе

Доставка по Украине

по 264 грн

от 2 продавцов

264 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 2,5kW- 3. 5kW №2

На складе в г. Днепр

Доставка по Украине

264 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 2,5kW- 3.5kW №2

На складе в г. Днепр

Доставка по Украине

264 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 5,5kW-6,5kW

На складе

Доставка по Украине

480 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 5,5kW-6,5kW 470 мкФ 250V

На складе

Доставка по Украине

по 380 грн

от 2 продавцов

380 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 5,5kW-6,5kW

На складе

Доставка по Украине

480 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 2kW

На складе

Доставка по Украине

по 250 грн

от 2 продавцов

250 грн

Купить

Ford Kuga Mk2 2012- реле регулятор напряжения блок модуль эбу dt114b526ba

Доставка по Украине

800 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 2kW 250V 220 µF. (1950131636755)

Доставка по Украине

709 грн

815 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 2kW 250V 220 µF прямой.(1950131637755)

Доставка по Украине

709 грн

815 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 5,5kW-6,5kW.(485226596755)

Доставка по Украине

481 грн

553 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 2,5kW- 3.5kW.(485226404755)

Доставка по Украине

301 грн

346 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 3.5-4kW 250V, 470 мкФ.(1950162394755)

Доставка по Украине

368 грн

423 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 2kW-4kW

На складе

Доставка по Украине

по 1 000 грн

от 2 продавцов

1 000 грн

Купить

Смотрите также

Блок управления регулятор напряжения (резистор) Mazda 323 BG 1988-1994 г. в.

Доставка по Украине

600 грн

Купить

Блок AVR (АВР) генератора 1-3 кВт 168F (220V) (220мкф 250V) автоматическая регулировка напряжения

Доставка из г. Вышгород

390 грн

Купить

Блок управления регулятор напряжения PN4618626B 4079006191 Mazda 323 BF BG 1985 — 1994 гв. 1.7 d PN

Доставка по Украине

550 грн

Купить

Блок управления регулятор напряжения PN4618626B 4079006191 Mazda 323 BF BG 1985 — 1994 гв. 1.7 d PN

Доставка по Украине

750 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 2kW 250V 220 µF.(1950131636756)

Доставка по Украине

708 грн

814.20 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 2kW 250V 220 µF прямой.(1950131637756)

Доставка по Украине

708 грн

814.20 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 5,5kW-6,5kW.(485226596756)

Доставка по Украине

480 грн

552 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 2,5kW- 3. 5kW.(485226404756)

Доставка по Украине

300 грн

345 грн

Купить

Блок регулятора напряжения (AVR) для генераторов 3.5-4kW 250V, 470 мкФ.(1950162394756)

Доставка по Украине

367.60 грн

422.74 грн

Купить

Блок AVR (АВР) генератора 5-7 кВт 188-192F (220V) (470 мкф 250V) метал автоматическая регулировка напряжения

Доставка из г. Вышгород

490 грн

Купить

Блок AVR (АВР) генератора 2-3 кВт 168F/170F/GX160 (220V) (220мкф 250V) автоматическая регулировка напряжения

Доставка по Украине

240 грн

Купить

Автоматический регулятор напряжения KIPOR KI-DAVR-50S Для однофазного генератора

Доставка из г. Одесса

4 570 грн

Купить

Блок управления регулятор напряжения HONDA Хонда FH014BA

Доставка по Украине

1 828.43 грн

Купить

Блок питания универсальный импульсный с регулятором напряжения 9-24В/3А и LED дисплеем Unitoptek 9-24V/3A

На складе

Доставка по Украине

900 грн

Купить

Переменный источник питания от постоянного регулятора напряжения

Регулятор напряжения — это устройство, которое обеспечивает фиксированное выходное напряжение, несмотря на подаваемое переменное входное напряжение. Это трехконтактное устройство. Регулятор напряжения в основном поставляется в двух разных сериях: 78XX и 79XX. Регуляторы напряжения серии 78ХХ рассчитаны на положительные входы, т.е. если 79ХХ серии рассчитаны на отрицательные входы. На рынке доступны различные регуляторы напряжения с выходом 6 В, 9 В, 12 В, 15 В и т. Д. Регулятор напряжения также может выдерживать перегрузку по току из-за короткого замыкания или перегрева. Он отключит цепь до того, как произойдет повреждение. При монтаже регулятора необходимо соблюдать осторожность, поскольку обратная полярность может повредить регулятор.

Конфигурация контактов отрицательного и положительного регулятора напряжения показана на рис.

[[wysiwyg_imageupload:8289:]]

Рис. 1: Изображение регулятора напряжения 78XX и 79XX

---

Регулятор напряжения — это устройство, которое обеспечивает фиксированное выходное напряжение, несмотря на изменяющееся входное напряжение. Это трехконтактное устройство. Регулятор напряжения в основном поставляется в двух разных сериях: 78XX и 79XX. Регулятор напряжения  под серию 78ХХ предназначены для положительных вводов, т.е. если пока  79Серия XX предназначена для отрицательных входов. На рынке доступны различные регуляторы напряжения с выходом 6 В, 9 В, 12 В, 15 В и т. Д. Регулятор напряжения также может выдерживать перегрузку по току из-за короткого замыкания или перегрева. Он отключит цепь до того, как произойдет повреждение. При монтаже регулятора необходимо соблюдать осторожность, поскольку обратная полярность может повредить регулятор.

Конфигурация контактов отрицательного и положительного регулятора напряжения показана на рис. 1.

Рис. 1: Изображение 78XX и 79XX Voltage Regulator 

Поскольку мы знаем, что выход регулятора фиксирован, но с помощью правила делителя напряжения мы можем использовать регулятор 5 В для подачи 12 В. Но реверс невозможен, т.е. мы не можем получить 5В от 12В регулятора.

Как мы рассчитали значение резистора для различных напряжений-

Предположим, что значение резистора, подключенного между com и выходным контактом регулятора, равно 470 Ом (R1). Это означает, что мы имеем ток 10,6 мА (поскольку V = 5 В и V = IR ) доступны между выводом, com и выходом. Между поворотным переключателем и землей будет некоторый ток в режиме ожидания около 2,5 мА. Таким образом, общий доступный ток будет прибл. 13,1 мА. Теперь предположим, что мы хотим получить от этой схемы напряжение от 5 В до 12 В. Минимум 5 В мы получим напрямую с выхода регулятора. Но если вы хотите максимум 12 В, то кроме 5 В, дополнительные 7 В потребуют подбора соответствующего резистора.

Здесь R=?

V = 7 В

I = 13,1 мА

Следовательно, V = I*R

R = 543 Ом

Следовательно, мы должны подключить резистор 543 Ом к 470 Ом, чтобы получить желаемое выходное напряжение 12 В. Но резистор с таким значением может быть недоступен, поэтому мы можем использовать резистор с близкими к нему значениями, а именно. 560 Ом.

Теперь, если вы хотите получить различное напряжение между 5 В и 12 В, используйте различные значения резистора, например, если вы хотите получить 6 В, тогда-

В = 6 В

I = 10,6 мА

R = 6 В/10,6 мА

R = 566 Ом

Но мы уже подключили резистор R1 на 470 Ом, поэтому для 6 В мы должны использовать значение резистора = 100 Ом (566-470 Ом приблизительно 1096 Ом). ). Точно так же вы можете рассчитать различные номиналы резисторов для получения разных напряжений.

В этой схеме мы использовали разные резисторы для получения разных значений напряжения. Вы также можете использовать переменный резистор для получения различных значений напряжения с помощью одного резистора.

Вам также может понравиться:

• 
  Разработка импульсного источника питания (SMPS)
• 
  Регулируемый источник питания от +/- 1,25 В до +/- 22 В 1 А
• 
  1,25–25 В Переменный источник питания с мостовым выпрямителем
• 
  Переменный блок питания и зарядное устройство с аварийным освещением
• 
  Настольный источник бесперебойного питания постоянного тока с дисплеем

Принципиальные схемы

 

Компоненты проекта

• Конденсатор
• Диод 1N4001
• ИС 7805 (ИС регулятора напряжения)
• Переключатель реле
• Резистор

Принципиальные схемы

Компоненты проекта

---

Рубрики: Схема
С тегами: фиксированный, источник питания, переменный, регулятор напряжения

	Трехконтактный регулируемый Регуляторы
	Получите максимум от своего выхода постоянного тока типа 2 Трансформаторы
	Высокопроизводительный регулятор для Линейные настенные бородавки 12 В
	Различные схемы регуляторов
	Простой импульсный регулятор
	Плавающий источник питания для ЖК-панели Счетчик

Существует несколько способов получить низкое напряжение, необходимое для запуска небольших проектов. от сетевой розетки. Самый простой способ – купить готовый литой комплект, который предназначен для подключения непосредственно к настенной розетке. Некоторые такие расходные материалы имеют внутреннюю регулятор напряжения и не требует дополнительных деталей, другие обеспечивают нерегулируемое напряжение постоянного тока и многие из них представляют собой просто трансформаторы переменного тока в коробке. Регулируемые типы предлагают меньшую выходную мощность для данного размера с токами, ограниченными парой сотен миллиампер, но переменный ток трансформаторные типы могут обеспечить несколько ампер. Несомненным преимуществом формованной подачи является что не требуется проводка сетевого напряжения, и их легко найти в местных магазинах. Некоторый модели Deluxe имеют клемму для заземления, которую можно использовать для заземления шасси. вашего проекта. Такие припасы следует быстро схватить, если их заметят у блох. рынке или в каталоге излишков! Недорогие компьютерные блоки предлагают высокие токи с использованием технологии импульсного регулятора, но эти источники питания часто требуют довольно высокого минимальный ток нагрузки (обычно на выходе 5 вольт), поэтому используйте этот тип питания с осторожностью.

Трехполюсные регулируемые регуляторы

Нерегулируемый источник постоянного тока является очень распространенным типом, и простой регулятор, показанный на рис. 1 может быть добавлен для проектов, требующих стабильного напряжения.

 

Выберите литой источник питания с выходным напряжением на несколько вольт выше требуемого регулируемого напряжения, но помните, что чем больше напряжение падает на регуляторе, тем горячее он будет. получать. Радиатор может быть добавлен к регулятору, но металлический язычок регулятора подсоединен. к выходному напряжению, поэтому может потребоваться изоляция. Резистор, задающий напряжение, выбирается из следующего графика.

Напряжение	1,25	1,5	3	5	10	12	15	24
Сопротивление	0	47	300	680	1,5к	2к	2,5к	4к

 

Потенциометр на 5 кОм можно использовать для установки напряжения или просто для определения оптимального значения постоянный резистор. Два наиболее распространенных пакета для LM317 называются TO-220 и TO-202. которые имеют черный пластиковый корпус с металлическими радиаторами. В металле предусмотрено отверстие выступ для монтажа, но этот выступ электрически соединен с центральным штифтом, который является выходной пин. Входной штифт находится справа, а регулировочный штифт слева, когда устройство держат так, чтобы можно было прочитать маркировку (выводами вниз, металлическим язычком сзади):

 

Стационарные регуляторы, такие как LM7812 (12 В), не требуют резисторов и могут механически заземлены без изоляции, так как язычок внутренне соединен с землей. В любом случае, эти трехвыводные регуляторы работают хорошо и предлагают встроенное ограничение тока. и схема защиты от тепловой перегрузки. Не забудьте включить входные и выходные конденсаторы, как показано, и установите их достаточно близко к регулятору IC.

Чтобы преобразовать литой трансформатор переменного тока в нерегулируемый источник постоянного тока, просто добавьте двухполупериодный мост и большой электролитический конденсатор, как показано на рис. 1. Размер конденсатор будет зависеть от тока нагрузки и количества допустимых пульсаций напряжения, но стандартный конденсатор 1000 мкФ с номинальным напряжением значительно выше выходного напряжения является хорошим отправная точка. Измерьте напряжение на конденсаторе без нагрузки, чтобы убедиться, что его номинальное напряжение достаточно высокое. Вот несколько уравнений для выбора трансформатора вторичное напряжение и конденсатор фильтра:

90 120 ВСКЗ = 0,815 (В постоянного тока + 1,4) (предполагается, что двухполупериодный мост)

C = (макс. постоянный ток) /(60 x 2 x Vp-p), где Vp-p — пульсации напряжения при полной нагрузке.

Это уравнение относится к частоте 60 Гц, другие частоты могут меняем 60 в знаменателе.

Трехполюсные регуляторы также могут использоваться для сброса и регулирования напряжения аккумуляторной батареи. но помните, что регуляторам обычно требуется падение не менее 2 вольт для правильной регулировки. (Доступны версии с малым падением напряжения, требующие падения менее 1 В.)

LM317 также можно использовать в качестве ограничителя тока, что удобно при экспериментах с новая схема, поскольку простая ошибка может привести к катастрофе, если доступна неограниченная мощность от источника питания. На рис. 2 показан простой ограничитель тока для испытательного стенда, который просто подключается последовательно к настольному источнику питания или аккумулятору.

 

Установите ограничитель тока перед регулятор напряжения, чтобы ограничитель не сбрасывал регулируемое напряжение, подаваемое на нагрузка. Потенциометр на 100 Ом можно заменить на фиксированное значение, если регулировка не требуется. Значение выбирается по:

R = 1,2 / I

При показанном потенциометре на 100 Ом минимальное значение тока будет около 12 мА. Ниже токи потребуют дополнительных схем, так как LM317 должен обеспечить минимальное количество ток нагрузки для правильной работы. Регулятор напряжения может быть добавлен после этого тока ограничитель, чтобы сделать ограничитель тока, настольный источник переменного напряжения.

Этот ограничитель тока может быть изготовлен без радиатора для добавления функции медленного возврата. Когда ток ограничивается, LM317 становится горячим, и его внутренний тепловой предел схема уменьшит ток ниже заданного значения. Устройство должно остыть перед полный ток снова будет доступен.

Получите максимальную отдачу от своих выходных трансформаторов постоянного тока типа 2

Большинство любителей накопили приличную мощность. адаптеры (Wall Warts), в том числе простые типы, состоящие из плавленого трансформатор, мостовой выпрямитель и большой конденсатор выходного фильтра. Такой к расходным материалам следует относиться с уважением, несмотря на их размер, вес и ограниченное выходной ток. Основное преимущество использования такого старомодного питания заключается в том, что они не производят значительных радиопомех из-за внутреннего высокочастотного переключения регулятор. Добавьте малошумный, стабильный регулятор напряжения, и ваш проект будет выгода от бесшумной подачи. Ниже приведена простая схема такого трансформаторы. Синусоидальный генератор представляет собой вторичную часть мощности трансформатора, внутреннее сопротивление представляет собой комбинацию элементов и представляет собой «поведенческая» модель. Внутренний конденсатор большой электролитический, обычно тысячи микрофарад. Просто используйте 1N4002 для выпрямителей. LTSpice файл для регулятора ниже также включает в себя эту схему.

Для более простой модели, состоящей из источника постоянного тока последовательно с резистор, выполните следующие действия: 

1) Нагрузить выход резистором высокого номинала, скажем, 4,7 кОм и измерить выходное постоянное напряжение; назовите это Vunloaded.

2) Рассчитайте эквивалентное последовательное сопротивление из: (Vunloaded — Vrated)/Irated, где Vrated и Irated — номинальные характеристики, указанные на этикетке источника питания. Например, у меня есть куча трансформаторов, которые выдают 17 вольт без нагрузки и рассчитаны на 12 вольт при 800 мА. Я бы вычислил R = (17-12)/0,8 = 6,25 Ом. Модель представляет собой источник постоянного тока 17 В с последовательно включенным резистором 6,25 Ом.

Полная модель для Spice легко создается следующим образом: эти разные шаги после шага 1:

2) Уменьшите сопротивление нагрузки (обычно с реостат) до тех пор, пока не будет достигнут номинальный ток (должен быть достаточно близок к номинальному току). Напряжение). Или нагрузите источник питания подходящим номиналом мощного резистора. рассчитывается путем деления номинального выходного напряжения на номинальный выходной ток. Выберите резистор, который может справиться с мощностью, производимой произведением этих рейтинговые значения. Для моих источников питания 12 В, 0,8 А я бы использовал резистор на 10 Вт, 15 Ом.

3) Измерьте пульсации напряжения размаха при полной нагрузке. Мне нравится прицел для работы, но мультиметр поможет вам достаточно близко; только умножьте среднеквадратичное значение на 2,8.

Теперь можно установить значения на схеме. Генератор пиковое напряжение установлено на 1,5 вольта плюс выходное напряжение при легкой нагрузке. шаг 1. Например, если ваш трансформатор выдает 17,2 вольт на первом шаге, Генератор будет настроен на пиковое значение 18,7 вольт (и установите частоту в соответствии с вашей линией). частота).

В спайсе подключите нагрузочный резистор, рассчитанный по номиналу V/Rated I или используйте значение реостата из шага 2. Отрегулируйте внутреннюю значение сопротивления, чтобы получить номинальное напряжение и ток и отрегулировать емкость чтобы получить наблюдаемую пульсацию. Чтобы приблизиться, на частоте 60 Гц внутренний C близок. до (0,0125 x постоянный ток) / Vp-p. Если ваше внутреннее сопротивление выше примерно 1 Ом, вы можете немного увеличить напряжение, чтобы оно лучше соответствовало измерениям. Это ваша модель.

Мои пульсации составляют 1,5 Впик-пик при 0,8 А, поэтому внутренняя емкость составляет (0,0125 x 0,8 / 1,5 = 6600 мкФ (вероятно, 6800 мкФ).  

При чтении значений DC в LTSpice выберите середину осциллограммы (или щелкните левой кнопкой мыши, удерживая клавишу Control, на имени тока или напряжения в верхней части окна). график, чтобы увидеть среднее значение). Как только вы узнаете эту емкость, вы можете рассмотреть добавление другого аналогичного значения параллельно, так что, когда внутренний высыхает, вашему проекту все равно. Вы можете следовать этой технике с AC трансформатор, добавив собственный мостовой выпрямитель и большой конденсатор.

Наиболее частая неисправность таких источников постоянного тока конденсатор теряет свою емкость. Простое решение состоит в том, чтобы добавить дополнительный внешний конденсатор, рассчитанный, как указано выше. Эта дополнительная емкость не маленькая, но она сохраняет проект, работающий после этого недосягаемого внутреннего конденсатора, высыхает. Большинство проекты не облагают налогом поставку на полную текущую мощность, поэтому вы можете рассчитать меньший конденсатор для более легкой нагрузки, около 1000 мкФ на 100 мА текущий.

Добавление стабилизатора с малым падением напряжения и рекомендуемых конденсаторов подайте чистое выходное напряжение, близкое к номинальному напряжению, для тока немного ниже номинал трансформатора. Трансформатора на 12 вольт будет достаточно. напряжение для работы 12-вольтового стабилизатора с малым падением напряжения примерно на 80–90% от номинального текущий.

Высокопроизводительный регулятор для линейных настенных бородавок 12 В

Вот многофункциональный регулятор на 12 вольт нерегулируемый линейные адаптеры питания. Одна особенность, которая мне очень нравится, это то, что текущий предел автоматически устанавливается самим адаптером питания. Когда напряжение падает близко к 12 вольт источник питания достигает точки, где должно произойти ограничение тока и 11-вольтовый стабилитрон (D3) перестает проводить ток, вызывая обратный ход. ограничение тока для срабатывания. Будь то адаптер на 200 мА или 1 ампер, ток ограничение срабатывает при 12 вольтах; возможно, его следует назвать ограничителем падения напряжения. (D3 включен последовательно с диодом база-эмиттер, поэтому напряжение, при котором он начинает выключение составляет около 12 вольт.) Foldback предотвращает перегрев силового транзистора если выход постоянно закорочен; с моими мясистыми запасами, которые могут быть как целых 10 ватт. (Кажется позорным иметь огромный радиатор, который обслуживает только цели, когда выход регулятора закорочен на длительный период.) точку возврата можно несколько изменить, заменив резистор 82 Ом (R15). Чем выше значение, тем выше текущий уровень возврата; попробуйте значения примерно до 100 Ом. Слишком высокий, и ваш силовой транзистор может перегреться во время длительного использования. шорты на выходе. Если он слишком низкий, цепь может не запуститься, где-то около 47 Ом. Если не хочешь текущий фолдбэк вообще не включать R15 и при желании подключить 470 Ом последовательно со светодиодом от коллектора крайнего левого транзистора к плюсу для свет ограничения тока (это был мой оригинальный дизайн). Примечание: текущий лимит Функция работает от тока, подаваемого D2, пусковым стабилитроном. Если стабилитрон напряжение находится в пределах одного или двух вольт от выходного напряжения предел тока схема может не работать. Выберите стабилитрон для D2, который на несколько вольт ниже номинального. напряжение сетевого питания, но на несколько вольт выше напряжения ненагруженного адаптера. напряжение минус выходное напряжение. В моем случае это будет 17 — 12 = 5, поэтому я выбрал 9вольт стабилитрон, значительно выше 5 вольт и значительно ниже 12 вольт. (Для лучшего шум, который вы хотите, чтобы D2 перестал проводить, как только напряжение повысится, так что схема регулятора работает от собственного чистого выходного напряжения через R7.)

Схема LTSpice Малошумящий регулятор напряжения 12 В пост. тока 

Еще одной приятной особенностью является довольно низкий уровень шума по сравнению с к трехвыводным регуляторам, возможно, в 10 раз ниже с более быстрым откликом значения в скобках и примерно в 100 раз ниже значений по умолчанию.

Увеличение С2 с быстродействующего конденсатора 0,01 мкФ до 10 мкФ (электролитический с плюсом на коллектор) и изменение более быстрой сети стабилизации от 68 Ом (R10) и 4700 пФ (C2) до более медленных 150 Ом и 0,01 мкФ улучшают шум примерно на 20 дБ. Но выходная переходная характеристика немного ухудшается из-за 0,1 Ом. (R8) выходное сопротивление, которое теперь видно на низкой частоте. Но даже с внезапное изменение нагрузки на 100 мА, напряжение изменится только на 10 мВ, а затем вернется обратно к первоначальному значению. Импеданс регулятора будет выглядеть как 0,1 Ом для частоты выше нескольких Гц, поэтому обратная связь вдоль рельса может возникнуть, если присутствует сильноточная нагрузка переменного тока (выходной каскад аудиоусилителя, для пример). С другой стороны, шумовое напряжение на частоте 10 кГц упадет примерно с 50 нВ/корн-Гц до 5 нВ/корн-Гц. Это довольно тихо! Но даже при 50 нВ/корн. Гц это схема в десять раз лучше, чем многие 3-полюсные регуляторы. Так что не стесняйтесь используйте более быстрые значения, но для большинства приложений я бы использовал вариант с более низким уровнем шума и, возможно, увеличить емкость непосредственно на нагрузке, если есть сильноточная ступень переменного тока.

Еще одной особенностью является то, что 6,8-вольтовый стабилитрон (D1) температурная компенсация диодом база-эмиттер крайнего правого транзистора. Резистор temp-co можно настроить, чтобы уменьшить дрейф напряжения до нескольких милливольт. в широком диапазоне температур. Если у вас есть терпение, вы можете превратить стабилизатор в высокоэффективный источник опорного напряжения. Или просто используйте значения показано для превосходной стабильности напряжения при изменении температуры и настройки верхнего резистора для установки напряжения. Spice показывает изменение температуры на 3 мВ по сравнению с коммерческой температурой диапазон, используя эти стандартные значения 1%, но ваши результаты будут немного отличаться, может 10 мВ. Просто подкрутите резисторы, если вам нужно лучше.

Еще одна «фича» в том, что в схеме используются четыре NPN малосигнальные транзисторы (подойдет практически любой тип). Поэтому я решил, что это возможность использовать старый MPQ3904, который представляет собой четыре независимых транзистора в Пакет DIP (Примечание: они не совпадают на одной подложке, но на самом деле четыре независимых транзистора, но в данном приложении это не имеет значения.) в результате получается интересная плата:

 

В такой же компоновке можно разместить четыре отдельных ТО9.2 транзисторы (коллекторы на концах, эмиттеры к центру и отверстия для контакты 4 и 11 не используются).

Примечание. Резистор (R15), расположенный в нижней части микросхемы, был модификация для добавления ограничения тока фолда. Эта функция и небольшой теплоотвод сохраняет транзистор достаточно холодным, даже когда выход закорочен надолго. Изменение было внесено в схему LTSpice, указанную выше. Файл макета ExpressPCB включен в заархивированная папка. Я уменьшил клеммные отверстия, так как мои клеммы не так распространены. Напрямую припаять провода к плате нормально.

Разное Цепи регулятора

Этот простой стабилизатор обеспечивает превосходную работу при входном напряжении в несколько вольт выше выходного напряжения. Простая схема обеспечивает превосходный уровень шума по сравнению с трехполюсный регулятор; при 100 Гц 78L05A измерил 300 нВ/корень-Гц, тогда как эта схема измерила только 30 нВ/корень-Гц (на 20 дБ лучше). Шум на 10кГц падает до 15 нВ и до 8 нВ с добавлением 47 мкФ на стабилитрон (1N750A с R2=330 Ом). Низковольтные стабилитроны довольно тихие без фильтрация.

Выходное напряжение задается стабилитроном и примерно на 0,6 вольт выше номинала стабилитрона. Выберите R2, чтобы установить ток стабилитрона от следующее уравнение:

 

R2 = 0,6/Из

Резистор 600 Ом даст около 1 мА тока стабилитрона. Работа со стабилитроном ниже расчетного тока приведет к более низкому выходному напряжению. Использование 330 Ом резистор (около 2 мА) с 1N750 дает выходное напряжение около 5 вольт (вместо из предсказанных 5,3 вольта).

Выберите R1 для достаточного тока базы проходного транзистора. Хороший первый разрез найдено из:

 

R1 = (Vin — Vвых — 0,7)/(0,1 Iвых)

 

Регулятор на 15 вольт с питанием от 24 вольт и подачей 30 мА Макс. следует использовать:

R1 = (24 — 15 — 0,7)/(0,1 x 0,03)

R1 = 2,8 кОм

Можно использовать более высокое значение, так как это уравнение предполагает проход с низким коэффициентом усиления. транзистор. Разработчик может умножить это значение на 3 для большинства транзисторов.

 

В этой версии используется N-канальный полевой транзистор JFET в качестве проходного элемента для добиться отличного подавления линейного шума и небольшой защиты от тока короткого замыкания, но он подходит только для легких нагрузок. Выберите JFET с достаточно высоким Idss для питания нагрузки и выберите R2, как и раньше. Выходное напряжение должно быть выше напряжения отсечки JFET, но большинство JFET будут работать, если регулируемое напряжение выше 5 вольт.

Простой импульсный регулятор

Когда батареи используются для питания цепей более низкого напряжения, импульсный регулятор желательно для экономии заряда батареи. Существуют отличные ИС, которые могут выполнять работу с большим эффективность и небольшой размер. Примером может служить Maxim (www.maximic.com) MAX639, который преобразует входы от 5,5 до 11,5 вольт до 5 вольт при токе до 225 мА. Единственные дополнительные части катушка индуктивности, выпрямитель Шоттки и пара конденсаторов. Следующая схема представляет собой дискретный коммутатор, аналогичный по мощности MAX639. Производительность несколько уступает переключателям на ИС, но подходящие компоненты можно найти в большинстве барахла. коробки.

Есть несколько соображений по выбору компонентов:

	Входные и выходные конденсаторы должны иметь низкое ESR. Танталы или спец. рекомендуются электролиты, предназначенные для коммутации источников питания. (Экстралитик — это торговое название для алюминиевого электролита с низким ESR.)
	Проходной транзистор должен иметь хороший коэффициент усиления при максимальном токе нагрузки. MPS6726 хорошо работает при токе 200 мА, а 2N4403 — примерно до 150 мА. Первый симптом беда в том, что вершина меандра у коллектора начинает скатываться.
	Дроссель 100 мкГн может быть обыкновенного литого типа с сопротивлением постоянному току не более чем пару ом. Схема работает с довольно широким диапазоном значений.
	1N5818 может быть практически любым выпрямителем Шоттки, так как напряжение и ток низкий.

Эффективность составляет около 80 % при 200 мА и падает примерно до 75 % при 100 мА из-за ток покоя цепи. Влияние на срок службы батареи может быть значительным, поскольку батареи более эффективны при более низких скоростях разряда.

Примером применения является самодельный медицинский термометр, использующий 3 1/2 разряда. Счетчик светодиодной панели в качестве показания. Счетчик большую часть времени потребляет около 120 мА. Коммутатор снижает потребление тока примерно до 80 мА от 9-вольтовой батареи. Потребление тока будет меньше для более высоковольтной батареи. Схема была построена на небольшом кусочке перфорации. плата со множеством стоящих деталей для максимальной плотности:

Верхняя часть литого дросселя видна между большим желтым конденсатором и черный транзистор.