Что такое стабилизатор напряжения 5В. Какие бывают схемы стабилизаторов на 5В. Для чего применяются стабилизаторы 5В. Как выбрать и купить подходящий стабилизатор напряжения 5В.
Что такое стабилизатор напряжения 5В и для чего он нужен
Стабилизатор напряжения 5В — это электронное устройство, предназначенное для поддержания постоянного выходного напряжения 5 вольт при изменениях входного напряжения или нагрузки. Такие стабилизаторы широко применяются для питания различной электронной аппаратуры, в первую очередь цифровых устройств.
Основные задачи стабилизатора 5В:
- Обеспечение стабильного напряжения питания 5В ±5% для микросхем и других электронных компонентов
- Защита оборудования от скачков и перепадов входного напряжения
- Фильтрация высокочастотных помех и пульсаций
- Ограничение выходного тока для защиты от короткого замыкания
Стабилизаторы на 5В необходимы во многих электронных устройствах, таких как:
- Компьютеры и ноутбуки
- Зарядные устройства для мобильных телефонов
- Роутеры и сетевое оборудование
- Цифровые измерительные приборы
- Автомобильная электроника
- Промышленные контроллеры
Основные характеристики стабилизаторов напряжения 5В
При выборе стабилизатора 5В следует обращать внимание на следующие ключевые параметры:
- Диапазон входных напряжений — определяет, от какого минимального до какого максимального напряжения способен работать стабилизатор
- Максимальный выходной ток — показывает, какой ток способен выдать стабилизатор в нагрузку
- Точность стабилизации — отклонение выходного напряжения от номинала 5В
- КПД — эффективность преобразования энергии
- Уровень пульсаций выходного напряжения
- Защита от короткого замыкания и перегрева
Для большинства применений достаточными являются следующие характеристики:
- Входное напряжение: 7-35В
- Выходной ток: до 1-3А
- Точность стабилизации: ±2-5%
- КПД: 70-85%
- Пульсации: менее 50 мВ
Схемы простых стабилизаторов напряжения 5В
Рассмотрим несколько базовых схем маломощных стабилизаторов 5В на дискретных компонентах и микросхемах.
Параметрический стабилизатор на стабилитроне
Простейшая схема параметрического стабилизатора 5В на стабилитроне:
- Резистор R1 ограничивает ток через стабилитрон
- Стабилитрон VD1 поддерживает напряжение 5.1В
- Транзистор VT1 работает в режиме эмиттерного повторителя
Достоинства: простота, дешевизна
Недостатки: низкий КПД, слабая нагрузочная способность
Компенсационный стабилизатор на операционном усилителе
Более совершенная схема на операционном усилителе:
- ОУ сравнивает выходное напряжение с опорным
- Выходной транзистор VT1 работает в линейном режиме
- Обеспечивается высокая точность стабилизации
Плюсы: хорошая стабильность, малые пульсации
Минусы: необходимость двухполярного питания ОУ
Стабилизаторы напряжения 5В на специализированных микросхемах
Наиболее распространенные и удобные в применении — интегральные стабилизаторы напряжения 5В на основе специализированных микросхем. Рассмотрим популярные серии:
Линейные стабилизаторы серии 78xx
Самые простые и дешевые стабилизаторы фиксированного напряжения:
- 7805 — стабилизатор на 5В
- Входное напряжение 7-35В
- Выходной ток до 1А
- Требуют минимум внешних компонентов
Достоинства: простота применения, низкая цена
Недостатки: низкий КПД, нагрев при больших токах
Импульсные стабилизаторы LM2576/LM2596
Импульсные преобразователи с высоким КПД:
- Входное напряжение 4.5-40В
- Выходной ток до 3А
- КПД до 85%
- Частота преобразования 150 кГц
Плюсы: высокая эффективность, малый нагрев
Минусы: более сложная схема включения, электромагнитные помехи
Как выбрать и купить подходящий стабилизатор напряжения 5В
При выборе стабилизатора 5В для конкретного применения следует учитывать:
- Требуемый выходной ток — он должен быть на 20-30% выше расчетного
- Диапазон входных напряжений — должен соответствовать источнику питания
- Допустимый уровень пульсаций и помех для питаемых устройств
- Требования по КПД и тепловыделению
- Необходимость защитных функций (от КЗ, перегрева и т.д.)
- Габаритные ограничения
Для большинства применений оптимальным выбором будут импульсные стабилизаторы на микросхемах LM2576 или LM2596. Они обеспечивают высокий КПД, хорошую стабильность и имеют встроенную защиту.
Купить стабилизаторы напряжения 5В можно в магазинах электронных компонентов, а также заказать онлайн. Цены на простые линейные стабилизаторы начинаются от 10-20 рублей, импульсные преобразователи стоят от 100-200 рублей.
Применение стабилизаторов напряжения 5В в различных устройствах
Стабилизаторы на 5В находят широкое применение в самых разных областях электроники. Рассмотрим некоторые типичные примеры:
Компьютерная техника
В компьютерах и ноутбуках стабилизаторы 5В обеспечивают питание:
- Процессоров и чипсетов
- Оперативной памяти
- USB-портов
- SSD-накопителей
Здесь критически важна высокая стабильность напряжения и малый уровень пульсаций.
Мобильные устройства
В смартфонах, планшетах и другой портативной электронике стабилизаторы 5В применяются для:
- Питания процессоров и микроконтроллеров
- Зарядки аккумуляторов
- Работы дисплеев
Здесь важны компактность и высокий КПД для экономии заряда батареи.
Автомобильная электроника
В автомобилях стабилизаторы 5В обеспечивают работу:
- Бортовых компьютеров
- Навигационных систем
- Мультимедийных устройств
Ключевые требования — широкий диапазон входных напряжений и защита от помех.
Рекомендации по использованию стабилизаторов напряжения 5В
Для обеспечения надежной работы стабилизаторов 5В следует соблюдать ряд правил:
- Обеспечить достаточный теплоотвод, особенно для линейных стабилизаторов
- Использовать качественные фильтрующие конденсаторы на входе и выходе
- Минимизировать длину проводников для снижения помех
- Не превышать максимально допустимый выходной ток
- Обеспечить защиту от переполюсовки на входе
При соблюдении этих рекомендаций стабилизаторы напряжения 5В обеспечат надежное и качественное питание электронных устройств в течение длительного срока.
Схемы маломощных стабилизаторов напряжения (5В, до 1А)
Для питания различных радиоэлектронных устройств на цифровых микросхемах часто требуются источники питания с различным выходным напряжением, для микросхем ТТЛ — 5 В ±5%, ЭСЛ — 5,2 В ±5%, а для КМОП—9 В ±10%. Для этих целей используют стабилизаторы напряжения на транзисторах, что ведет к увеличению числа деталей, размеров всего устройства и снижению его экономичности. При конструировании такой аппаратуры некоторые элементы микросхем нередко остаются неиспользованными. Тем не менее они все равно потребляют энергию (за исключением элементов КМОП). Между тем эти элементы можно с успехом использовать в составе линейного стабилизатора напряжения, сократив, таким образом, общее число транзисторов или улучшив показатели стабилизатора.
Схема такого стабилизатора напряжения с применением элемента ТТЛ приведена на рис. 93 [11]. В нем нет традиционного стабилитрона, эффект стабилизации осуществляется за счет специфического режима работы логического элемента, о чем уже говорилось ранее.
Элемент DD1.1 выполняет функции сравнивающего устройства, a DD1.2 и DD1.3 работают как усилители напряжения постоянного тока. Для согласования мощного выходного регулирующего транзистора ѴТІ с элементом служит транзистор ѴТ2. Для устойчивой работы стабилизатора в нем применена местная ООС по высокой частоте через конденсатор С1.
Основные параметры такого стабилизатора:
- напряжение стабилизации 4… 5,5 В;
- максимальный ток нагрузки 1 А;
- коэффициент стабилизации 70;
- выходное сопротивление 0,02 Ом.
Если стабилизатор работает на ток нагрузки не более 0,5 А, то транзистор VT1 может быть типа ГТ402 — ГТ402Г. Можно также применить транзисторы КТ814А — КТ814Г, но в этом случае сопротивление резистора R3 следует увеличить в 2 … 3 раза. Налаживание стабилизатора сводится к установке требуемого выходного напряжения подбором резистора R1.
К его недостаткам можно отнести относительно узкий интервал выходного напряжения (4.
.. 5,5 В) и невысокую температурную стабильность выходного напряжения.
В подобных стабилизаторах напряжения можно использовать и элементы КМОП, но только как линейные усилители и совместно со стабилитронами. При последовательном включении элементов КМОП можно добиться большого коэффициента стабилизации.
Рис. 93. Схема стабилизатора напряжения (а) и его монтажная плата (б)
Схема такого варианта стабилизатора приведена на рис. 9.4,а. Его основные параметры: выходное напряжение 7…10 В; максимальный ток нагрузки 0,3 А; коэффициент стабилизации 1000; выходное сопротивление 0,05 Ом.
Суть действия такого стабилизатора заключается в следующем. После подачи на его вход напряжения выходное напряжение начнет увеличиваться, и когда оно достигнет примерно 4,7 В (напряжение стабилизации стабилитрона VD1), на входе элемента начнет появляться напряжение. Когда оно достигнет напряжения, соответствующего линейному участку передаточной характеристики, стабилизатор и элемент DD1.
Монтажная плата стабилизатора приведена на рис. 94,6. Его налаживание сводится к установке требуемого значения выходного напряжения подстроенным резистором R2. При этом, если использовать элементы микросхем серий 561 или 564, выходное напряжение может быть в пределах 3… 16 В. В этом случае стабилитрон должен ыть с другим напряжением стабилизации, которое можно определить по приближенной формуле Uст ~ 0,3Uвих, где Uст — напряжение стабилизации стабилитрона; UBux — выходное напряжение стабилизатора.
Сопротивление резистора R2 следует выбирать исходя из значения номинального тока стабилизации используемого стабилитрона.
Рис. 94. Схема (а) и монтажная плата (б) стабилизатора напряжения на микросхеме серии 176
Литература: И. А. Нечаев, Массовая Радио Библиотека (МРБ), Выпуск 1172, 1992 год.
Напоромер ДН-УС2: внутренний мир прибора.
Разборка напоромера ДН-УС2. Немного фотографий с комментариями. Обзор для технарей и КИПовцев. Чисто посмотреть.
Прибор достался мне в нерабочем состоянии.
Никто не планировал его ремонтировать или даже пытаться это сделать (и это правильно).
Так почему бы не заглянуть вовнутрь?
1. Что это за зверь такой, напоромер?
(Тяго)напоромеры ТГ, ДГ, ДН Руководство по эксплуатации (ссылка на загрузку)
Экземпляр для разборки ДН-УС2 — это напоромер показывающий сигнализирующий с двумя уставками и диапазоном измерения 0.
.2,5 кПа.
Вид с задней стороны (со стороны подключений):
Информация на улучшенную (?) версию «У» в сети отсутствует, схема тоже отсутствует.
«Приборы предназначены для измерения вакуумметрического и избы-
точного давления воздуха, природных и других газов, неагрессивных к контак-
тирующим материалам (оловянно-свинцовому припою ПОС 61 ГОСТ 21390 -76,
бронзе БрБ2 ГОСТ18175 — 78, меди марок М1, М2, М3 ГОСТ 859 — 2001, латуни
ЛС59-1 ГОСТ 15527 — 2004), и для коммутации внешних электрических цепей в
системах общепромышленной, в том числе и котельной, автоматики при дости-
жении заданного значения контролируемого давления.» ©
Шильдик прибора:
Просто бумажка, закреплённая скотчем. ))
Потребление 70 мА при 24В. Хм, и зачем такому простому прибору аж 70 мА?Лапы Руки ещё больше зачесались…
Пока откручивал переднюю панель
воображение нарисовало предполагаемый вариант структурной схемы:
датчик давления — усилитель на операционниках — отклоняющую систему.
Передняя панель снята:
Начинку корпуса удерживает такой серьёзный болт М6:
и «гаечка» М12 на штуцере:
После чего начинку можно вытолкнуть в сторону передней панели, нажав на штуцер:
Взгляду представляется мембранная коробка, слегка покусанная коррозией, механика и электроника.
С нижней стороны виден механизм подстройки нуля и трубочка подвода измеряемого давления:
Ещё несколько фото:
Пружина, к которой пришёл писец:
При переходе котла с режима большого горения на мАлое наблюдаются значительные пульсации давления,
из-за чего стрелка «сходит с ума», т.е. механика напоромера буквально звенит от вибраций.
Не удивительно, что механика и накрылась.
Силовые ключи IRL540:
Не иначе, ключи для нижней и верхней уставки.
Крепление оптопар крупным планом:
По три провода к каждой.
Сначала я было подумал, что это датчики Холла или магниточувствительные сенсоры (что-то типа моста KMZ10A).
Но потом рассмотрел диск, частично закрашенный чёрной краской.
Преобразователь DC-DC на микросхеме 33063:
Ссылка на даташит MC33063
Вероятно, это понижайка с 24В до 7В, чтобы не грелся трёхвыводной стабилизатор +5В в корпусе ТО92.
А вот что это за зверюга вторую микросхему не каждый угадает:
Это PIC16F676 — 8-битовый PIC-контроллер!
Всего два вопроса: как и зачем? ©
Имхо, прежний вариант схемы был попроще:
И, бесспорно, полегче в ремонте (речь об электронике, естественно; ремонтировать механическую часть — это не про меня).
Возможно, какой-нибудь псих самурай и возьмётся ремонтировать исполнение с процессором.
Как по мне всего два варианта на выбор:
— растоптать и выкинуть
— порезать болгаркой и выкинуть
Но внутренний голос подсказал мне: порадуй людей обзором, что и было сделано.
На этом всё. Всем удачных ремонтов!
Жгут регулятора напряжения (5 В) — ООО «Метаформ»
AmazonAmerican ExpressApple PayDiners ClubDiscoverMeta PayGoogle PayMastercardPayPalShop Pay Ваша платежная информация надежно обрабатывается.
Мы не храним данные кредитной карты и не имеем доступа к информации о вашей кредитной карте.
Этот сайт зашифрован. Мы очень серьезно относимся к вашей безопасности. Все транзакции основаны на Shopify.
Цены являются приблизительными. Точные цены будут указаны на кассе.
Расчет стоимости доставки
Бартелеми Св. ЕленаСв. Китс и НевисСент. Люсия Св. МартинСт. Пьер и МикелонСв. Винсент и ГренадиныСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенШвецияШвейцарияТайваньТаджикистанТанзанияТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТристан-да-КуньяТунисТурцияТуркменистанОстрова Теркс и КайкосТувалуСША. Отдаленные островаУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобританияСоединенные ШтатыУругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамУоллис и ФутунаЗападная СахараЙеменЗамбияЗимбабвеПровинция
Почтовый индекс
$9,99 Обычная цена
- Цена за единицу товара
- /чел.
Количество
Выбранное количество превышает текущий запас
Количество
Название по умолчанию
Стоимость доставки рассчитывается при оформлении заказа.
Это запасной жгут проводов регулятора напряжения 5 В для терморазрыва Pico Hybrid и встроенных вентиляторов охлаждения деталей.
Он использует 2-контактный разъем типа dupont для стороны платы и разъем JST с шагом 1,25 мм для вентилятора.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ О ОБРАТНОЙ ПОЛЯРНОСТИ
Жгуты проводов регулятора напряжения 5 В, входящие в комплект Pico Hybrid и Part Cooling Fan, не защищены от обратной полярности. Подключение этих устройств без проверки полярности приведет к повреждению регулятора и подключенного вентилятора. Перед установкой ознакомьтесь с документацией по подключению вашего принтера. Для вашего удобства мы предоставили несколько общих схем подключения ниже.
Жгут регулятора напряжения (5 В)
$9,99
Купить сейчас
USB-регулятор для солнечной панели
Сейчас:
$10.
00
- Артикул:
- С301
- Артикул:
- С301
Регулятор USB 5 В подключается напрямую к любой солнечной панели Voltaic 6 В, что позволяет безопасно заряжать любое USB-устройство, смартфон или планшет прямо от солнца. Аккумулятор не требуется, просто заряжайте с помощью USB-кабеля для зарядки вашего устройства.
Для достижения наилучших результатов мы рекомендуем использовать нашу солнечную панель мощностью 6 Вт или 9 Вт.
*Цвет кабеля может варьироваться
Размеры входа: Разъем 3,5×1,1 мм, совместимый с солнечными панелями Voltaic
Выходные размеры: USB A, розетка
Входное напряжение: 5-8 В
Выходное напряжение: 5,1 В
Эффективность: 0 3 % 9
bigcommerce.com/s-6ubn8z08et/images/stencil/original/products/346/1053/USB-5V_Regulator_2020__23519.1641407568.jpg?c=2″>
Регулятор USB 5 В подключается напрямую к любой солнечной панели Voltaic 6 В, что позволяет безопасно заряжать любое USB-устройство, смартфон или планшет прямо от солнца. Аккумулятор не требуется, просто заряжайте с помощью USB-кабеля для зарядки вашего устройства.
Для достижения наилучших результатов мы рекомендуем использовать нашу солнечную панель мощностью 6 Вт или 9 Вт.
*Цвет кабеля может варьироваться
Входные размеры: 3,5×1,1 мм, совместим с Voltaic Solar Panels
Выходные размеры: USB A Женская
Входной подключа Напряжение: 5,1 В
Эффективность: 0%
- Как это работает
- Технические характеристики
- Совместимость
- 1 отзыв
Регулятор USB 5 В подключается напрямую к любой солнечной панели Voltaic 6 В, что позволяет безопасно заряжать любое USB-устройство, смартфон или планшет прямо от солнца. Аккумулятор не требуется, просто заряжайте с помощью USB-кабеля для зарядки вашего устройства.
Для достижения наилучших результатов мы рекомендуем использовать нашу солнечную панель мощностью 6 Вт или 9 Вт.
*Цвет кабеля может варьироваться
Входные размеры: 3,5×1,1 мм, совместим с Voltaic Solate Panels
Выходные размеры: USB A Женская
Входной подключа Напряжение: 5,1 В
Эффективность: 0%
Регулятор USB 5 В подключается непосредственно к любой солнечной панели Voltaic 6 В, что позволяет безопасно заряжать любое USB-устройство, смартфон или планшет прямо от солнца.
