Что такое стабилизатор напряжения и как он работает. Какие бывают типы стабилизаторов напряжения. Где применяются стабилизаторы напряжения. Основные параметры и характеристики стабилизаторов напряжения. Как выбрать подходящий стабилизатор напряжения для конкретной задачи.
Что такое стабилизатор напряжения и зачем он нужен
Стабилизатор напряжения — это устройство, предназначенное для поддержания постоянного напряжения на выходе при изменениях входного напряжения или тока нагрузки. Основные функции стабилизатора:
- Преобразование нестабильного входного напряжения в стабильное выходное
- Поддержание заданного выходного напряжения при колебаниях нагрузки
- Снижение уровня пульсаций выходного напряжения
Стабилизаторы напряжения необходимы во многих электронных устройствах и системах, где требуется стабильное питающее напряжение для корректной работы.
Принцип работы стабилизатора напряжения
Основной принцип работы стабилизатора напряжения заключается в следующем:
- Выходное напряжение постоянно сравнивается с опорным эталонным напряжением
- При отклонении выходного напряжения от заданного значения формируется сигнал ошибки
- Этот сигнал управляет регулирующим элементом, который корректирует выходное напряжение
- За счет отрицательной обратной связи поддерживается стабильность выходного напряжения
Таким образом, стабилизатор автоматически компенсирует колебания входного напряжения и изменения нагрузки, поддерживая постоянство выходного напряжения.
Основные типы стабилизаторов напряжения
Существует несколько основных типов стабилизаторов напряжения:
1. Параметрические стабилизаторы
Простейший тип стабилизаторов, использующий нелинейные элементы (стабилитроны, диоды). Обеспечивают невысокую точность стабилизации, применяются для маломощных нагрузок.
2. Компенсационные стабилизаторы
Более сложные и точные стабилизаторы с обратной связью. Бывают последовательного и параллельного типа. Обеспечивают высокую стабильность выходного напряжения.
3. Импульсные стабилизаторы
Используют ключевой режим работы и широтно-импульсную модуляцию. Обладают высоким КПД, но создают высокочастотные помехи.
Основные параметры стабилизаторов напряжения
При выборе стабилизатора напряжения важно учитывать следующие основные параметры:
- Коэффициент стабилизации — показывает, во сколько раз стабилизатор ослабляет колебания входного напряжения
- Выходное сопротивление — характеризует изменение выходного напряжения при изменении тока нагрузки
- КПД — отношение выходной мощности к входной, характеризует энергоэффективность
- Диапазон входных напряжений — допустимый диапазон изменения входного напряжения
Области применения стабилизаторов напряжения
Стабилизаторы напряжения широко применяются в различных областях:
- Бытовая электроника (телевизоры, компьютеры, аудиотехника)
- Промышленная автоматика и системы управления
- Измерительная техника и лабораторное оборудование
- Автомобильная электроника
- Системы связи и телекоммуникации
- Медицинское оборудование
Практически любое электронное устройство, требующее стабильного питающего напряжения, использует тот или иной тип стабилизатора.
Как выбрать подходящий стабилизатор напряжения
При выборе стабилизатора напряжения следует учитывать следующие факторы:
- Требуемое выходное напряжение и ток нагрузки
- Диапазон входных напряжений
- Необходимая точность стабилизации
- КПД и тепловыделение
- Наличие защит (от КЗ, перегрузки, перегрева)
- Габариты и стоимость
Правильный выбор стабилизатора обеспечит надежную работу питаемого устройства и оптимальные технико-экономические показатели.
Современные тенденции в разработке стабилизаторов напряжения
В настоящее время основными направлениями развития стабилизаторов напряжения являются:
- Повышение энергоэффективности и КПД
- Уменьшение габаритов и массы
- Расширение функциональных возможностей (программируемые параметры, интерфейсы управления)
- Улучшение электромагнитной совместимости
- Повышение надежности и срока службы
Развитие технологий производства интегральных схем позволяет создавать все более совершенные стабилизаторы напряжения, отвечающие современным требованиям.
|
При изменениях напряжения сети и тока нагрузки выходное напряжение выпрямителя также изменяется, причем иногда значительно. В ряде случаев (например, при питании оконечного каскада УМЗЧ) это вполне допустимо, а вот, скажем, для радиоприемников, генераторов и других радиоэлектронных устройств напряжение должно быть стабильным при изменении тока нагрузки. Здесь без стабилизатора не обойтись. Одновременно этот прибор выполняет и другую функцию — снижает до минимума пульсации питающего напряжения. Основа простейшего стабилизатора (рис. 68,а) — цепочка из резистора R1
и стабилитрона VD1. Стабилитрон — это специальный диод, включенный в обратной
полярности и работающий в режиме лавинного обратимого пробоя. Если повышать
обратное напряжение на стабилитроне, то сначала ток будет небольшим, а по
достижении напряжения стабилизации (об этом указывается в справочных данных)
резко возрастет. При питании маломощных устройств часто обходятся таким простейшим
стабилизатором, снимая выходное напряжение со стабилитрона. При расчете по
данной формуле ток I должен включать в себя как ток стабилитрона (обычно 5…20
мА), так и ток нагрузки (такого же порядка). При большем токе нагрузки используют дополнительный транзистор VT1,
включенный как эмиттерный повторитель (рис. 68,б). Он «повторяет» на нагрузке стабилизированное напряжение базы. Выходное напряжение Uст примерно на 0,7 В (падение напряжения на переходе база-эмиттер) меньше паспортного напряжения стабилизации стабилитрона. При больших токах нагрузки используют составной транзистор. Схема более совершенного стабилизатора приведена на рис. 69. Стабилитрон VD1 выбирают на напряжение, примерно равное половине выходного стабилизированного Uст. Такое же напряжение подают и на базу маломощного управляющего транзистора VT2 с делителя напряжения R2-R4. Если по каким-либо причинам выходное напряжение понизится, это изменение полностью передастся через стабилитрон на эмиттер транзистора VT2, в то время как на его базе изменение напряжения будет меньше. В результате транзистор приоткроется и его увеличившийся коллекторный ток откроет мощный регулирующий транзистор VT1, компенсируя падение выходного напряжения. При повышении выходного напряжения оба транзистора закрываются. Регулирование происходит, таким образом, благодаря сильной отрицательной обратной связи. Поскольку управляющий сигнал вырабатывается из уже стабилизированного
выходного напряжения, параметры стабилизатора при простой схеме получаются
довольно высокими. Конструкций стабилизаторов напряжения много, но все они обладают существенным недостатком — входное напряжение должно быть выше выходного стабилизированного, при одном и том же токе, в итоге часть мощности выпрямителя превращается в тепло и рассеивается на теплоотводе регулирующего транзистора. Этот недостаток устранен в импульсных стабилизаторах, имеющих высокий КПД.  Эти
недостатки особенно заметны при больших мощностях. Размеры и масса
трансформатора, а также емкости сглаживающих конденсаторов уменьшаются при
повышении частоты питающей сети. В связи с этим некоторые местные электросети,
особенно военного назначения, имеют повышенную частоту (400 Гц).
В бытовой аппаратуре, в частности в современных телевизорах и компьютерах, используют импульсные блоки питания (рис. 70), принцип действия которых состоит в следующем. Сетевое напряжение 220 В выпрямляется диодным мостом VD1- VD4. Получившееся постоянное напряжение примерно 300 В подается на генератор, вырабатывающий последовательность импульсов, питающих малогабаритный импульсный трансформатор Т1 на магнитопроводе из феррита. Он и обеспечивает гальваническую развязку питаемой аппаратуры от сети. Чтобы уменьшить проникновение импульсных помех в питающую сеть, обязательно
устанавливают фильтр, содержащий дроссели Lф и конденсаторы Сф. Мощный высоковольтный транзистор VT1 работает в ключевом режиме с высоким
КПД. Он открывается импульсами генератора и создает ток в первичной обмотке
трансформатора. Импульсное напряжение со вторичных обмоток (III и IV)
выпрямляется и сглаживается. Еще одна обмотка (II) питает цепь стабилизации,
которая управляет длительностью и/или частотой импульсов так, чтобы напряжения
U1 и U2 были стабилизированы. Более подробное описание импульсных блоков питания можно найти в журнальных статьях и специальной литературе. В мощных импульсных блоках питания используют
и двухтактные генераторы и выпрямители. Генераторы импульсов и цепи стабилизации
(обозначенные прямоугольниками на рис. Импульсные стабилизаторы напряжения выполняют по похожим схемам, но вместо трансформатора в них используют дроссели на ферритовых магнитопроводах. Рассмотрим схему понижающего преобразователя-стабилизатора (рис. 71), вырабатывающего, например, стабилизированное напряжение 5В из нестабилизированного 12…18 В. Он работает с высоким КПД (только при стабильном токе нагрузки), достигающим 90% и более. Это означает, что ток в нагрузке больше потребляемого! Ключевой транзистор VT1 включается короткими импульсами от задающего
генератора. Ток в дросселе L1 нарастает за время импульса до сравнительно большого значения (порядка тока нагрузки). Когда же по окончании импульса транзистор закрывается, ток в дросселе продолжает протекать через открывшийся диод VD1 до начала следующего импульса. При этом расходуется энергия, запасенная в магнитном поле дросселя. Цепь стабилизации регулирует длительность или частоту повторения импульсов
так, чтобы выходное напряжение оставалось неизменным. В. ПОЛЯКОВ |
Чтобы ограничить возрастание тока через стабилитрон, его
включают через резистор R1 (это так называемый балластный резистор).
Рассчитывают ток через стабилитрон по формуле I = (Uвх — Uст)/R. Таким образом,
входное напряжение должно быть всегда больше выходного, стабилизированного.
Резистор R1
нужен для ограничения тока через диоды выпрямителя в момент включения, когда
оксидный конденсатор С1 (емкостью до 100 мкФ и более) еще не заряжен.
Керамический конденсатор С2 значительно меньшей емкости уменьшает
высокочастотные пульсации выпрямленного напряжения при работе генератора.
Например, при возрастании выходного напряжения длительность импульсов уменьшается. Учитывая, что импульсные стабилизаторы создают помехи, они требуют хорошей фильтрации напряжения на входе и выходе.
Стабилизаторы напряжения: схемы, параметры, принцип работы
Параметры стабилизаторов напряжения. Наиболее важными параметрами стабилизатора напряжения являются коэффициент стабилизации Kst, выходное сопротивление R out и КПД η.
Коэффициент AVR рассчитывается из выражения Kst= [ ∆in/tein] / [ ∆in/tein].
где ebb и tbs — постоянные напряжения на входе и выходе, соответственно; ∆cvx — изменение напряжения ebb; ∆eff — изменение напряжения tsv, соответствующее изменению напряжения ∆cvx.
Чем выше коэффициент стабилизации, тем меньше изменяется выходное напряжение при изменении входного напряжения.
Простейшие регуляторы имеют значения Kst в единицах, в то время как более сложные регуляторы имеют значения в сотнях и тысячах.
Выходное сопротивление регулятора задается уравнением Rout= | ∆yf/∆yf|.
где ∆in — изменение постоянного напряжения на выходе регулятора; ∆in — изменение постоянного выходного тока регулятора, вызвавшее изменение выходного напряжения.
Выходное сопротивление регулятора имеет значение, аналогичное выходному сопротивлению фильтрованного выпрямителя. Чем меньше выходное сопротивление, тем меньше изменяется выходное напряжение при изменении тока нагрузки. Простейшие регуляторы напряжения имеют значения Rout порядка единиц Ом, а более совершенные — сотых или тысячных долей Ом. Следует отметить, что стабилизатор напряжения обычно значительно снижает пульсации напряжения.
КПД стабилизатора ηc — это отношение мощности, передаваемой на нагрузку Pn, к мощности, потребляемой от источника входного напряжения Pvh: ηc = Pn / Pvh
Традиционно стабилизаторы делятся на параметрические и компенсационные.
Интересное видео о регуляторах напряжения:
Параметрические стабилизаторы
Это простейшие устройства, в которых небольшие изменения выходного напряжения получаются с помощью электронных схем с двумя выводами, характеризующиеся ярко выраженной нелинейностью вольт-амперных характеристик. Рассмотрим схему на основе параметрического стабилизатора (рис. 2.82).
Проанализируем эту схему (рис. 2.82, а), для которой сначала выполним преобразование по теореме об эквивалентном генераторе (рис. 2.82, б). Проанализируем работу схемы графически, построив вольт-амперные характеристики линии нагрузки для различных значений эквивалентного напряжения, соответствующих различным значениям входного напряжения (рис. 2.82, в).
Из графических рисунков видно, что при значительном изменении эквивалентного напряжения (на ∆e), а значит и входного напряжения цвх, выходное напряжение изменится на небольшую величину ∆cf.
Определим основные параметры такого стабилизатора. Для этого заменим регулятор его эквивалентной схемой и введем во входную цепь источник напряжения, соответствующий изменению входного напряжения ∆cvx (пунктирная линия на схеме) (рис.
2.82, г):
Параметрические стабилизаторы обычно используются при нагрузках от нескольких единиц до десятков миллиампер. Чаще всего они используются в качестве источников опорного напряжения в компенсационных регуляторах напряжения.
Компенсационные стабилизаторы
Это системы управления с замкнутым контуром. Типичными компонентами компенсационного регулятора являются источник опорного напряжения (ION), элемент сравнения и усиления (CUE) и регулирующий элемент (RE).
Напряжение на выходе стабилизатора или какой-то его части постоянно сравнивается с опорным напряжением.
В зависимости от их соотношения, сравнивающий и усиливающий элемент формирует управляющий сигнал для регулирующего элемента, который изменяет свой режим работы таким образом, чтобы напряжение на выходе стабилизатора оставалось практически постоянным.
26. Параметрический стабилизатор напряжения. Для новичков.
В качестве ИОН обычно используется электронная схема на основе стабилизатора, в качестве ПИ часто используется операционный усилитель, а в качестве РЭ — биполярный транзистор или полевой транзистор.
Компенсационные стабилизаторы
Регулирующий элемент обычно подключается последовательно с нагрузкой. В этом случае регулятор называется последовательным регулятором (рис. 2.83, а).
Иногда регулирующий элемент подключается параллельно нагрузке, и тогда регулятор называется параллельным регулятором (рис. 2.83, б. Для простоты ЭПС и ИОН здесь не показаны). В параллельном регуляторе используется балластный резистор Rb, подключенный последовательно с нагрузкой.
В зависимости от режима работы управляющего элемента стабилизаторы делятся на непрерывные и импульсные (ключевые, релейные).
В стабилизаторах непрерывного действия регулирующий элемент (транзистор) работает в активном режиме, а в импульсных стабилизаторах — в импульсном.
Рассмотрим типичную концептуальную схему непрерывного регулятора (рис.
2.84, а).
Эта схема соответствует структурной схеме последовательного стабилизатора, упомянутой ранее. Для того чтобы проанализировать эту схему наиболее простым способом, основываясь на предположениях, рассмотренных при изучении операционного усилителя, давайте представим эту схему в другом виде. Схема питания операционного усилителя не будет показана для простоты чертежа.
Из схемы (рис. 2.84, б) видно, что элементы R2, R3, DA и VT построили неинвертирующий ОУ с выходным каскадом в виде эмиттерного усилителя на транзисторе VT, а входное напряжение на него является выходным напряжением параметрического стабилизатора напряжения на элементах R1 и VD. Согласно вышеприведенным предположениям, получаем:
Подставляя выражение для iR2 в предыдущее уравнение, получаем — цст/ R3- R2= цст — цв. Следовательно, цв = цст- ( 1 + R2/ R3)
Последнее выражение полностью совпадает с соответствующим выражением для неинвертирующего усилителя (входное напряжение равно цст).
Стоит отметить, что цепь обратной связи включает в себя два каскада: один на операционном усилителе, другой на транзисторе.
Эта схема является убедительным примером, демонстрирующим преимущество общей отрицательной обратной связи над местной обратной связью.
Регуляторы напряжения, схема регулятора напряжения, линейный регулятор напряжения
Показать только в наличии
Успешно стабилизируйте цепь с помощью высококачественного регулятора напряжения. Это неотъемлемая часть большинства повседневных продуктов и систем, использующих электрическую цепь. На самом деле в большинстве случаев необходимо несколько таких регуляторов напряжения.
Если вы ищете определенный регулятор напряжения 5 В или 12 В или вам нужен автоматический регулятор напряжения для работы, над которой вы работаете, просмотрите ассортимент здесь, на сайте RS. У нас есть продукция от ведущих производителей отрасли, и каждый регулятор изготовлен в соответствии с высочайшими стандартами.
Читайте дальше, чтобы узнать больше о регуляторах напряжения и их использовании.
Что такое регулятор напряжения?
Регулятор напряжения представляет собой интегральную схему (ИС), которая используется для создания и поддержания постоянного выходного напряжения.
Они делают это, беря входное напряжение и преобразовывая его в фиксированное выходное напряжение. Это выходное напряжение остается постоянным независимо от любых изменений, которые вносятся во входные параметры или условия нагрузки. Это означает, что регулятор будет поддерживать выход, на котором он установлен.
Регуляторы напряжения используются по двум причинам. Первый заключается в регулировании или, в некоторых случаях, изменении выходного напряжения в цепи. Во-вторых, поддерживать постоянное выходное напряжение при требуемом токе.
Как работают регуляторы напряжения?
Для поддержания выходного напряжения регуляторы сравнивают это выходное напряжение с точным эталонным напряжением. Это сравнение используется для настройки пропускного устройства, которое управляет и поддерживает объем вывода. Этот процесс контролирует и поддерживает напряжение, проходящее через цепь в точках, где расположены регуляторы напряжения.
Зная, какое входное и выходное напряжение вам нужно, вы сможете решить, какой тип регулятора вам нужен.
Это либо понижающие стабилизаторы, выходное напряжение которых ниже входного, либо повышающие, когда выходное напряжение выше входного.
Наиболее распространенным типом регулятора напряжения является понижающий, т. е. требующий, чтобы выходное напряжение было меньше входного напряжения. Например, если ваш регулятор напряжения на входе 12 В, а на выходе 5 В, ваш регулятор напряжения является типичной установкой.
Какие существуют типы регуляторов напряжения?
Существует два типа регуляторов напряжения, о которых следует знать:
- Линейные регуляторы напряжения
Идеально подходят для тех, кто хочет понизить напряжение. Они являются экономичным вариантом, но при этом бесшумны, что делает их популярным выбором.
- Импульсные регуляторы
Используются как для повышения, так и для понижения напряжения и обеспечивают высокую энергоэффективность, поэтому они широко распространены среди тех, кто работает с усовершенствованными схемами.
Где используются регуляторы напряжения?
Если питание не может работать от напряжения батареи или внешнего адаптера переменного/постоянного тока, необходимы стабилизаторы напряжения. Они являются ключевым компонентом электрических цепей, которым требуется определенное входное и выходное напряжение. Входное и выходное напряжение, а также выходной ток являются ключевыми параметрами при выборе регулятора напряжения.
Они используются во многих повседневных приложениях, а также в промышленных условиях. Их можно найти в компьютерах, зарядных устройствах и автомобильных приложениях, как правило, в автомобильном генераторе. В более промышленных масштабах регуляторы напряжения используются на электростанциях в ситуациях, когда схема управляет выходной мощностью установки.
Почему именно RS для ваших регуляторов напряжения?
В RS мы предлагаем широкий выбор регуляторов напряжения, предназначенных для стабилизации цепи. Вы обнаружите, что мы являемся ведущим авторизованным дистрибьютором в Северной Америке и предлагаем продукцию известных производителей, включая Microchip Technology Inc.
, ON Semiconductor и NTE Electronics.
Если у вас возникнут вопросы, наша команда всегда готова помочь. Свяжитесь с нами, и мы расскажем вам о продуктах. Вы также можете получить совет в нашем экспертном центре контента.
Контроллеры широтно-импульсной модуляции(60 результатов)
Импульсные регуляторы напряжения(144 результатов)
Линейные регуляторы напряжения(382 результатов)
Регуляторы с малым падением напряжения(1599 результатов)
Источники опорного напряжения(78 результатов)
Вы можете сравнивать не более 5 предметов.
NTE Electronics, Inc.
Pwr Sply Func, регулятор напряжения, выход положительного напряжения, TO-220, VO 12V, Regline 13mV
Производитель Деталь #: NTE966
RS Stk #: 70215309
В наличии: 0
499 могут быть доставлены в течение 10 дней
+1 1,53 доллара США / шт.
+50
1,44 доллара США
/ шт.
+100 1,38 доллара США / шт.
+250 1,30 доллара США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
NTE Electronics, Inc.
Pwr Sply Func, регулятор напряжения, выход положительного напряжения, TO-220, VO 5V, Regline 7mV
Производитель Деталь №: NTE960
RS Stk №: 70215297
В наличии: 0
+1 1,59 доллара США / шт.
+50 1,50 доллара США / шт.
+100 1,44 доллара США / шт.
+250 1,36 доллара США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
ПО Полупроводник
Одиночный линейный регулятор напряжения 700 мА 5 В 3-контактный TO-220
Производитель Деталь №: MC78M05CTG
RS Артикул №: 70099969
В наличии: 0
61 может быть отправлен в течение 10 дней
+1
0,54 доллара США
/ шт.
+25 0,50 доллара США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
NTE Electronics, Inc.
Pwr Sply Func, регулятор напряжения, выход положительного напряжения, TO-220, VO 15V, Regline 13mV
Производитель Артикул №: NTE968
RS Stk №: 70215853
В наличии: 0
2964 можно отправить в течение 10 дней
+1 1,56 доллара США / шт.
+50 1,47 доллара США / шт.
+100 1,41 доллара США / шт.
+250 1,33 доллара США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
ПО Полупроводник
Pwr Sply Func, регулятор напряжения, выход положительного напряжения, TO-92, VS 40 В, VO 1,2–37 В
Производитель Деталь №: LM317LZG
RS Артикул №: 70099595
В наличии: 0
182 можно отправить за 10 дней
+1
0,59 доллара США
/ шт.
+10 0,50 доллара США / шт.
+50 0,48 доллара США / шт.
+100 0,46 доллара США / шт.
больше
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
ПО Полупроводник
Одиночный линейный регулятор напряжения 700 мА 12 В 3-контактный TO-220
Производитель Деталь №: MC78M12CTG
RS Артикул №: 70099971
В наличии: 0
77 могут быть отправлены в течение 10 дней
+1 0,49164 $ / шт.
+25 0,46071 $ / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
NTE Electronics, Inc.
Pwr Sply Func, регулятор напряжения, выход положительного напряжения, TO-220, PD 20 Вт, VO 37 В
Производитель Деталь #: NTE956
RS Stk #: 70215851
В наличии: 0
3889 может быть отправлен в течение 10 дней
+1
2,33 доллара США
/ шт.
+50 2,22 доллара США / шт.
+100 2,12 доллара США / шт.
+250 $2.00 / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
Микрочип Технология Инк
Pwr Sply Func, регулятор напряжения, LDO, TO-220, IS 80 мкА, PD 508 мВт, VO 3,3 В, Vn 260 нВ/мкГц
Производитель Деталь №: TC1262-3.3VAB
RS Stk №: 70046520
В наличии: 0
+1 2,32 доллара США / шт.
+10 $2,09 / шт.
+25 1,78 доллара США / шт.
+100 1,67 доллара США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
NTE Electronics, Inc.
IC-NEG ВР 15В 1А
Производитель Деталь #: NTE969
RS Stk #: 70215951
В наличии: 0
474 можно отправить за 10 дней
+1
1,46 доллара США
/ шт.
+50 1,39 доллара США / шт.
+100 1,33 доллара США / шт.
+250 1,25 доллара США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
ПО Полупроводник
Одиночный линейный регулятор напряжения 100 мА 12 В 3-контактный TO-92
Производитель Деталь №: MC78L12ACPG
RS Артикул №: 70099966
В наличии: 0
220 можно отправить за 10 дней
+1 0,49696 долларов США / шт.
+25 0,49196 долларов США / шт.
+100 0,48686 $ / шт.
+250 0,48209 $ / шт.
больше
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
Микрочип Технология Инк
Опорное напряжение серии Microchip 2,5 В 1% 7 В макс. 3-контактный ТО-92
Производитель Номер по каталогу: MCP1525-I/TO
Номер по каталогу RS: 70045389
В наличии: 0
+1
2,91 доллара США
/ шт.
+10 2,41 доллара США / шт.
+25 2,02 доллара США / шт.
+100 1,75 доллара США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
Микрочип Текнолоджи Инк.
Pwr Sply Func, регулятор напряжения, LDO, TO-92, PD 644 мВт, VO 3,3 В, Regline +/-0,75%/В
Производитель Деталь №: MCP1700-3302E/TO
Номер по каталогу RS: 70046116
В наличии: 0
+1 1,02 доллара США / шт.
+10 0,88 доллара США / шт.
+25 0,83 доллара США / шт.
+100 0,81 доллара США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнивать не более 5 предметов.
Микрочип Технология Инк
3 Стационарный/регулируемый регулятор высокого входного напряжения To-220
Производитель Деталь №: LR645N5-G
RS Stk №: 70431603
В наличии: 0
+1
$3,47
/ шт.
+10 2,77 доллара США / шт.
+25 2,68 доллара США / шт.
+100 2,58 доллара США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
Микрочип Технология Инк
Pwr Sply Func, опорное напряжение, TO-92, PD 140 мВт, VO 4,096 В, Regline 350 мкВ/В, VI 5,5 В
Производитель Деталь №: MCP1541-I/TO
Номер по каталогу RS: 70045390
В наличии: 0
+1 2,94 доллара США / шт.
+10 2,42 доллара США / шт.
+25 2,03 доллара США / шт.
+100 1,70 доллара США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
Микрочип Технология Инк
Pwr Sply Func, регулятор напряжения, LDO, SOT-89, PD 1,635 Вт, VO 5V, Regline +/-0,75%/В
Производитель Деталь №: MCP1700T-5002E/MB
Номер по каталогу RS: 70045393
В наличии: 0
+1
0,90 доллара США
/ шт.
+10 0,87 доллара США / шт.
+25 0,84 доллара США / шт.
+100 0,79 доллара США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
Микрочип Технология Инк
Pwr Sply Func, опорное напряжение, SOT-23, PD 140 мВт, VO 4,096 В, Regline 350 мкВ/В
Производитель Деталь №: MCP1541T-I/TT
RS Stk №: 70046112
В наличии: 0
+1 1,58 доллара США / шт.
+5 1,50 доллара США / шт.
+3000 1,43 доллара США / шт.
+150000 1,41 доллара США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
Микрочип Технология Инк
Pwr Sply Func, Regulator, Buck, DC-DC, MSOP, VO 5,5 В, Regline 0,1%/В, Regload 1,5%
Производитель Номер по каталогу: MCP1601-I/MS
Номер по каталогу RS: 70046113
В наличии: 0
+1
2,40 доллара США
/ шт.
+10 2,39 доллара США / шт.
+25 2,34 доллара США / шт.
+100 2,26 доллара США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
Микрочип Технология Инк
Pwr Sply Func, регулятор напряжения, LDO, SOT-23, PD 3690,6 мВт, VO 3,3 В, реглайн +/- 0,75%/В
Производитель Деталь №: MCP1700T-3302E/TT
Номер по каталогу RS: 70046119
В наличии: 0
1 1,15 доллара США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
Микрочип Технология Инк
ОЦЕНОЧНАЯ ПЛАТА ЛИНЕЙНОГО РЕГУЛЯТОРА TC1016/17 LDO
Производитель Деталь №: TC1016/17EV
Номер по каталогу RS: 70046628
В наличии: 0
+1 $53,28324 / шт.
+2
52,21798 долларов США
/ шт.
+5 50,61908 долларов США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Вы можете сравнить не более 5 предметов.
Микрочип Технология Инк
LOW IQ 250MA LDO, VIN 16V MAX, VOUT = 2.8V, 3 SOT-223 4.4MM TUBE
Производитель Деталь №: MCP1703-2802E/DB
Номер по каталогу RS: 70047303
В наличии: 0
+1 2,62 доллара США / шт.
+10 2,47 доллара США / шт.
+25 2,17 доллара США / шт.
+100 2,04 доллара США / шт.
0 сейчас в корзине
Ошибка при обновлении корзины
Показано 20 из 2263 результатов
Практическое руководство по регуляторам напряжения (объяснение схем)
Регулятор напряжения — это электронная схема, поддерживающая постоянный уровень напряжения. Это часто используется для защиты электронного оборудования от скачков напряжения и для поддержания постоянного уровня напряжения для различных устройств.
В этой статье мы обсудим необходимость, работу и типы регуляторов напряжения.
Содержание
- Что такое регулятор напряжения?
- Для чего нужна регулировка напряжения?
- Как достигается напряжение постоянного тока?
- Как работает регулятор напряжения?
- Типы регуляторов напряжения
- Линейный регулятор напряжения
- Преимущества линейного регулятора напряжения
- Недостатки линейного регулятора напряжения
- Импульсный регулятор напряжения
- Преимущества импульсных регуляторов напряжения
Что такое регулятор напряжения?
Регулятор напряжения представляет собой интегральную схему (ИС), которая поддерживает стабилизированное выходное напряжение в пределах предварительно принятого значения . И это стабильное выходное напряжение затем подается на выходное устройство/оборудование. Это выходное напряжение является максимальным значением, которое может поддерживать это оборудование без повреждений.
Внутри блока питания компьютера — Ко…
Включите JavaScript
Внутри блока питания компьютера — Компоненты, напряжения и цветовая маркировка проводов
Регулятор напряжения может иметь простую конструкцию с прямой связью или может включать отрицательную обратную связь. Конструкция может состоять как из электромеханического механизма, так и из электронных компонентов.
- Электронные регуляторы напряжения размещаются в таких устройствах, как блоки питания компьютеров, где они регулируют напряжения постоянного тока, используемые процессором или другими элементами.
- В системе распределения электроэнергии регуляторы напряжения могут быть установлены на подстанции или вдоль распределительных линий, чтобы они получали стабильное напряжение независимо от того, сколько энергии потребляется из линии.
Для чего нужна регулировка напряжения?
Электронные устройства рассчитаны на питание постоянным током.
Эти устройства смоделированы так, чтобы иметь предопределенную номинальную мощность, то есть ток и напряжение. Источник постоянного тока может быть обеспечен с помощью батареи или элемента, что может быть дорогостоящим. Вместо этого источник переменного тока преобразуется в источник постоянного тока.
Использование тока является динамическим и зависит от нагрузки, которая влияет на выходное напряжение или номинальную мощность. Следовательно, регулирование напряжения требуется для правильного функционирования устройств для поддержания номинальной мощности в любых условиях.
Как достигается напряжение постоянного тока?
Стабилизация напряжения обеспечивает фиксированное выходное напряжение постоянного тока, независимое от изменения входного напряжения сети переменного тока, тока нагрузки и температуры. Блок-схема показывает, как источник переменного тока преобразуется в постоянный постоянный ток:
Схема линейного источника питания Трансформатор: Повышение/понижение напряжения переменного тока, обеспечиваемое желаемым действием магнитного поля.
Выпрямитель: Преобразует входное переменное напряжение в пульсирующее постоянное напряжение.
Фильтр: уменьшает колебания выпрямленного выходного напряжения или пульсации. Это обеспечивает постоянное напряжение постоянного тока.
Регулятор напряжения: подает на нагрузку фиксированное значение напряжения, независимо от значения входного напряжения.
Как работает регулятор напряжения?
Чтобы понять работу регулятора напряжения, рассмотрите схему, показанную на рисунке ниже. Схема регулятора напряжения устанавливается между напряжением питания (вход) и электрической нагрузкой (выход). Из-за некоторых помех входное напряжение может как увеличиваться, так и уменьшаться от своего номинального значения. Регулятор напряжения действует соответственно, чтобы свести на нет эффект. Рассмотрим эти два случая:
Цепь регулятора напряженияСлучай 1: Если величина выходного напряжения превышает номинальное напряжение
В этом случае управляющие элементы внутри регулятора напряжения увеличивают падение напряжения на нем, тем самым снижая величину выходного напряжения до номинального значения .
Случай 2: Если величина выходного напряжения падает ниже номинального напряжения
В этом случае падение напряжения на регуляторе напряжения уменьшается, поэтому на выходной клемме снова достигается номинальное напряжение.
Таким образом, регулятор напряжения всегда поддерживает номинальное напряжение на выходных клеммах.
Некоторые важные компоненты, которые присутствуют в регуляторе напряжения выход.
Существует два типа регуляторов напряжения:
- Линейный регулятор напряжения
- Импульсный регулятор напряжения
Мы обсуждаем назначение регулятора напряжения и его компоненты3.
будем рассматривать транзистор как проходной элемент в регуляторе напряжения.
Линейный регулятор напряжения
Когда транзистор работает в активной области (или действует как переключатель) для управления выходным напряжением, то этот тип регулятора известен как линейный регулятор напряжения.
Типы линейных регуляторов напряжения (в зависимости от характера выходного напряжения)
Линейные регуляторы напряжения подразделяются на четыре типа:
- Стабилизаторы с фиксированным выходом
- Регуляторы с регулируемым выходом
- Следящие регуляторы
- Плавающие регуляторы
Стабилизаторы с фиксированным выходом
Стабилизатор с фиксированным напряжением создает фиксированное выходное напряжение постоянного тока, положительное или отрицательное.
Положительный фиксированный стабилизатор напряжения: IC серии 78xx
Отрицательный фиксированный стабилизатор напряжения: IC серии 79xx
При работе с сериями 78xx и 79xx необходимо учитывать следующие моменты: напряжения, которое производит регулятор напряжения IC
Регулируемый регулятор напряжения
Регулируемый регулятор напряжения создает выходное напряжение постоянного тока, которое можно настроить на любое другое значение в определенном диапазоне напряжений. Он может быть как положительным, так и отрицательным.
Положительный регулируемый регулятор напряжения: ИС регулятора напряжения LM317
Отрицательный регулируемый регулятор напряжения: ИС регулятора напряжения LM337 замкнутая петля обратной связи, чтобы передать элемент смещения, чтобы получить фиксированное напряжение на его выходных клеммах. В зависимости от того, как нагрузка подключена к проходному элементу, она далее классифицируется на:
- Регуляторы напряжения серии
- Шунтирующие регуляторы напряжения
Серийные регуляторы напряжения
Серийные регуляторы напряжения В этом регуляторе элемент управления соединен последовательно с нагрузкой.
Изменяя сопротивление последовательного элемента, можно изменить падение напряжения на нем. Выходное напряжение нагрузки остается постоянным в зависимости от компаратора и контроллера.
В последовательных регуляторах напряжения ток не отводится от нагрузки, поэтому они более эффективны, чем шунтирующие регуляторы напряжения. Чтобы подробно понять работу последовательного регулятора, рассмотрим два случая:
Случай 1: Если выходное напряжение увеличивается
В этом случае схема компаратора подает управляющий сигнал на элемент последовательного управления, чтобы уменьшить их величину выходного напряжения, тем самым поддерживая фиксированное выходное напряжение.
Случай 2: Если выходное напряжение уменьшается
В этом случае схема компаратора подает управляющий сигнал на последовательный управляющий элемент для увеличения их величины выходного напряжения, снова поддерживая фиксированное выходное напряжение.
Шунтирующие регуляторы напряжения
Шунтирующие регуляторы напряженияШунтирующее напряжение состоит из переменного сопротивления, которое обеспечивает путь тока от источника питания к земле. Поскольку часть тока отводится от нагрузки, он менее эффективен, чем последовательный стабилизатор. На рисунке ниже показан шунтирующий регулятор напряжения, который содержит управляющий элемент, компаратор и схему выборки.
Если выходное напряжение имеет тенденцию изменяться из-за изменения нагрузки, то схема дискретизации подает сигнал обратной связи на схему компаратора. Таким образом, компаратор выдает управляющий сигнал для изменения величины тока, отведенного от нагрузки. Следовательно, он регулирует выходное напряжение.
Преимущества линейного регулятора напряжения
Линейный регулятор напряжения имеет следующие преимущества:
- Они имеют простую конструкцию.
- Линейные регуляторы напряжения имеют малое время отклика, т.
е. быстро реагируют на изменение напряжения нагрузки. - Выходное напряжение содержит меньше пульсаций.
- Имеют лучший коэффициент шумоподавления, т.е. низкий уровень электромагнитных помех и меньше шума
е. быстро реагируют на изменение напряжения нагрузки.Недостатки линейного регулятора напряжения
- Их эффективность низкая.
- Несмотря на простую конструкцию, они занимают много места.
- Выходное напряжение не может быть увеличено выше номинального напряжения, т. е. возможен только понижающий (понижающий) режим.
- Иногда требуется радиатор из-за значительного тепловыделения.
- Экономичны по сравнению с импульсными регуляторами напряжения.
Импульсный регулятор напряжения
Импульсный регулятор напряженияКогда транзистор переключается между состоянием отсечки и состоянием насыщения, регулятор называется импульсным регулятором напряжения.
Этот регулятор также имеет механизм обратной связи для управления количеством заряда, передаваемого на нагрузку.
Он устанавливается как рабочий цикл переключателя, который регулирует выходное напряжение на постоянном уровне. На рисунке ниже транзистор действует как переключающий элемент, который подключает и отключает входную мощность от нагрузки. Это может быть BJT или MOSFET, и он будет работать в области насыщения или отсечки.
Импульсные стабилизаторы эффективны, поскольку мощность не рассеивается, поскольку последовательный элемент либо полностью проводит ток, либо отключен. Импульсные стабилизаторы могут генерировать более высокое выходное напряжение, чем входное напряжение, или напряжение противоположной полярности.
Типы импульсных регуляторов напряжения (в зависимости от схемы)
На основании схемы можно разделить импульсные регуляторы напряжения на два типа:
- Неизолированные преобразователи
- Изолированные преобразователи
Неизолированные преобразователи можно разделить на три типа:
- Понижающий регулятор напряжения (понижающий преобразователь)
- Повышающий регулятор напряжения (повышающий преобразователь)
- Понижающий/повышающий преобразователь
Преобразователи можно разделить на два типа:
- Преобразователи обратного хода
- Преобразователи прямого хода
Преимущества импульсных регуляторов напряжения
- Их эффективность очень высока.
- Размер и вес преобразователя очень малы.
- Возможна работа в режиме повышения, понижения, инвертирования или понижения/увеличения.
- Они выделяют меньше тепла по сравнению с линейными регуляторами напряжения.
Недостатки импульсных регуляторов напряжения
- Время восстановления переходного процесса больше.
- Уровень шума выше.
- Более дорогие по сравнению с линейными регуляторами напряжения.
- Имеют сложную конструкцию, т.е. требуется больше внешних деталей.
Применение регуляторов напряжения
Регуляторы напряжения используются в большинстве электрических и электронных устройств. Некоторые из них перечислены ниже:
- Мобильное зарядное устройство: Входной сигнал переменного тока подается на адаптер, тогда как на выходе вырабатывается регулируемый сигнал постоянного тока.
- В телевизорах, компьютерах и других электронных устройствах для получения желаемого выходного напряжения используется регулятор напряжения.
