Содержание
Стабилизатор крен8б
В настоящее время интегральные стабилизаторы напряжения распространены достаточно широко. Источники питания с использованием таких стабилизаторов имеют небольшое количество дополнительных элементов, низкую стоимость и обладают отличными техническими характеристиками. Линейный стабилизатор крен8б – один из наиболее распространённых вариантов отечественного производства, являющийся аналогом импортных стабилизаторов линейки 78хх.
Действие стабилизатора
Стабилизатор кр1428б даёт возможность снабжения каждой платы сложного прибора отдельным стабилизирующим устройством и воспользоваться для его питания общим источником, не обеспеченным стабилизацией.
Поскольку поломка одного из стабилизаторов приводит к выходу из строя только подключенного к нему блока, это повышает общую надёжность устройств. Также такая схема подключения смогла решить проблему борьбы с помехами импульсного характера и наводками на длинные питающие провода.
Следует знать, что превышение значения тока, на которое рассчитано устройство, может повлечь за собой выход стабилизатора из строя. Однако современные стабилизаторы имеют защиту по току – в случае превышения максимальной нагрузки тока они просто отключаются.
К минусам линейных стабилизаторов можно отнести и сильный нагрев при повышенной нагрузке. Так повышение входного напряжения влечёт за собой перегрев стабилизатора. При разработке стабилизаторов крен8б эта проблема была решена обеспечением защиты по перегреву.
Технические характеристики:
- Стабилизатор кр1428б имеет следующие характеристики:
- допустимая величина выходного тока 1 Ампер;
- наличие внутренней термозащиты;
- защищённый выходной транзистор;
- отсутствие необходимости во внешних компонентах;
- внутренние ограничения токов короткого замыкания.
Применение
Применяться такой стабилизатор может в таких устройствах, как:
- в радиоэлектронных устройствах как источник питания логических систем;
- в устройствах воспроизведения высокого качества;
- в измерительных приборах.
При добавление в типовые схемы дополнительных элементов можно превратить стабилизатор из источника напряжения в источник с регулировкой как напряжения, так и тока.
Если длина соединительных проводов стабилизатора с фильтрующими конденсатами выпрямителя превышает 1 метр, тогда на его входе требуется установка электролитического конденсатора.
Выбор линейного стабилизатора крен1428б поможет решить проблему со стабилизацией напряжения в большом спектре радиоэлектронный и других устройств и продлит срок использования приборов.
Стабилизаторы КРЕН (с фиксированным напряжением)
В дополнение может быть добавлен выходной конденсатор для сглаживания переходных процессов.
Технические характеристики: Стабилизатор крб имеет следующие характеристики: допустимая величина выходного тока 1 Ампер; наличие внутренней термозащиты; отсутствие необходимости во внешних компонентах; внутренние ограничения токов короткого замыкания.
Внутренняя структура этой микросхемы выполнена так, что позволяет производить сложение напряжений по уровню на входе с соответствующим значением напряжения на выходе благодаря тому, что общая шина ST1 оказалась оторванной от общего провода схемы. Схема стабилизатора крен На свет появились микросхемы, которые имеют всего 3 вывода: вход, выход и общую шину и позволяют получать стабилизированное напряжение строго заданных параметров, не требуя при этом никаких дополнительных элементов.
Простота схемного решения стабилизатора делает его лёгким в использовании даже для обычного обывателя, не обладающего специальными знаниями. Эту емкость нужно увеличивать, если возникает самовозбуждение колебания напряжения на выходе. Особенность моста в том, что через входящий в него резистор R7 протекает большая часть тока нагрузки.
В настоящее время промышленность выпускает широкий ассортимент микросхем серий , К и КР Предел тока нагрузки не превышает 1 А.
Предложенные схемы можно использовать для питания готовых конструкций, при макетировании, для зарядки маломощных аккумуляторов, при ремонтах и апгрейде аппаратуры. Включив две ЕН5А, можно получить выходной ток до 6 А. Требуемое выходное напряжение устанавливают подстроечным резистором R2. В таблицу включены лишь стабилизаторы с выходным напряжением в пределах 5…27 В — в этот интервал укладывается подавляющее большинство случаев радиолюбительской практики.
В результате падение напряжения на регулирующем транзисторе VT1 возрастает и выходное напряжение понижается. В большинстве случаев применения нагрузкой служит резистивный делитель напряжения R1 R2 на рис. Если же напряжение на выходе СН увеличивается, процесс регулирования протекает в противоположном направлении. При эксплуатации устройства с током в нагрузке менее 0. По этой схеме можно включать и стабилизаторыс фиксированным выходным напряжением.
Щербина, С. В литературе предлагается немало способов, как найти выход из данной ситуации. Требуемое выходное напряжение устанавливают подстроенным резистором R6, значение тока в данном случае 5 А , при превышении которого СН становится стабилизатором тока. Транзистор VT2 реагирует на изменение под действием тока нагрузки падения напряжения на резисторе R2 и открывается, когда оно достигает 0, Представленный вариант обеспечивает выходное напряжение в пределах
Схема включения стабилизаторов напряжения
Как проверить работоспособность микросхем КРЕН
Микросхемы серии 142 имеют достаточно сложное устройство, поэтому мультиметром однозначно проверить её работоспособность невозможно. Единственный способ – собрать макет реального включения (на плате или навесным монтажом), который включает в себя, как минимум, входную и выходные ёмкости, подать на вход питание и проверить напряжение на выходе. Оно должно соответствовать паспортному.
Несмотря на доминирование на рынке микросхем зарубежного производства, приборы серии 142 удерживают свои позиции за счет качества изготовления и других потребительских свойств.
Описание характеристик, назначение выводов и примеры схем включения линейного стабилизатора напряжения LM317
Как работает микросхема TL431, схемы включения, описание характеристик и проверка на работоспособность
Описание, технические характеристики и аналоги выпрямительных диодов серии 1N4001-1N4007
Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения
Режимы работы, описание характеристик и назначение выводов микросхемы NE555
Защита от перенапряжения: что лучше стабилизатор или реле контроля напряжения?
Какие существуют аналоги
Для некоторых приборов серии 142 существуют полные зарубежные аналоги:
Полный аналог означает, что микросхемы совпадают по электрическим характеристикам, по корпусу и расположению выводов. Но существуют еще и функциональные аналоги, которые во многих случаях замещают проектную микросхему. Так, 142ЕН5А в планарном корпусе не является полным аналогом 7805, но по характеристикам ей соответствует. Поэтому, если есть возможность установить один корпус вместо другого, то такая замена не ухудшит качество работы всего устройства.
Другая ситуация – КРЕН8Г в «транзисторном» исполнении не считается аналогом 7809 из-за того, что имеет меньший ток стабилизации (1 ампер против 1,5). Если это не критично и фактический потребляемый ток по цепи питания меньше 1 А (с запасом), то смело можно менять LM7809 на КР142ЕН8Г. И в каждом конкретном случае всегда надо прибегать к помощи справочника – зачастую можно подобрать что-то похожее по функционалу.
Что из себя представляют стабилизаторы напряжения КРЕН 142
Микросхемы серии 142 завоевали популярность из-за простоты получения стабильного напряжения – несложная обвязка, отсутствие регулировок и настроек. Достаточно подать питание на вход, и получить стабилизированное напряжение на выходе. Наибольшую известность и распространение получили нерегулируемые интегральные стабилизаторы в корпусах ТО-220 на напряжение до 15 вольт:
- КР142ЕН5А, В – 5 вольт;
- КР142ЕН5Б, Г – 6 вольт;
- КР142ЕН8А, Г – 9 вольт;
- КР142ЕН8Б, Д – 12 вольт;
- КР142 ЕН8В, Е – 15 вольт;
- КР142 ЕН8Ж, И – 12,8 вольт.
В случаях, когда надо получить более высокое стабильное напряжение, применяются приборы:
- КР142ЕН9А – 20 вольт;
- КР42ЕН9Б – 24 вольта;
- КР142ЕН9В – 27 вольт.
Эти микросхемы также выпускаются в планарном исполнении с несколько отличающимися электрическими характеристиками.
Серия 142 включает в себя и другие интегральные стабилизаторы. К микросхемам с регулируемым выходным напряжением относятся:
- КР142ЕН1А, Б – с пределами регулирования от 3 до 12 вольт;
- КР142ЕН2Б – с пределами 12…30 вольт.
Эти приборы выпускаются в корпусах с 14 выводами. Также в эту категорию входят трехвыводные стабилизаторы с одинаковым выходным диапазоном 1,2 – 37 вольт:
- КР142ЕН12 положительной полярности;
- КР142ЕН18 отрицательной полярности.
В серию входит микросхема КР142ЕН6 – двуполярный стабилизатор с возможностью регулировки выходного напряжения от 5 до 15 вольт, а также включение в качестве нерегулируемого источника ±15 вольт.
Все элементы серии имеют встроенную защиту от перегрева и короткого замыкания на выходе. А переполюсовку по входу и подачу внешнего напряжения на выход они не любят – время жизни в таких случаях исчисляется секундами.
Пример типовой схемы подключения
Для всех нерегулируемых однополярных стабилизаторов типовая схема одинакова:
С1 должен иметь ёмкость от 0,33 мкФ, С2 – от 0,1. В качестве С1 может быть использован фильтрующий конденсатор выпрямителя, если проводники от него до входа стабилизатора имеют длину не более 70 мм.
Двуполярный стабилизатор К142ЕН6 обычно включается так:
Для микросхем К142ЕН12 и ЕН18 напряжение на выходе устанавливается резисторами R1 и R2.
Для К142ЕН1(2) типовая схема включения выглядит сложнее:
Кроме типовых схем включения интегральные для стабилизаторов серии 142 существуют и другие варианты, позволяющие расширить область применения микросхем.
Микросхема КР142ЕН19А- регулируемый стабилизатор напряжения
категория
Схемы начинающим радиолюбителям
И. НЕЧАЕВ, г. КурскЖурнал Радио, 2000 год, №6
Отечественная промышленность выпускает интересный полупроводниковый прибор — микросхему КР142ЕН19А. Она представляет собой параллельный стабилизатор напряжения.
Невысокая цена и большие функциональные возможности позволяют широко использовать микросхему в различных блоках питания и узлах аппаратуры как источник опорного напряжения либо регулируемый стабилитрон.
В отличие от обычного стабилитрона, КР142ЕН19А имеет выводы не только анода и катода, но и входа управления (рис. 1,а). Здесь под анодом будем понимать электрод, на который подается плюс стабилизируемого напряжения. Выпускается микросхема в корпусе, напоминающем транзистор (рис. 1,б).
Подавая на управляющий вход напряжение с анода (рис. 2,а) или резнетивного делителя (рис. 2,6), включенного между анодом и катодом, можно изменять напряжение стабилизации от 2,5 до 30 В.
Ток стабилизации может лежать в пределах 1…100 мА, а дифференциальное сопротивление не превышает 0,5 Ом. Наибольшая мощность рассеяния достигает 0,4 Вт, а ток входа управления — 5 мкА. Ток через резистивный делитель желательно выбирать не менее 0,5 мА.
Для постройки маломощного стабилизатора напряжения (параллельного типа) последовательно с микросхемой включают балластный резистор (R1 на рис. 2), а нагрузку подключают к выводам анода и катода, как это делают в случае с обычным стабилитроном. Рассчитывают такой стабилизатор по методике, аналогичной для стабилитрона.
Если нужно плавно изменять выходное напряжение стабилизатора, в него вводят переменный либо подстроечный резистор (рис. 3). Тогда минимальное напряжение нетрудно рассчитать по формуле: формуле: Uмин = 2.5·[1 + R2/(R3 + + R4)] В. а максимальное Uмакс = = 2.5·[1 + (R2 + R3)/R4] В. Сопротивление балластного резистора определяют так: R1 = (Uвхмин — Uвых)/(Icтмин +Iдеп+Iстмакс ). где Iстмин можно принять равным 1 мА.
Если нагрузка должна потреблять больший ток, чем может обеспечить микросхема, в стабилизатор вводят биполярный транзистор (рис. 4) соответствующей мощности. Следует заметить, что резистивный делитель в этом случае включают между выходом стабилизатора и общим проводом. В итоге получится компенсационный стабилизатор напряжения с регулирующим транзистором. Несмотря на простоту, такой стабилизатор зачастую превосходит по параметрам специализированные интегральные стабилизаторы напряжения (микросхемы серий К142, КР142).
На рис. 5 приведена схема стабилизированного блока питания с микросхемой КР142ЕН19А, который предназначен для работы с плейером, маломощным радиоприемником и другой аппаратурой. Его удобно встроить в сетевой адаптер с нестабилизированным и переключаемым выходным напряжением.
Трансформатор, диодный мост и конденсатор фильтра С1 используют от адаптера. Вместо имеющегося переключателя на одно направление придется установить аналогичный по габаритам на два направления. Большинство деталей размещают методом навесного монтажа, транзистор (КТ815А—КТ815Г, КТ817А—КТ817Г) снабжают теплоотводом. Сопротивление каждого из резисторов R3 — R5 рассчитывают по формуле: R= R2/(Uвых/2,5-1).
При испытании этого блока получились весьма хорошие результаты: коэффициент стабилизации составил несколько сотен, а амплитуда пульсаций выходного напряжения при токе нагрузки 200 мА — не более 2…3 мВ.
При налаживании блока более точно выходные напряжения устанавливают подбором резисторов R3 — R5.
Более мощный блок, который использовался для питания стационарной радиостанции Си-Би диапазона с выходной мощностью 10 Вт, был выполнен по схеме, приведенной на рис. 6. Здесь для повышения коэффициента стабилизации вместо резистора применен стабилизатор тока на полевом транзисторе, а для обеспечения выходного тока 3 А и более использован мощный составной биполярный транзистор с коэффициентом передачи тока базы 1000 и более. Выходное напряжение можно регулировать в небольших пределах (11,5…14 В) подстроенным резистором R2.
Трансформатор Т1 должен обеспечивать на обмотке II переменное напряжение около 15 В при максимальном токе нагрузки. На такой же ток подбирают диоды выпрямительного моста и транзистор VT2 (его устанавливают на теплоотвод).
При испытании блока коэффициент стабилизации при токе нагрузки 2 А оказался более 1000, а выходное сопротивление — около 0,005 Ом.
Назначение выводов и принцип работы
По принципу работы все микросхемы серии относятся к линейным регуляторам. Это означает, что входное напряжение распределяется между регулирующим элементом (транзистором) стабилизатора и нагрузкой так, что на нагрузке падает напряжение, которое задается внутренними элементами микросхемы или внешними цепями.
Если входное напряжение увеличивается, транзистор прикрывается, если уменьшается – приоткрывается таким образом, чтобы на выходе напряжение оставалось постоянным. При изменении тока нагрузки стабилизатор отрабатывает так же, поддерживая неизменным напряжение нагрузки.
У этой схемы есть недостатки:
- Через регулирующий элемент постоянно протекает ток нагрузки, поэтому на нём постоянно рассеивается мощность P=Uрегулятора⋅Iнагрузки. Эта мощность расходуется впустую, и ограничивает КПД системы – он не может быть выше Uнагрузки/ Uрегулятора.
- Напряжение на входе должно превышать напряжение стабилизации.
Но простота применения, дешевизна прибора перевешивают недостатки, и в диапазоне рабочих токов до 3 А (и даже выше) что-то более сложное применять бессмысленно.
У регуляторов напряжения с фиксированным напряжением, а также у регулируемых стабилизаторов новых разработок (К142ЕН12, К142ЕН18) в трех- и четырехвыводном исполнении выводы обозначаются цифрами 17,8,2. Такое нелогичное сочетание выбрано, очевидно, для соответствия выводов с микросхемами в корпусах DIP. На самом деле такая «дремучая» маркировка сохранилась только в технической документации, а на схемах пользуются обозначениями выводов, соответствующим зарубежным аналогам.
Микросхемы старой разработки К142ЕН1(2) в 16-выводных планарных корпусах имеют следующее назначение выводов:
Недостатком планарного исполнения служит большое количество излишних выводов прибора. Стабилизаторы КР142ЕН1(2) в корпусах DIP14 имеют другое назначение выводов.
У микросхем К142ЕН6 и КР142ЕН6, выпускаемых в разных вариантах корпуса с теплоотводом и однорядным расположением выводов, цоколёвка следующая:
